氣液分離裝置、空氣源熱回收系統及冷水機組和熱泵機組制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種氣液分離裝置、包含該氣液分離裝置的空氣源熱回收系統、冷水機組及熱泵機組，該氣液分離裝置通過設置低液位開關和高液位開關并能同時檢測兩個液位，輸出兩個開關量信號，可以很便捷地判斷部分熱回收器中是否有冷凝凝液發生，以及凝液冷媒是否足夠經濟器使用，做到有液排液、無液不排液，不影響主路系統運行。該空氣源熱回收系統、冷水機組及熱泵機組包括上述的氣液分離裝置，本發明專利技術冷水機組和熱泵機組徹底解決了常規空氣源部分熱回收機組，部分熱回收器內冷媒側冷凝凝液，管路壓降增大影響整機性能、壓縮機回油的問題，并能大幅提升熱回收量，系統能力、能效也得以提高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于空調系統制造
，更具體地說，是涉及一種氣液分離裝置、采用該氣液分離裝置的帶有部分熱回收功能的空氣源熱回收系統以及采用該空氣源熱回收系統的冷水機組和熱泵機組。
技術介紹
帶有部分熱回收功能的空氣源冷水或熱泵機組，當機組運行制冷模式且部分熱回收功能開啟時，可能面臨凝液問題。請參見圖1，圖1的縱坐標是絕對壓力的對數值lgP，橫坐標是比焓值h，l’_2’是在壓縮機中完成的壓縮過程；2’-3’是在冷凝器中完成的過程，分為了三段，2’-5’這一段，是壓縮機排氣口來的高溫高壓氣態冷媒冷卻過程，沒有相變，氣態冷媒溫度下降；5’ -6’過程，是冷凝過程，是從純氣態冷媒變為純液態冷媒的過程，有相變，冷媒溫度保持不變；6’-3’過程，是液態冷媒的冷卻過程，沒有相變，冷媒溫度降低，從而有了過冷度；點3’-4’是節流元件的節流過程；點4’ -1’是在蒸發器中完成的蒸發過程。請一并參閱圖2，所謂部分熱回收，就是在壓縮機10’的排氣口與冷凝器30’的進氣口之間增加一個換熱器20’，用以回收壓縮機10’的排氣中的過熱段負荷(顯熱交換，高溫高壓氣態冷媒冷卻散熱，無相變，點2’ -5’)，所以理論上在部分熱回收器20’的冷媒側出口是飽和氣態冷媒(點5’處狀態)。但實際機組運行時，如果部分熱回收器10’的水側水溫變化、水流量變化，又或者壓縮 機10’運行工況變化，導致部分熱回收器的水側負荷(吸熱)大于了冷媒側排氣過熱段(點2’ -5’)負荷，這時在部分熱回收器20’中，冷媒側就會開始冷凝凝液，即部分熱回收器20’的冷媒側出口就會是氣液兩相的飽和冷媒(狀態點越過點5’，進入冷凝段，在點5’和點6’之間的一點)。參見圖2，制冷運行時，空氣側換熱器30’是冷凝器，壓縮機10’的排氣先進入部分熱回收器20’釋放部分熱量，然后再往上走，進入空氣側換熱器30’中進行冷凝、過冷。所以當部分熱回收器20’中的冷媒側有冷凝凝液后，排氣管段(部分熱回收器20’的冷媒側出口到空氣側換熱器30’的進氣口之間)管路壓降就會增大，冷媒流速就會降低。壓降增大的主要原因，在于液態冷媒的密度(R22:1030 1200kg/m3，R134a:1000 1200kg/m3)比氣態冷媒密度(R22:22 110kg/m3, R134a:28 116kg/m3)大很多，部分熱回收器20’的冷媒側出口到空氣側換熱器30’的進氣口，約有1.5 2.0米的豎直高度，由重力壓降公式A P= P *g*h可知，壓降將增大8 55倍，加之液態冷媒粘性、管內阻力等因素影響，該段管路壓降會遠遠大于純氣態冷媒通過該段排氣管路的壓降；壓降過大，會升高壓縮機10’的排氣壓力，機組能力會降低、壓縮機功耗會增大，性能收到影響。由于在部分熱回收器中冷媒就有部分凝液，所以氣態冷媒流量變少，冷媒流速降低(帶走壓縮機排氣中冷凍油顆粒的能力降低)，加之液態冷媒和冷凍油存在一定互溶性，會導致部分冷凍油在部分熱回收器中集結，不利于冷凍油顆粒經空氣側換熱器、節流元件、水側換熱器等零部件之后，最終回到壓縮機吸氣端，即影響壓縮機回油。現在主流廠家，針對此問題的處理方式有多種，主要的兩種如下:第一種方案:將部分熱回收器20’的換熱量(換熱面積)，盡量設計小一些，并縮小部分熱回收器20’的水側溫度運行范圍(水溫不能過低)，以此盡量避免或削弱部分熱回收器20’中冷媒側發生冷凝凝液；這種解決方案，沒有實質性解決部分熱回收冷凝凝液的問題，且熱回收量設計偏小，不利于提升客戶生活熱水使用需求和質量；第二種方案:請參見圖3，在部分熱回收器20’的冷媒側出口，增設一個常規的氣液分離裝置20’，將分離出的液態冷媒，經排液口排到整機主路節流元件52’之前或之后，最終進水側換熱器中蒸發。第2種方案，存在以下問題:氣液分離裝置中，如何判斷已經有凝液？只有判斷出有了凝液液態冷媒，排液電磁閥61’才能通電排液，否則就會將氣態冷媒排到整機主路節流元件52’之前或之后，對系統造成很大的影響。如果將氣態冷媒排到整機主路節流元件52’之前，會影響整機主路節流元件52’的調節，可能造成該節流元件開度不夠，放給水側換熱器的液態冷媒量不足，失去調節功能，削弱水側換熱器的能力，同時壓縮機吸氣口的過熱度也不能穩定、有效控制；如果將氣態冷媒排到整機主路節流元件52’之后，直接進水側換熱器中，氣態冷媒在水側換熱器中不會再蒸發吸熱，即不會有潛熱交換，不產生制冷能力；另外，氣態冷媒會導致水側換熱器的液態冷媒進口分液嚴重不均，整機主路節流元件52’為保證水側換熱器的液態冷媒出口(接壓縮機吸氣口)帶4-6k的過熱度，會關小開度，以保證分液不均的水側換熱器，每根換熱銅管中液態冷媒都全部蒸發成氣態，從而進入整個水側換熱器的冷媒流量降低。以上兩方面影響，會導致水側換熱器制冷能力較大程度的下降。所以為了避免以 上問題，還必須為氣液分離裝置，增設一個液位計，用以判斷氣液分離裝置內是否有液態冷媒產生，以此避免無液排氣。常規的氣液分離裝置屬于壓力容器，加之價格也偏高，所以該方案的成本會很高。
技術實現思路
本專利技術目的之一在于提出一種簡易的氣液分離裝置，可用于冷水機組或者熱泵機組中，以達到方便地判斷部分熱回收器中是否有凝液發生以及凝液冷媒的量，從而控制排液口路電磁閥的通斷，做到有液排液，無液不排液，并降低成本。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是:提供一種氣液分離裝置，包括三通管，所述三通管設有用作氣液兩相冷媒入口的第一管口、用作氣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儲存液態冷媒的存液管，所述存液管上遠離第三管口的底端封閉，靠近該底端設有與所述存液管的內腔相通的排液口 ；與所述排液口相連有一控制與所述排液口連接的管路通斷的排液電磁閥，所述存液管內設有用于控制所述排液電磁閥通斷的液位開關。具體地，所述液位開關包括可以分別輸出電信號的高位開關和低位開關，所述高位開關和低位開關均固定連接于所述存液管上。優選地，所述低液位開關和所述高液位開關均為浮球型開關，所述存液管遠離第三管口的底端通過端蓋封閉，所述高位開關和低位開關固接于所述端蓋上。進一步地，所述端蓋開設有通孔，所述通孔的孔徑大于所述浮球型液位開關的浮球的直徑。本專利技術提供的氣液分離裝置的低液位開關和高液位開關能同時檢測兩個液位，輸出兩個開關量信號，可以很便捷地判斷部分熱回收器中是否有冷凝凝液發生，以及凝液冷媒是否足夠經濟器使用；其中排液電磁閥的通斷根據下面邏輯執行:當存液管內的液位高于高液位時，排液電磁閥通電，開始排液；當存液管內的液位低于低液位時，排液電磁閥斷電，無液排出；當液位在高低液位之間時，排液電磁閥保持當前狀態，不動作。其電控邏輯控制簡單、有效，成本低廉，利用該裝置，空調系統的可靠性能夠得到提升，做到有液排液、無液不排液，不影響主路系統運行。本專利技術目的之二在于提供一種空氣源熱回收系統，旨在有效解決帶部分熱回收功能的空氣源冷水機組或熱泵機組在部分熱回收器中冷媒側冷凝凝液，影響整機性能和壓縮機回油的問題，并大幅度提升熱回收量。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是:提供一種空氣源熱回收系統，包括部分熱回收器及經濟器，還包括上述的氣液分離裝置及第一節流元件，所述部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣液分離裝置，其特征在于：包括三通管，所述三通管設有用作氣液兩相冷媒入口的第一管口、用作氣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儲存液態冷媒的存液管，所述存液管上遠離第三管口的底端封閉且靠近該底端設有與所述存液管的內腔相通的排液口；與所述排液口相連有一控制與所述排液口連接的管路通斷的排液電磁閥，所述存液管內設有用于控制所述排液電磁閥通斷的液位開關。

【技術特征摘要】
1.一種氣液分離裝置，其特征在于:包括三通管，所述三通管設有用作氣液兩相冷媒A 口的第一管口、用作氣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儲存液態冷媒的存液管，所述存液管上遠離第三管口的底端封閉且靠近該底端設有與所述存液管的內腔相通的排液口 ；與所述排液口相連有一控制與所述排液口連接的管路通斷的排液電磁閥，所述存液管內設有用于控制所述排液電磁閥通斷的液位開關。2.如權利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于:所述液位開關包括可以分別輸出電信號的高位開關和低位開關，所述高位開關和低位開關固定連接于所述存液管上。3.如權利要求2所述的氣液分離裝置，其特征在于:所述低液位開關和所述高液位開關均為浮球型開關，所述存液管遠離第三管口的底端通過端蓋封閉，所述高位開關和低位開關固接于所述端蓋上。4.如權利要求3所述的氣液分離裝置，其特征在于:所述端蓋開設有通孔，所述通孔的孔徑大于所述浮球型液位開關的浮球的直徑。5.一種空 氣源熱回收系統，包括部分熱回收器及經濟器，其特征在于:還包括如權利要求I至4任一項所述的氣液分離裝置及第一節流元件，所述部分熱回收器具有冷媒側入口和冷媒側出口以及水側入口和水側出口，所述經濟器具有被冷卻側冷媒入口和被冷卻側冷媒出口以及蒸發側冷媒入口和蒸發側冷媒出口 ；所述部分熱回收器的冷媒側出口通過管路與所述氣液分離裝置的第一管口連接，所述氣液分離裝置的排液口通過管路與所述經濟器的蒸發側冷媒入口連接且在該管路上沿液相冷媒流向依次設有所述排液電磁閥、第一電磁閥和所述第一節流元件；在所述排液電磁閥與第一電磁閥連接的管路通過一第一分管路與所述經濟器被冷卻側冷媒出口連接，所述第一分管路上還設有第二電磁閥。6.如權利要求5所述的空氣源熱回收系統，其特征在于:所述經濟器的位置高度與所述部分熱回收器的位置高度相等。7.一種冷水機組，包括電控器、壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器，其特征在于:還包括如權利要求5或6所述的空氣源熱回收系統； 所述部分熱回收器的冷媒側入口通過管路與所述壓縮機的排氣口連接，所述氣液分離裝置的第二管口與所述空氣側換熱器的氣態冷媒管口連接，所述空氣側換熱器的液態冷媒管口通過管路與所述經濟器的被冷卻側冷媒入口連接，所述經濟器的被冷卻側冷媒出口通過管路與所述水側換熱器的液態冷媒管口連接且該管路上還設有第二節流元件；所述壓縮機設有經濟器補氣口，所述經濟器的蒸發側冷媒出口與所述壓縮機的經濟器補氣口連接，所述水側換熱器的氣態冷媒管口與所述壓縮機的吸氣口連接；所述排液電磁閥、第一電磁閥、第二電磁閥分別與所述電控器電連接。8.如權利要求7所述的冷水機組，其特征在于:所述部分熱回收器安裝在所述空氣側換熱器下方，且兩者在豎直方向存在1.5 2.0米的高度差。9.一種熱泵機組，包括電控器、壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器，其特征在于:還包括四通閥、氣液分離器、儲液器和如權利要求5或6所述的空氣源熱回收系統； 所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王仕相，
申請(專利權)人：重慶美的通用制冷設備有限公司，廣東美的電器股份有限公司，
類型：發明
國別省市：