一体化热泵机组制造技术

一体化热泵机组，包括蒸发器、制冷压缩机、膨胀节流阀，设高效换热套管蒸发式冷凝器一端与压缩机相接，另一端通过膨胀节流阀与蒸发器连接；高效套管蒸发式冷凝器内套管冷却水设置专门的连接管路和阀门；蒸发器、压缩机及冷凝器各部分被整体安装在金属框架内。这种新型一体化热泵机组不仅能克服风冷热泵机组制冷工况压缩机电耗高的缺点，而且能适应不同热负荷和冷负荷需求，解决目前大型机组不能采用热泵机组的问题。相对于现有的冷水机组和供热锅炉两套设备，设备投资大幅度降低，同时也降低了压缩机和冷却水泵的电能消耗、并且节省了设备的占地面积以及设备的现场安装费用。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种为工业生产工艺和商用中央空调提供冷源和热源的一体化热泵机组。
技术介绍
在商用中央空调及生产工艺过程中，对于热负荷和冷负荷的需求各不相同，但通常可归结为以下几种典型的热负荷和冷负荷需求类型(1)全年相对稳定的热负荷和冷负荷需求，例如啤酒、饮料生产以及肉类食品加工和冷藏过程的热负荷和冷负荷需求等。(2)全年相对稳定的热负荷需求和季节性冷负荷需求，例如宾馆、饭店生活热水供应和冬季的空调供热负荷需求以及夏季的空调供冷负荷需求等。(3)季节性热负荷需求和冷负荷需求，例如大型商场、写字楼冬季的空调供热负荷需求和夏季的空调供冷负荷需求等。目前，对于以上三种类型，一般均采用供热锅炉(燃气炉、燃油炉或燃煤炉)提供热量和冷水机组提供冷量。这种方式分别需要安装冷水机组和供热锅炉两套设备，因而设备投资大、能量利用率低。而对于上述第三种负荷类型，在热负荷和冷负荷较小的情况下，通常是采用风冷热泵机组，但相同的环境条件下，风冷热泵机组制冷工况压缩机电耗比水冷冷水机组高25％。因此，大型机组基本上不采用风冷热泵机组。
技术实现思路
为了克服现有的冷热泵机组压缩机电耗高的缺陷，又能适应上述三种不同热负荷和冷负荷需求，本技术提供一种适于工业生产工艺和商用中央空调供冷和供热的新型一体化热泵机组，其技术方案如下一体化热泵机组，包括蒸发器、制冷压缩机、膨胀节流阀，其特征是设高效换热套管蒸发式冷凝器一端与压缩机相接，另一端通过膨胀节流阀与蒸发器连接；高效套管蒸发式冷凝器内套管冷却水设置专门的连接管路和阀门；蒸发器、压缩机及冷凝器各部分被整体安装在金属框架内。所述高效换热套管蒸发式冷凝器，包括冷却空气风机、PVC冷却填料、循环冷却水泵和接水盘，冷却空气风机安装在外壳的顶部，冷却空气风机下部依次设循环冷却水布水管、PVC冷却填料、双层高效换热套管组件和接水盘；双层高效换热套管组件通过冷却水连接管与循环冷却水布水管连接；接水盘通过循环冷却水泵与冷却水连接管连接；双层高效换热套管组件的端部总管内设置排液汽体隔板。高效换热套管组件由内管和外管组成偏心套管结构；内管下部安装管状金属丝网吸液芯，一端由金属丝网布封闭；另一端在凝结介质集管内向下弯90°。所述高效换热套管的外管和内管分别是三维内微肋和三维外微肋凝结换热强化管，套管的外管和内管采用焊接或胀接的方法与端板连接。这种新型一体化热泵机组不仅能克服风冷热泵机组制冷工况压缩机电耗高的缺点，而且能适应上述三种不同热负荷和冷负荷需求，解决目前大型机组不能采用热泵机组的问题。本技术的有益效果是，一体化机组结构简单，相对于现有的冷水机组和供热锅炉两套设备，设备投资大幅度降低，同时也降低了压缩机和冷却水泵的电能消耗、并且节省了设备的占地面积以及设备的现场安装费用。通过在高效套管蒸发式冷凝器循环冷却水中加入一定比例的防冻液和切换内套管连接阀门，即可满足不同负荷需求以及不同季节条件下的运行要求。使其在提供空调冷冻水或工艺冷源的同时还能够提供一定温度的热水。附图说明图1是本技术的一体化机组设备结构图。图2是图1的俯视图。图3是本技术的设备、阀门及管路连接原理图。图中1-高效换热套管蒸发式冷凝器、2-蒸发器、3-制冷压缩机、4-膨胀节流阀、5-冷媒水泵、6-冷却水泵、7-风机、8-单向阀、9-过滤器、10-连接管路、11-阀门、12-接水盘、13-PVC冷却填料、14-冷却水布水管。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。见图1、2和图3，一体化热泵机组由高效套管蒸发式冷凝器1、蒸发器2、制冷压缩机3、膨胀节流阀4组合而成，并将高效换热套管蒸发式冷凝器1、蒸发器2、制冷压缩机3、膨胀节流阀4、冷媒水泵5以及冷却水泵6整体安装在金属框架内构成一体化结构。膨胀节流阀4管路中有单向阀8和干燥过滤器9。高效换热套管蒸发式冷凝器1采用本申请人的另一专利02222284.7的结构。它包括冷却空气风机7、PVC冷却填料13、循环冷却水泵6和接水盘12，冷却空气风机7安装在外壳的顶部，冷却空气风机7下部依次设循环冷却水布水管14、PVC冷却填料13、双层高效换热套管组件和接水盘12；双层高效换热套管组件通过冷却水连接管与循环冷却水布水管14连接；接水盘12通过循环冷却水泵6与冷却水连接管连接；双层高效换热套管组件的端部总管内设置排液汽体隔板。冷凝介质汽体从高效强化换热套管组件上部的进气口(L11)进入，汽体在套管的环形窄缝内凝结，冷凝液体从组件下部的排液口(L12)流出。冷却空气从外部环境引入，空气在高效换热套管和PVC填料的间隙中进行对流蒸发和换热后，由顶部的风机7引出再排回到大气环境中。冷却水从风机7下部的布水管14均匀喷淋在PVC填料13上部，冷却循环水在重力作用下流经PVC填料13和高效套管换热组件直接落入接水盘12。同时与流过PVC填料的空气充分接触，热水与空气之间进行蒸发和对流换热，热量经冷却空气风机7由空气带出而散失到大气环境中。另一方面接水盘12内收集的循环冷却水由冷却水泵6送入到高效套换热组件的内套管下部进水总管，冷却水在内套管内与环形窄缝内流动的冷凝介质形成逆向流动，在内套管内冷却水以对流方式吸收热量而温度升高后，从内套管上部的出水总管排出，经连接管再引至风机7下部的布水管14而构成冷却水的循环回路。在高效换热套管蒸发式冷凝器1内套管冷却水设置专门的连接管路10和阀门11。其工作原理是利用制冷剂在制冷系统中连续不断(周期性)地发生形态变化来达到制冷目的。其制冷循环可分为四个过程(1)压缩机将来自蒸发器的吸收了热量而变成气体的制冷剂吸入，经压缩机压缩成为高温高压气体输给高效套管蒸发式冷凝器；(2)在高效套管蒸发式冷凝器里的高温高压制冷剂气体，由于温度高于环境温度，通过热量的传递向大气中散发，而气体本身则凝结为高压液体；(3)高压液体在膨胀节流阀内节流膨胀，使其压力、温度下降；(4)低温低压的制冷剂在蒸发器内吸收循环水的热量，使循环水温度降低，而液态制冷剂本身因吸收热量变成气体，再被压缩机吸入。如此循环即可达到制冷的目的。本技术缩短了冷却水的扬程高度和连接管路长度，因而能大幅度减小了冷却水泵所需的流量和扬程，达到降低了冷却水泵的电能消耗的目的。在高效套管蒸发式冷凝器内套管冷却水设置专门的连接管路和阀门，通过在高效套管蒸发式冷凝器循环冷却水中加入一定比例的防冻液和切换内套管连接阀门，即可满足不同负荷需求以及不同季节条件下的运行要求。为了避免在环境温度较低时的寒冷季节机组停止运行，或机组供热高效套管蒸发式冷凝器改为蒸发器运行时，循环水发生冻结而影响机组正常使用，可在高效套管蒸发式冷凝器循环冷却水中加入一定比例的防冻液。而内套管连接阀门的作用是为了实现在制冷工况运行时，通过停止或减少高效套管蒸发式冷凝器冷却空气的通风量，利用循环冷却水在内套管内的换热达到制冷循环散热的目的，同时又能提供一定温度的热水以满足热负荷的需求。在不需要供热时，通过切换连接阀门，利用内套管增加冷凝器的散热量，从而达到降低制冷循环的冷凝压力，使压缩机的电能消耗得到大幅度的降低。权利要求1.一体化热泵机组，包括蒸发器、制冷压缩机、膨胀节流阀，其特征是设高效套管蒸发式冷凝器一端与压缩机相接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化热泵机组，包括蒸发器、制冷压缩机、膨胀节流阀，其特征是设高效套管蒸发式冷凝器一端与压缩机相接，另一端通过膨胀节流阀与蒸发器连接；高效套管蒸发式冷凝器内套管冷却水设置专门的连接管路和阀门；蒸发器、压缩机及冷凝器各部分被整体安装在金属框架内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：项勇，陈清华，陈卫华，袁德志，
申请(专利权)人：陈卫华，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]