CN104034099B - 一种带旁通管路的制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带旁通管路的制冷系统及其过热度控制方法。上述制冷系统包括高压储液器、气液分离器、设置有毛细管和电磁阀的旁通管路，所述旁通管路的一端与高压储液器第二出口连通，所述旁通管路的另一端与气液分离器第二入口连通，所述制冷系统还包括吹泡管，所述吹泡管的一端与所述气液分离器的第一入口连通，所述吹泡管的另一端设置在所述气液分离器内的下部液体中，所述吹泡管位于气相区的侧壁上开有1‑4个分流孔或喷口。本发明还公开了一种基于上述制冷系统的过热度控制方法，该方法的原理是通过气液分离器内的液态制冷剂对蒸发器出口的过热气体进行降温，因气液直接接触换热，故可实现吸气过热度接近0度，且控制稳定。
Description
技术领域
本发明涉及制冷领域，具体而言，涉及一种制冷系统及其吸气过热度控制方法。
背景技术
在蒸汽压缩式制冷系统中，理论上蒸发器出口过热度为0是最理想的状态，不仅可以充分利用蒸发器的换热面积，还能降低压缩机的排气温度，提高系统效率和运行的可靠性。在实际的大型制冷系统中，蒸发器出口的过热度一般都用热力膨胀阀或电子膨胀阀来控制，这种控制策略需要测量蒸发器出口压力和温度两个参数，受仪器精度的影响，为了保证压缩机的安全，过热度难以控制的很小，一般厂家都选择控制在5度左右；所以传统的蒸发器出口过热度控制策略无法将过热度控制在接近0度这一理想状态。
常规的过热度控制是一种反馈式控制，会使系统的吸排气压力、质量流量、过热度等在一定的范围内频繁波动，当负荷动态变化时波动更加剧烈，降低了系统的稳定性；该控制方法需要压力检测和温度检测两个测量回路，可靠性受到影响；该控制法要等到过热度超出了控制范围膨胀阀才开始动作，不仅使得过热度波动较大，而且控制存在一定的滞后性。
在空调制冷领域广泛使用的多联机系统上，过热度控制问题更加突出。因为多联系统是一个室外机带多个室内机，各室内机在相同的吸排气压力下工作，但是各室内机的工况和负荷均不同，导致各蒸发器出口的过热度不同，负荷大的蒸发器其出口过热度大，负荷小的蒸发器其出口过热度小；为了保证最小过热度满足要求（如控制在5度），那么最大的过热度很可能过大，致使总的吸气过热度明显偏大（大于5度）；对于变频多联机系统来说，当负荷很小时，由于压缩机频率降低到一定值时不能再降低，这也会导致吸气过热度的增大（大于5度）。
综上所述，传统的制冷系统采用膨胀阀控制过热度的效果不太理想，尤其是在多联式制冷系统中，过热度控制问题更加突出，迫切需要解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种能将吸气过热度稳定地控制在接近理想值的制冷系统及过热度控制方法，以解决现有制冷系统采用膨胀阀控制吸气过热度带来的过热度较大，制冷效率不高的问题。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种带旁通管路的制冷系统，包括高压储液器、气液分离器、设置有毛细管和电磁阀的旁通管路，所述高压储液器的入口与冷凝器连通，所述高压储液器的第一出口与膨胀阀连通，所述气液分离器的第一入口与蒸发器连通，所述气液分离器的出口与压缩机连通，所述旁通管路的一端与高压储液器第二出口连通，所述旁通管路的另一端与气液分离器第二入口连通，其特征在于所述制冷系统还包括吹泡管，所述吹泡管的一端与气液分离器的第一入口连通，所述吹泡管的另一端设置在气液分离器内的下部液体中，所述吹泡管的侧壁上开有1-4个分流孔或喷口，分流孔或喷口的朝向为水平或斜向下，每个分流孔或喷口均设在所述气液分离器内的上部气体区且各分流孔或喷口的面积总和为所述吹泡管横截面积的0.5～1.5倍。
一种基于上述制冷系统的过热度控制方法，该方法为：当所述气液分离器内的液位低于液位下限的设定值时，所述旁通管路中的电磁阀打开；当所述气液分离器内的液位高于液位上限的设定值时，所述旁通管路中的电磁阀关闭；所述液位的下限值应保证所述气液分离器内存有液态制冷剂，所述液位的上限值应保证压缩机不发生湿压缩。
本发明具有以下有益效果：1、该制冷系统可将吸气过热度控制在接近0度，很好的解决了多联机系统中的吸气过热度易偏大的问题。2、该制冷系统对吸气过热度的控制不是采用传统的反馈控制方法，而是采用直接控制法，无须设定过热度控制上下限，所以吸气过热度波动小，系统更加稳定，制冷效率高。3、该制冷系统与常规制冷系统相比，增加的材料和设备廉价易得，因此增加的投资少，而制冷系统的性能却提高的很明显。
附图说明
图1是本发明的带旁通管路的制冷系统的示意图，图10是本发明的气液分离器和吹泡管结构示意图。上述图中，1压缩机，2四通阀，3冷凝器，4高压储液器，5膨胀阀，6蒸发器，7气液分离器，8-1旁通管路，8-3电磁阀，8-4毛细管，9吹泡管，9-1分流孔或喷口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施方式一：如图1所示，本实施例提供一种带旁通管路的制冷系统。所述制冷系统包括压缩机1、四通阀2、冷凝器3、高压储液器4、膨胀阀5、蒸发器6、气液分离器7和旁通管路8-1，压缩机1的出口通过四通阀2与冷凝器3的入口连通，冷凝器3的出口与高压储液器4的入口连通，高压储液器4的第一出口通过膨胀阀5与蒸发器6的入口连通，蒸发器6的出口通过四通阀2与气液分离器7的第一入口连通，旁通管路8-1的一端与高压储液器4的第二出口连通，旁通管路8-1的另一端与气液分离器7的第二入口连通，气液分离器7的出口与压缩机1的入口连通，旁通管路8-1上设置有电磁阀8-3和毛细管8-4。
本实施中，气液分离器7内的液位控制在一定范围内（例如0.2H～0.4H，H为气液分离器7的高度）。由于气液分离器7内液体和蒸发器6出口的气体进行热交换，在压缩机1抽吸作用下，气液分离器7内液体会逐渐减少，一旦气液分离器7内液态制冷剂消失那么将失去控制过热度的能力，因此当气液分离器7内的液位过低时需要从高压储液器4旁通一部分液体进来补充液位，然而液位过高可能导致压缩机1回液，故液位应控制在一定范围内。
气液分离器7内设置有吹泡管9，吹泡管9的结构示意图如图10所示，吹泡管9的一端与气液分离器7的第二入口连通，吹泡管9的另一端设置在气液分离器7内的液体中，运行时蒸发器出口的气体从吹泡管9的出口进入气液分离器7的液体区从而吹出气泡，吹起的气泡有利于使进入的制冷剂与气液分离器7内的制冷剂充分混合和从而加强热交换，使吸气过热度接近0度，达到控制吸气过热度的目的。在吹泡管9侧壁上设置1-4个分流孔或分流喷口9-1，所有分流孔或分流喷口9-1的朝向为水平或斜向下，它们都位于气液分离器7内液体上方且所有分流孔或分流喷口9-1的面积总和等于吹泡管9截面积的0.5~1.5倍，这是为了降低进入气液分离器7液体区的气流速度，降低液体飞溅程度，分流孔或分流喷口流出的气流还可以阻止飞溅的液滴进入吸气口，防止压缩机1湿压缩，具体过程如下：当气液分离器7内液位较高时，吹泡管9因出口阻力远大于分流孔或分流喷口9-1以至于吹泡管9没有气流流出，此时不形成气泡，有利于防止压缩机1湿压缩；当气液分离器7内液位较低时，吹泡管9因出口阻力小可以顺利的流出气流形成气泡，强化了气液的热交换，此时因液位较低，虽有气泡也不会导致压缩机湿压缩。
Claims (2)
1.一种带旁通管路的制冷系统，包括高压储液器、气液分离器、设置有毛细管和电磁阀的旁通管路，所述高压储液器的入口与冷凝器连通，所述高压储液器的第一出口与膨胀阀连通，所述气液分离器的第一入口与蒸发器连通，所述气液分离器的出口与压缩机连通，所述旁通管路的一端与高压储液器第二出口连通，所述旁通管路的另一端与气液分离器第二入口连通，其特征在于所述制冷系统还包括吹泡管，所述吹泡管的一端与气液分离器的第一入口连通，所述吹泡管的另一端设置在气液分离器内的下部液体中，所述吹泡管的侧壁上开有1-4个分流孔或喷口，分流孔或喷口的朝向为水平或斜向下，每个分流孔或喷口均设在所述气液分离器内的上部气体区且各分流孔或喷口的面积总和为所述吹泡管横截面积的0.5～1.5倍。
2.一种基于权利要求1所述的制冷系统的过热度控制方法，其特征在于该方法为：当所述气液分离器内的液位低于液位下限的设定值时，所述旁通管路中的电磁阀打开；当所述气液分离器内的液位高于液位上限的设定值时，所述旁通管路中的电磁阀关闭；所述液位的下限值应保证所述气液分离器内存有液态制冷剂，所述液位的上限值应保证压缩机不发生湿压缩。
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