自然工质制冷热泵装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种自然工质制冷热泵装置，旨在提供一种提供热源的同时提供冷源，结构简单，操作方便的制冷热泵装置。包括由ＣＯ↓［２］压缩机、ＣＯ↓［２］油分离器、ＣＯ↓［２］气体冷却器、ＣＯ↓［２］内部热交换器、ＣＯ↓［２］干燥过滤器、ＣＯ↓［２］膨胀阀、冷凝蒸发器组成的高温循环侧和由Ｒ２９０压缩机、Ｒ２９０油分离器、Ｒ２９０内部热交换器、Ｒ２９０干燥过滤器、Ｒ２９０膨胀阀、蒸发器组成的低温循环侧的两个单级压缩制冷循环构成，高温循环为跨临界循环，采用ＣＯ↓［２］为制冷工质，低温循环为亚临界循环，采用Ｒ２９０为制冷工质，ＣＯ↓［２］与Ｒ２９０在冷凝蒸发器７内进行热交换。本实用新型专利技术的制冷热泵装置采用绿色自然工质ＣＯ↓［２］和Ｒ２９０为制冷剂，结构简单，操作方便，高效节能。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种提供热源的同时提供冷源的制冷热泵装置。
技术介绍
当代环境危机和自然资源危机，严重危害着人类健康和生态环境，回归 自然，开发高效、绿色环保空调制冷工质已成为当前国际社会共同关注的问 题。开展自然工质替代的理论和应用研究，不仅是全球环境保护的需要，同 时，也是我国制冷和空调行业所面临的机遇和挑战。在制冷热泵系统的应用中，都是分别进行制冷和制热，即由单一的系统制热，提供热源和由单一的系统制冷，提供冷源；如果供冷温度较低(如石 油气的液化)或供热温度较高(如物品的干燥)，系统的性能随着供冷温度 的降低和供热温度的提高相应的减少。如果使用 一个系统，同时供冷和供热， 系统的性能将会大大提高，但目前尚找不到一种合适的制冷剂，既满足冷凝 压力不太高同时又满足蒸发压力不太低的要求，对此可以采用复叠式系统。 目前，有关人员曾提出同时制冷与供热的(:02/仰3复叠式制冷热泵系统和 C(yR290复叠式制冷热泵系统。上述人员提出的制冷热泵系统，只是从理论 上进行热力性能分析，并没有提出具体实施的技术方案。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种提供热源的同 时提供冷源，结构简单，操作方便的制冷热泵装置本技术通过下述:J支术方案实现一种自然工质制冷热泵装置，其特征是，包括由C02压缩机、C02油分离 器、C02气体冷却器、C02内部热交换器、C02干燥过滤器、COJ彭胀阀、冷凝 蒸发器组成的高温循环侧和由R290压缩机、R290油分离器、R290内部热交 换器、R290干燥过滤器、R290膨胀阀、蒸发器组成的低温循环側的两个单 级压缩制冷循环构成，高温循环为跨临界循环，采用C02为制冷工质，低温循环为亚临界循环，采用R290为制冷工质；在高温循环侧，C02压缩机的出 口与C02油分离器连接，C02油分离器的C02气体出口与COz气体冷却器的管 侧入口连接，C02气体冷却器的管侧出口与C02内部热交换器的管侧入口连 接，C02内部热交换器的管侧出口经C02干燥过滤器和C02膨胀阀与冷凝蒸发 器的管侧入口連接，冷凝蒸发器的管侧出口与C02内部热交换器的壳侧入口 相接，C02内部热交换器的壳侧出口与C02压缩机的入口相接；冷却水的进水 管通过水泵和截止阀与0)2气体冷却器壳侧的入口相接，C02气体冷却器壳侧 的出口与热水箱的入口连接；在低温循环侧R290压缩机的出口与R290油分 离器的入口连接，R290油分离器的R290气体出口与冷凝蒸发器的壳侧入口 相接，冷凝蒸发器壳侧的出口与R290内部热交换器的管侧入口连接，R290 内部热交换器的管侧出口经R290干燥过滤器和R290膨胀阀与蒸发器的入口 连接，蒸发器的出口与R290内部热交换器的壳侧入口连接，R290内部热交 换器的壳侧出口与R290压缩机的入口相接，蒸发器放置在冷冻箱内。为保证压缩机的润滑油量，C02油分离器的润滑油出口与C02压缩机的润 滑油入口连接。R290油分离器的润滑油出口与R290压缩机的润滑油入口连 接。本技术具有下述技术效果本技术的制冷热泵装置采用绿色自然工质C02和R290为制冷剂， C02是一种对环境无害的自然界天然存在的物质(ODP-0， GWP-1);具有优 良的经济性，良好的安全性和化学稳定性；无毒、不燃，适应各种润滑油及 常用机械零部件材料，高温下不会分解产生有害气体；具有与制冷循环和设 备相适应的热物理性质；C02的蒸发潜热较大，单位容积制冷量高。C02跨临 界循环的气体冷却器所具有的较高的排气温度和较大的温度滑移与冷却介 质的温升过程相匹配，使其在热泵循环方面具有其它工质的亚临界循环等温 冷凝过程无法比拟的优势。R290 (丙烷)具有优良的热力性能，价格低廉， 与普通润滑油和机械结构材料具有兼容性，ODP = 0， GWP很小，不需要合成， 不改变自然界碳氢化合物的含量，对温室效应没有直接影响；R290的主要 物理性质与R"极其相近，可以不对R22原机和生产线进行改造，直接灌装 丙烷，属于直接替代物。本技术的制冷热泵装置在制冷的同时具有制热功能，而且，结构简单，操作方便，高效节能，方便控制，安全可靠。附图说明图1为本技术自然工质制冷热泵装置的示意图。其中l-C02压缩机；2-C02油分离器；3- C02气体冷却器； 4-C02内部热交换；5- C02干燥过滤器；6- 0)2膨胀阀；7-冷凝蒸发器； 8- R290压缩机；9- R290油分离器；10- R290内部热交换器； 11- R290干燥过滤器；12-R290膨胀阀；13-蒸发器；14-冷冻箱； 15-热水箱；16-截止阀；17-水泵；18-截止阀。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术详细说明。 图1为本技术自然工质制冷热泵装置的示意图，包括由0)2压缩机 1、 C02油分离器2、 C02气体冷却器3、 C02内部热交换器4、 C02干燥过滤器5、 C(U彭胀阀6、冷凝蒸发器7组成的高温循环侧和由R290压缩机8、 R290油 分离器9、 R290内部热交换器10、 R290干燥过滤器11、 R290膨胀阀12、 蒸发器13组成的低温循环侧的两个单级压缩制冷循环构成，高温循环为跨 临界循环，采用C02为制冷工质，低温循环为亚临界循环，采用R290为制冷 工质，0)2与R290在冷凝蒸发器7内进行热交换，组成复叠式自然工质制冷 热泵装置。在高温循环侧，C02压缩机1的出口与C02油分离器2连接，C02 油分离器2的COz气体出口与C02气体冷却器3的管侧入口连接，0)2气体冷 却器的管侧出口与C02内部热交换器4的管侧入口连接，C02内部热交换器的 管側出口经C02干燥过滤器5和C(U彭胀阀6与冷凝蒸发器7的管侧入口连接，冷凝蒸发器的管侧出口与C02内部热交换器的壳侧入口相接，0)2内部热交换器的壳侧出口与C02压缩机的入口相接。冷却水的ii水管通过水泵17 和截止阀16与C02气体冷却器3壳侧的入口相接，C02气体冷却器壳侧的出 口与热水箱15的入口连^J妄。在^f氐温循环侧R290压缩4几8的出口与R290油 分离器9的入口连接，R290油分离器9的R290气体出口与冷凝蒸发器7的 壳侧入口相接，冷凝蒸发器壳侧的出口与R290内部热交换器10的管侧入口 连接，R290内部热交换器的管侧出口经R290干燥过滤器11和R290膨胀阀 12与蒸发器13的入口连接，蒸发器的出口与R290内部热交换器的壳侧入口连接，R290内部热交换器的壳侧出口与R290压缩机的入口相接，蒸发器 13放置在冷冻箱14内。C02气体在0)2压缩机1中压缩后压力升高，经C02油分离器2将润滑油 分离出来，高温高压的C02气体在气体冷却器3中与冷却介质水进行热交换， 降温后在C02内部热交换器4中与从冷凝蒸发器7来的低温低压的COz气体 热交换，进一步降温，流经干燥过滤器5后，再经膨胀阀6节流降压，成为 低温低压液体进入冷凝蒸发器7，在冷凝蒸发器7中与低温循环的R290进 行热交换，吸热蒸发，变成低温低压的气体，流经C02内部热交换器4后进 入C02压缩机1，完成C02高温循环。为保证C02压缩机1的润滑油量，C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自然工质制冷热泵装置，其特征是，包括由ＣＯ↓［２］压缩机、ＣＯ↓［２］油分离器、ＣＯ↓［２］气体冷却器、ＣＯ↓［２］内部热交换器、ＣＯ↓［２］干燥过滤器、ＣＯ↓［２］膨胀阀、冷凝蒸发器组成的高温循环侧和由Ｒ２９０压缩机、Ｒ２９０油分离器、Ｒ２９０内部热交换器、Ｒ２９０干燥过滤器、Ｒ２９０膨胀阀、蒸发器组成的低温循环侧的两个单级压缩制冷循环构成，高温循环为跨临界循环，采用ＣＯ↓［２］为制冷工质，低温循环为亚临界循环，采用Ｒ２９０为制冷工质；在高温循环侧，ＣＯ↓［２］压缩机的出口与ＣＯ↓［２］油分离器连接，ＣＯ↓［２］油分离器的ＣＯ↓［２］气体出口与ＣＯ↓［２］气体冷却器的管侧入口连接，ＣＯ↓［２］气体冷却器的管侧出口与ＣＯ↓［２］内部热交换器的管侧入口连接，ＣＯ↓［２］内部热交换器的管侧出口经ＣＯ↓［２］干燥过滤器和ＣＯ↓［２］膨胀阀与冷凝蒸发器的管侧入口连接，冷凝蒸发器的管侧出口与ＣＯ↓［２］内部热交换器的壳侧入口相接，ＣＯ↓［２］内部热交换器的壳侧出口与ＣＯ↓［２］压缩机的入口相接；冷却水的进水管通过水泵和截止阀与ＣＯ↓［２］气体冷却器壳侧的入口相接，ＣＯ↓［２］气体冷却器壳侧的出口与热水箱的入口连接；在低温循环侧Ｒ２９０压缩机的出口与Ｒ２９０油分离器的入口连接，Ｒ２９０油分离器的Ｒ２９０气体出口与冷凝蒸发器的壳侧入口相接，冷凝蒸发器壳侧的出口与Ｒ２９０内部热交换器的管侧入口连接，Ｒ２９０内部热交换器的管侧出口经Ｒ２９０干燥过滤器和Ｒ２９０膨胀阀与蒸发器的入口连接，蒸发器的出口与Ｒ２９０内部热交换器的壳侧入口连接，Ｒ２９０内部热交换器的壳侧出口与Ｒ２９０压缩机的入口相接，蒸发器放置在冷冻箱内。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宁静红，申江，李慧宇，彭苗，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]