一种用于二氧化碳跨临界制冷系统的回油系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于二氧化碳跨临界制冷系统的回油系统，包括：一级分离子系统和二级分离子系统，一级分离子系统用于对压缩机的排气进行一级分离，二级分离子系统包括低压循环储液器、集油结构和换热器。该回油系统能够对润滑油进行多级分离，可以实现润滑油的有效循环；采用密度更大的润滑油，且在低压循环储液器底部设置集油结构，可以在重力作用下自动分离出更重的润滑油，之后由换热器进行再次分离，可以提高分离循环效果。此外，换热器接入高温的一次分离后的制冷剂，可以有效利用制冷系统压缩机排气本身产生的热量，能够提高能源利用率；且经过换热的一次分离后的制冷剂可以再次进入到低压循环储液器内，形成高效循环的回油系统。的回油系统。的回油系统。

【技术实现步骤摘要】
一种用于二氧化碳跨临界制冷系统的回油系统


[0001]本技术涉及回油系统
，具体而言，涉及一种用于二氧化碳跨临界制冷系统的回油系统。

技术介绍

[0002]2022年冬奥会和冬残会将在北京和张家口举行，基于我国对绿色环保和科技进步的要求，以及实现“绿色奥运、科技奥运”理念的期望，开展安全、绿色、高效的冰雪运动场馆设计与建设方案的研究势在必行。经过综合考虑之下，国家速滑馆等大型室内冰场的制冰系统采用了二氧化碳跨临界制冰系统，从工质热物性来看，CO2(二氧化碳)单位容积制冷量高，约为传统工质的5～8倍。低温下运动粘度小，换热能力强。再者CO2化学稳定性好，无毒无害，容易获取。符合我国对于“绿色奥运、科技奥运”的要求。将二氧化碳跨临界制冰系统运用到大型室内冰场中，需要一套比较完善的回油系统来保证整个制冷系统的正常、高效运行。
[0003]目前，在制冷系统中，压缩机组需要润滑油进行润滑，润滑油会随制冷剂进入到整个系统中进行循环，在循环过程中把润滑油收集重新进入到压缩机组，再进行下次循环。
[0004]现阶段中，制冷系统(主要是氟系统、氨系统等)中的回油系统相对比较简单，一般都是在压缩机排气处设置油分离器，绝大部分的润滑油可以通过油分离器进行分离，然后再回到压缩机中，剩余少部分的润滑油和制冷剂混合在系统中运行，在制冷系统末端(冷风机、冷排管)的出口处设置U型弯来存储润滑油，正常情况下，U型弯中的润滑油可以直接由制冷剂带走，重新进入压缩机。整个回油系统比较简单，很难均匀分配给不同工况的压缩机，不适合大型室内冰场。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本技术实施例的目的在于提供一种用于二氧化碳跨临界制冷系统的回油系统。
[0006]本技术实施例提供了一种用于二氧化碳跨临界制冷系统的回油系统，包括：一级分离子系统和二级分离子系统；
[0007]所述一级分离子系统用于对压缩机的排气进行一级分离，所述排气包括二氧化碳制冷剂和密度大于所述二氧化碳制冷剂的密度的润滑油；所述二级分离子系统包括低压循环储液器、集油结构和换热器
[0008]所述一级分离子系统的输出端与所述低压循环储液器的输入端相连通，且所述一级分离子系统的输出端还与所述换热器的第一输入端相连通，所述一级分离子系统的输出端用于输出经过一级分离后的制冷剂；
[0009]所述集油结构设置在所述低压循环储液器的底部，并与所述低压循环储液器相连通；所述集油结构的所在位置高于所述换热器的所在位置，且所述集油结构的输出端与所述换热器的第二输入端相连通；
[0010]所述换热器的第一输出端与所述低压循环储液器的输入端相连通；所述换热器的第二输出端与所述一级分离子系统相连通，用于输出再次分离后的润滑油；所述换热器的第三输出端与所述低压循环储液器的输入端相连通，用于输出再次分离后的制冷剂；
[0011]其中，所述换热器的第一输入端与所述第一输出端内部连通，所述换热器的第二输入端与所述第二输出端、第三输出端内部连通。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述集油结构包括：集油包、油位控制器和电动/电磁阀；
[0013]所述集油包与所述低压循环储液器相连通，且所述集油包的底部通过所述电动/电磁阀与所述换热器的第二输入端相连通；
[0014]所述油位控制器用于检测所述集油包内的油位高低，并在所述油位高于预设位置时打开所述电动/电磁阀。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述集油结构还包括：允许润滑油通过的过滤层或过滤器；
[0016]所述过滤层或过滤器设置在所述低压循环储液器与所述集油包之间或所述集油包与所述电动/电磁阀之间。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述换热器的第三输出端的所在位置高于第二输出端的所在位置。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述润滑油为PAG型冷冻润滑油。
[0019]在一种可能的实现方式中，回油系统还包括：制冷系统组件；
[0020]所述一级分离子系统的输出端与所述低压循环储液器的输入端相连通，包括：
[0021]所述一级分离子系统的输出端通过所述制冷系统组件与所述低压循环储液器的输入端相连通。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述换热器为容积型换热器，或者，换热器60包括容积型换热器和储油罐，或者，所述换热器(60)包括连续型换热器和分离器、储油罐。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述一级分离子系统包括：油分离器和集油器；
[0024]所述油分离器的输入端与所述压缩机的输出端相连通，所述油分离器的第一输出端为所述一级分离子系统的输出端；
[0025]所述油分离器的第二输出端与所述集油器的第一输入端相连通，用于向所述集油器输出经过一级分离后的润滑油；
[0026]所述集油器的第二输入端与所述换热器的第二输出端相连通，所述集油器的输出端与所述压缩机的输入端相连通。
[0027]在一种可能的实现方式中，回油系统还包括：第一压力控制阀、第二压力控制阀、第三压力控制阀、第四压力控制阀中的一种或多种；
[0028]其中，所述第一压力控制阀与所述油分离器相连，用于控制所述油分离器的排出压力；
[0029]所述第二压力控制阀与所述集油器相连，用于控制所述集油器的压力；
[0030]所述第三压力控制阀与所述低压循环储液器相连，用于控制所述低压循环储液器的压力；
[0031]所述第四压力控制阀与所述换热器相连，用于控制所述换热器的压力。
[0032]在一种可能的实现方式中，所述换热器分离后排出的润滑油经过加压进入所述集油器，加压后的压力大于所述集油器的压力。
[0033]本技术实施例上述第一方面提供的方案中，用于二氧化碳跨临界制冷系统的回油系统，对压缩机的排气进行多级分离，可以有效分离出制冷剂和润滑油，并实现润滑油的有效循环；采用密度更大的润滑油，且在低压循环储液器底部设置集油结构，可以在重力作用下自动分离出更重的润滑油，之后由换热器进行再次分离，可以提高分离循环效果。此外，换热器接入高温的一次分离后的制冷剂，可以有效利用制冷系统本身产生的热量，能够提高能源利用率；且经过换热的一次分离后的制冷剂可以再次进入到低压循环储液器内，经由集油结构到达换热器后再次被分离，使得一次分离后的所有制冷剂均能够被多次分离，从而形成高效循环的回油系统。
[0034]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1示出了本技术实施例所提供的用于二氧化碳跨临本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于二氧化碳跨临界制冷系统的回油系统，其特征在于，包括：一级分离子系统和二级分离子系统；所述一级分离子系统用于对压缩机(10)的排气进行一级分离，所述排气包括二氧化碳制冷剂和密度大于所述二氧化碳制冷剂的密度的润滑油；所述二级分离子系统包括低压循环储液器(40)、集油结构(50)和换热器(60)所述一级分离子系统的输出端与所述低压循环储液器(40)的输入端相连通，且所述一级分离子系统的输出端还与所述换热器(60)的第一输入端相连通，所述一级分离子系统的输出端用于输出经过一级分离后的制冷剂；所述集油结构(50)设置在所述低压循环储液器(40)的底部，并与所述低压循环储液器(40)相连通；所述集油结构(50)的所在位置高于所述换热器(60)的所在位置，且所述集油结构(50)的输出端与所述换热器(60)的第二输入端相连通；所述换热器(60)的第一输出端与所述低压循环储液器(40)的输入端相连通；所述换热器(60)的第二输出端与所述一级分离子系统相连通，用于输出再次分离后的润滑油；所述换热器(60)的第三输出端与所述低压循环储液器(40)的输入端相连通，用于输出再次分离后的制冷剂；其中，所述换热器(60)的第一输入端与所述换热器(60)的第一输出端内部连通，所述换热器(60)的第二输入端与所述换热器(60)的第二输出端、第三输出端内部连通。2.根据权利要求1所述的回油系统，其特征在于，所述集油结构(50)包括：集油包(51)、油位控制器和电动/电磁阀(52)；所述集油包(51)与所述低压循环储液器(40)相连通，且所述集油包(51)的底部通过所述电动/电磁阀(52)与所述换热器(60)的第二输入端相连通；所述油位控制器用于检测所述集油包(51)内的油位高低，并在所述油位高于预设位置时打开所述电动/电磁阀(52)。3.根据权利要求2所述的回油系统，其特征在于，所述集油结构(50)还包括：允许润滑油通过的过滤层或过滤器；所述过滤层或过滤器设置在所述低压循环储液器(40)与所述集油包(51)之间或所述集油包(51)与所述电动/电磁阀(52)之间。4.根据权利要求1所述的回油系统，其特征在于，所述换热器(60)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马进，李锋，司春强，张川，王建林，朱景明，冯刚，邵懿，陈煜，
申请(专利权)人：北京国家速滑馆经营有限责任公司，
类型：新型
国别省市：