本發明屬于熱泵系統領域,具體涉及一種跨臨界二氧化碳熱泵裝置。
背景技術:
臭氧層的破壞和氣候變暖是目前全球所面臨的主要環境問題。由于制冷、空調、熱泵等行業廣泛采用的cfc及hcfc類制冷劑具有破壞臭氧層和引起溫室效應等問題,加上人們生活水平的提高,各國對制冷、空調、熱泵等系統的需求量不斷增加,制冷劑的替代成為全世界關注的問題。
二氧化碳作為一種自然工質,因其具有良好的環境性能對臭氧層沒有破壞作用,且溫室效應小而受到國內外研究者的重視。此外,二氧化碳熱泵系統在跨臨界狀態下運行時,二氧化碳放熱過程中的溫度滑移可與變溫熱源較好匹配、縮小傳熱溫差,因此其跨臨界循環所具有的高排氣溫度和溫度滑移非常適合用來進行水溫加熱,并適宜在低溫環境下運行。
傳統的帶氣液分離器的空氣源二氧化碳熱泵系統在低溫下運行時,由于二氧化碳潤滑油粘度增加,流動性變差,潤滑油會積存在氣液分離器內而造成壓縮機的缺油,引起啟動失油,降低潤滑效果。
技術實現要素:
為解決現有技術存在的問題,克服傳統的空氣源二氧化碳熱泵系統單一的低壓低溫氣液分離器回油方式,解決壓縮機運行時回油流動性變差而造成壓縮機缺油的問題,本發明提供一種帶高壓油分、低壓回油雙回油方式的跨臨界二氧化碳熱泵系統,其具體實現方案如下:
一種跨臨界二氧化碳熱泵裝置,包括按照二氧化碳流向先后連接在二氧化
碳循環管路中的壓縮機、高壓油分離器、氣體冷卻器、回熱器、節流裝置、風冷蒸發器、氣液分離器,所述壓縮機具有二氧化碳進出口、進油口,所述高壓油分離器具有二氧化碳進出口、出油口,所述氣體冷卻器具有二氧化碳進出口、換熱用水進出口,所述回熱器具有二氧化碳進出口,所述風冷蒸發器具有二氧化碳進出口、空氣進出口,所述氣液分離器具有二氧化碳進出口,所述氣液分離器的二氧化碳出口連通所述壓縮機的二氧化碳進口,所述回熱器與所述節流裝置之間通過管路依次連接有手動閥a、過濾器a、電磁閥a,所述氣液分離器與所述壓縮機之間通過管路依次連接有手動閥b、過濾器b,所述氣液分離器內部二氧化碳出口管路處設有一回油孔,所述高壓油分離器出油口與所述壓縮機進油口之間通過管路依次連接有電磁閥b、毛細管、過濾器c、手動閥c、儲油罐、油位控制器,完成壓縮機85%左右的回油;
所述儲油罐一方面可以儲存一部分潤滑油,另一方面進行油氣分離,保證進入壓縮機的都是液態潤滑油;所述油位控制器可以自動感應壓縮機的油位來控制所述電磁閥b同步開啟與關閉,以保證所述壓縮機的曲軸箱里有足夠的潤滑油。
優選地,所述節流裝置為電子膨脹閥或毛細管或噴射器、或電子膨脹閥的
并聯、或毛細管的并聯、或電子膨脹閥與毛細管的并聯。
進一步地,在所述節流裝置之后、所述風冷蒸發器之前,通過管路連接有低壓儲液器,所述低壓儲液器具有二氧化碳氣體進出口、二氧化碳液體進出口,所述低壓儲液器的二氧化碳液體出口與所述風冷蒸發器的二氧化碳進口相連,且所述回熱器的二氧化碳進出口包括高壓側二氧化碳進出口和低壓側二氧化碳進出口。
優選地,所述低壓儲液器二氧化碳氣體出口與所述氣液分離器二氧化碳進
口之間連接有手動閥d,來調節二氧化碳氣體的流量。
進一步地,所述儲油罐與所述氣液分離器之間連接有導向所述氣液分離器的單向閥,經過分離的氣體二氧化碳直接通過所述儲油罐上部的管道進入所述氣液分離器,并通過單向閥控制流向不可逆。
進一步地,所述風冷蒸發器的風機連接有變頻器,可以根據所述壓縮機進口二氧化碳的過熱度調整轉速。
進一步地,所述高壓油分離器二氧化碳出口與所述風冷蒸發器二氧化碳進口之間連接有化霜電磁閥,可以保證所述跨臨界二氧化碳熱泵裝置在寒冷的季節和地區也能正常使用。
本發明的有益效果是:
1、具有高壓油分、低壓回油雙回油方式,回油效率高;
2、具有低壓儲液、化霜、回熱等功能,使機組在低溫環境下的運行更安全、可靠、高效,適用范圍廣。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例技術方案,下面將對實施例中所提到的表征參數用附圖來展現,顯而易見地,下面描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例。
圖1是本發明跨臨界二氧化碳熱泵裝置的原理圖。
標號說明:
1-壓縮機;2-高壓油分離器;3-氣體冷卻器;4-回熱器;5-節流裝置;6-風冷蒸發器;7-氣液分離器;8-手動閥a;9-過濾器a;10-電磁閥a;11-手動閥b;12-過濾器b;13-電磁閥b;14-毛細管;15-過濾器c;16-手動閥c;17-儲油罐;18-油位控制器;19-低壓儲液器;20-手動閥d;21-單向閥;22-化霜電磁閥。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明,以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。各實施例中所涉及的材料或設備如無特別說明,均為市售常規材料或設備,所涉及的檢測方法如無特別說明,則均為常規方法。
實施例:如圖1所示,一種跨臨界二氧化碳熱泵裝置,包括按照二氧化碳流向先后連接在二氧化碳循環管路中的壓縮機1、高壓油分離器2、氣體冷卻器3、回熱器4、兩個電子膨脹閥并聯組成的節流裝置5、風冷蒸發器6、氣液分離器7,所述壓縮機1具有二氧化碳進出口、進油口,所述高壓油分離器2具有二氧化碳進出口、出油口,所述氣體冷卻器具有二氧化碳進出口、換熱用水進出口,所述回熱器4具有二氧化碳進出口,所述風冷蒸發器6具有二氧化碳進出口、空氣進出口,所述氣液分離器7具有二氧化碳進出口,所述氣液分離器7的二氧化碳出口連通所述壓縮機1的二氧化碳進口,所述回熱器4與所述節流裝置5之間通過管路依次連接有手動閥a8、過濾器a9、電磁閥a10,所述氣液分離器7與所述壓縮機1之間通過管路依次連接有手動閥b11、過濾器b12,所述氣液分離器7內部二氧化碳出口處設有一回油孔,所述高壓油分離器2出油口與所述壓縮機1進油口之間通過管路依次連接有電磁閥b13、毛細管14、過濾器c15、手動閥c16、儲油罐17、油位控制器18,在所述節流裝置5之后、所述風冷蒸發器6之前,通過管路連接有低壓儲液器19,所述低壓儲液器19具有二氧化碳氣體進出口、二氧化碳液體進出口,所述低壓儲液器19的二氧化碳液體出口與所述風冷蒸發器6的二氧化碳進口相連,且所述回熱器4的二氧化碳進出口包括高壓側二氧化碳進出口和低壓側二氧化碳進出口,所述低壓儲液器19二氧化碳氣體出口與所述氣液分離器7二氧化碳進口之間連接有手動閥d20,所述儲油罐與所述氣液分離器之間連接有導向所述氣液分離器的單向閥21,所述風冷蒸發器6的風機連接有變頻器,可以根據所述壓縮機進口二氧化碳的過熱度調整轉速,所述高壓油分離器二氧化碳出口與所述風冷蒸發器二氧化碳進口之間連接有化霜電磁閥22。
本實施例所述熱泵裝置通過合理加入不同部件,使其功能多樣化,使機組在低溫下的運行更安全、可靠、高效。
此外,需要說明的是,凡依本發明專利構思所述的原理所做的等效或簡單變化,均包括在本發明專利的保護范圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例作各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍,均應屬于本發明的保護范圍。