一种制冷剂蒸汽压缩系统包括压缩装置、排热换热器、节约器换热器、膨胀器和设置于制冷剂回路中的蒸发器。蒸发器旁通管线提供使所述制冷剂流的一部分在横穿所述节约器换热器第一通道后从所述主制冷剂回路通过所述膨胀器以使其局部膨胀至中间压力，并由此经过所述节约器换热器第二通道并且进入所述压缩装置的中间压力阶段。节约器旁通管线还提供使所述制冷剂的一部分在横穿所述排热换热器后从所述主制冷剂回路经过限流器型膨胀装置，并且由此进入所述蒸发器旁通管线作为液体制冷剂或液体和蒸汽制冷剂的混合物以注入所述压缩装置的中间压力阶段。当节约器回路工作时，节约器和注入流二者在进入中间压缩点前被混合在一起。本发明专利技术能增强系统性能和提升排气温度控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有膨胀器的节约制冷循环
本专利技术概括而言涉及蒸汽压缩系统，并且更具体地说，其涉及装配有节约器循环的制冷剂蒸汽压缩系统。背景l支术制冷剂蒸汽压缩系统在本领域中广为人知并且通常被用于调节空 气(或者其他的辅助媒介)以在居所、办公楼、医院、学校、饭店或其他场 所中提供气候受控的舒适区域。制冷剂蒸汽压缩系统还^^普遍用于运输制冷 系统以向卡车、拖车、集装箱等输送易腐坏的物品的温度受控的货物空间提 供制冷空气，并且如果合适它^f皮用于商业制冷系统以向冷室、饮料冷库、牛 奶箱或者冷冻商在冷冻或冷藏状态下展示易腐坏食物物品的温度受控的空间 提供冷却空气。通常，这些制冷剂蒸汽压缩系统包括压缩机、冷凝器、蒸发 器和膨胀装置。 一般将膨胀装置设置在制冷剂管线中相对于制冷剂流位于蒸 发器的上游和冷凝器的下游，该膨胀装置通常是固定节流孔、毛细管、恒温 膨胀阀(TXV)或者电子膨胀阀(EXV)。这些基本制冷剂系统元件由制冷剂管 线进行相互连接在封闭的制冷剂回路中，其设置与已知的制冷剂蒸汽压缩循 环相一致。这些制冷剂蒸汽压缩系统的绝大部分按照惯例运行在超临界制冷 剂压力。运行在超临界范围的制冷剂蒸汽压缩系统通常充满碳氟化合物制冷 剂，例如，但不限于，氢化含氯氟烃(KCFCs),例如R22，以及更普通的氯氟 烃(HFCs)，例如R134a、 R410A和R407C。尽管氯氟烃(HFC )制冷剂比其所 替代的含有氢化含氯氟烃(HCFC)制冷剂的氯气更加环保，"天然的"制冷剂， 例如二氧化碳(也^皮称为R744 ),正在取代氯氟烃(HFC)制冷剂^皮转向用于 空气调节和运输制冷系统。因为二氧化碳具有低临界点，大部分充满二氧化碳作为制冷剂的 制冷剂蒸汽压缩系统被设计运行在跨临界压力体系内。在运行于跨临界循环 内的制冷剂蒸汽压缩系统中，从压缩机排出的制冷剂是温度和压力超过该制 冷剂的临界点的蒸汽。如同在运行于超临界点的常规制冷剂蒸汽压縮系统中， 运行在跨临界循环的制冷剂蒸汽压缩系统包括压缩装置、起到气体冷却器而 非冷凝器作用的排热换热器、蒸发器和与已知的制冷剂蒸汽压缩循环设置相 一致的膨胀装置。膨胀装置通常是设置于制冷剂管线中蒸发器的制冷剂流上游且气体冷却器的制冷剂流下游的恒温膨胀阀(TXV)或者电子膨胀阀(EXV)。制冷剂蒸汽压缩系统使用低临界点的制冷剂，例如二氧化碳，它 经常利用两级压缩系统，按照制冷剂流串联设置的一对压缩机中任意一个或 者具有至少两个压缩阶段的单一压缩机。为了改善制冷剂系统的性能和控制自运行条件范围广泛的压缩系统最后阶段排出的制冷剂蒸汽的温度， 一般被 称为排气压力或者高端压，人们知道给该系统装配包括制冷剂-制冷剂(Refrigerant-to-Refrigerant )节约器换热器的节约器循环。通常将节约 器换热器设置于制冷剂回路中调解气体冷却器和蒸发器以进一步冷却离开气 体冷却器的主回路中的制冷剂，并且将已在主回路中横穿节约器换热器与制 冷剂进行热传递的制冷剂被膨胀(对中间压力)部分作为补充冷却流体返回 至压缩机。通常，返回至压缩机的制冷剂蒸汽或者通过一个或者多个注入口 进入单一压缩机的压缩室(或多个压缩室)的中间压力阶段，或者在多压縮 机系统情形下进入在上游压缩机的排气口和下游压缩机的抽气口之间延伸的 制冷剂管线，该制冷剂蒸汽^^皮注入压缩过程的中间阶段。此外，通常通过分 开的一个或者多个注入口到压缩过程的中间阶段，可以将液体制冷剂自排热 换热器的下游位置取出并且返回至压缩机。应当理解，在节约器循环和液体 注入中注入蒸汽有可能在压缩过程的不同中间压力下发生，当通过分开的管 线注入蒸汽和液体的情形下时尤其会发生。例如，美国专利第6， 571， 576号^Hf了一种运行于超临界循环中并装配了节约器换热器的制冷剂蒸汽压缩系统，其中蒸汽制冷剂和液体制冷 剂通过一个或者多个设于压缩机上的节约器注入口返回至压缩过程的中间阶 段。为了提供用于注入压缩机的制冷剂蒸汽，将液体制冷剂自制冷剂回路的 冷凝器的下游位置取出，通过膨胀阀将其膨胀至中间压力和较低温度以形成 制冷剂液体/蒸汽的混合物，该制冷剂液体/蒸汽的混合物随后在与制冷剂液 体主流的热交换中通过节约器换热器。此制冷剂液体/蒸汽的混合物在横穿节 约器换热器中，它从制冷剂液体主流抽取热量，进一步地冷却该液体，于是 蒸发两相混合物中保留的任何液体成分并通常进一步地加热蒸汽。离开节约 器换热器的制冷剂蒸汽随后在中间(介"t抽气和排气之间)压力下通过节约 器注入口纟皮注入压缩机。此外，将液体制冷剂自制冷剂回路的冷凝器的下游 位置选择性地取出并混入制冷剂蒸汽，该制冷剂蒸汽从节约器传送到压缩机 并与通过相同的节约器注入口的制冷剂蒸汽一起被注入压缩过程的中间压力 阶段。美国专利申请/>开号US2005/0044885 Al/}开了用于二氧化碳制 冷剂蒸汽压缩系统的跨临界循环，它包括压缩机、气体冷却器、膨胀箱节约 器、蒸发器、膨胀箱节约器上游的第一膨胀阀和膨胀箱节约器下游的第二膨 胀阀。自气体冷却器至蒸发器的制冷剂在进入膨胀箱节约器之前由第一膨胀 阀膨胀至较低压力，制冷剂在该膨胀箱节约器中被分离成液体成分和蒸汽成 分。液体制冷剂自膨胀箱节约器通过第二膨胀阀并在横穿蒸发器之前在第二 膨胀阀中进一步地膨胀。蒸汽制冷剂在某中间压力下返回至压缩机。美国专利第6,880, 357号公开了制冷剂循环设备，它使用二氧化 碳作为制冷剂，该制冷剂循环设备装配膨胀器和设置于制冷剂回路中户外换 热器和室内热交换之间的可选的次膨胀器。高压制冷剂取自制冷剂回路并被 注入膨胀器的中间压力阶段。在膨胀器和次膨胀器的膨胀过程期间恢复的能 量可以用于驱动压缩机或者发电机。
技术实现思路
本专利技术的总体目的是提供一种制冷剂蒸汽压缩系统，其包括膨胀器和含有在压缩过程中的中间压力阶段下注入蒸汽和/或液体制冷剂的节约 器循环。本专利技术目的的一个方面是提供一种制冷剂蒸汽压缩系统，其装配 有膨胀器和节约器循环并提供蒸汽制冷剂和液体制冷剂在压缩过程中的中间 压力阶段下通过普通管线注入。本专利技术的制冷剂蒸汽压缩系统包括设置于制冷剂回路中对自抽气 压力到排气压力的蒸汽进行压缩的压縮装置、设置于制冷剂回路中压缩装置 的制冷剂流下游的排热换热器、设置于制冷剂回路中排热换热器的制冷剂流 下游且压缩装置的制冷剂流上游的受热换热器(Heat Accepting Heat Exchanger )、设置于制冷剂回路中排热换热器的制冷剂流下游且受热换热器 的制冷剂流上游的节约器换热器、以及设置于制冷剂回路中节约器换热器的 制冷剂流下游且受热换热器的制冷剂流上游的膨胀装置。节约器换热器具有 在热传递关系上操作性地连接的第 一通道和的第二通道。蒸发器旁通管线是提供用于使制冷剂的一部分于膨胀过程期间在 中间压力下横穿节约器换热器的第 一通路离开膨胀装置之后从主制冷剂回路 通过，并且由此通过节约器换热器的第二通道并进入所述压缩装置的中间压 力端口 。节约器旁通管线是提供用于使制冷剂的一部分在一黄穿排热换热器并约器换热器的第二通道上游位置的蒸发器旁通管线。设置于节约器旁通管线 的膨胀阀用于使制冷剂膨胀通过该膨胀阀至较低压力以提供所期望的液体注 入。节约本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制冷剂蒸汽压缩系统，其包括设置于制冷剂回路中用于使制冷剂蒸汽从抽气压力压缩至排气压力的压缩机装置、设置于所述制冷剂回路中的所述压缩装置的制冷剂流下游的排热换热器，以及设置于所述制冷剂回路中的所述排热换热器的制冷剂流下游并且所述压缩装置的制冷剂流上游的受热换热器，所述制冷剂蒸汽压缩系统的特征在于： 节约器换热器，其具有以热传递关系操作性地连接的第一通道和第二通道，所述第一通道设置于所述制冷剂回路中的所述排热换热器的制冷剂流下游并且所述受热换热器的制冷剂流上游；主膨胀器，其设置于所述制冷剂回路中的所述节约器换热器的所述第一通道的制冷剂流下游且所述受热换热器的制冷剂流上游； 蒸发器旁通管线，其提供制冷剂流路用于使所述制冷剂的局部膨胀部分在横穿所述节约器换热器的所述第一通道之后通过所述节约器换热器的所述第二通道从所述制冷剂回路经过并进入所述压缩装置的中间压力阶段； 节约器旁通管线，其用于使所述制冷剂的一部分从所述制冷剂回路经过并在所述节约器换热器的所述第二通道的制冷剂流下游位置进入所述蒸发器旁通管线；以及 限流器型膨胀装置，其设置于所述节约器旁通管线中用于使通过该节约器旁通管线的所述制冷剂膨胀至较低压力以提供制冷剂流的液体成分。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：A利夫森，MF塔拉斯，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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