本发明专利技术公开了一种单机双级压缩中间抽气热回收新风处理装置，包括单独制冷结构和冷热两用结构，还包括单机双级压缩机、常规冷凝器、风扇、第一贮液器、第一制冷节流装置、蒸发器、气液分离器、制冷剂流量控制阀、热回收冷凝器、第二贮液器、第二制冷节流装置、中央冷热水表面换热器、中效过滤器、初效过滤器、高效过滤器、冷却水循环泵、冷却塔、四通换向阀、单向阀、制热贮液器和制热节流装置。本发明专利技术利用单机双级压缩中间冷却的原理，回收部分冷凝热用于新风再热的同时可以显著提高系统的能效比，系统简单且控制精度高，可以有效地解决我国中南高湿地区新风处理高能耗的问题。
A new air treatment device for heat recovery of single and two-stage compression intermediate extraction
【技术实现步骤摘要】
一种单机双级压缩中间抽气热回收新风处理装置
本专利技术涉及一种新风处理装置，具体为一种单机双级压缩中间抽气热回收新风处理装置，属于空气调节
技术介绍
我国中南地区具有高湿度气候特征，夏季潮湿闷热，空气调节系统为了满足新风以及室内湿负荷所导致的除湿量需求，往往要将空气处理到远低于送风温度的状态点。因此保证送风的温度，空气再热是一种必须的措施。特别是在生物、医疗、卫生领域，很多场合为了避免细菌滋生保证室内洁净度，风机盘管要求干式运行，这就要求新风能够承担全部湿负荷，除湿量更大。要求更严格的场合甚至需要采用避免空气交叉污染的全新风系统。新风需求量大、冷冻除湿量大、再热能耗高、冷冻水温低，这是该类场合新风处理过程的典型特征。传统的新风处理装置采用了如下的几种方式来实现空气热湿处理：(1)采用中央冷水机组+电加热：这种方式成本较低，系统简单且控制精度高，但中央冷水机组供回水温度一般为7～12℃，经过管道升温、水泵升温等无法避免的冷量损失后往往供水高于7℃，会导致冷媒无法满足冷却除湿所需的低温要求；采用电加热直接消耗一次能源，能源利用效率低，运行成本高；同时大量冷凝热直接对环境排放，浪费热量且加剧了城市热岛效应的形成。(2)采用独立制冷机组+电加热：这种方式也较为经济，系统简单且控制精度高，独立制冷机组可以满足冷却除湿所需的低温要求，但依然没有解决能源利用效率低且经济性能差的问题。同时冷凝热量也没有得到回收利用。(3)采用独立制冷机组+锅炉：这种方式一般在常年有热水或蒸汽需求的场合，具有一定的局限性。采用燃气或燃油锅炉替代直接电加热，能源利用效率提高了，运行成本也低于直接电加热，但制冷系统对外直接排风的冷凝热量依然没有得到回收利用，综合经济性依然较差。为了节约能源，减少冷凝热对周边环境造成的热污染，冷凝热回收应用于新风处理的方式逐步得到了人们的重视，目前应用于新风处理过程的冷凝热回收技术可以归纳为以下几种类型：(1)冷凝热回收制造热水：将制冷机组的冷凝热通过部分热回收的方式制造热水，然后通过热水输配管网将热水送至新风处理装置，替代电或者锅炉对新风进行再热处理。该方式虽然回收了冷凝热，但多增加了一个热水循环，使系统变得较复杂。同时增加了两级换热(冷凝器-热水与热水-新风)降低了换热效率。(2)直接回收冷凝器散热：通过并联或者串联的方式将制冷循环的冷凝器分为主冷凝器(通过冷却水或者室外空气进行散热)与热回收冷凝器(用于再热新风)实现冷凝热的直接回收。目前这种方式是最为经济高效的，然而这种方式压缩机的能效比由主冷凝器的冷凝温度决定，为了满足散热需求，夏季冷凝温度高达50℃甚至以上(室外空气温度高于35℃)，因此压缩比高，能效比低。而事实上，新风在冷却除湿后的温度很低，因此与新风进行换热的热回收冷凝器并不需要很高的冷凝温度，可见循环效率并没有实现最优化。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种单机双级压缩中间抽气热回收新风处理装置，利用单机双级压缩中间冷却的原理，一方面回收了部分冷凝热用于新风再热；另一方面可以显著提高压缩机的能效比。系统简单且可以保证较高的控制精度，有效地解决了我国中南高湿地区新风处理高能耗的问题。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种单机双级压缩中间抽气热回收新风处理装置，包括单独制冷结构和冷热两用结构，还包括单机双级压缩机、常规冷凝器、风扇、第一贮液器、第一制冷节流装置、蒸发器、气液分离器、制冷剂流量控制阀、热回收冷凝器、第二贮液器、第二制冷节流装置、中央冷热水表面换热器、中效过滤器、初效过滤器、高效过滤器、冷却水循环泵、冷却塔、四通换向阀、单向阀、制热贮液器和制热节流装置；单独制冷结构时，所述单机双级压缩机的高压排气口与常规冷凝器相连，所述常规冷凝器与第一贮液器的入口相连，所述风扇设置在常规冷凝器的一侧，所述常规冷凝器与冷却塔及冷却水循环泵组成冷却水循环，所述第一贮液器的出口与第一制冷节流装置入口连接，所述第一节制冷流装置出口与蒸发器入口相连，所述蒸发器出口与气液分离器入口连接，所述气液分离器出口与单机双级压缩机吸气口连接，所述单机双级压缩机的中间排气口与制冷剂流量调节阀入口连接，所述制冷剂流量调节阀的出口与热回收冷凝器入口连接，所述热回收冷凝器出口与第二贮液器的入口连接，所述第二贮液器的出口与第二制冷节流装置入口相连，所述第二制冷节流装置出口与蒸发器相连，所述中央冷热水表面换热器的入口与出口分别与空调水系统的供回水连接，所述初效过滤器、中效过滤器、中央冷热水表面换热器、蒸发器、挡水板、热回收冷凝器以及高效过滤器依次流经新风；冷热两用结构时，所述单机双级压缩机的高压排气口与四通换向阀入口连接，所述四通换向阀的其余三个端口再分别与常规冷凝器、蒸发器以及气液分离器相连，所述常规冷凝器出口分别与第一贮液器和制热节流装置连接，所述第一贮液器与单向阀连接，所述单向阀出口与第一制冷节流装置连接；制热节流阀与单向阀出口连接，所述单向阀入口与制热贮液器连接，所述制热贮液器以及第一制冷节流装置都与蒸发器连接，所述蒸发器与四通换向阀连接，所述单机双级压缩机的中间排气口与制冷剂流量调节阀入口连接，所述制冷剂流量调节阀的出口与热回收冷凝器入口连接，所述热回收冷凝器出口与第二贮液器的入口连接，所述第二贮液器的出口与第二制冷节流装置入口相连，所述第二制冷节流装置出口与蒸发器相连，所述初效过滤器、中效过滤器、蒸发器、挡水板、热回收冷凝器以及高效过滤器依次流经新风。作为本专利技术再进一步的方案：所述单独制冷结构和冷热两用结构为两种不同的结构形式，当有便于取用的集中冷热源时优先采用单独制冷结构，当没有便于取用的集中冷热源时采用冷热两用结构。作为本专利技术再进一步的方案：所述热回收冷凝器后设有温度传感器，通过该温度信号对制冷剂流量调节阀开启度进行控制。作为本专利技术再进一步的方案：所述制冷剂流量调节阀根据新风入口或室外设置的温度传感器探测的室外温度信号控制处于开启或者关闭状态。作为本专利技术再进一步的方案：所述蒸发器与热回收冷凝器之间设有挡水板，蒸发器与中央冷热水表面换热器所处的冷却段底部设有凝水盘，凝水盘与凝水排水管相连通。作为本专利技术再进一步的方案：所述常规冷凝器可以是翅片管换热器、板式换热器、壳管式换热器等，当采用风冷时，常规冷凝器通过风扇引风使室外空气、室内排风或室内排风与室外空气的混合气流均匀流过翅片管换热器，当采用水冷时，常规冷凝器与冷却塔及冷却水循环泵组成冷却水循环。作为本专利技术再进一步的方案：所述第一制冷节流装置、第二制冷节流装置以及制热节流装置可以采用电子膨胀阀、毛细管或者热力膨胀阀。本专利技术的有益效果是：该单机双级压缩中间抽气热回收新风处理装置设计合理，1)可以为新风处理提供低温冷源，避免了中央冷水无法满足高除湿量的低温要求；2)可以回收冷凝热为新风的再热过程提供免费热量；3)可以改善压缩机的工作条件，降低压缩比，节约压缩机的输入电能。综上所述，本专利技术高效、节能、智能控制、优化运行、安全可靠、低成本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单机双级压缩中间抽气热回收新风处理装置，包括单独制冷结构和冷热两用结构，其特征在于：还包括单机双级压缩机(1)、常规冷凝器(2)、风扇(3)、第一贮液器(4)、第一制冷节流装置(5)、蒸发器(6)、气液分离器(7)、制冷剂流量控制阀(8)、热回收冷凝器(9)、第二贮液器(10)、第二制冷节流装置(11)、中央冷(热)水表面换热器(12)、中效过滤器(13)、初效过滤器(14)、高效过滤器(15)、冷却水循环泵(16)、冷却塔(17)、四通换向阀(18)、单向阀(19)、制热贮液器(20)和制热节流装置(21)；/n单独制冷结构时，所述单机双级压缩机(1)的高压排气口与常规冷凝器(2)相连，所述常规冷凝器(2)与第一贮液器(4)的入口相连，所述风扇(3)设置在常规冷凝器(2)的一侧，所述常规冷凝器(2)与冷却塔(17)及冷却水循环泵(16)组成冷却水循环，所述第一贮液器(4)的出口与第一制冷节流装置(5)入口连接，所述第一节制冷流装置(5)出口与蒸发器(6)入口相连，所述蒸发器(6)出口与气液分离器(7)入口连接，所述气液分离器(7)出口与单机双级压缩机(1)吸气口连接，所述单机双级压缩机(1)的中间排气口与制冷剂流量调节阀(8)入口连接，所述制冷剂流量调节阀(8)的出口与热回收冷凝器(9)入口连接，所述热回收冷凝器(9)出口与第二贮液器(10)的入口连接，所述第二贮液器(10)的出口与第二制冷节流装置(11)入口相连，所述第二制冷节流装置(11)出口与蒸发器(6)相连，所述中央冷(热)水表面换热器(12)的入口与出口分别与空调水系统的供回水连接，所述初效过滤器(14)、中效过滤器(13)、中央冷(热)水表面换热器(12)、蒸发器(6)、挡水板、热回收冷凝器(9)以及高效过滤器(15)依次流经新风；/n冷热两用结构时，所述单机双级压缩机(1)的高压排气口与四通换向阀(18)入口连接，所述四通换向阀(18)的其余三个端口再分别与常规冷凝器(2)、蒸发器(6)以及气液分离器(7)相连，所述常规冷凝器(2)出口分别与第一贮液器(4)和制热节流装置(21)连接，所述第一贮液器(4)与单向阀(19)连接，所述单向阀(19)出口与第一制冷节流装置(5)连接；制热节流阀与单向阀(19)出口连接，所述单向阀(19)入口与制热贮液器(20)连接，所述制热贮液器(20)以及第一制冷节流装置(5)都与蒸发器(6)连接，所述蒸发器(6)与四通换向阀(18)连接，所述单机双级压缩机(1)的中间排气口与制冷剂流量调节阀(8)入口连接，所述制冷剂流量调节阀(8)的出口与热回收冷凝器(9)入口连接，所述热回收冷凝器(9)出口与第二贮液器(10)的入口连接，所述第二贮液器(10)的出口与第二制冷节流装置(11)入口相连，所述第二制冷节流装置(11)出口与蒸发器(6)相连，所述初效过滤器(14)、中效过滤器(13)、蒸发器(6)、挡水板、热回收冷凝器(9)以及高效过滤器(15)依次流经新风。/n...
【技术特征摘要】
1.一种单机双级压缩中间抽气热回收新风处理装置，包括单独制冷结构和冷热两用结构，其特征在于：还包括单机双级压缩机(1)、常规冷凝器(2)、风扇(3)、第一贮液器(4)、第一制冷节流装置(5)、蒸发器(6)、气液分离器(7)、制冷剂流量控制阀(8)、热回收冷凝器(9)、第二贮液器(10)、第二制冷节流装置(11)、中央冷(热)水表面换热器(12)、中效过滤器(13)、初效过滤器(14)、高效过滤器(15)、冷却水循环泵(16)、冷却塔(17)、四通换向阀(18)、单向阀(19)、制热贮液器(20)和制热节流装置(21)；
单独制冷结构时，所述单机双级压缩机(1)的高压排气口与常规冷凝器(2)相连，所述常规冷凝器(2)与第一贮液器(4)的入口相连，所述风扇(3)设置在常规冷凝器(2)的一侧，所述常规冷凝器(2)与冷却塔(17)及冷却水循环泵(16)组成冷却水循环，所述第一贮液器(4)的出口与第一制冷节流装置(5)入口连接，所述第一节制冷流装置(5)出口与蒸发器(6)入口相连，所述蒸发器(6)出口与气液分离器(7)入口连接，所述气液分离器(7)出口与单机双级压缩机(1)吸气口连接，所述单机双级压缩机(1)的中间排气口与制冷剂流量调节阀(8)入口连接，所述制冷剂流量调节阀(8)的出口与热回收冷凝器(9)入口连接，所述热回收冷凝器(9)出口与第二贮液器(10)的入口连接，所述第二贮液器(10)的出口与第二制冷节流装置(11)入口相连，所述第二制冷节流装置(11)出口与蒸发器(6)相连，所述中央冷(热)水表面换热器(12)的入口与出口分别与空调水系统的供回水连接，所述初效过滤器(14)、中效过滤器(13)、中央冷(热)水表面换热器(12)、蒸发器(6)、挡水板、热回收冷凝器(9)以及高效过滤器(15)依次流经新风；
冷热两用结构时，所述单机双级压缩机(1)的高压排气口与四通换向阀(18)入口连接，所述四通换向阀(18)的其余三个端口再分别与常规冷凝器(2)、蒸发器(6)以及气液分离器(7)相连，所述常规冷凝器(2)出口分别与第一贮液器(4)和制热节流装置(21)连接，所述第一贮液器(4)与单向阀(19)连接，所述单向阀(19)出口与第一制冷节流装置(5)连接；制热节流阀与单向阀(19)出口连接，所述单向阀(19)入口与制热贮液器(20)连接，所述制热贮液器(20)以及第一制冷节...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏欢，曾丽萍，李文菁，李阳，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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