[發明專利]用于海水源的冷暖空調系統及其制冷和制熱工況切換方法

在審

• 申請號: 202111187904.6
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN113847752A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 宮冠軍;姚建軍;茍于偉;孫帥;姚海山;董勝明;胡曉微;王東升;羅廷文;楊天郁;孟慶瑩;回金偉;應國忠;張義友;劉道軍;趙彥東;顧國寶;徐應;龐興元;龐洪東;何華明;趙光輝;崔朋朋;劉磊;曾凡偉;黃雍熙;王樹春;劉朋遠
• 申請（專利權）人: 中海油能源發展股份有限公司;中海油能源發展裝備技術有限公司;天津商業大學
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B43/00;F25B41/40;F25B41/24;F25B41/34;F25B49/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張建中

1.一種用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，包括：依次連通的第一電子膨脹閥、第一干燥過濾器、第一換熱器，依次連通的壓縮機、油分離器、四通換向閥，以及第一至第五截止閥、儲液器、第二換熱器、流量檢知裝置、海水加熱系統；海水加熱系統用于加熱海水并提供熱媒，其包括冷海水輸入口和熱海水輸出口；第二換熱器為管殼式換熱器，其包括頂部工質接口、底部工質接口、冷海水接口、熱海水接口；海水加熱系統的熱海水輸出口與管殼式換熱器的熱海水接口連通；海水加熱系統的冷海水輸入口與管殼式換熱器的冷海水接口連通；儲液器上設有均與其內腔連通的上部連通管和下部連通管；上部連通管的管口底端位于儲液器內腔上部；下部連通管的管口底端位于儲液器內腔下部；四通換向閥，其C口與第一換熱器的工質接口連通，其S口與壓縮機的輸入口連通，其E口與管殼式換熱器的頂部工質接口連通，其D口與油分離器的出氣口連通；管殼式換熱器的底部工質接口，其依次通過第一截止閥、第二截止閥與第一電子膨脹閥相連通，其依次通過第一截止閥、第三截止閥與上部連通管相連通；其通過第四截止閥與下部連通管相連通；其依次通過第一截止閥、第五截止閥與油分離器的出氣口相連通；油分離器的進氣口與壓縮機的工質輸出口相連通；油分離器的出油口與壓縮機的回油口相連通；流量檢知裝置，其用于檢知從儲液器流出的液態制冷劑的流量，其安裝在第四截止閥的進口或出口。

2.根據權利要求1所述的用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，第一換熱器為翅片換熱器。

3.根據權利要求1所述的用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，還包括相互連通的第六截止閥、第七截止閥及氣液分離器；第六截止閥的輸入口分別與四通換向閥的S口及第七截止閥的輸入口連通；第六截止閥的輸出口與氣液分離器的輸入口連通；氣液分離器的輸出口分別與第七截止閥的輸出口及壓縮機的工質輸入口連通。

4.根據權利要求1所述的用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，還包括第二電子膨脹閥、第二干燥過濾器；由第一電子膨脹閥、第一干燥過濾器依次串聯形成的支路，與由第二電子膨脹閥、第二干燥過濾器依次串聯形成的支路并聯。

5.根據權利要求1所述的用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，在第二截止閥和第一電子膨脹閥之間還設有第三干燥過濾器。

6.根據權利要求1所述的用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，還包括引射泵；引射泵包括高壓輸入口、低壓輸入口和輸出口，其高壓輸入口與壓縮機輸出口連通；其低壓輸入口與管殼式換熱器的底部潤滑油輸出口連通；其輸出口與壓縮機的輸入口連通。

7.根據權利要求6所述的用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，在壓縮機輸出口和引射泵的高壓輸入口之間還設有第四干燥過濾器。

8.根據權利要求1所述的用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，在第一換熱器的工質輸入輸出口均設置壓力表；在管殼式換熱器的頂部工質接口及底部工質接口均設置壓力表；在壓縮機的輸入口設置壓力表；在油分離器的輸出口設置壓力表。

9.根據權利要求1所述的用于海水源的冷暖空調系統，其特征在于，流量檢知裝置包括視液鏡和/或流量計。

10.一種權利要求1至9任一所述的用于海水源的冷暖空調系統的制冷和制熱工況切換方法，其特征在于，當空調系統處于制冷工況運行時，海水加熱系統不工作，四通換向閥斷電，其D口和E口導通，其C口和S口導通；使第一截止閥、第五截止閥截止，使第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥導通；管殼式換熱器作為冷凝器，第一換熱器作為蒸發器；使壓縮機輸出的氣態工質，依次經過油分離器、四通換向閥的D口和E口，從管殼式換熱器頂部的工質接口進入其殼程；使管殼式換熱器的冷海水接口輸入冷海水，冷海水將經由殼程的工質冷凝為液態工質，液態工質從管殼式換熱器底部的工質接口排出后流入儲液器，當儲液器內的工質液位超過上部連通管的管口底端時，使液態工質依次經由儲液器的上部連通管、第三截止閥、第二截止閥、第一電子膨脹閥、第一干燥過濾器、第一換熱器、四通換向閥的C口和S口，流至壓縮機的輸入口，實現制冷循環；當空調系統處于制熱工況運行時，管殼式換熱器作為蒸發器，使四通換向閥通電，其S口和E口導通，其C口和D口導通；使第一截止閥、第二截止閥截止，使第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥導通，開啟壓縮機，使壓縮機輸出氣態工質經由上部連通管進入儲液器，將液態制冷劑壓入管殼式換熱器；當從儲液器流出的液態制冷劑的流量被流量檢知裝置檢知小于設定值時，使第三截止閥、第四截止閥及第五截止閥截止，使第一截止閥、第二截止閥導通，開啟海水加熱系統；使壓縮機輸出的氣態工質，依次經過油分離器、四通換向閥的D口和C口、第一換熱器、第一干燥過濾器、第一電子膨脹閥、第二截止閥、第一截止閥，從管殼式換熱器底部的工質接口進入其殼程，海水加熱系統輸出的熱海水將經由殼程的工質加熱氣化；使氣化后的工質從管殼式換熱器頂部的工質接口排出后，依次經由四通換向閥的E口和S口流至壓縮機的輸入口，實現制熱循環。