[实用新型]一种立式压缩式制冷机组

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种压缩式制冷机组新型的组装形式。

背景技术

制冷机组广泛用于国民经济各部门和人民生活中，以氟里昂为制冷剂的机型是主导形式。它是由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和其它辅件组装而成。制冷机组的冷凝器和蒸发器中都发生制冷剂的相变。众所周知，对有相变的换热器而言，立式安装的给热系数要大于水平安装，计算表明，立式安装的给热系数比水平安装大3.2倍。但是，现有的制冷机组，由于蒸发器采用管壳式，(不论是干式蒸发或满液式蒸发)，只能采用水平安装，为匹配，管壳式冷凝器也随之采用水平安装。因此，现有的制冷机组的冷凝器和蒸发器都是水平安装。

水平安装有以下缺点：①给热系数小；②占地面积大；③机组的连接管道长；④管壳式干式蒸发器中，两相流在端盖内转向时会出现汽-液分层现象，恶化传热，⑤水平安装的满液式蒸发器不宜用在摇摆幅度较大的舰船上。

对陆上机组而言，机组的占地面积并不重要，而对于海上采油平台和远洋舰船而言，机组的占地面积就非常重要。因为，在这种场合下，每平米的造价十分昂贵。遗憾的是，海上机组仍因袭采用陆上机组的水平安装形式，并未关注节约占地面积大小的问题。此外，由于舰船在航行中要有摇摆，易使制冷机组发生故障。

本实用新型的目的，在于提供一种立式压缩式制冷机组，以显著缩小机组的占地面积，提高抗风浪摇摆能力。与此同时，还可以显著改善冷凝器和蒸发器的热力学特性：提高冷凝器的过冷度(从而可降低压缩机的出口压力)；增加蒸发器的过热度(从而可提高压缩机的出口的干度)；提高冷却循环水的出口温度，其综合效果是：提高机组的制冷系数和降低系统的能耗。目前，压缩机是由专业厂提供，其机械效率也已确定，组装厂无法改进。因此，为提高制冷机组的制冷系数，降低制冷系统(再包括冷却水和冷媒两个循环)的能耗的有效途径是：提高冷凝器和蒸发器的热工性能、改善节流装置的工作特性、降低冷却水和冷媒的循环量、缩短机组循环的管道长度、降低系统的运行压力降、加强保温、制定科学的运行控制机制等。

由申请人发明的两种螺旋板壳式换热器(一种可拆卸耐压多程双轴向流螺旋板换热器，专利号：ZL03131883.5和一种换热芯可外抽的耐腐蚀轴向流螺旋板式换热器，专利号：ZL200510041521.2)为冷凝器和蒸发器的立式安装提供了可能。由于它们都实现了纯逆流换热，又采用了独特的强化传热的技术措施，两流体的端部温差可小到2-3℃，特别适用于水源热泵机组上。

发明内容

为克服水平安装占地面积大的缺点，提高抗风浪摇摆能力，依托由申请人发明的螺旋板壳式换热器的技术支持，本实用新型提供一种立式压缩式制冷机组。它是由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和其它辅件组装而成。其特征在于：机组的冷凝器和蒸发器是立式安装的，根据安装地的情况，冷凝器和蒸发器可选用垂直或倾斜中的一种进行安装。

本实用新型的有益效果是：在缩小占地面积的同时，可以提高冷凝器和蒸发器的传热系数、缩短机组循环的管道长度、降低系统的运行压力降、降低冷却水和冷媒的循环量，因此，可提高机组的制冷系数和降低系统的能耗，特别适合用在海上采油平台和远洋舰船上。本实用新型亦可用于热泵循环，特别适用于水源热泵机组。

附图说明

下面结合附图对本发明实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型用于水冷机组的制冷循环的流程示意图，图2是本实用新型用于水源热泵机组的制热循环的流程示意图。图中：压缩机1，冷凝器2，节流装置3，蒸发器4。

具体实施方式

参见图1，用于水冷机组的制冷循环。

经压缩机1压缩的氟里昂高压蒸汽由上向下流动，在冷凝器2中被冷却循环水冷凝，冷凝热被冷却循环水带出，排往环境。液态氟里昂由冷凝器2底部外排，经节流装置3减压，送到蒸发器4的底部，液态氟里昂吸收冷媒的热而汽化，变成氟里昂蒸汽，再循环到压缩机1的吸气口，由压缩机压缩，完成了一个制冷循环，冷媒将冷量送到需冷的受益区。

参见图2，用于水源热泵机组的制热循环。

经压缩机1压缩的氟里昂高压蒸汽由上向下流动，在冷凝器2中被将受益区来的低温热媒加热后再送往受益区，将冷凝热带往受益区。液态氟里昂由冷凝器2底部外排，经节流装置3减压，送到蒸发器4的底部，液态氟里昂吸收高温水的热而汽化，变成氟里昂蒸汽，再循环到压缩机1的吸气口，由压缩机压缩，完成了一个制冷循环，高温水在蒸发器4内被冷却后循环回水源。

本实用新型的有益效果是：由于蒸发器和冷凝器采用了高效换热器，实现了纯逆流换热，又采用了独特的强化传热的技术措施，两流体的端部温差可小到2-3℃，可提高冷凝器的过冷度(从而可降低压缩机的出口压力)；增加蒸发器的过热度(从而可提高压缩机的出口的干度)；相应地可降低压缩机的能耗；降低冷却水和冷媒的循环量，又由于缩短了机组循环的管道长度、从而降低系统的运行压力降。其综合效果是：提高机组的制冷系数和降低系统的能耗。使机组在性价比上具有明显的竞争力。