[發明專利]一種虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組

有效

• 申請號: 201610191926.2
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105674611B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 王雪峰
• 申請（專利權）人: 江西浩金歐博空調制造有限公司
• 主分類號: F25B1/047
• 分類號: F25B1/047;F25B41/04;F25B43/02
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙)32285
• 代理人: 繆友菊

技術領域

本發明屬于制冷領域，具體涉及一種虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組。

背景技術

目前，在制冷領域，低溫冷凍場合普遍使用一種以鹽水（ NaCl或CaCl2）或乙二醇溶液作為載冷劑并采用螺桿式壓縮機的制冷機組，換熱器采用干式殼管式蒸發器和水冷殼管式冷凝器的該類機組一般稱為干式水冷螺桿低溫鹽水（乙二醇）溶液機組。由于使用干式殼管式蒸發器的制冷系統依靠蒸發器自身回氣帶油，蒸發器內不存油，無需設置額外的回油系統，所以系統設計及控制簡單。但干式蒸發器換熱為管內沸騰換熱，隨著制冷劑不斷蒸發，則氣體制冷劑必占據一部分換熱面積，同時干式蒸發器端部的制冷劑分配很難做到均勻，從而影響換熱器整體的換熱效率，制冷劑與載冷劑之間的傳熱溫差一般在5℃以上，其傳熱效率的提升受到限制，致使整個制冷機組的運行效率很難提升。

在空調領域的冷水機組普遍采用滿液式蒸發器，滿液式蒸發器制冷劑在管外液池內沸騰換熱，可以實現較小的傳熱溫差，一般在2℃以內，從而使制冷機組運行效率大大提升；由于滿液式蒸發器內存有大量的液體制冷劑，會有一定量的冷凍油溶于制冷劑內，而回氣是無法帶走這部分的冷凍油的，所以滿液式蒸發器一般通過文丘里引射器使用高壓氣體為動力引射蒸發器內的液體來實現回油，但空調工況的制冷機組蒸發溫度均在0℃以上，冷凍油的流動性較好，滿液式蒸發器內的回油效果較好，但滿液式蒸發器應用于-15℃以下的中、低溫場合時，則蒸發器內的回油就會出現不暢，致使蒸發器內大量存油，這樣會大大降低換熱器的換熱效率，進而影響整個制冷機組的運行效率和安全；而且采用滿液式蒸發器的制冷機組，制冷劑充注量要遠遠大于干式機組，也使滿液式制冷機組的經濟型和環保性大大下降；另外使用滿液式蒸發器時，在低溫工況下載冷劑在換熱管內流動，由于低溫流體的質量濃度和運動粘度都較大，流動邊界層和熱邊界層較厚，會嚴重影響載冷劑側的換熱系數，從而大大降低滿液式蒸發器的傳熱效果，所以在目前的制冷領域中蒸發溫度在-15℃以下的水冷螺桿低溫鹽水/乙二醇溶液機組上幾乎沒有采用滿液式蒸發器。

而且工業制冷系統中載冷劑通常要求溫度在0℃以下，所以工業載冷劑常用氯化鈣、乙二醇、氯化鈉、堿水等水溶液。越是低溫，載冷劑的質量濃度和運動粘度就越大，使得載冷劑流體雷諾數Re大幅下降，流動阻力增加，并且流動邊界層和熱邊界層增厚，使載冷劑單相流的換熱系數大幅度下降，從而使整個換熱器的傳熱效率大幅下降。為了提高載冷劑的換熱效果，一般采取兩種辦法：一種是提高載冷劑流體的流速，即加大流量的辦法以增強換熱；另一種則是增大換熱器的換熱面積；前者必將加大流體的流動阻力，增加了流體的驅動設備即泵的功率消耗，后者是以增加設備制造的成本為代價用以彌補傳熱效率的下降，顯然這兩種方法都是非常不經濟的。現有使用常規干式蒸發器的干式水冷螺桿低溫鹽水（乙二醇）溶液機組，在低溫工況使用還存在一些問題，如干式蒸發器普遍采用弓形折流板，載冷劑在折流板間的不同位置其流動狀態極為不均勻，并存在流動死區，且折流板與殼體內壁之間存在間隙，致使載冷劑流體旁通量較大，特別是高濃度、高粘度流體則尤為明顯，致使換熱器換熱效率大打折扣。

所以，對于水冷螺桿低溫鹽水/乙二醇溶液機組，在追求不斷提升能效的迫切要求下，不管采用干式還是滿液式蒸發器均存在一定的技術問題和困難，如何提升水冷螺桿低溫鹽水/乙二醇溶液機組的效率是當前擺在技術人員面前的一個技術難題。

發明內容

發明目的：本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種運行效率高，機組運行安全可靠，且易于維護保養的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組。

技術方案：本發明所述虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，包括螺桿壓縮機、帶內置油分冷凝器、氣液分離器循環桶、虹吸式蒸發器，所述螺桿壓縮機的排氣口通過排氣管路與所述帶內置油分冷凝器的進氣口連通，所述帶內置油分冷凝器的出液口通過供液系統分別與所述氣液分離器循環桶、虹吸式蒸發器的進液口連通，所述氣液分離器循環桶的出液口和所述虹吸式蒸發器的進液口通過下降管連通，所述氣液分離器循環桶的進氣口和所述虹吸式蒸發器的出氣口通過上升管連通；

所述氣液分離器循環桶的出氣口通過吸氣管路與所述螺桿壓縮機的進氣口連通，所述氣液分離器循環桶與所述帶內置油分冷凝器的出油閥通過回油系統與所述吸氣管路連通；