双级热泵系统中的中间冷却器技术方案

双级热泵系统中的中间冷却器，主要由腔体、螺旋盘管、金属网格等组成。由左右两个圆柱型腔体焊接成为一个整体的压力容器，在压力容器中设置螺旋水管路，两个圆柱型腔体之间分别通过腔体上、下连管连通，在腔体上连管内设有金属网格栅。右侧圆柱型腔体的上端口接入低压级压缩机的排气，并与右侧圆柱型腔体中的螺旋水管路直接进行换热，右侧圆柱型腔体的下端口为高压级节流后工质的入口。左侧圆柱型腔体的上端口为高压级压缩机的进气，左侧圆柱型腔体的下端口为低压级节流的进气。本实用新型专利技术的特点是在双级热泵系统中将冷却水进行分步升温，减少了高压级侧工质与冷却水的传热温差，有效地提高了双级热泵系统的性能。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空调热泵，具体涉及到用于双级热泵系统中的中间冷却器。
技术介绍
中间冷却器是双级热泵系统中的重要组成部分，也是这种循环的一大特点。中冷器起到2个基本作用1、用从低压级压缩机出来的制冷剂把水预热到中间温度；2、把气态制冷剂和冷凝后的液态制冷剂进行气液分离——气态制冷剂送入高压级压缩机，而液态制冷剂送入低压级过冷器。它作为低压级和高压级的连接部件，对于低压级来说它是冷凝器，对于高压级来说它是蒸发器。从低压级压缩机出来的气态工质与从高压级膨胀阀出来的气液混合态工质进入中间冷却器，工质在其中充分混合后再分别进入高压级和低压级进行循环。目前双级热泵系统中的中间冷却器所存在的主要问题有两个首先，目前中间冷却器的换热与工况平衡都是通过工质自身的状态进行自平衡而确定，调节能力有限；第二，双级热泵由于本身的形式所限，机组效率通常较低。
技术实现思路
针对现有双级热泵存在的问题，本技术的目的是提供一种结构简单双级热泵系统中的中间冷却器。本技术的结构原理如附图所示。双级热泵系统中的中间冷却器由左右两个圆柱型腔体1焊接成为一个整体的压力容器，在压力容器中设置螺旋水管路2，两个圆柱型腔体1之间分别通过腔体上连管8和腔体下连管9连通。腔体上连管8走气态工质，腔体下连管9中走液态工质。在腔体上连管8内设有金属网格栅3，主要用于过滤气态工质中夹杂的小液滴，防止液态工质进入高压级压缩机造成危害。螺旋水管路2的出口接入双级热泵系统高压级冷凝器10的水侧。两个圆柱型腔体1分别开有上、下端口，右侧圆柱型腔体的上端口4接入低压级压缩机的排气，并与右侧圆柱型腔体中的螺旋水管路2直接进行换热；右侧圆柱型腔体的下端口5为高压级节流后工质的入口；左侧圆柱型腔体的上端口6为高压级压缩机的进气；左侧圆柱型腔体的下端口7为低压级节流的进气。腔体下连管9的高度要高于圆柱型腔体1的底部，使可能存在的杂质存留在圆柱型腔体1的底部而不影响系统。本技术的有益效果在于通过控制流经螺旋管水路中的水温和水流量可以有效调节中间冷却器的换热量及其中的工质状态，同时将冷却水进行分步升温，减少了高压级侧工质与冷却水的传热温差，有效地提高了双级热泵系统的性能，并且具有结构简单、稳定可靠、可调性好的优点。附图说明附图为本技术的结构原理图。图中圆柱型腔体-1；螺旋水管路-2；金属网格栅3；右侧圆柱型腔体的上端口-4；右侧圆柱型腔体的下端口-5；左侧圆柱型腔体的上端口-6；左侧圆柱型腔体的下端口-7；腔体上连管-8；腔体下连管-9；高压级侧的冷凝器-10。具体实施方式安装时，首先根据双级热泵系统的换热规模确定两个圆柱型腔体1的体积以及螺旋管水路2的管径及管长。本实施例中两个圆柱型腔体1取φ120，长1.5米的的碳钢管，中冷器换热量Q＝0.4154kw，中冷器传热温差Δt＝9℃，换热系数为K＝300w/Kg℃，传热面积为0.15m2，螺旋管水路2的管径为φ12，管长为4m。然后将螺旋管水路2装进两个圆柱型腔体1中，依图布置圆柱型腔体1中的螺旋管水路2，同时使螺旋管水路的顶端与圆柱型腔体保持5cm的间距，最后将两个圆柱型腔体1封盖并焊实。在腔体上连接管8中事先加入一个金属网格3，同时将腔体上连接管8和腔体下连接管9与两个圆柱型腔体1焊接在一起，并在圆柱型腔体1与连接管的相对的侧面焊上四段φ16的碳钢管连接到双级系统中间。本实施例中冷器所灌充的工质为R12。中冷器右侧圆柱型腔体的上端口4接入来自低压级压缩机的排气，排气温度为50℃；右侧圆柱型腔体的下端口5接入高压级节流后工质，此时工质进气温度为40℃；左侧腔体的上端口6连接到高压级压缩机的进气，工质温度为50℃；左侧圆柱型腔体的下端口7与低压级节流装置相连接，此时工质温度为40℃，由此完成其一个工作过程。权利要求1.双级热泵系统中的中间冷却器，其特征是由左右两个圆柱型腔体(1)焊接成为一个整体的压力容器，在压力容器中设置螺旋水管路(2)，两个圆柱型腔体(1)之间分别通过腔体上连管(8)和腔体下连管(9)连通，在腔体上连管(8)内设有金属网格栅(3)，螺旋水管路(2)的出口接入双级热泵系统高压级冷凝器(10)水侧，右侧圆柱型腔体的上端口(4)接入低压级压缩机的排气，并与右侧圆柱型腔体中的螺旋水管路(2)直接进行换热，右侧圆柱型腔体的下端口(5)为高压级节流后工质的入口，左侧圆柱型腔体的上端口(6)为高压级压缩机的进气，左侧圆柱型腔体的下端口(7)为低压级节流的进气。专利摘要双级热泵系统中的中间冷却器，主要由腔体、螺旋盘管、金属网格等组成。由左右两个圆柱型腔体焊接成为一个整体的压力容器，在压力容器中设置螺旋水管路，两个圆柱型腔体之间分别通过腔体上、下连管连通，在腔体上连管内设有金属网格栅。右侧圆柱型腔体的上端口接入低压级压缩机的排气，并与右侧圆柱型腔体中的螺旋水管路直接进行换热，右侧圆柱型腔体的下端口为高压级节流后工质的入口。左侧圆柱型腔体的上端口为高压级压缩机的进气，左侧圆柱型腔体的下端口为低压级节流的进气。本技术的特点是在双级热泵系统中将冷却水进行分步升温，减少了高压级侧工质与冷却水的传热温差，有效地提高了双级热泵系统的性能。文档编号F25B7/00GK2786502SQ200520025919公开日2006年6月7日 申请日期2005年5月18日 优先权日2005年5月18日专利技术者郑宗和, 杨玉忠, 葛昕, 高金水, 王宏卯, 马永涛 申请人:天津大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
双级热泵系统中的中间冷却器，其特征是由左右两个圆柱型腔体（１）焊接成为一个整体的压力容器，在压力容器中设置螺旋水管路（２），两个圆柱型腔体（１）之间分别通过腔体上连管（８）和腔体下连管（９）连通，在腔体上连管（８）内设有金属网格栅（３），螺旋水管路（２）的出口接入双级热泵系统高压级冷凝器（１０）水侧，右侧圆柱型腔体的上端口（４）接入低压级压缩机的排气，并与右侧圆柱型腔体中的螺旋水管路（２）直接进行换热，右侧圆柱型腔体的下端口（５）为高压级节流后工质的入口，左侧圆柱型腔体的上端口（６）为高压级压缩机的进气，左侧圆柱型腔体的下端口（７）为低压级节流的进气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宗和，杨玉忠，葛昕，高金水，王宏卯，马永涛，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]