[發明專利]單機三級壓縮式制取大溫差冷凍水的方法及專用冷水機組

無效

• 申請號: 201110364829.6
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102506511A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 譚海陽;屈國倫
• 申請（專利權）人: 廣州市設計院
• 主分類號: F25B1/10
• 分類號: F25B1/10;F25B5/00;F25B41/00
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司 44261
• 代理人: 張文雄

技術領域

本發明涉及一種單機三級壓縮式制取大溫差冷凍水的方法及專用冷水機組，特別適用于溫濕度獨立控制空調。屬于暖通空調技術領域。

背景技術

目前，隨著國家對建筑節能要求越來越高，建筑能耗中的空調能耗的節能成為了建筑節能中越來越重要的部分。空調系統中的主要耗能設備包括冷水機組及冷凍水泵等，前者為建筑提供冷量而消耗壓縮機電功率，后者為輸送一定溫差冷凍水至建筑房間消耗輸送電功率。為降低冷凍水泵的輸送能耗，可以降低水泵流量或者水泵揚程。在現有建筑物空調水系統，一般是通過優化管理設計和增大冷凍水溫差來降低水泵能耗。但這二種方法存在如下缺點：(1)雖然通過優化的管路設計后，可以降低其阻力損失，從而降低水泵揚程，但管路設計通常受建筑物結構環境實際情況的約束，而且需要大幅增加成本。(2)而水泵的流量，在滿足建筑物冷量要求的前提下，可以通過增大冷凍水溫差而降低，從而可以降低水泵能耗。如果溫差增大一倍，則流量降低一半，水泵輸送能耗降低為原來的1/8。

然而制取大溫差的冷凍水，會影響到冷水機組壓縮機消耗的功率，從而影響制冷機組的制冷效率，使冷水機組能效比降低，提供同樣的冷量，需要更多的電量，因此需要研究新的技術，來滿足既可以降低水泵輸送能耗，又能保證冷水機組效率的空調系統，從而更大限度的實現建筑節能。

發明內容

本發明的第一個目的，是為了克服現有的制冷機組在制取大溫差的冷凍水時會使制冷機組的制冷效率降低等問題，提供一種單機雙級壓縮式制取大溫差冷凍水的方法。

本發明的第二個目的，是為了提供一種單機雙級壓縮式制取大溫差冷凍水的專用冷水機組。該冷水機組既可以提供大溫差冷凍水，同時可以保證冷水機組具有較高的效率。

本發明的第一個目的可以通過如下技術方案達到：

單機三級壓縮式制取大溫差冷凍水的方法，其特征在于：

1)在空調系統中設置單機三級壓縮雙蒸發器冷水機組，在所述的單機三級壓縮雙蒸發器冷水機組中設置制冷劑環路和冷凍水環路，制冷劑環路由制冷劑在設備及管道中組成，冷凍水環路由冷凍水在設備及管道中組成，

2)制冷劑環路，采用單機三級壓縮機通過管道與冷凝器連接，單機三級壓縮機輸出的高溫高壓制冷劑蒸汽經冷凝器冷凝后分為二路，一路通過旁通節流裝置進入中間冷卻器；另一路通過制冷劑管道，穿越中間冷卻器后分為二個分支，分支之一流經高溫環路節流裝置后進入高溫蒸發器；分支之二流經低溫環路節流裝置后進入低溫蒸發器，該分支的制冷劑在低溫蒸發器中吸熱氣化變為蒸汽后排入單機三級壓縮機內的低壓級段，經低壓級段壓縮的排氣與來自高溫蒸發器的制冷劑混合后進入單機三級壓縮機內的中壓級段，經中奪級段壓縮后其排氣與來自中間冷卻器的制冷劑蒸汽混合后進入單機三級壓縮機內的高壓級段，完成高壓級段壓縮，即完成一個循環；經壓縮后的制冷劑蒸汽進入冷凝器，開始下一次循環；

3)冷凍水環路包括高溫冷凍水環路和低溫冷凍水環路；高溫蒸發器中設有高溫冷凍水回水口和高溫冷凍水出水口，低溫蒸發器中設有低溫冷凍水回水口和低溫冷凍水供水口，由高溫冷凍水回水口通過高溫冷凍水回水管與低溫冷凍水供水管連通，構成高溫冷凍水環路，由低溫冷凍水回水口通過低溫冷凍水回水管與高溫冷凍水出水口連通，構成低溫冷凍水環路；高溫冷凍水供水口輸出高溫冷凍水，低溫冷凍水供水口輸出的冷凍水回水再依次經過高溫蒸發器和低溫蒸發器，被雙級冷卻，獲得更低溫度出水，即低溫冷凍水供水口輸出大溫差冷凍水，冷凍水回水依次經過高溫蒸發器和低溫蒸發器，被雙級冷卻，獲得更低溫度出水，即低溫冷凍水供水口輸出大溫差冷凍水。

本發明的第一個目的還可以通過如下技術方案達到：

進一步改進的技術方案是：第2)步的制冷劑環路，單機三級壓縮機輸出的高溫高壓制冷劑蒸汽從壓縮機排出后進入冷凝器，經過冷凝器冷凝后變成高壓飽和制冷劑液體，所述飽和制冷劑液體從冷凝器排出后分為兩路，一路經過旁通節流裝置，被節流后變為飽和制冷劑液體進入中間冷卻器；另一路通過制冷劑管道，穿越中間冷卻器內液體部分后被冷卻，該部分制冷劑液體再分為二個分支，分支之一的制冷劑流經高溫環路節流裝置進入高溫蒸發器；分支之二的制冷劑流經低溫環路節流裝置后進入低溫蒸發器，該制冷劑在低溫蒸發器中吸熱氣化后變為蒸汽，排入單機三級壓縮機內的低壓級段，經低壓級段壓縮后的排氣與來自高溫蒸發器的制冷劑混合，一起進入單機三級壓縮機內的中壓級段，在完成中級段壓縮后其排氣與來自中間冷卻器的制冷劑蒸汽混合，一起進入單機三級壓縮機內的高壓級段，完成高壓級段壓縮，即完成一個循環；經壓縮后的制冷劑蒸汽進入冷凝器，開始下一次循環。