法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-04-16
授权
授权
2018-06-01
实质审查的生效 IPC(主分类):F25B7/00 申请日:20171107
实质审查的生效
2018-05-08
公开
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技术领域
本发明涉及一种自复叠热泵系统,具体涉及一种多模式喷射增效的自复叠热泵系统及运行模式。
背景技术
利用热泵机组供热是我国冬季主要供热方式之一,但在寒冷的北方,室外环境温度往往很低,单级热泵已不能正常工作或者性能很差。自复叠热泵利用非共沸混合制冷剂在气液相平衡时气液相成分不同的特点,通过冷凝器和气液分离器将高沸点制冷剂和低沸点制冷剂分离并进入两个循环进行复叠制热。与常规的复叠热泵相比,自复叠热泵只需一台压缩机就可实现复叠制热,运动部件少,简单可靠;与单级热泵相比,自复叠热泵能够在室外环境温度较低的情况下制热,但在室外环境温度较高的情况下,自复叠热泵的性能较单级热泵差。所以,在冬夏季室外环境温度差异很大的地区,单一的采用单级热泵或自复叠热泵都不能很好地满足用户的需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种多模式喷射增效的自复叠热泵系统及运行模式,该系统将单级热泵和自复叠热泵有效地结合在一起,用户可根据室外环境温度,选择单级热泵、自复叠热泵或部分复叠热泵运行模式,使系统性能达到最佳状态;另外,该系统增加了蒸汽喷射器用于回收高压制冷剂气体的可用能。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种多模式喷射增效的自复叠热泵系统,由压缩机1、冷凝器2、气液分离器3、第一节流阀4、冷凝蒸发器5、第二节流阀6、蒸发器7、蒸汽喷射器8、第一控制阀9、第二控制阀10、第三控制阀11和第四控制阀12所组成;
所述压缩机1出口通过连接管依次与冷凝器2、气液分离器3、第一节流阀4、冷凝蒸发器5、第四控制阀12和压缩机1入口相连通;气液分离器3上端出口分两路,一路通过连接管依次与第一控制阀9、冷凝蒸发器5、第二节流阀6、蒸发器7和第一节流阀4出口相连通;另一路通过连接管依次与第二控制阀10和蒸汽喷射器8入口相连通;另外,冷凝蒸发器5出口通过连接管依次与第三控制阀11和蒸汽喷射器8入口相连通;蒸汽喷射器8出口与压缩机1入口相连通。
所述的蒸汽喷射器8回收气液分离器3中高压制冷剂气体的可用能,提高压缩机1入口的压力和温度。
所述的第一控制阀9、第二控制阀10、第三控制阀11和第四控制阀12为电磁阀,其作用是通过控制制冷剂的流动方向,决定本系统按单级热泵、自复叠热泵还是部分复叠热泵模式运行。
所述的一种多模式喷射增效的自复叠热泵系统的运行模式,包括单级热泵、自复叠热泵和部分复叠热泵运行模式,具体如下:
单级热泵:第一控制阀9和第四控制阀12全部关闭,第二控制阀10和第三控制阀11全部开启;压缩机1出口的高压非共沸混合制冷剂蒸汽进入冷凝器2冷凝放热后变为高压制冷剂气液两相混合物,高压制冷剂气液两相混合物在气液分离器3中进行气液分离,气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体通过第二控制阀10进入蒸汽喷射器8,气液分离器3分离得到的高压制冷剂液体进入第一节流阀4节流降压成中压制冷剂气液两相混合物,然后进入冷凝蒸发器5蒸发吸热后通过第三控制阀11进入蒸汽喷射器8被气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体引射升压后回到压缩机1完成循环;
自复叠热泵:第一控制阀9和第四控制阀12全部开启,第二控制阀10和第三控制阀11全部关闭;压缩机1出口的高压非共沸混合制冷剂蒸汽进入冷凝器2冷凝放热后变为高压制冷剂气液两相混合物,高压制冷剂气液两相混合物在气液分离器3中进行气液分离,气液分离器3分离得到的高压制冷剂液体进入第一节流阀4节流降压成中压制冷剂气液两相混合物,然后与来自蒸发器7的低压制冷剂气体混合;气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体通过第一控制阀9进入冷凝蒸发器5冷凝放热,然后进入第二节流阀6节流降压成低压制冷剂气液两相混合物,低压制冷剂气液两相混合物进入蒸发器7蒸发吸热后与来自第一节流阀4的中压制冷剂气液两相混合物混合,混合后进入冷凝蒸发器5吸热,然后通过第四控制阀12回到压缩机1完成循环;
部分复叠热泵:第一控制阀9、第二控制阀10、第三控制阀11和第四控制阀12均部分开启;压缩机1出口的高压非共沸混合制冷剂蒸汽进入冷凝器2冷凝放热后变为高压制冷剂气液两相混合物,高压制冷剂气液两相混合物在气液分离器3中进行气液分离,气液分离器3分离得到的高压制冷剂液体进入第一节流阀4节流降压成中压制冷剂气液两相混合物,然后与来自蒸发器7的低压制冷剂气体混合;气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体分两路:一路通过第二控制阀10进入蒸汽喷射器8;另一路通过第一控制阀9进入冷凝蒸发器5冷凝放热,然后进入第二节流阀6节流降压成低压制冷剂气液两相混合物,低压制冷剂气液两相混合物进入蒸发器7蒸发吸热后与来自第一节流阀4的中压制冷剂气液两相混合物混合,然后进入冷凝蒸发器5吸热,吸热后分两路,一路通过第四控制阀12回到压缩机1完成循环;另一路通过第三控制阀11进入蒸汽喷射器8被气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体引射升压后回到压缩机1完成循环。
相对于常规的自复叠热泵系统,本发明多模式喷射增效的自复叠热泵系统有多种运行模式可供选择,可以适应不同的室外环境温度。该系统仅须在常规的自复叠热泵系统的基础上增设蒸汽喷射器和控制阀,而蒸汽喷射器和控制阀本身结构简单、价格低廉、性能稳定,所以多模式喷射增效的自复叠热泵系统有望达到节能与经济的目的,有望达到如下有益效果:
(1)可根据室外环境温度,选择单级热泵、自复叠热泵或部分复叠热泵运行模式,使系统性能达到最佳状态;
(2)气液分离器分离得到的高压制冷剂气体在蒸汽喷射器内引射冷凝蒸发器出口的中压制冷剂气体,提高了压缩机入口制冷剂气体的温度和压力。
附图说明
图1是本发明系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,本发明一种多模式喷射增效的自复叠热泵系统,由压缩机1、冷凝器2、气液分离器3、第一节流阀4、冷凝蒸发器5、第二节流阀6、蒸发器7、蒸汽喷射器8、第一控制阀9、第二控制阀10、第三控制阀11和第四控制阀12所组成;
所述压缩机1出口通过连接管依次与冷凝器2、气液分离器3、第一节流阀4、冷凝蒸发器5、第四控制阀12和压缩机1入口相连通;气液分离器3上端出口分两路,一路通过连接管依次与第一控制阀9、冷凝蒸发器5、第二节流阀6、蒸发器7和第一节流阀4出口相连通;另一路通过连接管依次与第二控制阀10和蒸汽喷射器8入口相连通;另外,冷凝蒸发器5出口通过连接管依次与第三控制阀11和蒸汽喷射器8入口相连通;蒸汽喷射器8出口与压缩机1入口相连通。
本发明多模式喷射增效的自复叠热泵系统按以下模式运行:
单级热泵:第一控制阀9和第四控制阀12全部关闭,第二控制阀10和第三控制阀11全部开启;压缩机1出口的高压非共沸混合制冷剂蒸汽进入冷凝器2冷凝放热后变为高压制冷剂气液两相混合物,高压制冷剂气液两相混合物在气液分离器3中进行气液分离,气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体通过第二控制阀10进入蒸汽喷射器8,气液分离器3分离得到的高压制冷剂液体进入第一节流阀4节流降压成中压制冷剂气液两相混合物,然后进入冷凝蒸发器5蒸发吸热后通过第三控制阀11进入蒸汽喷射器8被气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体引射升压后回到压缩机1完成循环。
自复叠热泵:第一控制阀9和第四控制阀12全部开启,第二控制阀10和第三控制阀11全部关闭;压缩机1出口的高压非共沸混合制冷剂蒸汽进入冷凝器2冷凝放热后变为高压制冷剂气液两相混合物,高压制冷剂气液两相混合物在气液分离器3中进行气液分离,气液分离器3分离得到的高压制冷剂液体进入第一节流阀4节流降压成中压制冷剂气液两相混合物,然后与来自蒸发器7的低压制冷剂气体混合;气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体通过第一控制阀9进入冷凝蒸发器5冷凝放热,然后进入第二节流阀6节流降压成低压制冷剂气液两相混合物,低压制冷剂气液两相混合物进入蒸发器7蒸发吸热后与来自第一节流阀4的中压制冷剂气液两相混合物混合,混合后进入冷凝蒸发器5吸热,然后通过第四控制阀12回到压缩机1完成循环。
部分复叠热泵:第一控制阀9、第二控制阀10、第三控制阀11和第四控制阀12均部分开启;压缩机1出口的高压非共沸混合制冷剂蒸汽进入冷凝器2冷凝放热后变为高压制冷剂气液两相混合物,高压制冷剂气液两相混合物在气液分离器3中进行气液分离,气液分离器3分离得到的高压制冷剂液体进入第一节流阀4节流降压成中压制冷剂气液两相混合物,然后与来自蒸发器7的低压制冷剂气体混合;气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体分两路:一路通过第二控制阀10进入蒸汽喷射器8;另一路通过第一控制阀9进入冷凝蒸发器5冷凝放热,然后进入第二节流阀6节流降压成低压制冷剂气液两相混合物,低压制冷剂气液两相混合物进入蒸发器7蒸发吸热后与来自第一节流阀4的中压制冷剂气液两相混合物混合,然后进入冷凝蒸发器5吸热,吸热后分两路,一路通过第四控制阀12回到压缩机1完成循环;另一路通过第三控制阀11进入蒸汽喷射器8被气液分离器3分离得到的高压制冷剂气体引射升压后回到压缩机1完成循环。
机译: 用于运行内燃机的方法,包括将内燃机的起动阶段从一种起动运行模式改变到另一种起动运行模式,在该另一种起动运行模式下提供用于直接燃料喷射的起动。
机译: 热泵系统,具有压缩机和两个切换阀,其中一个阀在除霜运行模式下处于关闭状态,另一个阀处于打开状态,而压缩机基于控制器在除霜运行模式下运行
机译: 带有叶片扩散器的涡轮压缩机用于双运行模式,具有叶片扩散器的地热泵系统用于双重运行模式