CN221036273U - 一种氟泵制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及制冷系统技术领域,具体涉及一种氟泵制冷系统,包括冷凝器、压缩机、蒸发器、氟泵、第一储液罐、第二储液罐、中间换热器、第一控制阀与第二控制阀;所述压缩机的一端与蒸发器的一端连接;所述蒸发器的另一端与氟泵的一端连接;所述氟泵的另一端与第一储液罐的一端连接;所述第一储液罐的另一端通过中间换热器与冷凝器的一端连接;所述冷凝器的另一端与压缩机的另一端连接;所述压缩机的一端依次通过第二控制阀、第一控制阀以及第二储液罐后与氟泵的另一端连接;所述压缩机的一端依次通过第二控制阀以及中间换热器后与氟泵的一端连接。本实用新型利用中间换热器对主路冷媒进行过冷,提高氟泵制冷系统各运行模式下的冷量和能效。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷系统技术领域,具体涉及一种氟泵制冷系统。
背景技术
氟泵制冷是一种利用氟侧自然冷源技术的新型高效节能冷却技术,传统的氟泵制冷系统如图1所示,氟泵串联于冷凝器及储液罐的下游,与压缩机制冷系统共用蒸发器、冷凝器及冷媒管道系统,压缩机及氟泵均设有旁通阀。压缩机制冷模式时,开启氟泵旁通阀并关闭氟泵;氟泵自然冷却时,开启压缩机旁通阀并关闭压缩机;混合供冷模式时,关闭压缩机及氟泵旁通阀并开启压缩机及氟泵。
传统氟泵制冷系统有以下几点不足:
1、氟泵自然冷却是利用室外温度低于冷却设备室内回风温度的温差,通过冷媒制冷剂将室外自然冷源运输到数据机房内对设备进行冷却的空调系统。当室外温度较低时,氟泵机组可投入远小于压缩机的功率,而将不小于压缩机制冷系统制冷量的室外自然冷冷量运输到室内。但室外温度高于室内回风或者室外温度与室内回风温差较小时,氟泵系统无法提供冷量或提供的冷量及能效都较低。
2、压缩机制冷模式时,与普通空调系统基本一致,能效相对较低。尤其当室外高温时,能效会有进一步衰减。
3、氟泵自然冷却时,系统启动时间较长且运行不够稳定。首先,氟泵启动时,由于泵入口压力突然降低,容易使冷媒气化,使氟泵产生汽蚀或者断流。目前的解决方法通常是氟泵启动时,提前开启室外冷凝器风机,使冷凝器中的压力降低,储液罐中的冷媒将会在压差驱动下倒流回冷凝器,导致储液罐中的压力降低,同时罐内液态冷媒发生闪发形成气体,剩余液体被冷却,从而减少泵启动时冷媒的气化。该方法一般要到冷凝器与蒸发器中压力平衡后,氟泵才能正常建立扬程启动成功,等待时间较长。另外当室外环境温度变化时,氟泵自然冷却运行过程中,氟泵入口也可能有气态冷媒产生,致使氟泵制冷系统不能正常工作。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足,提供了一种氟泵制冷系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现:一种氟泵制冷系统,包括冷凝器、压缩机、蒸发器、氟泵、第一储液罐、第二储液罐、中间换热器、第一控制阀与第二控制阀;
所述压缩机的一端与蒸发器的一端连接;所述蒸发器的另一端与氟泵的一端连接;所述氟泵的另一端与第一储液罐的一端连接;所述第一储液罐的另一端通过中间换热器与冷凝器的一端连接;所述冷凝器的另一端与压缩机的另一端连接;
所述压缩机的一端依次通过第二控制阀、第一控制阀以及第二储液罐后与氟泵的另一端连接;所述压缩机的一端依次通过第二控制阀以及中间换热器后与氟泵的一端连接。
本实用新型进一步设置为,所述第一控制阀以及第二控制阀均为电磁阀。
本实用新型进一步设置为,所述蒸发器的另一端与氟泵的一端之间设有第一电子膨胀阀。
本实用新型进一步设置为,所述氟泵的一端与中间换热器之间设有第二电子膨胀阀。
本实用新型进一步设置为,所述压缩机两端并联设有第一单向阀。
本实用新型进一步设置为,所述氟泵两端并联设有第二单向阀。
本实用新型进一步设置为,所述第二储液罐的容积大于第一储液罐的容积。
本实用新型的有益效果:1、本实用新型利用中间换热器对主路冷媒进行过冷的原理,提高氟泵制冷系统各运行模式下的冷量和能效。
2、通过中间换热器提高氟泵自然冷却下的冷量,从而提高氟泵制冷系统使用氟泵自然冷却时的环境温度,增加利用自然冷源的时长。
3、利用中间换热器及第二电子膨胀阀,实现自然冷却模式下启动氟泵时,快速提高并维持氟泵入口的过冷度,缩短制冷等待时长及提高氟泵自然冷却的运行稳定性。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是现有技术的原理图;
图2是本实用新型的原理图;
其中:1、冷凝器;2、压缩机;3、蒸发器;4、氟泵;51、第一储液罐;52、第二储液罐;6、中间换热器;71、第一控制阀;72、第二控制阀;81、第一电子膨胀阀;82、第二电子膨胀阀;91、第一单向阀;92、第二单向阀。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
由图2可知,本实施例所述的一种氟泵制冷系统,包括冷凝器1、压缩机2、蒸发器3、氟泵4、第一储液罐51、第二储液罐52、中间换热器6、第一控制阀71与第二控制阀72;
所述压缩机2的一端与蒸发器3的一端连接;所述蒸发器3的另一端与氟泵4的一端连接;所述氟泵4的另一端与第一储液罐51的一端连接;所述第一储液罐51的另一端通过中间换热器6与冷凝器1的一端连接;所述冷凝器1的另一端与压缩机2的另一端连接;
所述压缩机2的一端依次通过第二控制阀72、第一控制阀71以及第二储液罐52后与氟泵4的另一端连接;所述压缩机2的一端依次通过第二控制阀72以及中间换热器6后与氟泵4的一端连接。
具体地,本实施例所述的在传统氟泵制冷系统基础上,增加了中间换热器6、第二储液罐52、第一控制阀71以及第二控制阀72作为主要器件,利用中间换热器6对主路冷媒进行过冷,提高氟泵制冷系统各运行模式下的能效及通过提高氟泵4入口的过冷度,从而缩短氟泵制冷系统自然冷却模式的启动时长并提高氟泵自然冷却的运行稳定性。
本实施例所述的一种氟泵制冷系统,所述第一控制阀71以及第二控制阀72均为电磁阀。本实施例所述的一种氟泵制冷系统,所述蒸发器3的另一端与氟泵4的一端之间设有第一电子膨胀阀81。本实施例所述的一种氟泵制冷系统,所述氟泵4的一端与中间换热器6之间设有第二电子膨胀阀82。本实施例所述的一种氟泵制冷系统,所述压缩机2两端并联设有第一单向阀91。本实施例所述的一种氟泵制冷系统,所述氟泵4两端并联设有第二单向阀92。
氟泵制冷系统运行压缩机模式时,第一控制阀71关闭,第二控制阀72打开。系统冷媒循环为压缩机2—冷凝器1—中间换热器6—第一储液罐51—第二单向阀92—第一电子膨胀阀81-蒸发器3—压缩机2;压缩机2—冷凝器1—中间换热器6—第一储液罐51—第二单向阀92—第二电子膨胀阀82—中间换热器6—压缩机2。其中,冷媒流经第二单向阀92后分为两路,一路经第一电子膨胀阀81后变为低压低温的饱和状态,然后在蒸发器3中换热提供冷量。而另一路冷媒经第二电子膨胀阀82后变为低压低温的饱和状态,经中间换热器6对主路冷媒进行过冷,从而提高了第一电子膨胀阀81前的过冷度,使得节流后流经蒸发器3的液态冷媒增多,系统的制冷量及能效得以提高。
氟泵制冷系统运行自然冷却模式时,第一控制阀71打开,第二控制阀72关闭。系统冷媒循环为氟泵4—第一电子膨胀阀81—蒸发器3—第一单向阀91—冷凝器1—中间换热器6—第一储液罐51—氟泵4;氟泵4—第二电子膨胀阀82—中间换热器6—第二储液罐52—氟泵4。其中,冷媒流经氟泵4后分为两路,一路经第一电子膨胀阀81后变为低压低温的液体,然后在蒸发器3中换热提供冷量。而另一路冷媒经第二电子膨胀阀82后变为低压低温的液体,经中间换热器6对主路冷媒进行过冷,从而提高了氟泵4及第一电子膨胀阀81前的冷媒过冷度,使得氟泵4入口有足够过冷度及节流后流经蒸发器3的液态冷媒温度更低,系统的制冷量及能效得以提高。另一方面,制冷量的提高可以提高进入自然冷却模式的冷凝器1室外温度(如:正常室外15度才进入氟泵4模式,本实施例可实现室外20度就进入氟泵自然冷却模式),从而增加利用自然冷源的时长,进一步提高全年能效。
氟泵制冷系统运行压缩机与氟泵混合模式时,第一控制阀71关闭,第二控制阀72打开。系统冷媒循环为压缩机2—冷凝器1—中间换热器6—第一储液罐51—氟泵4—第一电子膨胀阀81-蒸发器3—压缩机2;压缩机2—冷凝器1—中间换热器6—第一储液罐51—氟泵4—第二电子膨胀阀82—中间换热器6—压缩机2。其中,冷媒流经氟泵4后分为两路,一路经第一电子膨胀阀81降压后变为低压低温的饱和状态,然后在蒸发器3中换热提供冷量。而另一路冷媒经第二电子膨胀阀82降压后变为低压低温的饱和状态,经中间换热器6对主路冷媒进行过冷,从而提高了氟泵4及第一电子膨胀阀81前的过冷度,使得经第一电子膨胀阀81节流后流经蒸发器3的液态冷媒增多,系统的制冷量及能效得以提高。
具体地,本实施例所述的氟泵制冷系统,当制冷系统运行自然冷却模式并有氟泵4启动需求时,开启冷凝风机、第一控制阀71及第二电子膨胀阀82,待第二电子膨胀阀82达到初始开度时开启氟泵4,通过压力传感器检测氟泵进口、出口压力差≥氟泵4最小扬程(0.5~1bar)时,开启第一电子膨胀阀81开始提供冷量。开启冷凝风机30s左右时间即可完成启动阶段,然后第二电子膨胀阀82按照中间换热器6后的过冷度(1~2℃),第一电子膨胀阀81正常按照蒸发器3出口过热度(6~12℃)控制即可。
当制冷系统运行压缩机模式并有压缩机2启动需求时,开启第一电子膨胀阀81,待第一电子膨胀阀81达到初始开度时开启压缩机2,通过检测蒸发器3达到出口过热度(6~12℃)时,开启第二控制阀72及第二电子膨胀阀82,然后第二电子膨胀阀82按照中间换热器6后的过热度(1~2℃)进行PI控制,冷凝风机正常按照冷凝压力进行控制即可。
当制冷系统运行压缩机与氟泵混合模式时,可直接开启氟泵4辅助运行,其它器件继续按照压缩机模式的控制运行即可。
本实施例所述的一种氟泵制冷系统,所述第二储液罐52的容积大于第一储液罐51的容积。其中,第二储液罐52为大容积储液罐,作用是储存系统中多余的冷媒;第一储液罐51为小容积储液罐,持续保持满液状态,使液态冷媒在第一储液罐51中不会发生气化,进一步保证氟泵4入口的冷媒有足够的过冷度。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对本实用新型保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种氟泵制冷系统,其特征在于:包括冷凝器(1)、压缩机(2)、蒸发器(3)、氟泵(4)、第一储液罐(51)、第二储液罐(52)、中间换热器(6)、第一控制阀(71)与第二控制阀(72);
所述压缩机(2)的一端与蒸发器(3)的一端连接;所述蒸发器(3)的另一端与氟泵(4)的一端连接;所述氟泵(4)的另一端与第一储液罐(51)的一端连接;所述第一储液罐(51)的另一端通过中间换热器(6)与冷凝器(1)的一端连接;所述冷凝器(1)的另一端与压缩机(2)的另一端连接;
所述压缩机(2)的一端依次通过第二控制阀(72)、第一控制阀(71)以及第二储液罐(52)后与氟泵(4)的另一端连接;所述压缩机(2)的一端依次通过第二控制阀(72)以及中间换热器(6)后与氟泵(4)的一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种氟泵制冷系统,其特征在于:所述第一控制阀(71)以及第二控制阀(72)均为电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种氟泵制冷系统,其特征在于:所述蒸发器(3)的另一端与氟泵(4)的一端之间设有第一电子膨胀阀(81)。
4.根据权利要求1所述的一种氟泵制冷系统,其特征在于:所述氟泵(4)的一端与中间换热器(6)之间设有第二电子膨胀阀(82)。
5.根据权利要求1所述的一种氟泵制冷系统,其特征在于:所述压缩机(2)两端并联设有第一单向阀(91)。
6.根据权利要求1所述的一种氟泵制冷系统,其特征在于:所述氟泵(4)两端并联设有第二单向阀(92)。
7.根据权利要求1所述的一种氟泵制冷系统,其特征在于:所述第二储液罐(52)的容积大于第一储液罐(51)的容积。
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