本發明涉及一種停機后壓縮機吸排氣壓力快速平衡的熱泵循環。
(二)
背景技術：
熱泵機組停機后，如何使得壓縮機的吸氣壓力與排氣壓力盡快恢復平衡，是壓縮機再次開機時減小啟動電流，以及縮短壓縮機兩次開機時間間隔，從而提高壓縮機負荷調節能力的關鍵。
但是，一方面由于冷凝器與蒸發器的保溫，使其通過與環境熱交換來恢復壓縮機吸氣壓力與排氣壓力的平衡，時間太久而不現實。
另一方面可設置冷凝器與蒸發器之間的連通管道，以通過熱泵工質從冷凝器直接向蒸發器遷移來實現壓縮機吸氣壓力與排氣壓力的快速平衡，然而會因蒸發器充液而導致下次啟機時的壓縮機液擊。
(三)
技術實現要素：
本發明目的是：利用油分離器出口單向閥一方面阻止熱泵工質從冷凝器反向遷移至油分離器，另一方面確保油分離器中的高壓氣態熱泵工質通過向環境散熱而冷凝并迅速降壓；利用氣液分離器進口單向閥一方面確保停機后熱泵工質不會遷移至蒸發器吸氣管，另一方面確保氣液分離器中的低壓液態熱泵工質迅速從環境吸熱而蒸發并快速升壓。實現壓縮機進、排氣口以最快速度降低壓差，以降低再次啟動時壓縮機的輸入電流，從而降低空氣開關容量。
按照附圖1所示的停機后壓縮機吸排氣壓力快速平衡的熱泵循環，其由1-蒸發器；2-單向閥；3-氣液分離器；4-壓縮機；4-1-驅動設備；4-2-回熱器；5-油分離器；6-冷凝器；7-干燥過濾器；8-經濟器；8-1-經濟器膨脹閥；9-電磁閥；10-膨脹閥；11-手動球閥；12-油冷卻盤管；13-油過濾器；14-流量開關；15-熱泵工質組成，其特征在于：
蒸發器1通過管道連接單向閥2、氣液分離器3、壓縮機4、油分離器5、單向閥2、冷凝器6殼程、干燥過濾器7、分流三通、經濟器8過冷側、電磁閥9、膨脹閥10、蒸發器1殼程，組成熱泵循環回路；
分流三通、經濟器膨脹閥8-1、經濟器8蒸發側、壓縮機4補氣口，組成經濟器補氣回路；
油分離器5底部出油口通過管道連接手動球閥11、油冷卻盤管12、油過濾器13、流量開關14、電磁閥9、手動球閥11、壓縮機4回油口，組成油冷回熱回路。
驅動設備4-1是電動機3，或是燃氣內燃發動機3，或是汽油內燃發動機3，或是柴油內燃發動機3，或是煤油內燃發動機3，或是斯特林外燃發動機3，或是燃氣驅動燃氣輪發動機3，或是煤氣驅動燃氣輪發動機3，或是焦爐氣驅動燃氣輪發動機3，或是蒸汽輪機3。
通過管道連接回熱器4-2、冷凝器6管程，組成驅動設備回熱及冷凝器加熱回路。
蒸發器1是水源蒸發器1；或是空氣源蒸發器1。
本發明的工作原理結合附圖1說明如下：
1、熱泵循環：蒸發器1中的低壓過熱氣態熱泵工質15流經氣液分離器3，而被驅動設備4-1驅動的壓縮機4壓縮成為高壓過熱氣態熱泵工質15，經油分離器5的油分離之后，從上至下流經冷凝器6殼程而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質15，流經干燥過濾器7、分流三通、經濟器8過冷側、電磁閥9、膨脹閥10的節流而成為低壓兩相熱泵工質15，流入蒸發器1中，吸收熱源熱量后，蒸發成為低壓過熱氣態熱泵工質15，以完成熱泵循環。干燥過濾器7出口的高壓過冷液態熱泵工質15流經分流三通，再經經濟器膨脹閥8-1的節流而成為中壓兩相熱泵工質15，流入經濟器8蒸發側回收過冷熱量，而蒸發成為中壓過熱氣態熱泵工質15，最后由中壓補氣口流回壓縮機4內。
2、停機前泵干：壓縮機4停機前關閉供液管路電磁閥9，同時壓縮機4繼續從蒸發器1抽氣至低壓2.5bar，以把熱泵工質15盡量壓縮至冷凝器6中，以實現熱泵循環的泵干過程，目的是盡量提高油分離器5的壓力和溫度，以及盡量降低氣液分離器3的壓力和溫度。
3、停機后油分離器降壓：壓縮機4停機后，油分離器5出口單向閥2一方面阻止熱泵工質15從冷凝器6反向遷移至油分離器5，另一方面確保油分離器5中的高壓氣態熱泵工質15通過向環境散熱而冷凝并迅速降壓。
4、停機后氣液分離器升壓：氣液分離器3進口單向閥2一方面確保停機后熱泵工質15不會遷移至蒸發器1吸氣管，另一方面確保氣液分離器3中的低壓液態熱泵工質15迅速從環境吸熱而蒸發并迅速升壓。
5、降低壓差：3和4共同完成壓縮機4停機后，其進、排氣口以最快速度降低壓差，以降低再次啟動時壓縮機4的輸入電流，從而降低空氣開關容量。
6、油冷回熱：經油分離器5分離出的高溫潤滑油，依據壓差而流經其底部出油口、手動球閥11、油冷卻盤管12、油過濾器13、流量開關14、電磁閥9、手動球閥11、壓縮機4回油口，從而回收油冷卻熱量以加熱循環熱水。
7、預熱熱水：循環回水由循環泵驅動，先被驅動設備4-1的套缸冷卻及煙氣冷卻回熱器4-2預熱后，再流經冷凝器6的管程，提取冷凝熱量而被進一步加熱。
因此與現有熱泵循環相比較，本發明特點如下：壓縮機停機后，
(1)利用油分離器出口單向閥一方面阻止熱泵工質從冷凝器反向遷移至油分離器，另一方面確保油分離器中的高壓氣態熱泵工質通過向環境散熱而冷凝并迅速降壓；
(2)利用氣液分離器進口單向閥一方面確保停機后熱泵工質不會遷移至蒸發器吸氣管，另一方面確保氣液分離器中的低壓液態熱泵工質迅速從環境吸熱而蒸發并快速升壓。
(3)實現壓縮機進、排氣口以最快速度降低壓差，以降低再次啟動時壓縮機的輸入電流，從而降低空氣開關容量。
因此與現有熱泵循環相比較，本發明技術優勢如下：利用油分離器出口單向閥一方面阻止熱泵工質從冷凝器反向遷移至油分離器，另一方面確保油分離器中的高壓氣態熱泵工質通過向環境散熱而冷凝并迅速降壓；利用氣液分離器進口單向閥一方面確保停機后熱泵工質不會遷移至蒸發器吸氣管，另一方面確保氣液分離器中的低壓液態熱泵工質迅速從環境吸熱而蒸發并快速升壓。實現壓縮機進、排氣口以最快速度降低壓差，以降低再次啟動時壓縮機的輸入電流，從而降低空氣開關容量。
(四)附圖說明
附圖1為本發明的系統流程圖。
如附圖1所示，其中：1-蒸發器；2-單向閥；3-氣液分離器；4-壓縮機；4-1-驅動設備；4-2-回熱器；5-油分離器；6-冷凝器；7-干燥過濾器；8-經濟器；8-1-經濟器膨脹閥；9-電磁閥；10-膨脹閥；11-手動球閥；12-油冷卻盤管；13-油過濾器；14-流量開關；15-熱泵工質。
(五)具體實施方式
本發明提出的停機后壓縮機吸排氣壓力快速平衡的熱泵循環實施例如附圖1所示，現說明如下：其由蒸發熱量4050kW、水平設置、紫銅管制造的蒸發器1；單向閥2；氣液分離器效率98％的氣液分離器3；吸氣量4000m3/h的壓縮機4；輸出軸功率967kW的燃氣內燃發動機4-1；套缸冷卻及煙氣冷卻回熱量967kW的回熱器4-2；油分效率99％的油分離器5；冷凝放熱量5017kW的冷凝器6；接口直徑60mm/壁厚0.9mm/長度120mm的紫銅干燥過濾器7；過冷量517kW的經濟器8；經濟器膨脹閥8-1；接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅電磁閥9；接口直徑60mm/壁厚2mm/長度120mm的黃銅膨脹閥10；接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅手動球閥11；油冷卻盤管12；接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的紫銅油過濾器13；接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅流量開關14；R22熱泵工質15。
蒸發器1通過管道連接單向閥2、氣液分離器3、壓縮機4、油分離器5、單向閥2、冷凝器6殼程、干燥過濾器7、分流三通、經濟器8過冷側、電磁閥9、膨脹閥10、蒸發器1殼程，組成熱泵循環回路；
分流三通、經濟器膨脹閥8-1、經濟器8蒸發側、壓縮機4補氣口，組成經濟器補氣回路；
油分離器5底部出油口通過管道連接手動球閥11、油冷卻盤管12、油過濾器13、流量開關14、電磁閥9、手動球閥11、壓縮機4回油口，組成油冷回熱回路。
驅動設備4-1是電動機3，或是燃氣內燃發動機3，或是汽油內燃發動機3，或是柴油內燃發動機3，或是煤油內燃發動機3，或是斯特林外燃發動機3，或是燃氣驅動燃氣輪發動機3，或是煤氣驅動燃氣輪發動機3，或是焦爐氣驅動燃氣輪發動機3，或是蒸汽輪機3。
通過管道連接回熱器4-2、冷凝器6管程，組成驅動設備回熱及冷凝器加熱回路。
蒸發器1是水源蒸發器1；或是空氣源蒸發器1。
本發明實施例中：
蒸發熱量4050kW的蒸發器1中的低壓過熱氣態R22熱泵工質15流經分離器效率98％的氣液分離器3，而被輸出軸功率967kW的燃氣內燃發動機4-1驅動吸氣量4000m3/h的的壓縮機4壓縮成為高壓過熱氣態熱泵工質15，經油分效率99％的油分離器5的油分離之后，從上至下流經冷凝放熱量5017kW的冷凝器6殼程而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質15，流經接口直徑60mm/壁厚0.9mm/長度120mm的紫銅干燥過濾器7、分流三通、過冷量517kW的經濟器8過冷側、電磁閥9、接口直徑60mm/壁厚2mm/長度120mm的黃銅膨脹閥10的節流而成為低壓兩相熱泵工質15，流入蒸發器1中，吸收熱源熱量后，蒸發成為低壓過熱氣態熱泵工質15，以完成熱泵循環。干燥過濾器7出口的高壓過冷液態熱泵工質15流經分流三通，再經經濟器膨脹閥8-1的節流而成為中壓兩相熱泵工質15，流入經濟器8蒸發側回收過冷熱量，而蒸發成為中壓過熱氣態熱泵工質15，最后由中壓補氣口流回壓縮機4內。
壓縮機4停機前關閉供液管路電磁閥9，同時壓縮機4繼續從蒸發器1抽氣至低壓2.5bar，以把熱泵工質15盡量壓縮至冷凝器6中，以實現熱泵循環的泵干過程，目的是盡量提高油分離器5的壓力和溫度，以及盡量降低氣液分離器3的壓力和溫度。
壓縮機4停機后，油分離器5出口單向閥2一方面阻止熱泵工質15從冷凝器6反向遷移至油分離器5，另一方面確保油分離器5中的高壓氣態熱泵工質15通過向環境散熱而冷凝并迅速降壓。
氣液分離器3進口單向閥2一方面確保停機后熱泵工質15不會遷移至蒸發器1吸氣管，另一方面確保氣液分離器3中的低壓液態熱泵工質15迅速從環境吸熱而蒸發并迅速升壓。
壓縮機4停機后，其進、排氣口以最快速度降低壓差，以降低再次啟動時壓縮機4的輸入電流，從而降低空氣開關容量。
經油分離器5分離出的高溫潤滑油，依據壓差而流經其底部出油口、接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅手動球閥11、油冷卻盤管12、接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的紫銅油過濾器13、接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅流量開關14、接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅電磁閥9、手動球閥11、壓縮機4回油口，從而回收油冷卻熱量以加熱循環熱水。
循環回水由循環泵驅動，先被驅動設備4-1的套缸冷卻及煙氣冷卻回熱量967kW的回熱器4-2預熱后，再流經冷凝器6的管程，提取冷凝熱量而被進一步加熱。