CN115289702A - 换热*** - Google Patents

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CN115289702A CN202211020177.9A CN202211020177A CN115289702A CN 115289702 A CN115289702 A CN 115289702A CN 202211020177 A CN202211020177 A CN 202211020177A CN 115289702 A CN115289702 A CN 115289702A
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陈斌
石伟
刘金喜
尚惠青
廖永亮
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Abstract

本发明提供一种换热***，包括压缩机、涡流管、第一冷凝器、第一引射机构、第一蒸发器和气液分离器，所述涡流管的入口与所述压缩机的排气口连通。本发明提供的换热***，利用第一引射机构和第二引射机构代替现有技术中使用的节流阀，从而有效的减少节流损失，有效的提升换热***的换热性能，同时利用涡流管的涡流效应，对压缩机的排气进行分流，使得在恒定排气压力下，冷凝器能够提供更高的换热效率，同时进入蒸发器的制冷剂温度进一步降低，增加蒸发器的换热效率，同时设置多个蒸发器，实现多温区制冷、空调调节、生活热水等需求，提高换热***的适用范围。

Description

换热***
技术领域
本发明涉及换热技术领域，特别是一种换热***。
背景技术
随着科技的进步，人民生活水平提高，能源消耗也越来越大。建筑能耗已经成为能耗巨头，其中暖通空调行业能耗占了大部分。在“碳达峰、碳中和”时代背景下，节能减排迫在眉睫。
传统蒸汽压缩制冷***中，多采用单级压缩循环实现制冷，在室内外温差较大时，其压缩机所能提供的压缩比过小，导致压缩机的容积效率减小、节流损失增大、排气温度过高，制冷(或制热)能力下降，运行能效降低；并且***中多采用膨胀阀进行节流降压，导致高压工质经节流后造成机械能损失，影响***性能。
发明内容
为了解决现有技术中蒸气换热***存在节流损失而影响***性能的技术问题，而提供一种设置涡流管及引射器来克服节流损失的换热***。
一种换热***，包括压缩机、涡流管、第一冷凝器、第一引射机构、第一蒸发器和气液分离器，所述涡流管的入口与所述压缩机的排气口连通，所述涡流管的热端出口通过所述第一冷凝器与所述气液分离器的制冷剂入口连通，所述涡流管的冷端出口与所述第一引射机构的主引射口连通，所述第一引射机构的出口与所述气液分离器的制冷剂入口连通，所述第一引射机构的被引射口与所述第一蒸发器连通，所述第一蒸发器通过第一节流机构与所述气液分离器的液态制冷剂出口连通，所述气液分离器的气态制冷剂出口与所述压缩机的吸气口连通。
所述换热***还包括第二引射机构和第二蒸发器，所述第二引射机构的主引射口与所述冷凝器连通，所述第二引射机构的被引射口与所述第二蒸发器连通，所述第二引射机构的出口与所述气液分离器的制冷剂入口连通，所述第二蒸发器与所述气液分离器的液态制冷剂出口连通。
所述换热***还包括经济器和第二节流机构，所述经济器具有相互换热的主管路和辅管路，所述主管路的一端连接于所述第一冷凝器上，所述主管路的另一端连接于所述第二引射机构的主引射口，所述辅管路一端通过第二节流机构连接于所述第一冷凝器上，所述辅管路的另一端连接于所述压缩机的补气口处。
所述换热***还包括第三蒸发器、第三冷凝器和驱动机构，所述第三蒸发器、所述第三冷凝器和所述驱动机构依次连通形成换热循环，且所述第三冷凝器与所述气液分离器内的液态制冷剂进行换热。
所述气液分离器内设置有换热盘管，所述换热盘管构成所述第三冷凝器。
所述换热循环内的制冷剂包括水或乙二醇溶液。
所述换热***还包括冷冻机构，所述第一蒸发器位于所述冷冻机构内。
所述换热***还包括冷藏机构，所述第二蒸发器位于所述冷藏机构内。
所述换热***还包括制热水机构，所述制热水机构与所述第一冷凝器连通。
所述换热***内的制冷剂包括水蒸气。
本发明提供的换热***，利用第一引射机构和第二引射机构代替现有技术中使用的节流阀，从而有效的减少节流损失，有效的提升换热***的换热性能，同时利用涡流管的涡流效应，对压缩机的排气进行分流，使得在恒定排气压力下，冷凝器能够提供更高的换热效率，同时进入蒸发器的制冷剂温度进一步降低，增加蒸发器的换热效率，同时设置多个蒸发器，实现多温区制冷、空调调节、生活热水等需求，提高换热***的适用范围。
附图说明
图1为本发明实施例提供的换热***的结构示意图；
图中：
1、压缩机；2、涡流管；3、第一冷凝器；4、第一引射机构；5、第一蒸发器；6、气液分离器；7、第二引射机构；8、第二蒸发器；9、经济器；10、第二节流机构；11、第三蒸发器；12、第三冷凝器；13、驱动机构；14、第一节流机构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的换热***，包括压缩机1、涡流管2、第一冷凝器3、第一引射机构4、第一蒸发器5和气液分离器6，所述涡流管2的入口与所述压缩机1的排气口连通，所述涡流管2的热端出口通过所述第一冷凝器3与所述气液分离器6的制冷剂入口连通，所述涡流管2的冷端出口与所述第一引射机构4的主引射口连通，所述第一引射机构4的出口与所述气液分离器6的制冷剂入口连通，所述第一引射机构4的被引射口与所述第一蒸发器5连通，所述第一蒸发器5通过第一节流机构14与所述气液分离器6的液态制冷剂出口连通，所述气液分离器6的气态制冷剂出口与所述压缩机1的吸气口连通。利用第一引射机构4和第二引射机构代替现有技术中使用的节流阀，从而有效的减少节流损失，有效的提升换热***的换热性能，同时利用涡流管2的涡流效应，对压缩机1的排气进行分流，使得在恒定排气压力下，冷凝机构(第一冷凝器3)能够提供更高的换热效率，同时进入蒸发机构的制冷剂温度进一步降低，增加蒸发机构(第一蒸发器5)的换热效率。
具体的，压缩机1的排气口排出的冷媒在涡流管2的作用下分为一冷一热两股，一股制冷剂由热端出口排出至第一冷凝器3内进行冷凝放热，换热后的制冷剂回流至气液分离器6内，另一股制冷剂由冷端出口进入第一引射机构4的主引射口，并能够通过第一引射机构4的出口回流至气液分离器6内，同时第一引射机构4的被引射口处会产生负压而将气液分离器6内的液态冷媒吸入至第一蒸发器5内进行换热，并通过第一蒸发器5换热后的制冷剂在第一引射机构4的作用下回流至气液分离器6内，完成换热***的整个换热循环。其中热端出口排出的制冷剂的温度高于冷端出口的制冷剂的温度，第一冷凝器3能够提供更高的换热效率，同时进入第一蒸发器5内的制冷剂温度相对于现有技术来说进一步降低，增加第一蒸发器5的换热效率。
可选的，所述换热***还包括第二引射机构7和第二蒸发器8，所述第二引射机构7的主引射口与所述冷凝器连通，所述第二引射机构7的被引射口与所述第二蒸发器8连通，所述第二引射机构7的出口与所述气液分离器6的制冷剂入口连通，所述第二蒸发器8与所述气液分离器6的液态制冷剂出口连通。利用由第一冷凝器3流入气液分离器6内的制冷剂将第二蒸发器8内换热后的制冷剂引射至气液分离器6内，从而保证第二蒸发器8能够由气液分离器6内获取液态制冷剂进行换热，并使换热后的制冷剂回流至气液分离器6内完成换热循环。
可选的，所述换热***还包括经济器9和第二节流机构10，所述经济器9具有相互换热的主管路和辅管路，所述主管路的一端连接于所述第一冷凝器3上，所述主管路的另一端连接于所述第二引射机构7的主引射口，所述辅管路一端通过第二节流机构10连接于所述第一冷凝器3上，所述辅管路的另一端连接于所述压缩机1的补气口处。利用经济器9对压缩机1进行补气增焓，进一步提高换热***的换热能力，并提高运行能效比，进而增加换热***对室内外温差的适应能力。
优选的，经济器9为板式换热器或套管换热器。
为了使换热***能够实现多温区换热的效果，所述换热***还包括第三蒸发器11、第三冷凝器12和驱动机构13，所述第三蒸发器11、所述第三冷凝器12和所述驱动机构13依次连通形成换热循环，且所述第三冷凝器12与所述气液分离器6内的液态制冷剂进行换热。换热循环中的制冷剂在驱动机构13的驱动下在第三蒸发器11和第三冷凝器12之间流动，由于第三冷凝器12能够与气液分离器6内的液态制冷剂进行换热，从而使得换热循环内的制冷剂可以在第三冷凝器12处放热，而在第三蒸发器11处吸热，实现换热效果。其中驱动机构13为动力泵。
同时利用第一蒸发器5、第二蒸发器8和第三蒸发器11能够根据需要对三个区域进行换热，从而实现换热***对多温区换热的效果。当然，为了进一步提高温区数量，可以选择设置多组第三蒸发器11、第三泠凝器和驱动机构13，通过多个第三蒸发器11实现对多个温区的换热。
优选的，第一蒸发器5为主要蒸发器，主要起保证压缩机1正常工作的作用，相对于第二蒸发器8和第三蒸发器11的温度较低，为低温蒸发器；第二蒸发器8仍然串联于压缩机1所在的换热循环内，因此其温度相对于第三蒸发器11的温度较高，为中温蒸发器；第三蒸发器11为表冷器。
为此，所述换热***还包括冷藏机构，所述第二蒸发器8位于所述冷藏机构内，利用第二蒸发器8实现冷藏功能。同理，所述换热***还包括冷冻机构，所述第一蒸发器5位于所述冷冻机构内。利用第一蒸发器5实现冷冻功能。
所述气液分离器6内设置有换热盘管，所述换热盘管构成所述第三冷凝器12。也即气液分离器6可以为壳管式换热器，部分或全部换热盘管处于壳管式换热器的液面以下，从而实现换热盘管内的制冷剂被冷却的效果。
所述换热循环内的制冷剂包括水或乙二醇溶液。
所述换热***还包括制热水机构，所述制热水机构与所述第一冷凝器3连通。利用涡流管2的涡流效应，使换热***在恒定排气压力下，使第一冷凝器3提供更高的换热效应，可生产更高温度的热水。
所述换热***内的制冷剂包括水蒸气。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种换热***，其特征在于：包括压缩机(1)、涡流管(2)、第一冷凝器(3)、第一引射机构(4)、第一蒸发器(5)和气液分离器(6)，所述涡流管(2)的入口与所述压缩机(1)的排气口连通，所述涡流管(2)的热端出口通过所述第一冷凝器(3)与所述气液分离器(6)的制冷剂入口连通，所述涡流管(2)的冷端出口与所述第一引射机构(4)的主引射口连通，所述第一引射机构(4)的出口与所述气液分离器(6)的制冷剂入口连通，所述第一引射机构(4)的被引射口与所述第一蒸发器(5)连通，所述第一蒸发器(5)通过第一节流机构(14)与所述气液分离器(6)的液态制冷剂出口连通，所述气液分离器(6)的气态制冷剂出口与所述压缩机(1)的吸气口连通。
2.根据权利要求1所述的换热***，其特征在于：所述换热***还包括第二引射机构(7)和第二蒸发器(8)，所述第二引射机构(7)的主引射口与所述冷凝器连通，所述第二引射机构(7)的被引射口与所述第二蒸发器(8)连通，所述第二引射机构(7)的出口与所述气液分离器(6)的制冷剂入口连通，所述第二蒸发器(8)与所述气液分离器(6)的液态制冷剂出口连通。
3.根据权利要求2所述的换热***，其特征在于：所述换热***还包括经济器(9)和第二节流机构(10)，所述经济器(9)具有相互换热的主管路和辅管路，所述主管路的一端连接于所述第一冷凝器(3)上，所述主管路的另一端连接于所述第二引射机构(7)的主引射口，所述辅管路一端通过第二节流机构(10)连接于所述第一冷凝器(3)上，所述辅管路的另一端连接于所述压缩机(1)的补气口处。
4.根据权利要求1所述的换热***，其特征在于：所述换热***还包括第三蒸发器(11)、第三冷凝器(12)和驱动机构(13)，所述第三蒸发器(11)、所述第三冷凝器(12)和所述驱动机构(13)依次连通形成换热循环，且所述第三冷凝器(12)与所述气液分离器(6)内的液态制冷剂进行换热。
5.根据权利要求4所述的换热***，其特征在于：所述气液分离器(6)内设置有换热盘管，所述换热盘管构成所述第三冷凝器(12)。
6.根据权利要求4所述的换热***，其特征在于：所述换热循环内的制冷剂包括水或乙二醇溶液。
7.根据权利要求2所述的换热***，其特征在于：所述换热***还包括冷冻机构，所述第一蒸发器(5)位于所述冷冻机构内。
8.根据权利要求2所述的换热***，其特征在于：所述换热***还包括冷藏机构，所述第二蒸发器(8)位于所述冷藏机构内。
9.根据权利要求1所述的换热***，其特征在于：所述换热***还包括制热水机构，所述制热水机构与所述第一冷凝器(3)连通。
10.根据权利要求1所述的换热***，其特征在于：所述换热***内的制冷剂包括水蒸气。
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