采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統。該制冷系統在膨脹閥前安裝加壓罐，壓縮機排出的高溫高壓氣體進加壓罐盤管與加壓罐中的低溫低壓液體進行熱交換，低溫低壓液體吸熱溫度升高，部分液體吸熱氣化，加壓罐中壓力升高，加壓罐中的液體在高壓氣體推動下向蒸發器供液。本發明對于四季、晝夜環境溫度變化較大或者常年環境溫度較低的地區將會產生很好的節能效果。
【專利說明】
采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，具體的說是一種采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統。
【背景技術】
[0002]在傳統直膨式制冷系統中，需要設定最低冷凝溫度(或壓力)來保證膨脹閥前后有足夠的壓力差，以保證膨脹閥向蒸發器的穩定供液和充足供液。環境溫度降低時，冷凝溫度隨著降低，當低于允許最低冷凝溫度時，膨脹閥前后的壓差不足以克服膨脹閥的壓降，造成蒸發器供液不足，或使膨脹閥調節進入震蕩區，不能穩定供液。
[0003]降低冷凝溫度是提高制冷裝置運行效率的有效手段，一般情況下冷凝溫度每下降TC，制冷系統的COP增大3%。在冷凍冷藏行業中使用的制冷裝置，一年四季都需要運行，以華北地區使用的風冷式冷凝器制冷裝置為例，夏季冷凝溫度為45°C，冬季則能夠低至10°C，如果制冷裝置使用的制冷劑是R22，冬季膨脹閥前后的壓力差在0.34?0.50Mp之間(蒸發溫度-10?-25)此時膨脹閥已經不能正常的向蒸發器供給充足的制冷劑，導致蒸發溫度降低，COP減小。目前采取的措施是通過冷凝風扇的開停控制，保持較高的冷凝溫度，讓膨脹閥前后的壓力差保持在較高的范圍內，維持蒸發器具有充足的供液(保證蒸發溫度不變)。這種方法抬高冷凝溫度大多在20°C上下，導致制冷裝置不能充分利用環境溫度較低的優勢提高效率。對制冷裝置而言，當冷凝溫度等于10°C時的COP會比冷凝溫度等于30°C時提高60%。
【發明內容】
[0004]本發明對傳統制冷系統進行改造，提供一種采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統。該制冷系統在膨脹閥前安裝加壓罐，壓縮機排出的高溫高壓氣體進加壓罐盤管與加壓罐中的低溫低壓液體進行熱交換，低溫低壓液體吸熱溫度升高，部分液體吸熱氣化，加壓罐中壓力升高，加壓罐中的液體在高壓氣體推動下向蒸發器供液。
[0005]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，包括制冷壓縮機1，制冷壓縮機的排氣側分別與截止閥6的進口端、加壓電磁閥a的進口端和加壓電磁閥b的進口端相連接，所述加壓電磁閥a的出口端與加壓罐A的盤管進口端相連接，所述加壓電磁閥b的出口端與加壓罐B的盤管進口端相連接，所述加壓罐A的盤管出口端、加壓罐B的盤管出口端和截止閥6的出口端與冷凝器2的進口端相連接，所述冷凝器2的出口端與高壓儲液器3的進口端相連接，所述高壓儲液器3的出口端分別與供液電磁閥c的進口端和供液電磁閥d的進口端相連接，所述供液電磁閥c的出口端與加壓罐A的液體進口端相連接，所述供液電磁閥d的出口端與加壓罐B的液體進口端相連接，所述加壓罐A的液體出口端與出液電磁閥g的進口端相連接，所述加壓罐B的液體出口端與出液電磁閥h的進口端相連接，所述出液電磁閥g的出口端和出液電磁閥h的出口端與熱力膨脹閥4的進口端相連接，所述熱力膨脹閥4的出口端與蒸發器5的進口端相連接，所述蒸發器5的出口端與制冷壓縮機I的吸氣側相連接;所述制冷壓縮機I的吸氣側與減壓電磁閥e的進口端和減壓電磁閥f的進口端相連接，所述減壓電磁閥e的出口端與加壓罐A的減壓管進口端相連接，所述減壓電磁閥f的出口端與加壓罐B的減壓管進口端相連接。
[0006]本制冷系統具有以下技術效果:
[0007]1.本制冷系統采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力，可以充分利用較低的環境溫度降低冷凝溫度，并保證膨脹閥前后有足夠的壓力差，實現膨脹閥向蒸發器的穩定供液和充足供液，提高制冷裝置效率。對于四季、晝夜環境溫度變化較大或者常年環境溫度較低的地區將會產生很好的節能效果。
[0008]2.該制冷系統加壓罐的加壓動力來自于制冷壓縮機的排氣熱量，不消耗額外的能量，有效利用了壓縮機排氣余熱，達到節能效果。
[0009]3.本制冷系統采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力，徹底消除了由于阻力引起的壓力損失而產生的閃發氣體，降低壓縮機耗功，提高壓縮機的制冷效率。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明原理圖。
【具體實施方式】
[0011 ]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0012]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，當環境溫度低于25°C時，所述截止閥6關閉，采用加壓罐提高熱力膨脹閥前制冷劑壓力；當環境溫度升高到25°C時，所述截止閥(6)打開，制冷系統按常規運行。
[0013]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，為保證制冷系統連續供液，采用兩個加壓罐:加壓罐A和加壓罐B，兩者工作狀態不同，一個向蒸發器供液，一個儲存制冷劑液體，交替變換，一個周期變換一次。
[0014]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，加壓罐A中設置液位控制器C和壓力控制器E，加壓罐B中設置液位控制器D和壓力控制器F，上述液位控制器和壓力控制器設定上限值、下限值。
[0015]如圖1所示，采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，包括制冷壓縮機I，制冷壓縮機的排氣側分別與截止閥6的進口端、加壓電磁閥a的進口端和加壓電磁閥b的進口端相連接，所述加壓電磁閥a的出口端與加壓罐A的盤管進口端相連接，所述加壓電磁閥b的出口端與加壓罐B的盤管進口端相連接，所述加壓罐A的盤管出口端、加壓罐B的盤管出口端和截止閥6的出口端與冷凝器2的進口端相連接，所述冷凝器2的出口端與高壓儲液器3的進口端相連接，所述高壓儲液器3的出口端分別與供液電磁閥c的進口端和供液電磁閥d的進口端相連接，所述供液電磁閥c的出口端與加壓罐A的液體進口端相連接，所述供液電磁閥d的出口端與加壓罐B的液體進口端相連接，所述加壓罐A的液體出口端與出液電磁閥g的進口端相連接，所述加壓罐B的液體出口端與出液電磁閥h的進口端相連接，所述出液電磁閥g的出口端和出液電磁閥h的出口端與熱力膨脹閥4的進口端相連接，所述熱力膨脹閥4的出口端與蒸發器5的進口端相連接，所述蒸發器5的出口端與制冷壓縮機I的吸氣側相連接;所述制冷壓縮機I的吸氣側與減壓電磁閥e的進口端和減壓電磁閥f的進口端相連接，所述減壓電磁閥e的出口端與加壓罐A的減壓管進口端相連接，所述減壓電磁閥f的出口端與加壓罐B的減壓管進口端相連接。
[0016]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，所述加壓罐A的液位到達下限時，所述加壓罐B的液位正好到達上限:所述加壓罐A的加壓電磁閥a關閉、減壓電磁閥e開啟、供液電磁閥c開啟、出液電磁閥g關閉，所述加壓罐B的加壓電磁閥b開啟、減壓電磁閥f關閉、供液電磁閥d關閉、出液電磁閥h開啟，所述高壓儲液器3中的液體經供液電磁閥c進加壓罐A中，所述加壓罐A的液位由下限往上限移動，同時所述加壓罐B的液體在高壓氣體推動下，經所述出液電磁閥h、所述熱力膨脹閥4向蒸發器供液，其液位由上限往下限移動，當所述加壓罐A的液位到達上限，所述加壓罐B的液位正好處于下限，一個周期的供液結束。所述加壓罐A和所述加壓罐B的工作狀態互換:所述加壓罐A的液位正好到達上限，所述加壓罐B的液位正好到達下限，所述加壓罐A的加壓電磁閥a關閉、減壓電磁閥e關閉、供液電磁閥c關閉、出液電磁閥g開啟，所述加壓罐B的加壓電磁閥b關閉、減壓電磁閥f開啟、供液電磁閥d開啟、出液電磁閥h關閉，所述高壓儲液器3的液體經供液電磁閥d進加壓罐B中，所述加壓罐B的液位由下限往上限移動，同時所述加壓罐A的液體在高壓氣體推動下，經所述出液電磁閥g、所述熱力膨脹閥4向蒸發器供液，其液位由上限往下限移動。
[0017]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，加壓罐中壓力升到壓力控制器上限值時，加熱電磁閥關閉；加壓罐中壓力降到壓力控制器下限值時，減壓電磁閥關閉。
[0018]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統的工作原理如下:所述加壓罐A的液位到達下限時，所述加壓罐B的液位正好處于上限:所述制冷壓縮機I排出的高溫高壓氣體經所述加壓電磁閥b進入所述加壓罐B盤管中，與所述加壓罐B中的低溫低壓制冷劑液體進行熱交換，高溫高壓氣體放熱溫度降低，經所述出液電磁閥h進入所述冷凝器2中冷卻冷凝為高壓中溫制冷劑液體，進入所述儲液器3，從儲液器出來的液體經所述供液電磁閥c向所述加壓罐液A供液，其液位由下限往上限移動;所述加壓罐B中的液體體吸熱，溫度升高，部分液體氣化，加壓罐B中氣體增多，壓力升高，加壓罐B的液體在高壓氣體推動下，經所述出液電磁閥h進入所述熱力膨脹閥4，變為低溫低壓的氣液兩相制冷劑，氣液兩相制冷劑進入蒸發器5，蒸發吸熱變成低溫低壓氣體，返回制冷壓縮機I的吸氣側，同時，加壓罐B的液位由上限往下限移動。當所述加壓罐A的液位到達上限時，所述加壓罐B的液位正好處于下限，一個周期的供液結束，所述加壓罐A和所述加壓罐B的工作狀態互換，開始下一個周期供液。
[0019]當環境溫度升高到25°C時，不需要采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力，所述截止閥6打開，制冷系統按常規運行。所述制冷壓縮機I排出的高溫高壓氣體經所述截止閥6進入所述冷凝器2中冷卻冷凝為高壓中溫制冷劑液體，進入所述儲液器3，從儲液器出來的液體進入所述熱力膨脹閥4，變為低溫低壓的氣液兩相制冷劑，氣液兩相制冷劑進入蒸發器5，蒸發吸熱變成低溫低壓氣體，返回制冷壓縮機I的吸氣側。
[0020]計算表明，制冷壓縮機排氣中溫度高于35°C的顯熱部分能夠滿足加壓罐將溫度為10°C的飽和液加壓到30°C的飽和液。加壓罐的加熱作用迫使膨脹閥前的飽和液體制冷劑提高到30°C，節流之后的焓值與30°C冷凝溫度下的焓值是相等的，也就是說，制冷量并沒有變化。從制冷壓縮機的耗功來看，由于壓縮終了壓力是10°C所對應的飽和壓力，與30°C所對應的飽和壓力相差很大，焓值亦相差很大，所以，耗功有了較大的節省，制冷裝置的效率仍有較大幅度的提高。
【主權項】
1.一種采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統，其特征在于，包括制冷壓縮機(I)，制冷壓縮機的排氣側分別與截止閥(6)的進口端、加壓電磁閥a的進口端和加壓電磁閥b的進口端相連接，所述加壓電磁閥a的出口端與加壓罐A的盤管進口端相連接，所述加壓電磁閥b的出口端與加壓罐B的盤管進口端相連接，所述加壓罐A的盤管出口端、加壓罐B的盤管出口端和截止閥(6)的出口端與冷凝器(2)的進口端相連接，所述冷凝器(2)的出口端與高壓儲液器(3)的進口端相連接，所述高壓儲液器(3)的出口端分別與供液電磁閥c的進口端和供液電磁閥d的進口端相連接，所述供液電磁閥c的出口端與加壓罐A的液體進口端相連接，所述供液電磁閥d的出口端與加壓罐B的液體進口端相連接，所述加壓罐A的液體出口端與出液電磁閥g的進口端相連接，所述加壓罐B的液體出口端與出液電磁閥h的進口端相連接，所述出液電磁閥g的出口端和出液電磁閥h的出口端與熱力膨脹閥(4)的進口端相連接，所述熱力膨脹閥(4)的出口端與蒸發器(5)的進口端相連接，所述蒸發器(5)的出口端與制冷壓縮機(I)的吸氣側相連接;所述制冷壓縮機(I)的吸氣側與減壓電磁閥e的進口端和減壓電磁閥f的進口端相連接，所述減壓電磁閥e的出口端與加壓罐A的減壓管進口端相連接，所述減壓電磁閥f的出口端與加壓罐B的減壓管進口端相連接。
【文檔編號】F25B27/02GK106052213SQ201610591032
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月22日 公開號201610591032.2, CN 106052213 A, CN 106052213A, CN 201610591032, CN-A-106052213, CN106052213 A, CN106052213A, CN201610591032, CN201610591032.2
【發明人】臧潤清, 張秋玉, 孫志利
【申請人】天津商業大學