CN111928526A - 热回收*** - Google Patents

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张治平
周巍
罗炽亮
练浩民
马宁芳
潘成光
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Abstract

本发明提供一种热回收***,用于制冷***的冷凝热回收,包括:二级压缩机,二级压缩机设置制冷***中;第一热回收换热器,制冷***设有***冷凝器,第一热回收换热器并联设置在***冷凝器上;第一水路结构,第一水路结构流经第一热回收换热器。本发明的热回收***,用于制冷***的冷凝热回收,相较于传统单级制冷机组热回收***,增设二级压缩机,采用两级压缩,解决了单级压缩在符合变化时出现高压比情况下效率低下的问题,可以实现制备更高温度的热水。

Description

热回收***
技术领域
本发明属于余热回收技术领域,具体涉及一种热回收***。
背景技术
制冷机组在制冷工况下运行时,饱和制冷剂气体凝结成液体,虽然温度不发生变化,但由于产生了相变,由气态变成液态,焓值发生变化,放出冷凝热,如果这部分冷凝热排入大气,会造成很大的浪费。同时,生活热水、洗浴等需要大量的热水。在不影响机组能效的前提下,将冷凝热回收,根据不同的温度需求提供相应温度的热水,具有重要的实际意义。
传统的单级制冷机组的热回收***,在压缩时,随着压比升高,容积效率降低,在制取热水时,由于冷凝压力高,压缩机压比大,效率低,最高出水温度受限,最高的出水温度只能做到50℃。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题是传统热回收******的热水制取效率低最高出水温度受限,从而提供一种热回收***。
为了解决上述问题,本发明提供一种热回收***,用于制冷***的冷凝热回收,包括:
二级压缩机,二级压缩机设置制冷***中;
第一热回收换热器,制冷***设有***冷凝器,第一热回收换热器并联设置在***冷凝器上;
第一水路结构,第一水路结构流经第一热回收换热器。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选地,制冷***设有***压缩机,二级压缩机与***压缩机串联,且二级压缩机并联设置有旁通管路,旁通短路上设有旁通阀,当旁通阀截止时,二级压缩机与***压缩机同时开启,当旁通阀导通时,***压缩机开启,二级压缩机停止。
优选地,热回收***还包括第二热回收换热器、第二水路结构,第二热回收换热器并联设置在***冷凝器上,第二水路结构流经第二热回收换热器。
优选地,热回收***还包括第三水路结构,制冷***还设有油冷却器,第三水路结构流经油冷却器。
优选地,第一水路结构设有第一水泵,和/或,第二水路结构设有第二水泵。
优选地,第一热回收换热器的上游设有第一调节阀,第一调节阀用于控制第一热回收换热器的通断、流量。
优选地,第一水路结构设有第一水温传感器,第一水温传感器测定第一热回收换热器的出水温度,第一调节阀的开度能够根据第一水温传感器的测定结果进行调整。
优选地,第二热回收换热器的上游设有第二调节阀,第二调节阀用于控制第二热回收换热器的通断、流量。
优选地,第二水路结构设有第二水温传感器,第二水温传感器测定第二热回收换热器的出水温度,第二调节阀的开度能够根据第二水温传感器的测定结果进行调整。
优选地,制冷***还包括油分离器,油分离器与油冷却器循环导通,和/或,制冷***还包括***蒸发器,制冷剂经***冷凝器、第一热回收换热器、第二热回收换热器放热后,再流经***蒸发器后回流至***压缩机。
一种采用上述热回收***的热回收方法,包括:
高温热水模式,控制***压缩机与二级压缩机同时开启;
常温热水模式,控制***压缩机开启,二级压缩机停止。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选地,还包括:
根据测定第一水路结构中第一热回收换热器的出水温度,调整第一调节阀的开度,若出水温度超过预设温度,则减小开度,反之,增加开度;
和/或,根据测定第二水路结构中第二热回收换热器的出水温度,调整第二调节阀的开度,若出水温度超过预设温度,则减小开度,反之,增加开度。
本发明提供的热回收***至少具有下列有益效果:
本发明的热回收***,用于制冷***的冷凝热回收,相较于传统单级制冷机组热回收***,增设二级压缩机,采用两级压缩,解决了单级压缩在符合变化时出现高压比情况下效率低下的问题,可以实现制备更高温度的热水。
附图说明
图1为本发明实施例的热回收***的结构示意图。
附图标记表示为:
1、二级压缩机;2、第一热回收换热器;3、***冷凝器;4、第一水路结构;5、***压缩机;6、旁通管路;7、旁通阀;8、第二热回收换热器;9、第二水路结构;10、第三水路结构;11、油冷却器;12、第一水泵;13、第一调节阀;14、第一水温传感器;15、第二水泵;16、第二调节阀;17、第二水温传感器;18、油分离器;19、***蒸发器;20、节流阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
结合图1所示,本实施例提供了一种热回收***,用于制冷***的冷凝热回收,包括:二级压缩机1,二级压缩机1设置制冷***中;第一热回收换热器2,制冷***设有***冷凝器3,第一热回收换热器2并联设置在***冷凝器3上;第一水路结构4,第一水路结构4流经第一热回收换热器2,第一热回收换热器2内的高温高压气态冷媒凝结成液体,释放冷凝热将第一水路结构4内的水加热。
本实施例的热回收***,用于制冷***的冷凝热回收,相较于传统单级制冷机组热回收***,增设二级压缩机,采用两级压缩,解决了单级压缩在符合变化时出现高压比情况下效率低下的问题,可以实现制备更高温度的热水。
优选地,制冷***设有***压缩机5,二级压缩机1与***压缩机5串联,且二级压缩机1并联设置有旁通管路6,旁通短路上设有旁通阀7,当旁通阀7截止时,二级压缩机1与***压缩机5同时开启,当旁通阀7导通时,***压缩机5开启,二级压缩机1停止。二级压缩机可以单独开启或关闭,在制备常温热水时,压比较低,无需开启二级压缩机,在制备高温热水时,开启二级压缩机,提高机组能效。
优选地,为了提高热税收换热效率,热回收***还包括第二热回收换热器8、第二水路结构9,第二热回收换热器8并联设置在***冷凝器3上,第二水路结构9流经第二热回收换热器8。采用两个换热器,冷媒的冷凝热回收效能更高,能够满足更多的热水的制备。
优选地,在制冷***中,压缩机中的润滑油会混在高压高温排气中,需要通过油分离器18进行油气分离,润滑油温度与排气温度相同,这部分热量也可以用来回收。另一方面,润滑油还需回流到压缩机中,其温度也需要进行降温冷却。热回收***还包括第三水路结构10,制冷***还设有油冷却器11,第三水路结构10流经油冷却器11,第三水路结构10中的水吸收高温润滑油的热量,同时起到冷却油温的作用。
优选地,为了保证第一热回收换热器2、第二热回收换热器8的热水具有足够的流动压力,第一水路结构4设有第一水泵12,第二水路结构9设有第二水泵15。
优选地,第一水路结构4中热水温度的控制,是通过控制高温高压冷媒通过第一热回收换热器2的流量进行控制,第一热回收换热器2的上游设有第一调节阀13,第一调节阀13用于控制第一热回收换热器2的通断、流量。第一水路结构4设有第一水温传感器14,第一水温传感器14测定第一热回收换热器2的出水温度,第一调节阀13的开度能够根据第一水温传感器14的测定结果进行调整,水温较高时,降低流过第一热回收换热器2的冷媒流量,反之增加流过第一热回收换热器2的冷媒流量。
优选地,相应的,第二热回收换热器8的上游设有第二调节阀16,第二调节阀16用于控制第二热回收换热器8的通断、流量。第二水路结构9设有第二水温传感器17,第二水温传感器17测定第二热回收换热器8的出水温度,第二调节阀16的开度能够根据第二水温传感器17的测定结果进行调整。
优选地,制冷***还包括油分离器18,油分离器18与油冷却器11循环导通,油分离器18用于压缩机排气中的油气分离,保证压缩机具有足够的润滑油液,油冷却器11用于润滑油的冷却和润滑油热量的回收。
制冷***还包括***蒸发器19、节流阀20,制冷剂经***冷凝器3、第一热回收换热器2、第二热回收换热器8放热后,再流经节流阀20、***蒸发器19后回流至***压缩机5,完成完整的制冷循环。
本实施例还提供了一种采用上述热回收***的热回收方法,包括:
常温热水模式,旁通阀7打开,旁通管路6导通,控制***压缩机5开启,二级压缩机1停止。第一水泵12、第一调节阀13也开启。***蒸发器19蒸发后的低温、低压制冷剂蒸汽经过***压缩机5压缩后,形成中高温、中高压的气体,同喷出的润滑油进入油分离器18进行油、气分离,润滑油流入油冷却器11,润滑油热量由第三水路结构10回收热量。分离后的高温制冷剂气体分别进入***冷凝器3、第一热回收换热器2中,其中流经第一热回收换热器2的气态制冷剂凝结释放冷凝热,加热第一水路结构4内的水,在第一水泵12的压力下向外提供。
高温热水模式,旁通阀7关闭,旁通管路6截止,控制***压缩机5与二级压缩机1同时开启。第一水泵12、第一调节阀13也开启。***蒸发器19蒸发后的低温、低压制冷剂蒸汽经过***压缩机5压缩到中间压力后,进入二级压缩机1,压缩后形成高温、高压的气体,同喷出的润滑油进入油分离器18进行油、气分离,润滑油流入油冷却器11,润滑油热量由第三水路结构10回收热量。分离后的高温制冷剂气体分别进入***冷凝器3、第一热回收换热器2中,其中流经第一热回收换热器2的气态制冷剂凝结释放冷凝热,加热第一水路结构4内的水,在第一水泵12的压力下向外提供。
在常温热水模式和高温热水模式下,第二水泵15、第二调节阀16也可以同时开启。分离后的高温制冷剂气体也同时进入第二热回收换热器8中,加热第二水路结构9内的水,在第二水泵15的压力下向外提供。
优选地,还包括:
根据测定第一水路结构4中第一热回收换热器2的出水温度,调整第一调节阀13的开度,若出水温度超过预设温度,则减小开度,反之,增加开度;
和/或,根据测定第二水路结构9中第二热回收换热器8的出水温度,调整第二调节阀16的开度,若出水温度超过预设温度,则减小开度,反之,增加开度。
本实施例可以根据用户不同水温的需求调整进入热回收冷凝器的冷媒量,实现热水温度的调控。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种热回收***,用于制冷***的冷凝热回收,其特征在于,包括:
二级压缩机(1),所述二级压缩机(1)设置所述制冷***中;
第一热回收换热器(2),所述制冷***设有***冷凝器(3),所述第一热回收换热器(2)并联设置在所述***冷凝器(3)上;
第一水路结构(4),所述第一水路结构(4)流经所述第一热回收换热器(2)。
2.根据权利要求1所述的热回收***,其特征在于,所述制冷***设有***压缩机(5),所述二级压缩机(1)与所述***压缩机(5)串联,且所述二级压缩机(1)并联设置有旁通管路(6),所述旁通短路上设有旁通阀(7),当所述旁通阀(7)截止时,所述二级压缩机(1)与所述***压缩机(5)同时开启,当所述旁通阀(7)导通时,所述***压缩机(5)开启,所述二级压缩机(1)停止。
3.根据权利要求1所述的热回收***,其特征在于,所述热回收***还包括第二热回收换热器(8)、第二水路结构(9),所述第二热回收换热器(8)并联设置在所述***冷凝器(3)上,所述第二水路结构(9)流经所述第二热回收换热器(8)。
4.根据权利要求3所述的热回收***,其特征在于,所述热回收***还包括第三水路结构(10),所述制冷***还设有油冷却器(11),所述第三水路结构(10)流经所述油冷却器(11)。
5.根据权利要求4所述的热回收***,其特征在于,所述第一水路结构(4)设有第一水泵(12),和/或,所述第二水路结构(9)设有第二水泵(15)。
6.根据权利要求4所述的热回收***,其特征在于,所述第一热回收换热器(2)的上游设有第一调节阀(13),所述第一调节阀(13)用于控制所述第一热回收换热器(2)的通断、流量。
7.根据权利要求6所述的热回收***,其特征在于,所述第一水路结构(4)设有第一水温传感器(14),所述第一水温传感器(14)测定所述第一热回收换热器(2)的出水温度,所述第一调节阀(13)的开度能够根据所述第一水温传感器(14)的测定结果进行调整。
8.根据权利要求4所述的热回收***,其特征在于,所述第二热回收换热器(8)的上游设有第二调节阀(16),所述第二调节阀(16)用于控制所述第二热回收换热器(8)的通断、流量。
9.根据权利要求8所述的热回收***,其特征在于,所述第二水路结构(9)设有第二水温传感器(17),所述第二水温传感器(17)测定所述第二热回收换热器(8)的出水温度,所述第二调节阀(16)的开度能够根据所述第二水温传感器(17)的测定结果进行调整。
10.根据权利要求3所述的热回收***,其特征在于,所述制冷***还包括油分离器(18),所述油分离器(18)与油冷却器(11)导通,和/或,所述制冷***还包括***蒸发器(19),制冷剂经***冷凝器(3)、第一热回收换热器(2)、第二热回收换热器(8)放热后,再流经所述***蒸发器(19)后回流至所述***压缩机(5)。
11.一种采用权利要求1-10任一的热回收***的热回收方法,其特征在于,包括:
高温热水模式,控制***压缩机(5)与二级压缩机(1)同时开启;
常温热水模式,控制***压缩机(5)开启,二级压缩机(1)停止。
12.根据权利要求11所述的热回收***的热回收方法,其特征在于,还包括:
根据测定第一水路结构(4)中第一热回收换热器(2)的出水温度,调整第一调节阀(13)的开度,若出水温度超过预设温度,则减小开度,反之,增加开度;
和/或,根据测定第二水路结构(9)中第二热回收换热器(8)的出水温度,调整第二调节阀(16)的开度,若出水温度超过预设温度,则减小开度,反之,增加开度。
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