一種帶有緩衝罐的水源二氧化碳熱泵系統的製作方法

2023-05-22 18:08:21

本發明屬於二氧化碳熱泵系統，具體涉及一種帶有緩衝罐的水源二氧化碳熱泵系統。

背景技術：

現有的二氧化碳機組系統內部壓力高，採用活塞式壓縮機的水源二氧化碳機組由於其壓縮機的排氣具有周期性的氣流變化，內部的高壓氣流加上周期性的脈動狀態導致管路受迫性的產生劇烈振動，對系統的安全與長期穩定的運行產生不可逆轉的影響。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有二氧化碳機組系統內部的高壓氣流加上周期性的脈動狀態導致管路受迫性的產生劇烈振動的缺陷，提供一種帶有緩衝罐的水源二氧化碳熱泵系統。

為達到上述目的，本發明的帶有緩衝罐的水源二氧化碳熱泵系統，包括壓縮機、氣體冷卻器、節流閥、蒸發器、回熱器、氣液分離器、回油電磁閥；

所述的壓縮機具有二氧化碳排氣口、二氧化碳回氣口、回油口；

所述的氣體冷卻器具有換熱用二氧化碳入口、換熱用二氧化碳出口、換熱用進水口、換熱用出水口；

所述的蒸發器具有換熱用二氧化碳入口、換熱用二氧化碳出口、換熱用進水口、換熱用出水口；

所述的回熱器高溫具有二氧化碳入口、高溫二氧化碳出口、低溫二氧化碳入口、低溫二氧化碳出口；

所述的氣液分離器具有二氧化碳入口、二氧化碳出口、出油口；

所述壓縮機的二氧化碳排氣口經管路與所述氣體冷卻器的換熱用二氧化碳入口連接；

所述氣體冷卻器的換熱用二氧化碳出口經管路與所述回熱器的高溫二氧化碳入口連接；

所述回熱器的高溫二氧化碳出口經管路與所述蒸發器換熱用二氧化碳入口連接，所述的節流閥串聯在所述回熱器的高溫二氧化碳出口與所述蒸發器換熱用二氧化碳入口連接的管路上；

所述蒸發器的換熱用二氧化碳出口經管路與所述氣液分離器的二氧化碳入口連接；

所述氣液分離器的二氧化碳出口經管路與所述回熱器的低溫二氧化碳入口連接；

所述回熱器的低溫二氧化碳出口經管路與所述壓縮機的二氧化碳回氣口連接；

所述氣液分離器的出油口經管路與所述壓縮機的回油口連接，所述的回油電磁閥串聯在所述氣液分離器的出油口與所述壓縮機的回油口連接的管路上；

所述氣體冷卻器的換熱用進水口用於經管路與使用水進口連接，所述氣體冷卻器的換熱用進水口與使用水進口連接的管路上串聯有水泵；

所述氣體冷卻器的換熱用出水口用於經管路與使用水出口連接；

所述的蒸發器的換熱用進水口用於經管路與熱源水進口連接；

所述的蒸發器的換熱用出水口用於經管路與熱源水出口連接；

其特徵是：該熱泵系統還包括緩衝罐，所述的緩衝罐串聯在所述壓縮機的二氧化碳排氣口與所述氣體冷卻器的換熱用二氧化碳入口連接的管路上。

作為優選技術手段：所述緩衝罐包括罐體及連接在所述罐體兩端的二氧化碳入口管、二氧化碳出口管，所述二氧化碳入口管、二氧化碳出口管的內端延伸至所述的罐體內並反向彎曲錯開。

作為優選技術手段：所述緩衝罐的二氧化碳出口管與壓縮機的二氧化碳排氣口之間的管路上設有高壓安全閥。

作為優選技術手段：所述回熱器的高溫二氧化碳出口與節流閥之間的管路上串聯有氣路過濾器、球閥。

作為優選技術手段：所述的氣液分離器的頂部設有低壓安全閥。

作為優選技術手段：所述的使用水進口與水泵之間的管路上串聯有水路電磁閥、第一y形過濾器。

作為優選技術手段：所述的蒸發器的換熱用進水口與換熱用出水口之間連接有壓差開關。

作為優選技術手段：所述的熱源水出口與蒸發器的換熱用出水口之間的管路上串聯有第二y形過濾器。

作為優選技術手段：所述的氣體冷卻器為套管換熱器；所述的回熱器為套管換熱器；所述的蒸發器為釺焊板式換熱器。

本發明通過在壓縮機的二氧化碳排氣口與氣體冷卻器的換熱用二氧化碳入口連接的管路上串聯緩衝罐，改變緩衝罐內部的氣體流向使從氣缸噴出來的氣體得到緩衝，從而增大氣流脈動的阻力係數，達到減震並加強機組可靠性的目的。

附圖說明

圖1為本發明帶有緩衝罐的水源二氧化碳熱泵系統的原理圖；

圖2為本發明緩衝罐的結構示意圖；

圖中標號說明：1-壓縮機；2-氣體冷卻器；3-節流閥；4-蒸發器；5-高壓安全閥；6-水泵；7-水路電磁閥；81-第一y形過濾器，82-第二y形過濾器；9-氣路過濾器；10-球閥；11-回熱器；12-氣液分離器；13-回油電磁閥；14-壓差開關；15-低壓安全閥；16-緩衝罐，161-罐體；17-二氧化碳入口管；18-二氧化碳出口管。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本發明做進一步說明。

如圖1所示的帶有緩衝罐的水源二氧化碳熱泵系統，包括壓縮機1、氣體冷卻器2、節流閥3、蒸發器4、回熱器11、氣液分離器12、回油電磁閥13；

壓縮機1具有二氧化碳排氣口、二氧化碳回氣口、回油口；

氣體冷卻器2具有換熱用二氧化碳入口、換熱用二氧化碳出口、換熱用進水口、換熱用出水口；

蒸發器4具有換熱用二氧化碳入口、換熱用二氧化碳出口、換熱用進水口、換熱用出水口；

回熱器11高溫具有二氧化碳入口、高溫二氧化碳出口、低溫二氧化碳入口、低溫二氧化碳出口；

氣液分離器12具有二氧化碳入口、二氧化碳出口、出油口；

壓縮機1的二氧化碳排氣口經管路與氣體冷卻器2的換熱用二氧化碳入口連接；

氣體冷卻器2的換熱用二氧化碳出口經管路與回熱器11的高溫二氧化碳入口連接，用於降低高溫二氧化碳溫度；

回熱器11的高溫二氧化碳出口經管路與蒸發器4換熱用二氧化碳入口連接，節流閥3串聯在回熱器11的高溫二氧化碳出口與蒸發器4換熱用二氧化碳入口連接的管路上用於節流降溫；

蒸發器4的換熱用二氧化碳出口經管路與氣液分離器12的二氧化碳入口連接；

氣液分離器12的二氧化碳出口經管路與回熱器11的低溫二氧化碳入口連接；

回熱器11的低溫二氧化碳出口經管路與壓縮機1的二氧化碳回氣口連接；

氣液分離器12的出油口經管路與壓縮機1的回油口連接，回油電磁閥13串聯在氣液分離器12的出油口與壓縮機1的回油口連接的管路上，用於控制壓縮機1的回油；

氣體冷卻器2的換熱用進水口用於經管路與使用水進口連接，氣體冷卻器2的換熱用進水口與使用水進口連接的管路上串聯有水泵6，水泵6優選使用變頻水泵以便調節使用進水流量的大小；

氣體冷卻器2的換熱用出水口用於經管路與使用水出口連接；

蒸發器4的換熱用進水口用於經管路與熱源水進口連接；

蒸發器4的換熱用出水口用於經管路與熱源水出口連接；

該熱泵系統還包括緩衝罐16，緩衝罐16串聯在壓縮機1的二氧化碳排氣口與氣體冷卻器2的換熱用二氧化碳入口連接的管路上。緩衝罐16用於緩衝從壓縮機1出來的氣體。

進一步的，如圖2所示，緩衝罐16包括罐體161及連接在罐體兩端的二氧化碳入口管17、二氧化碳出口管18，二氧化碳入口管17、二氧化碳出口管18的內端延伸至罐體161內並反向彎曲錯開。

緩衝罐16的二氧化碳出口管18與壓縮機1的二氧化碳排氣口之間的管路上設有高壓安全閥5，用於在系統壓力超出限定值時洩壓。

回熱器11的高溫二氧化碳出口與節流閥3之間的管路上串聯有氣路過濾器9、球閥10，球閥10用於調節二氧化碳的流量的大小，氣路過濾器9用於去除進入節流閥的二氧化碳中的雜質。

氣液分離器12的頂部設有低壓安全閥15，用於在氣液分離器12內部壓力超出限定值時洩壓。

使用水進口與水泵6之間的管路上串聯有水路電磁閥7、第一y形過濾器81，水路電磁閥7用作控制使用進水的開關，第一y形過濾器81用於去除使用進水中的雜質。

蒸發器4的換熱用進水口與換熱用出水口之間連接有壓差開關14，用於控制熱源水進口和熱源水出口的水壓差在正常範圍內。

熱源水出口與蒸發器4的換熱用出水口之間的管路上串聯有第二y形過濾器82，用於去除熱源進水中的雜質。

氣體冷卻器2為套管換熱器；回熱器11為套管換熱器；蒸發器4為釺焊板式換熱器。

基於上述結構的用於制高溫水的水源二氧化碳熱泵，通過在壓縮機的二氧化碳排氣口與氣體冷卻器的換熱用二氧化碳入口連接的管路上串聯緩衝罐，改變緩衝罐內部的氣體流向使從氣缸噴出來的氣體得到緩衝，從而增大氣流脈動的阻力係數，達到減震並加強機組可靠性的目的。

圖1中，箭頭表示出了介質的流向，其中實線表示水的管路，虛線表示二氧化碳與油的混合物的管路，雙點劃線表示二氧化碳的管路，單點劃線表示油的管路。

以上實施例只為說明本發明的技術構思及特點，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化或變動。這裡無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬於本發明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之列。