一種冷庫用壓縮機餘熱回收機構的製作方法

2023-12-01 02:51:11 1

本實用新型涉及一種冷庫製冷設備，特別涉及一種冷庫用壓縮機餘熱回收機構。

背景技術：

在製冷系統中，蒸發器、冷凝器、壓縮機是製冷系統中不可缺少的設備，是大型冷庫（冷櫃）和低溫物流中心進行製冷的重要設備，現有的冷庫一般採用蒸汽壓縮製冷系統，製冷壓縮機、冷凝器、蒸發器以及節流閥之間通過管道依次連接，形成一個密閉的系統，製冷劑在系統中不斷循環流動，發生狀態變化，與外界進行熱量交換。

製冷系統基本的工作過程如下：如圖1所示，製冷劑工質以液態在蒸發器中吸熱製冷，低溫液體吸收汽化潛熱變成製冷劑氣體被壓縮機吸入並壓縮，被壓縮的氣體壓力和溫度都增高，之後流進冷凝器，冷凝器以風冷水冷形式對製冷劑氣體進行冷凝，冷凝後的高溫高壓液體存儲在冷凝器底部以及儲液器中，冷凝時放出的熱量通過風機、水泵等設備帶出並散到環境中，當高溫高壓的液體流經膨脹閥後，以低溫低壓的液體狀態再進入蒸發器吸收汽化潛熱而製冷，如此完成製冷循環。

通過上述製冷系統的工作原理我們能夠看到，壓縮機對低溫、低壓的冷媒氣體進行壓縮，壓縮機耗電做功使得低溫低壓的冷媒氣體變為高溫高壓氣體，高溫高壓氣體經過排氣管流入冷凝管內，這樣排氣管會散發出大量熱量，這些熱量能夠進行回收利用。

現有的可參考公開號為CN 204006892 U的中國專利，其公開了一種能利用餘熱的大容量節能冷櫃，他主要包括冷櫃本體、壓縮機和冷凝器，冷櫃本體的外部設置有熱水箱，冷凝器設置在熱水箱的底部，熱水箱設置熱水出口和冷水出口，熱水箱的熱水出口通過熱水出口通過水管與熱水箱連通，熱水箱連通有儲熱水箱，儲熱水箱的熱水出口通過管道與廚房和衛生間多的用熱水設備相連通，通過利用冷凝器冷凝散熱來使得熱水箱內的冷水變熱從而實現對冷凝器的熱量進行餘熱吸收，使得工作過程中的熱量能夠充分得到利用，能量利用率高。

但是壓縮機的排氣管散發的熱量並沒有得到充分的利用，使得排氣管的熱量白白消耗在了空氣中，浪費了熱量，能源消耗較大。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種能夠吸收排氣管散發的熱量將冷水加熱至一定溫度的熱水以供使用從而有效利用排氣管餘熱、降低能源消耗的冷庫用壓縮機餘熱回收機構。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種冷庫用壓縮機餘熱回收機構，包括壓縮機，壓縮機的排氣口上連接有排氣管，所述排氣管上設置有餘熱回收裝置；餘熱回收裝置包括餘熱套筒，餘熱套筒套設於所述排氣管的外壁上且與排氣管的外壁形成有空腔，所述餘熱套筒上分別設置有連通所述空腔的冷水進管與熱水出管。

通過採用上述技術方案，蒸發器內部的製冷液液態吸熱製冷，產生的製冷劑氣體進入壓縮機內被壓縮形成高溫高壓的氣體，然後輸送至冷凝器中，壓縮機的排氣管由於高溫高壓的氣體經過會散發大量的熱量，在排氣管上設置餘熱套筒並且向空腔內部通乳冷水能夠利用排氣管散發的熱量將冷水加熱至一定溫度的熱水以供熱水設備使用，這樣的設計充分對餘熱進行回收利用，減少了在壓縮機工作過程中的能源消耗，節能環保。

較佳的，所述餘熱套筒包括直徑大於排氣管的柱形套筒以及位於柱形套筒兩端的封蓋，兩端封蓋上開設有同心的套接孔，所述排氣管穿過所述套接孔。

通過採用上述技術方案，設置的餘熱套筒能夠充分利用排氣管的餘熱進行冷水升溫，減少了能量損失，節能環保。

較佳的，所述排氣管上可拆卸固定連接有密封件以用於密封套接孔與所述排氣管之間的間隙。

通過採用上述技術方案，由於餘熱套筒採用套接的方式固定在排氣管的外壁上，排氣管與封蓋之間難免會出現縫隙，另外排氣管長時間受到高溫高壓的氣體衝擊，一旦停止工作，排氣管會出現熱脹冷縮現象，長久的使用二者之間的縫隙會出現漏水，通過設置的密封件能夠對排氣管與封蓋之間的縫隙進行密封，較為有效的降低漏水現象。

較佳的，所述密封件包括封閉蓋，封閉蓋套封在所述餘熱套筒的兩端。

通過採用上述技術方案，採用封閉蓋對餘熱套筒的兩端套封，能夠對套接孔與排氣管之間縫隙起到較為有效的密封效果。

較佳的，所述封閉蓋內嵌合有環形的密封圈。

通過採用上述技術方案，在封閉蓋內嵌合環形的密封圈能夠進一步的對排氣管與封蓋之間的縫隙進行密封，保證排氣管與封蓋之間的縫隙不會漏水。

較佳的，所述餘熱套筒的周向對稱設置有快卡，所述封閉蓋的周向對稱設置有與所述快卡相配合的卡鉤，所述快卡與所述卡鉤卡接。

通過採用上述技術方案，通過設置快卡，能夠使得封閉蓋可拆卸的固定在餘熱套筒的兩端，方便檢修人員對餘熱套筒進行維護保養，同時也方便了對封閉蓋以及其中的密封墊進行更換。

較佳的，所述壓縮機為冷凍渦旋壓縮機。

通過採用上述技術方案，渦旋壓縮機主要運行件渦盤沒有磨損，因而壽命更長，渦旋壓縮機運行平穩、振動小、工作環境寧靜，由於渦旋壓縮機的優秀特點，特別適用於冷庫以及低溫無聊中心使用。

較佳的，所述冷凍渦旋壓縮機的排氣管水平設置，所述餘熱套筒水平套接在所述排氣管上，所述冷水進口高於所述熱水進口。

通過採用上述技術方案，水平設置的排氣管，能夠減小餘熱套筒由於自身重力以及水的重力產生的軸向的微小位移，另外冷水從餘熱套筒的上方進入時能夠先於排氣管的管壁接觸從而加熱冷水，一定程度上加快了冷水的加熱速度。

較佳的，所述冷凍渦旋壓縮機的排氣管豎直設置，所述餘熱套筒豎直套接在所述排氣管上。

通過採用上述技術方案，排氣管豎直設置，冷水從餘熱套筒的下方進入到空腔內部，隨著高度的升高，冷水逐漸被排氣管的外壁散發的熱量加熱，一定程度上保證了冷水的加熱速度和均勻度。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：

1、通過在壓縮機的排氣管的外壁上設置的餘熱套筒，能夠充分利用排氣管的餘熱對冷水進行加熱以用於使用熱水的設備上，減少了壓縮機在工作過程中的能源消耗，具有節能環保的效果；

2、餘熱套筒採用可拆卸的套接方式設置在排氣管上，方便對餘熱套筒進行拆卸、更換。

附圖說明

圖1是一種製冷循環系統的示意圖；

圖2是實施例一中一種餘熱回收機構的結構示意圖；

圖3是實施例一中一種餘熱回收機構的爆炸示意圖；

圖4是實施例二中一種餘熱回收機構的結構示意圖；

圖5是實施例二中一種餘熱回收機構的俯視圖；

圖6是是餘熱套筒水平放置示意圖。

圖中，100、製冷循環系統；200、餘熱回收機構；1、風冷蒸發器；2、熱交換器；3、冷凍渦旋壓縮機；4、風冷冷凝器；5、液態冷媒供液通道；6、餘熱回收裝置；61、餘熱套筒；611、柱形套筒；6111、空腔；612、封蓋；613、套接孔；614、密封件；6141、封閉蓋；6142、環形密封圈；615、快卡；616、卡鉤；62、供水管；63、出水管；7、第二電磁閥；8、儲液器；9、乾燥過濾器；10、第一電磁閥；11、視液鏡；12、電子膨脹閥；13、排氣管；14、熱汽管；15、止回閥；16、變徑三通；17、現有供水管道；18、用熱水設備；19、焊點。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。其中相同的零部件用相同的附圖標記表示。需要說明的是，下面描述中使用的詞語「前」、「後」、「左」、「右」、「上」和「下」指的是附圖中的方向，詞語「底面」和「頂面」、「內」和「外」分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

實施例一：如圖1所示，一種製冷循環系統100，包括蒸發器、換熱器、壓縮機、冷凝器、節流元件、液態冷媒供液通道5以及餘熱回收機構200。

蒸發器可以採用風冷蒸發器1，壓縮機可以採用冷凍渦旋壓縮機3，冷凝器可以採用風冷冷凝器4，節流元件可以採用電子膨脹閥12、熱力膨脹閥等。

具體的說明，風冷蒸發器1的出口通過吸氣管道與熱交換器2的低溫進入口連接，熱交換器2的低溫出口通過吸氣管道與冷凍渦旋壓縮機3的入口連接；冷凍渦旋壓縮機3的出口均安裝有截止閥，冷凍渦旋壓縮機3的出口連接排氣管13，排氣管13上安裝有變徑三通16，排氣管13分為兩條支路，其中一條支路通過變徑三通16與風冷冷凝器4的入口連接；位於冷凍渦旋壓縮機3出口與風冷冷凝器4入口之間的排氣管13穿過水槽，水槽對排氣管13排氣溫度進行降溫；另一條支路通過變徑三通16來連接熱汽管14，冷凍渦旋壓縮機3的出口通過排氣管13、熱汽管14與熱交換器2的高溫入口連接，高溫高壓氣態冷媒與低溫低壓氣態冷媒進行熱交換，提高了壓縮機入口的氣體冷媒壓力，降低了壓縮機做功耗能，同時降低了壓縮比從而降低了排氣管13的排氣溫度；位於冷凍渦旋壓縮機3出口與熱交換器2的高溫入口之間的熱汽管14上安裝有第二電磁閥7以控制該條支路的通斷；熱交換器2的高溫出口與風冷蒸發器1的入口連接，二者之間的管道上設置有止回閥15，避免氣態冷媒回流影響製冷循環系統100正常工作。

液態冷媒供液通道5包括依次連接的儲液器8、乾燥過濾器9、第一電磁閥10、視液鏡11、電子膨脹閥12，儲液器8的入口與風冷冷凝器4的出口連接，電子膨脹閥12的出口與風冷蒸發器1的入口連接。

如圖2與圖3所示，一種餘熱回收機構200，包括設置在排氣管13上的餘熱回收裝置6，餘熱回收裝置6包括餘熱套筒61，餘熱套筒61包括外形呈圓柱形的柱形套筒611以及位於柱形套筒611兩端的封蓋612，柱形套筒611與封蓋612兩端封閉焊接且焊滿，兩端的封蓋612上開設有同心的套接孔613，套接孔613的內徑與排氣管13的外徑相等，排氣管13穿過套接孔613，柱形套筒611、封蓋612以及排氣管13的外壁之間形成有空腔6111，在對封蓋612與排氣管13進行套接時可以採用加熱安裝的方式，排氣管13與套接孔613的接縫處採用焊接固定（焊滿）。

柱形套筒611上分別在長度方向的兩端分別開設有冷水進口與熱水出口，冷水進口上焊接有供水管62，熱水出口上焊接有出水管63，冷水進口可以通過供水管62與現有的供水管道17相連接（如圖1所示），不需要重新規劃管道線路，熱水出口可以通過出水管63直接與用熱水設備18連接；餘熱套筒61可以根據排氣管13的狀態採用呈豎直狀態或者水平狀態，當餘熱套筒61呈豎直狀態時，冷水進口低於熱水出口（如圖4所示）；當餘熱套筒61呈水平狀態時，冷水進口高於熱水出口（如圖6所示）。

下面對餘熱回收裝置6的原理進行詳細說明：冷凍渦旋壓縮機3吸入來自風冷蒸發器1的低溫低壓氣態冷媒，然後經過渦旋壓縮形成高溫高壓氣態冷媒並且從排氣管13內排出；通過現有的供水管62道向空腔6111內部注入冷水，冷水在空腔6111內與排氣管13的外壁進行接觸，冷水被加熱，排氣管13內的高溫高壓氣態冷媒溫度降低，加熱的熱水通過出水管63直接連入用熱水設備18被使用。

需要說明的是，根據排氣管13的直徑以及用熱水設備18需要的水溫不同，可以選擇不同直徑以及長度的柱形套筒611，使得冷水與排氣管13外壁接觸面積不同進而獲得不同的熱量，結構較為簡單、實用。

實施例二：與實施例一不同之處在於，如圖4與圖5所示，餘熱回收裝置6包括餘熱套筒61，餘熱套筒61包括外形呈圓柱形的柱形套筒611以及兩端的封蓋612，兩端的封蓋612與柱形套筒611的兩端焊接固定，封蓋612上開設有同心的套接孔613，套接孔613與排氣管13之間採用加熱安裝方式進行套接，排氣管13上位於封蓋612的兩端套設有密封件614以用於密封套接孔613與排氣管13之間的密封件614。

密封件614包括封閉蓋6141以及嵌合於封閉蓋6141內的環形密封圈6142，封閉蓋6141的內徑略大於柱形套筒（611）的外徑；柱形套筒611的周向對稱固定連接有快卡615，封閉蓋6141周向對稱固定連接有與快卡615相對應的卡鉤616，封閉蓋6141通過快卡615與卡鉤616的配合卡合在柱形套筒611的兩端。

由於與餘熱套筒61與排氣管13形成的空腔6111內部在進行冷水加熱時，壓力較小，因此，在實施例二採用餘熱套筒61與排氣管13套接的方式可以代替焊接方式，為了避免水流從排氣管13與封蓋612之間的縫隙中溢出，設置了封閉蓋6141以及環形密封圈6142來進行密封固定，相比於實施例一來說，實施例二中能夠方便對餘熱回收裝置6的拆卸更換。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其並不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求範圍內都受到專利法的保護。