[發(fā)明專利]采用水作為制冷劑的離心式空調(diào)機(jī)組及運(yùn)行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410550516.3
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104235988B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉華;張治平;王升
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B1/10
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 顏鏑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用水作為制冷劑的離心式空調(diào)機(jī)組及運(yùn)行方法。

背景技術(shù)

采用水作為離心式空調(diào)機(jī)組的制冷劑，與其它制冷劑相比，具有安全、環(huán)保、無毒、不可燃、成本低、容易獲取、不需要油路循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)，擁有巨大研究價(jià)值和市場前景。

目前采用水作為制冷劑的離心式空調(diào)機(jī)組主要采用的技術(shù)方案如圖1所示，在壓縮機(jī)容器1a中設(shè)置兩臺壓縮機(jī)，一級壓縮機(jī)2a由一級壓縮機(jī)電機(jī)4a驅(qū)動，二級壓縮機(jī)3a由二級壓縮機(jī)電機(jī)5a驅(qū)動，蒸發(fā)器7a和冷凝器6a之間通過帶有節(jié)流裝置9a的管道連接，并分別通過管道與壓縮機(jī)容器1a的兩側(cè)連通。蒸發(fā)器7a和冷凝器6a均采用內(nèi)部間接接觸的換熱方式，通過蒸發(fā)器循環(huán)泵8a循環(huán)的冷劑水在蒸發(fā)器7a中蒸發(fā)，在蒸發(fā)的同時為冷凍水降溫，水蒸氣經(jīng)過兩級壓縮后進(jìn)入到冷凝器6a，水蒸氣在冷凝器6a內(nèi)部冷凝，同時將熱量傳給冷卻水。

這種方案將壓縮機(jī)、蒸發(fā)器7a、冷凝器6a分別安裝于一個容器內(nèi)，相互之間以管道相連，采用的是半封閉結(jié)構(gòu)。然而，壓縮機(jī)和蒸發(fā)器7a、壓縮機(jī)和冷凝器6a之間連接的管道內(nèi)水蒸氣的流速過高，導(dǎo)致壓降過大，使得機(jī)組的能源利用效率降低，而且這些容器及管道共同形成的機(jī)組整體占用體積較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種采用水作為制冷劑的離心式空調(diào)機(jī)組及運(yùn)行方法，能夠提高機(jī)組的能效比。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種采用水作為制冷劑的離心式空調(diào)機(jī)組，包括：設(shè)置在全封閉的容器1中的蒸發(fā)器5、壓縮機(jī)、電機(jī)和冷凝器6，設(shè)置在容器1外部的由所述冷凝器6給所述蒸發(fā)器5補(bǔ)充冷劑水的第一循環(huán)通道，

所述蒸發(fā)器5能夠在蒸發(fā)經(jīng)過蒸發(fā)器循環(huán)泵7循環(huán)的冷劑水的同時通過內(nèi)部間接接觸的換熱方式與外部進(jìn)行熱量交換；

所述壓縮機(jī)能夠在所述電機(jī)的驅(qū)動下，通過吸氣端吸入所述蒸發(fā)器5產(chǎn)生的低溫水蒸氣，再將所述低溫水蒸氣進(jìn)行壓縮，然后通過排氣端排出高溫水蒸氣；

所述冷凝器6能夠?qū)⑺龈邷厮魵馔ㄟ^內(nèi)部間接接觸的換熱方式轉(zhuǎn)化為所述冷劑水。

進(jìn)一步地，所述壓縮機(jī)包括一級壓縮機(jī)2和二級壓縮機(jī)3，所述一級壓縮機(jī)2和所述二級壓縮機(jī)3之間設(shè)有中間冷卻器11，所述一級壓縮機(jī)2的排氣端排出的水蒸氣經(jīng)過所述中間冷卻器11冷卻后，被所述二級壓縮機(jī)3的吸氣端吸入；所述中間冷卻器11所用的所述冷劑水由中間冷卻器循環(huán)泵8驅(qū)動循環(huán)，并由冷凝器6通過第二循環(huán)通道補(bǔ)充供給。

進(jìn)一步地，所述一級壓縮機(jī)2和所述二級壓縮機(jī)3采用一臺壓縮機(jī)電機(jī)4同軸驅(qū)動。

進(jìn)一步地，所述一級壓縮機(jī)2和所述二級壓縮機(jī)3分別由一級壓縮機(jī)電機(jī)41和二級壓縮機(jī)電機(jī)42驅(qū)動。

進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)器5與用戶端13連接，能夠使所述冷劑水在蒸發(fā)的同時通過內(nèi)部間接接觸的換熱方式吸收所述用戶端13的冷凍水的熱量。

進(jìn)一步地，所述冷凝器6與冷卻塔12連接，能夠使所述高溫水蒸氣通過內(nèi)部間接接觸的換熱方式將熱量傳遞給冷卻水，轉(zhuǎn)化為冷劑水。

進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)器5和所述冷凝器6為殼管式、蚊香盤式或者板式換熱器。

進(jìn)一步地，所述第一循環(huán)通道和所述第二循環(huán)通道中分別設(shè)置有蒸發(fā)器冷劑水閥門10和中間冷卻器冷劑水閥門9，能夠調(diào)節(jié)所述冷劑水的流量。

進(jìn)一步地，所述離心式空調(diào)機(jī)組適用于冷水和/或熱泵工況。

進(jìn)一步地，容器1的直徑為2m以上。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一方面提供了一種離心式空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行方法，包括如下步驟：

蒸發(fā)器5在蒸發(fā)經(jīng)過蒸發(fā)器循環(huán)泵7循環(huán)的冷劑水的同時通過內(nèi)部間接接觸的換熱方式與外部進(jìn)行熱量交換；

壓縮機(jī)在電機(jī)的驅(qū)動下，通過吸氣端吸入所述蒸發(fā)器5產(chǎn)生的低溫水蒸氣，再將所述低溫水蒸氣進(jìn)行壓縮，然后通過排氣端排出高溫水蒸氣；

冷凝器6將所述高溫水蒸氣通過內(nèi)部間接接觸的換熱方式轉(zhuǎn)化為冷劑水；

冷凝器6將所述冷劑水通過第一循環(huán)通道循環(huán)補(bǔ)充給所述蒸發(fā)器5。

進(jìn)一步地，所述壓縮機(jī)包括一級壓縮機(jī)2和二級壓縮機(jī)3，將所述低溫水蒸氣進(jìn)行壓縮具體包括：

一級壓縮機(jī)2對所述低溫水蒸氣進(jìn)行一級壓縮；

中間冷卻器11對一級壓縮后的水蒸氣通過中間冷卻器循環(huán)泵8驅(qū)動循環(huán)的所述冷劑水進(jìn)行冷卻，且所述中間冷卻器11通過第二循環(huán)通道從所述冷凝器6獲得所述冷劑水的循環(huán)補(bǔ)充；

二級壓縮機(jī)3對冷卻后的水蒸氣進(jìn)行二級壓縮。