气液分离装置、空气源热回收系统及冷水机组和热泵机组制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种气液分离装置、包含该气液分离装置的空气源热回收系统、冷水机组及热泵机组，该气液分离装置通过设置低液位开关和高液位开关并能同时检测两个液位，输出两个开关量信号，可以很便捷地判断部分热回收器中是否有冷凝凝液发生，以及凝液冷媒是否足够经济器使用，做到有液排液、无液不排液，不影响主路系统运行。该空气源热回收系统、冷水机组及热泵机组包括上述的气液分离装置，本发明专利技术冷水机组和热泵机组彻底解决了常规空气源部分热回收机组，部分热回收器内冷媒侧冷凝凝液，管路压降增大影响整机性能、压缩机回油的问题，并能大幅提升热回收量，系统能力、能效也得以提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空调系统制造
，更具体地说，是涉及一种气液分离装置、采用该气液分离装置的带有部分热回收功能的空气源热回收系统以及采用该空气源热回收系统的冷水机组和热泵机组。
技术介绍
带有部分热回收功能的空气源冷水或热泵机组，当机组运行制冷模式且部分热回收功能开启时，可能面临凝液问题。请参见图1，图1的纵坐标是绝对压力的对数值lgP，横坐标是比焓值h，l’_2’是在压缩机中完成的压缩过程；2’-3’是在冷凝器中完成的过程，分为了三段，2’-5’这一段，是压缩机排气口来的高温高压气态冷媒冷却过程，没有相变，气态冷媒温度下降；5’ -6’过程，是冷凝过程，是从纯气态冷媒变为纯液态冷媒的过程，有相变，冷媒温度保持不变；6’-3’过程，是液态冷媒的冷却过程，没有相变，冷媒温度降低，从而有了过冷度；点3’-4’是节流元件的节流过程；点4’ -1’是在蒸发器中完成的蒸发过程。请一并参阅图2，所谓部分热回收，就是在压缩机10’的排气口与冷凝器30’的进气口之间增加一个换热器20’，用以回收压缩机10’的排气中的过热段负荷(显热交换，高温高压气态冷媒冷却散热，无相变，点2’ -5’)，所以理论上在部分热回收器20’的冷媒侧出口是饱和气态冷媒(点5’处状态)。但实际机组运行时，如果部分热回收器10’的水侧水温变化、水流量变化，又或者压缩 机10’运行工况变化，导致部分热回收器的水侧负荷(吸热)大于了冷媒侧排气过热段(点2’ -5’)负荷，这时在部分热回收器20’中，冷媒侧就会开始冷凝凝液，即部分热回收器20’的冷媒侧出口就会是气液两相的饱和冷媒(状态点越过点5’，进入冷凝段，在点5’和点6’之间的一点)。参见图2，制冷运行时，空气侧换热器30’是冷凝器，压缩机10’的排气先进入部分热回收器20’释放部分热量，然后再往上走，进入空气侧换热器30’中进行冷凝、过冷。所以当部分热回收器20’中的冷媒侧有冷凝凝液后，排气管段(部分热回收器20’的冷媒侧出口到空气侧换热器30’的进气口之间)管路压降就会增大，冷媒流速就会降低。压降增大的主要原因，在于液态冷媒的密度(R22:1030 1200kg/m3，R134a:1000 1200kg/m3)比气态冷媒密度(R22:22 110kg/m3, R134a:28 116kg/m3)大很多，部分热回收器20’的冷媒侧出口到空气侧换热器30’的进气口，约有1.5 2.0米的竖直高度，由重力压降公式A P= P *g*h可知，压降将增大8 55倍，加之液态冷媒粘性、管内阻力等因素影响，该段管路压降会远远大于纯气态冷媒通过该段排气管路的压降；压降过大，会升高压缩机10’的排气压力，机组能力会降低、压缩机功耗会增大，性能收到影响。由于在部分热回收器中冷媒就有部分凝液，所以气态冷媒流量变少，冷媒流速降低(带走压缩机排气中冷冻油颗粒的能力降低)，加之液态冷媒和冷冻油存在一定互溶性，会导致部分冷冻油在部分热回收器中集结，不利于冷冻油颗粒经空气侧换热器、节流元件、水侧换热器等零部件之后，最终回到压缩机吸气端，即影响压缩机回油。现在主流厂家，针对此问题的处理方式有多种，主要的两种如下:第一种方案:将部分热回收器20’的换热量(换热面积)，尽量设计小一些，并缩小部分热回收器20’的水侧温度运行范围(水温不能过低)，以此尽量避免或削弱部分热回收器20’中冷媒侧发生冷凝凝液；这种解决方案，没有实质性解决部分热回收冷凝凝液的问题，且热回收量设计偏小，不利于提升客户生活热水使用需求和质量；第二种方案:请参见图3，在部分热回收器20’的冷媒侧出口，增设一个常规的气液分离装置20’，将分离出的液态冷媒，经排液口排到整机主路节流元件52’之前或之后，最终进水侧换热器中蒸发。第2种方案，存在以下问题:气液分离装置中，如何判断已经有凝液？只有判断出有了凝液液态冷媒，排液电磁阀61’才能通电排液，否则就会将气态冷媒排到整机主路节流元件52’之前或之后，对系统造成很大的影响。如果将气态冷媒排到整机主路节流元件52’之前，会影响整机主路节流元件52’的调节，可能造成该节流元件开度不够，放给水侧换热器的液态冷媒量不足，失去调节功能，削弱水侧换热器的能力，同时压缩机吸气口的过热度也不能稳定、有效控制；如果将气态冷媒排到整机主路节流元件52’之后，直接进水侧换热器中，气态冷媒在水侧换热器中不会再蒸发吸热，即不会有潜热交换，不产生制冷能力；另外，气态冷媒会导致水侧换热器的液态冷媒进口分液严重不均，整机主路节流元件52’为保证水侧换热器的液态冷媒出口(接压缩机吸气口)带4-6k的过热度，会关小开度，以保证分液不均的水侧换热器，每根换热铜管中液态冷媒都全部蒸发成气态，从而进入整个水侧换热器的冷媒流量降低。以上两方面影响，会导致水侧换热器制冷能力较大程度的下降。所以为了避免以 上问题，还必须为气液分离装置，增设一个液位计，用以判断气液分离装置内是否有液态冷媒产生，以此避免无液排气。常规的气液分离装置属于压力容器，加之价格也偏高，所以该方案的成本会很高。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提出一种简易的气液分离装置，可用于冷水机组或者热泵机组中，以达到方便地判断部分热回收器中是否有凝液发生以及凝液冷媒的量，从而控制排液口路电磁阀的通断，做到有液排液，无液不排液，并降低成本。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:提供一种气液分离装置，包括三通管，所述三通管设有用作气液两相冷媒入口的第一管口、用作气相冷媒出口的第二管口及用作液相冷媒出口的第三管口，所述第三管口焊接有一段用于储存液态冷媒的存液管，所述存液管上远离第三管口的底端封闭，靠近该底端设有与所述存液管的内腔相通的排液口 ；与所述排液口相连有一控制与所述排液口连接的管路通断的排液电磁阀，所述存液管内设有用于控制所述排液电磁阀通断的液位开关。具体地，所述液位开关包括可以分别输出电信号的高位开关和低位开关，所述高位开关和低位开关均固定连接于所述存液管上。优选地，所述低液位开关和所述高液位开关均为浮球型开关，所述存液管远离第三管口的底端通过端盖封闭，所述高位开关和低位开关固接于所述端盖上。进一步地，所述端盖开设有通孔，所述通孔的孔径大于所述浮球型液位开关的浮球的直径。本专利技术提供的气液分离装置的低液位开关和高液位开关能同时检测两个液位，输出两个开关量信号，可以很便捷地判断部分热回收器中是否有冷凝凝液发生，以及凝液冷媒是否足够经济器使用；其中排液电磁阀的通断根据下面逻辑执行:当存液管内的液位高于高液位时，排液电磁阀通电，开始排液；当存液管内的液位低于低液位时，排液电磁阀断电，无液排出；当液位在高低液位之间时，排液电磁阀保持当前状态，不动作。其电控逻辑控制简单、有效，成本低廉，利用该装置，空调系统的可靠性能够得到提升，做到有液排液、无液不排液，不影响主路系统运行。本专利技术目的之二在于提供一种空气源热回收系统，旨在有效解决带部分热回收功能的空气源冷水机组或热泵机组在部分热回收器中冷媒侧冷凝凝液，影响整机性能和压缩机回油的问题，并大幅度提升热回收量。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:提供一种空气源热回收系统，包括部分热回收器及经济器，还包括上述的气液分离装置及第一节流元件，所述部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气液分离装置，其特征在于：包括三通管，所述三通管设有用作气液两相冷媒入口的第一管口、用作气相冷媒出口的第二管口及用作液相冷媒出口的第三管口，所述第三管口焊接有一段用于储存液态冷媒的存液管，所述存液管上远离第三管口的底端封闭且靠近该底端设有与所述存液管的内腔相通的排液口；与所述排液口相连有一控制与所述排液口连接的管路通断的排液电磁阀，所述存液管内设有用于控制所述排液电磁阀通断的液位开关。

【技术特征摘要】
1.一种气液分离装置，其特征在于:包括三通管，所述三通管设有用作气液两相冷媒A 口的第一管口、用作气相冷媒出口的第二管口及用作液相冷媒出口的第三管口，所述第三管口焊接有一段用于储存液态冷媒的存液管，所述存液管上远离第三管口的底端封闭且靠近该底端设有与所述存液管的内腔相通的排液口 ；与所述排液口相连有一控制与所述排液口连接的管路通断的排液电磁阀，所述存液管内设有用于控制所述排液电磁阀通断的液位开关。2.如权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于:所述液位开关包括可以分别输出电信号的高位开关和低位开关，所述高位开关和低位开关固定连接于所述存液管上。3.如权利要求2所述的气液分离装置，其特征在于:所述低液位开关和所述高液位开关均为浮球型开关，所述存液管远离第三管口的底端通过端盖封闭，所述高位开关和低位开关固接于所述端盖上。4.如权利要求3所述的气液分离装置，其特征在于:所述端盖开设有通孔，所述通孔的孔径大于所述浮球型液位开关的浮球的直径。5.一种空 气源热回收系统，包括部分热回收器及经济器，其特征在于:还包括如权利要求I至4任一项所述的气液分离装置及第一节流元件，所述部分热回收器具有冷媒侧入口和冷媒侧出口以及水侧入口和水侧出口，所述经济器具有被冷却侧冷媒入口和被冷却侧冷媒出口以及蒸发侧冷媒入口和蒸发侧冷媒出口 ；所述部分热回收器的冷媒侧出口通过管路与所述气液分离装置的第一管口连接，所述气液分离装置的排液口通过管路与所述经济器的蒸发侧冷媒入口连接且在该管路上沿液相冷媒流向依次设有所述排液电磁阀、第一电磁阀和所述第一节流元件；在所述排液电磁阀与第一电磁阀连接的管路通过一第一分管路与所述经济器被冷却侧冷媒出口连接，所述第一分管路上还设有第二电磁阀。6.如权利要求5所述的空气源热回收系统，其特征在于:所述经济器的位置高度与所述部分热回收器的位置高度相等。7.一种冷水机组，包括电控器、压缩机、水侧换热器、空气侧换热器，其特征在于:还包括如权利要求5或6所述的空气源热回收系统； 所述部分热回收器的冷媒侧入口通过管路与所述压缩机的排气口连接，所述气液分离装置的第二管口与所述空气侧换热器的气态冷媒管口连接，所述空气侧换热器的液态冷媒管口通过管路与所述经济器的被冷却侧冷媒入口连接，所述经济器的被冷却侧冷媒出口通过管路与所述水侧换热器的液态冷媒管口连接且该管路上还设有第二节流元件；所述压缩机设有经济器补气口，所述经济器的蒸发侧冷媒出口与所述压缩机的经济器补气口连接，所述水侧换热器的气态冷媒管口与所述压缩机的吸气口连接；所述排液电磁阀、第一电磁阀、第二电磁阀分别与所述电控器电连接。8.如权利要求7所述的冷水机组，其特征在于:所述部分热回收器安装在所述空气侧换热器下方，且两者在竖直方向存在1.5 2.0米的高度差。9.一种热泵机组，包括电控器、压缩机、水侧换热器、空气侧换热器，其特征在于:还包括四通阀、气液分离器、储液器和如权利要求5或6所述的空气源热回收系统； 所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仕相，
申请(专利权)人：重庆美的通用制冷设备有限公司，广东美的电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：