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换热系统

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


换热系统

技术领域

本发明涉及换热设备领域,具体而言,涉及一种换热系统。

背景技术

立式油气分离器的分油原理是压缩机排气高速进入油气分离器后,通过相关措施改变气体流向切向冲刷油气分离器的内壁,利用离心力作用分离润滑油,最终是润滑油沿着壳体内壁流下,而气体沿着顶部出管进入系统。一般进气管内气流速度为10~25m/s,气流通过壳体的速度不应大于0.3m/s,油分高度与油分直径的比值为3.6左右。当油气分离器进气管内的气体流速下降时,可能会造成离心力不足、分油效率下降。

相关的申请专利202110944696.3应用回收系统进行在线测试的制冷剂回收,它们所涉及的回收系统运行时,其回收压缩机的低压制冷剂吸气经过第一油气分离器时的制冷剂流动方向与常规的油气分离器制冷剂流动方向相反,无法实现高效率的油分离效果,制冷设备滞留在室外机组的润滑油更有可能进入回收压缩机,从而发生润滑油混杂,影响回收压缩机的润滑油量。专利202110944696.3还存在的一个问题就是回收压缩机一般是采用排气量比较小的压缩机对制冷剂进行回收,因此在回收时的制冷剂流量就会相应减小,经过油气分离器的制冷剂流速下降,无法满足原有的大规格油气分离器的分离速度,因此分油效果不佳。

因此,现有技术中存在换热系统的不同排气量的压缩机共用油气分离器时,油气分离器对于不同排量压缩机的适应效果差的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种换热系统,以解决现有技术中换热系统的不同排气量的压缩机共用油气分离器时,油气分离器对于不同排量压缩机的适应效果差的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种换热系统,包括:油气分离器,油气分离器包括壳体以及与壳体连接的出油管、出气管、第一进气管以及第二进气管,且第一进气管的内径大于第二进气管的内径;第一压缩机;第二压缩机,第一压缩机的排气量大于第二压缩机的排气量,且第一压缩机与第一进气管连接,第二压缩机与第二进气管连接。

进一步地,当第一进气管与壳体的内部连通时,第二进气管与壳体的内部之间切断;和/或当第二进气管与壳体的内部连通时,第一进气管与壳体的内部之间切断。

进一步地,第一进气管的出气口和第二进气管的出气口均位于壳体的内部,第一进气管的进气口和第二进气管的进气口均位于壳体的外部,油气分离器还包括多个阀门结构,至少第二进气管具有进气口的一端具有至少一个阀门结构。

进一步地,第一进气管的出气口的高度和第二进气管的出气口的高度相同,且第一进气管的出气口的出气方向和第二进气管的出气口的出气方向不同。

进一步地,壳体呈筒状,且第一进气管的出气口排出的流体的旋向与第二进气管的出气口排出的流体的旋向相反。

进一步地,第一进气管具有出气口的一端和第二进气管具有出气口的一端沿相互远离的方向延伸。

进一步地,第一进气管的出气口的高度和第二进气管的出气口的高度不同,且第一进气管的出气口的出气方向和第二进气管的出气口的出气方向相同。

进一步地,第一进气管具有出气口的一端由壳体的顶面伸入壳体的内部;和/或第二进气管具有出气口的一端由壳体的周向侧壁伸入壳体的内部。

进一步地,壳体呈筒状,且第一进气管的出气口排出的流体的旋向与第二进气管的出气口排出的流体的旋向相同。

进一步地,第二进气管为多个,多个第二进气管中的至少一个第二进气管的出气口的高度与其他的第二进气管的出气口的高度不同。

进一步地,多个第二进气管中的至少一个第二进气管的内径与其他的第二进气管的内径不同,且内径小的第二进气管的出气口位于内径大的第二进气管的出气口的下方。

进一步地,油气分离器还包括第三进气管,第三进气管的至少一部分可拆卸地设置在第二进气管的内部,且第三进气管的内径小于第二进气管的内径。

进一步地,第三进气管的两端分别由第二进气管的进气口和出气口伸出,当第三进气管安装在第二进气管的内部时,第三进气管将第二进气管切断。

进一步地,油气分离器还包括密封件,密封件套设在第三进气管上,且密封件的外侧壁与第二进气管的内侧壁抵接以将第二进气管切断。

进一步地,第三进气管包括:本体部,本体部设置在第二进气管的内部,且密封件套设在本体部上;连接部,连接部为两个,两个连接部分别与本体部的两端连接,且连接部远离本体部的一端伸出第二进气管。

进一步地,本体部具有至少两个变径段,变径段的直径大于本体部的其他部分的直径,密封件套设在两个变径段之间。

进一步地,第三进气管还包括热缩部,热缩部套设在本体部上并将本体部以及连接部与本体部的连接处覆盖,且密封件套设在热缩部的外侧壁上。

应用本发明的技术方案,本申请中的换热系统包括油气分离器、第一压缩机以及第二压缩机。油气分离器包括壳体以及与壳体连接的出油管、出气管、第一进气管以及第二进气管,且第一进气管的内径大于第二进气管的内径;第一压缩机的排气量大于第二压缩机的排气量,且第一压缩机与第一进气管连接,第二压缩机与第二进气管连接。

使用本申请中的换热系统时,由于油气分离器具有第一进气管和第二进气管,所以排气量不同的第一压缩机和第二压缩机可以分别通过第一进气管和第二进气管与油气分离器连通。由于第一进气管的内径大于第二进气管的内径,所以保证了第一压缩机和第二压缩机的流体进入油气分离器的壳体时的速度,从而保证了油气分离器的分离效果。因此,本申请的换热系统有效地解决了现有技术中换热系统的不同排气量的压缩机共用油气分离器时,油气分离器对于不同排量压缩机的适应效果差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了本申请的一个具体实施例的换热系统的油气分离器的结构示意图;

图2示出了图1中的油气分离器的第一进气管和第二进气管的位置关系示意图;

图3示出了本申请的另一个具体实施例的换热系统的油气分离器的结构示意图;

图4示出了图3中的油气分离器的第一进气管和第二进气管的位置关系示意图;

图5示出了图3中的油气分离器的第三进气管的局部结构示意图;

图6示出了本申请的一个具体实施例的换热系统的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、油气分离器;11、壳体;12、出油管;13、出气管;14、第一进气管;15、第二进气管;16、阀门结构;17、第三进气管;171、本体部;1711、变径段;172、连接部;173、热缩部;18、密封件;20、第一压缩机;30、第二压缩机;40、蒸发器;50、冷凝器。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中换热系统的不同排气量的压缩机共用油气分离器时,油气分离器对于不同排量压缩机的适应效果差的问题,本申请提供了一种换热系统。

如图1至图6所示,本申请中的换热系统包括油气分离器10、第一压缩机20以及第二压缩机30。油气分离器10包括壳体11以及与壳体11连接的出油管12、出气管13、第一进气管14以及第二进气管15,且第一进气管14的内径大于第二进气管15的内径;第一压缩机20的排气量大于第二压缩机30的排气量,且第一压缩机20与第一进气管连接,第二压缩机30与第二进气管连接。

使用本申请中的换热系统时,由于油气分离器10具有第一进气管14和第二进气管15,所以排气量不同的第一压缩机20和第二压缩机30可以分别通过第一进气管14和第二进气管15与油气分离器10连通。由于第一进气管14的内径大于第二进气管15的内径,所以保证了第一压缩机20和第二压缩机30的流体进入油气分离器10的壳体11时的速度,从而保证了油气分离器10的分离效果。因此,本申请的换热系统有效地解决了现有技术中换热系统的不同排气量的压缩机共用油气分离器时,油气分离器对于不同排量压缩机的适应效果差的问题。

需要说明的是,本申请中的换热系统可以是空调系统,并且第一压缩机20可以是空调系统的室内机组的压缩机,而第二压缩机30可以是空调系统的回收系统的压缩机。

并且,还需要说明的是,本申请中换热系统的油气分离器10一般指的是立式离心式油气分离器,因此本申请中换热系统的油气分离器10主要解决了现有技术中大排量压缩机和小排量压缩机共用立式离心型油气分离器时,小排量压缩机单独运行时油气分离器内因制冷剂气体进口流速下降造成分油效果不佳的问题。因此,在本申请中通过设置第一进气管14的内径大于第二进气管15的内径,能够保证小排量压缩机运行时,小管径的进气管内的制冷剂流速满足原来油气分离器的设计流速,从而实现高效分油,克服了现有技术存在的缺陷。因此,在本申请中排气量大的第一压缩机20与内径大的第一进气管14连接,而排气量小的压缩机与内径相对较小的第二进气管15连接。

需要指出的是,在本申请中第一进气管14的内径和第二进气管15的内径的大小一般是相对而言的,并且第一进气管14的内径和第二进气管15的内径可以根据对应的第一压缩机20的排气量以及第二压缩机30的排气量作出适应性调节。

因此,在本申请中当第一进气管14与壳体11的内部连通时,第二进气管15与壳体11的内部之间切断;而当第二进气管15与壳体11的内部连通时,第一进气管14与壳体11的内部之间切断。并且,第一进气管14的出气口和第二进气管15的出气口均位于壳体11的内部,第一进气管14的进气口和第二进气管15的进气口均位于壳体11的外部,油气分离器10还包括多个阀门结构16,至少第二进气管15具有进气口的一端具有至少一个阀门结构16。也就是说,当油气分离器10通过第一进气管14通入流体时,第二进气管15对应的阀门结构16关闭,从而能够防止油气分离器10的壳体11内的流体通过第二进气管15出现倒流,即防止壳体11内的流体倒流进入到第二进气管15的内部,从而保证油气分离器10的分离效果。

可选地,在本申请中阀门结构16可以是单向阀或者电磁阀。优选地,第二进气管15的进气口处设置的阀门结构16是单向阀。当然,在本申请中第一进气管14的进气口的一端也可以设置阀门结构16。

需要说明的是,在本申请中油气分离器10至少包括壳体11、第一进气管14、第二进气管15、出气管13和出油管12。优选地,离心式油气分离器10还具有气体导流器使得气体旋流效果更好。制冷剂气体从第一进气管14或者第二进气管15进入油气分离器10的壳体11内部发生转折旋转,使得制冷剂高速进入油气分离器10内部后切向流出喷向油气分离器10的内壁,制冷剂气体携带着润滑油液滴在壳体11内部旋转,在离心力作用下润滑油液滴粘附在壳体11的内壁往下流动;制冷剂气体旋转向下后折返向上从中心部向上流动,制冷剂气体最后从居中的出气管13流出。出油管12位于油气分离器10壳体11内部的管口一般都比壳体11的底部高出一定距离,主要目的是防止油气分离器10内部截留下来的杂质堵塞出油管12及后面的回油管路,而出油管12的另外一个管口可以从壳体11的任意位置引出到壳体11外面,方便回油管路的连接。

在如图1和图2所示的实施例中,第一进气管14的出气口的高度和第二进气管15的出气口的高度相同,且第一进气管14的出气口的出气方向和第二进气管15的出气口的出气方向不同。并且,壳体11呈筒状,且第一进气管14的出气口排出的流体的旋向与第二进气管15的出气口排出的流体的旋向相反。同时,第一进气管14具有出气口的一端和第二进气管15具有出气口的一端沿相互远离的方向延伸。

在此实施例中,第二进气管15靠近第一进气管14,第一进气管14的进口气体流向如图2所示的箭头中的旋向,则第二进气管15位于第一进气管14进口气体的尾流位置。具体以图2中第一进气管14的出气口气体逆时针旋向为例,则第二进气管15在第一进气管14的上侧。如果第一进气管14出气口的气体在图1中的旋向是顺时针,则第二进气管15在第一进气管14的下侧。通过这样设置可以最大程度降低影响对第一进气管14的分油效果。进一步的,第二进气管15的出气口方向与第一进气管14的出气口方向相反,即第一进气管14和第二进气管15的出气口气体的旋向相反,从而保证其中一个进气管工作时可以尽量降低另外一个进气管对其油气分离的效果的影响。

在如图3和图4所示的实施例中,第一进气管14的出气口的高度和第二进气管15的出气口的高度不同,且第一进气管14的出气口的出气方向和第二进气管15的出气口的出气方向相同。并且,第一进气管14具有出气口的一端由壳体11的顶面伸入壳体11的内部;第二进气管15具有出气口的一端由壳体11的周向侧壁伸入壳体11的内部。同时,壳体11呈筒状,且第一进气管14的出气口排出的流体的旋向与第二进气管15的出气口排出的流体的旋向相同。

在此实施例中,第二进气管15优选地从油气分离器10的壳体11中下部位置,可以是1/3-1/2壳体11高度的侧面,进入油气分离器10的壳体11内部,第一进气管14的出气口排出的流体的油气分离在壳体11的中上部区域已经完成大部分,壳体11的中下部区域的气体内含油量已经很小了,因此中下部区域的第二进气管15对第一进气管14的油气分离的影响更小。所以此时第二进气管15从壳体11中下部位置进入壳体11内部时其所形成的气体旋向可以与第一进气管14所形成的气体的旋向相同。这样主要是为了使得第二进气管15与第一进气管14出气口气体的旋向相一致,从而尽量减少对第一进气管14的出气口气体的流场的破坏、保证第一进气管14的油气分离的效果。

并且,图1至图4中的第一进气管14和第二进气管15的出气口形状和位置仅仅是一个示意图,并不是限定具体的形状和位置,第一进气管14和第二进气管15的出气口的形状和位置需要根据设计规范确定。

在本申请中第一进气管14和第二进气管15进入油气分离器10的壳体11的出气口一般指向切线方向,从而保证出气口排出的气体形成更好的旋转作用,因此第一进气管14与第二进气管15具有出气口的一端的延伸方向与自身的气体旋向相同。

可选地,本申请中的第二进气管15为多个,多个第二进气管15中的至少一个第二进气管15的出气口的高度与其他的第二进气管15的出气口的高度不同。优选地,多个第二进气管15中的至少一个第二进气管15的内径与其他的第二进气管15的内径不同,且内径小的第二进气管15的出气口位于内径大的第二进气管15的出气口的下方。

可选地,如图5所示,油气分离器10还包括第三进气管17,第三进气管17的至少一部分可拆卸地设置在第二进气管15的内部,且第三进气管17的内径小于第二进气管15的内径。并且,第三进气管17的两端分别由第二进气管15的进气口和出气口伸出。通过这样设置,可以更加方便对第三进气管17进行装卸。当第三进气管17安装在第二进气管15的内部时,第三进气管17将第二进气管15切断。

需要说明的是,在本申请中第一进气管14的切断和第二进气管15的切断分别指的是流体不能通过第一进气管14或者第二进气管15进入到壳体11的内部。

在本申请的一个具体实施例中,油气分离器10还包括密封件18,密封件18套设在第三进气管17上,且密封件18的外侧壁与第二进气管15的内侧壁抵接以将第二进气管15切断。并且,第三进气管17包括本体部171和连接部172,本体部171设置在第二进气管15的内部,且密封件18套设在本体部171上;连接部172为两个,两个连接部172分别与本体部171的两端连接,且连接部172远离本体部171的一端伸出第二进气管15。可选地,本体部171具有至少两个变径段1711,变径段1711的直径大于本体部171的其他部分的直径,密封件18套设在两个变径段1711之间。优选地,第三进气管17还包括热缩部173,热缩部173套设在本体部171上并将本体部171以及连接部172与本体部171的连接处覆盖,且密封件18套设在热缩部173的外侧壁上。

在此实施例中,第三进气管17主要包括本体部171、连接部172、热缩部173。并且,连接部172可以是软管,即本体部171的两端分别连接有软管,而密封件18可以是密封圈,同时变径段1711可以是环向凸环。本体部171的末端至少设置有一个环向凸环,优选地设置两个有一定间距的环向凸环并且密封圈可以设置在这两个环向凸环之间,凸环的最大直径部分要小于第二进气管15的内径。连接部172套入本体部171的末端后包裹凸环,然后再套入热缩部173,使用加热器加热热缩部173后使之紧密贴合包裹连接部172及本体部171的公共部分,使得连接部172与本体部171连接牢固。最后把密封圈套入在凸环之间,密封圈内圈与成型后的热缩部173外表面紧密贴合,密封圈外圈直径与第二进气管15的内径形成过盈配合。优选地,密封圈采用软性材料制造以保证能够实现与第二进气管15的内壁的过盈配合。密封圈的厚度,即两个凸环之间的高度方向的尺寸,略小于两个环向凸环之间的间距。需要说明的是,热缩部173热固成型固定连接部172只是一种较优的实施例,并不是对固定方式的限定,也可以采用管夹、线扎等固定方式。两个凸环的作用在于:第三进气管17插入第二进气管15时可以带动密封圈进入第二进气管15,拆卸第三进气管17时也可以把密封圈从第二进气管15中拖出来进行更换,从而防止密封圈坠落进入油气分离器10的内部、避免堵塞出油管12。

在本申请中,第二进气管15具有出气口的一端具有弯折部分,第三进气管17加工完毕后插入第二进气管15,连接部172通过第二进气管15的折弯部分使得连接部172的出口略微超出第二进气管15的出口,此时连接部172与本体部171的连接的部分刚好处于第二进气管15的折弯处卡住无法再进入,此时完成第三进气管17的安装。密封圈对第二进气管15和本体部171之间的间隙进行隔断密封,制冷剂气体无法从间隙处通过进入油气分离器10。

如图6所示,第一压缩机20的高温高压排气通过第一进气管14进入油气分离器10,从出气管13出来后流向冷凝器50,可以实现高效率的油分离。当第一压缩机20停止时,第二压缩机30对室外机组的制冷剂进行回收,使得制冷剂都存储到室内机组的蒸发器40内部,此时第二压缩机30的制冷剂流量和流速都比较小,从室外机组的冷凝器50返回的制冷剂气体经过阀门结构16后从油气分离器10的内径较小的第二进气管15进入,也能实现高速流动从而达到高效率的油分离。当换热系统采用更小排量的压缩机时,可以设置多个管径不同的第二进气管15并对应连接更小管径的第二进气管15。或者把第三进气管17插入第二进气管15后再把第二进气管15对应的阀门结构16的出口与第二进气管15的进气口通过管道进行连接,此时第三进气管17超出第二进气管15管口的部分也插入了该连接管道,则阀门结构16出口的制冷剂因为密封圈的阻挡无法从第二进气管15和第三进气管17的间隙内通过,只能从更小管径的第三进气管17处高速流入再进入油气分离器10,从而高速流出后实现油气分离。显然,第三进气管17的内径大小与选用的第二压缩机30的规格有关。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

1、有效地解决了现有技术中换热系统的不同排气量的压缩机共用油气分离器时,油气分离器对于不同排量压缩机的适应效果差的问题;

2、结构简单,性能稳定。

显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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