本实用新型专利技术公开了一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台。本实用新型专利技术由水系统和冷媒系统构成，包括二氧化碳低压压缩机、二氧化碳油分离器一、二氧化碳中间冷却器、二氧化碳高压压缩机、二氧化碳油分离器二、冷媒截止阀组，二氧化碳管壳式换热器一、二，二氧化碳翅片管换热器一、二，电加热器一、二，单式空调机一、二，水泵一、二，第一、二保温水箱，二氧化碳气液分离器、流量计组和干燥过滤器等；操作相应的冷媒截止阀的开关状态实现模拟一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷制冷系统、空气源热泵、水冷式制冷系统、空气源冷凝热回收系统、风冷式冷水机组系统、水源热泵、水冷式冷水机组系统和水源冷凝热回收系统。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种制冷/热泵实验台，尤其涉及一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验系统。
技术介绍
目前，高校使用的双级跨临界二氧化碳实验系统大多都是简单的热泵系统，其功能比较单一，设备的利用率较低，在无形中便造成了巨大的资源浪费；同时分散的、功能单一的试验台会占用较大的实验室面积；各高校急需将功能单一的热泵系统进行整合，以减小占地面积，提高设备的利用率，降低学校在实验方面的浪费，提升学校实验设备的综合利用率。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术提供一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台，可以模拟制冷工况和制热工况，具有一级节流中间完全冷却双级跨临界二氧化碳风冷制冷系统、空气源热泵、水冷式制冷系统、空气源冷凝热回收系统、风冷式冷水机组系统、水源热泵、水冷式冷水机组系统和水源冷凝热回收系统等功能。为了解决上述技术问题，本技术一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台予以实现的技术方案是：包括二氧化碳低压压缩机、二氧化碳油分离器一、冷媒截止阀组，二氧化碳中间冷却器、二氧化碳高压压缩机、二氧化碳油分离器二、二氧化碳管壳式换热器一、二氧化碳管壳式换热器二、二氧化碳翅片管换热器一、二氧化碳翅片管换热器二、电加热器一、电加热器二、单式空调机一、单式空调机二、水泵一、水泵二、第一保温水箱、第二保温水箱，二氧化碳气液分离器、流量计组、干燥过滤器、节流阀一和节流阀二；所述冷媒截止阀组包括4个冷媒截止阀，即冷媒截止阀一9、冷媒截止阀二10、冷媒截止阀三26和冷媒截止阀四27，所述冷媒截止阀的安装位置均在换热器的冷媒进口处；所述二氧化碳低压压缩机1有1个出口③、1号进口①和2号进口②；所述二氧化碳油分离器一2有1个进口③、1号出口①和2号出口③；所述二氧化碳中间冷却器4有2个出口，分别为1号出口②和2号出口⑤；3个进口，分别为1号进口①、2号进口③和3号进口④；所述二氧化碳高压压缩机6有1个出口③、1号进口②和2号进口②；所述二氧化碳油分离器二7有1个进口③、1号出口①和2号出口②；所述二氧化碳管壳式换热器一14和二氧化碳管壳式换热器二25均分别有1个冷媒进口①、1个冷媒出口②、1个水进口③和1个水出口④；所述二氧化碳低压压缩机1的出口接二氧化碳油分离器一2的进口，1号进口通过阀门一3与二氧化碳油分离器一2的回油口即1号出口相连接，2号进口接二氧化碳气液分离器31的排气口；所述二氧化碳油分离器一2的进口接二氧化碳低压压缩机1的出口；1号出口通过阀门一3与二氧化碳低压压缩机1的回油口即1号进口相连接；2号出口与二氧化碳中间冷却器4的1号进口相连接；所述二氧化碳中间冷却器4的1号进气口接二氧化碳油分离器一2的2号出口；2号进口接电磁阀20的出口；3号进口接节流阀一5的出口；1号出口接二氧化碳高压压缩机的2号进口；2号出口与节流阀二21的进口；所述二氧化碳高压压缩机6的2号进口与二氧化碳中间冷却器4的1号出口相连接；1号进口通过阀门二8与二氧化碳油分离器二7的1号出口相连接；出口与二氧化碳油分离器二7的进口相连接；所述二氧化碳油分离器二7的进口接二氧化碳高压压缩机6的出口；1号出口通过阀门二8与二氧化碳高压压缩机6的回油口即1号进口相连接；2号出口分别通过冷媒截止阀一9和冷媒截止阀二10与二氧化碳翅片管换热器一13和二氧化碳管壳式换热器一14相连接；所述二氧化碳管壳式换热器一14的冷媒进口通过冷媒截止阀二10与二氧化碳油分离器二7的2号出口相连接；冷媒出口接流量计二18的进口；冷却水进口通过水泵一15与第一保温水箱17相连接；冷却水的出口接流量计一16的进口；所述二氧化碳管壳式换热器二25的冷媒进口通过冷媒截止阀三26与节流阀二21相连接；冷媒出口接二氧化碳气液分离器31的进口；进水口通过水泵二23与第二保温水箱22相连接；出水口接流量计三24的进口；所述冷媒截止阀一9的出口接二氧化碳翅片管换热器一13的进口；所述二氧化碳翅片管换热器一13的出口接流量计二18的进口；所述流量计二18的出口接干燥过滤器19的进口；所述干燥过滤器19的出口接电磁阀20的进口；所述电磁阀20的出口分为两路，其中一路通过节流阀一5与二氧化碳中间冷却器4的3号进口相连接，另一路接二氧化碳中间冷却器4的2号进口，经二氧化碳中间冷却器4的2号出口接节流阀二21的进口；所述节流阀二21的出口接冷媒截止阀四27的进口；所述冷媒截止阀四27的出口接二氧化碳翅片管换热器二28的进口；所述二氧化碳翅片管换热器二28的出口接二氧化碳气液分离器31的进口；所述第一保温水箱17的出水口与水泵一15的进口相连接；所述水泵一15的排水口接二氧化碳管壳式换热器一14壳侧的进水口；所述二氧化碳管壳式换热器一14壳侧的出水口接流量计一16的进水口；所述流量计一16的出水口与第一保温水箱17的进水口相连接；所述第二保温水箱22的出水口与水泵二23的进口相连接；所述水泵二23的排水口接二氧化碳管壳式换热器二25壳侧的进水口；所述二氧化碳管壳式换热器二25壳侧的出水口接流量计三24的进口；所述流量计三24与第二保温水箱22的进水口相连接。其中单式空调机一11、电加热器一12和二氧化碳翅片管换热器一13安装于同一壳体内，所述单式空调机二30、电加热器二29和二氧化碳翅片管换热器二28安装于另一个壳体内。通过控制冷媒截止阀组中冷媒截止阀的开关状态来进行不同实验状态之间的切换；通过控制单式空调机一11、单式空调机二30、电加热器一12和电加热器二29使所模拟库温保持恒定；依据系统实验目的的不同，通过控制单式空调机一11、单式空调机二30、电加热器一12、电加热器二29、第一保温水箱17和第二保温水箱22来模拟制冷工况和制热工况；所述二氧化碳翅片管换热器一13、二氧化碳翅片管换热器二28、二氧化碳管壳式换热器一14和二氧化碳管壳式换热器二25用于实现模拟一级节流中间完全冷却的双级跨临界形式的二氧化碳风冷式制冷系统、水冷式制冷系统、风冷式冷水机组系统、水冷式冷水机组系统、空气源热泵系统、空气源冷凝热回收系统、水源热泵系统和水源冷凝热回收系统。另一方面，本技术一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台利用上述新型多功能热泵、热泵热水器和制冷机组实验台在下述系统之间进行切换，用以模拟制冷工况和制热工况。1)一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷式制冷(空气源热泵)系统：关闭冷媒截止阀二10和冷媒截止阀三26，开启冷媒截止阀一9和冷媒截止阀四27；2)一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳水冷式制冷(空气源冷凝热回收)系统：关闭冷媒截止阀一9和冷媒截止阀三26，开启冷媒截止阀二10和冷媒截止阀四27；3)一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷式冷水机组(水源热泵)系统：关闭冷媒截止阀二10和冷媒截止阀四27，开启冷媒截止阀一9和冷媒截止阀三26；4)一级节流中间完全冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台，其特征在于，包括二氧化碳低压压缩机(1)、二氧化碳油分离器一(2)阀门一(3)、二氧化碳中间冷却器(4)、节流阀一(5)、冷媒截止阀组、二氧化碳高压压缩机(6)、二氧化碳油分离器二(7)、阀门二(8)、单式空调机一(11)、电加热器一(12)、二氧化碳翅片管换热器一(13)、二氧化碳管壳式换热器一(14)、水泵一(15)、流量计一(16)、第一保温水箱(17)、流量计二(18)、干燥过滤器(19)、电磁阀(20)、节流阀二(21)、第二保温水箱(22)、水泵二(23)、流量计三(24)、二氧化碳管壳式换热器二(25)、二氧化碳翅片管换热器二(28)、电加热器二(29)、单式空调机二(30)、二氧化碳气液分离器(31)；所述冷媒截止阀组包括：冷媒截止阀一(9)、冷媒截止阀二(10)、冷媒截止阀三(26)和冷媒截止阀四(27)；所述二氧化碳低压压缩机(1)的出口接二氧化碳油分离器一(2)的进口，1号进口通过阀门一(3)与二氧化碳油分离器一(2)的回油口即1号出口相连接，2号进口接二氧化碳气液分离器(31)的排气口；所述二氧化碳油分离器一(2)的进口接二氧化碳低压压缩机(1)的出口；1号出口通过阀门一(3)与二氧化碳低压压缩机(1)的回油口即1号进口相连接；2号出口与二氧化碳中间冷却器(4)的1号进口相连接；所述二氧化碳中间冷却器(4)的1号进口接二氧化碳油分离器一(2)的2号出口；2号进口接电磁阀(20)的出口；3号进口接节流阀一(5)的出口；1号出口接二氧化碳高压压缩机6的2号进口；2号出口与节流阀二(21)的进口连接；所述二氧化碳高压压缩机(6)的2号进口与二氧化碳中间冷却器(4)的1号出口相连接；1号进口通过阀门二(8)与二氧化碳油分离器二(7)的1号出口相连接；出口与二氧化碳油分离器二(7)的进口相连接；所述二氧化碳油分离器二(7)的进口接二氧化碳高压压缩机(6)的出口；1号出口通过阀门二(8)与二氧化碳高压压缩机(6)的回油口即1号进口相连接；2号出口分别通过冷媒截止阀一(9)和冷媒截止阀二(10)与二氧化碳翅片管换热器一(13)和二氧化碳管壳式换热器一(14)相连接；所述二氧化碳管壳式换热器一(14)的冷媒进口通过冷媒截止阀二(10)与二氧化碳油分离器二(7)的2号出口相连接；冷媒出口接流量计二(18)的进口；冷却水进口通过水泵一(15)与第一保温水箱(17)相连接；冷却水出口接流量计一(16)的进口；所述二氧化碳管壳式换热器二(25)的冷媒进口通过冷媒截止阀三(26)与节流阀二(21)相连接；冷媒出口接二氧化碳气液分离器(31)的进口；进水口通过水泵二(23)与第二保温水箱(22)相连接；出水口接流量计三(24)的进口；所述冷媒截止阀一(9)的出口接二氧化碳翅片管换热器一(13)的进口；所述二氧化碳翅片管换热器一(13)的出口接流量计二(18) 的进口；所述流量计二(18)的出口接干燥过滤器(19)的进口；所述干燥过滤器(19)的出口接电磁阀(20)的进口；所述电磁阀(20)的出口分为两路，其中一路通过节流阀一(5)与二氧化碳中间冷却器(4)的3号进口相连接，另一路接二氧化碳中间冷却器(4)的2号进口，经二氧化碳中间冷却器(4)的2号出口接节流阀二(21)的进口；所述节流阀二(21)的出口接冷媒截止阀四(27)的进口；所述冷媒截止阀四(27)的出口接二氧化碳翅片管换热器二(28)的进口；所述二氧化碳翅片管换热器二(28)的出口接二氧化碳气液分离器(31)的进口；所述第一保温水箱(17)的出水口与水泵一(15)的进口相连接；所述水泵一(15)的排水口接二氧化碳管壳式换热器一(14)壳侧的进水口；所述二氧化碳管壳式换热器一(14)壳侧的出水口接流量计一(16)的进水口；所述流量计一(16)的出水口与第一保温水箱(17)的进水口相连接；所述第二保温水箱(22)的出水口与水泵二(23)的进口相连接；所述水泵二(23)的排水口接二氧化碳管壳式换热器二(25)壳侧的进水口；所述二氧化碳管壳式换热器二(25)壳侧的出水口接流量计三(24)的进口；所述流量计三(24)与第二保温水箱(22)的进水口相连接。...
【技术特征摘要】
1.一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台，其特征在于，包括二氧化碳低压压缩机(1)、二氧化碳油分离器一(2)阀门一(3)、二氧化碳中间冷却器(4)、节流阀一(5)、冷媒截止阀组、二氧化碳高压压缩机(6)、二氧化碳油分离器二(7)、阀门二(8)、单式空调机一(11)、电加热器一(12)、二氧化碳翅片管换热器一(13)、二氧化碳管壳式换热器一(14)、水泵一(15)、流量计一(16)、第一保温水箱(17)、流量计二(18)、干燥过滤器(19)、电磁阀(20)、节流阀二(21)、第二保温水箱(22)、水泵二(23)、流量计三(24)、二氧化碳管壳式换热器二(25)、二氧化碳翅片管换热器二(28)、电加热器二(29)、单式空调机二(30)、二氧化碳气液分离器(31)；
所述冷媒截止阀组包括：冷媒截止阀一(9)、冷媒截止阀二(10)、冷媒截止阀三(26)和冷媒截止阀四(27)；
所述二氧化碳低压压缩机(1)的出口接二氧化碳油分离器一(2)的进口，1号进口通过阀门一(3)与二氧化碳油分离器一(2)的回油口即1号出口相连接，2号进口接二氧化碳气液分离器(31)的排气口；
所述二氧化碳油分离器一(2)的进口接二氧化碳低压压缩机(1)的出口；1号出口通过阀门一(3)与二氧化碳低压压缩机(1)的回油口即1号进口相连接；2号出口与二氧化碳中间冷却器(4)的1号进口相连接；
所述二氧化碳中间冷却器(4)的1号进口接二氧化碳油分离器一(2)的2号出口；2号进口接电磁阀(20)的出口；3号进口接节流阀一(5)的出口；1号出口接二氧化碳高压压缩机6的2号进口；2号出口与节流阀二(21)的进口连接；
所述二氧化碳高压压缩机(6)的2号进口与二氧化碳中间冷却器(4)的1号出口相连接；1号进口通过阀门二(8)与二氧化碳油分离器二(7)的1号出口相连接；出口与二氧化碳油分离器二(7)的进口相连接；
所述二氧化碳油分离器二(7)的进口接二氧化碳高压压缩机(6)的出口；1号出口通过阀门二(8)与二氧化碳高压压缩机(6)的回油口即1号进口相连接；2号出口分别通过冷媒截止阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙志利，臧润清，刘圣春，郭江河，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12
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