專利名稱：單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的方法及專用冷水機組的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的方法及專用冷水機組。特別適用于溫濕度獨立控制空調，屬于冷暖通空調設備技術領域。
背景技術：
目前，建筑物內空調系統的作用是通過送入和排出一定狀態參數的空氣，完成對建筑物內熱環境的溫度、濕度及新風量等的調節和控制，從而保證室內的舒適度。在夏季， 為控制室內溫度，需要排除通過建筑圍護結構、室內人員及燈光設備等進入室內多余的熱量；為控制濕度及新風量，需要排除人員呼吸和皮膚表面蒸發產生的水蒸氣，以及呼吸產生的二氧化碳。排除室內多余熱量，使室溫控制在25°C左右，則意味著該部分需要的冷源溫度低于25°C即可。對濕度的控制，由于需要除濕，需要較低溫度的冷源。因此，對于溫、濕度獨立控制系統，需要提供高低溫兩種冷源。而現有技術中的空調系統的冷水機組存在功能單一、無法同時制取高低溫不同水溫冷凍水的缺點，因而需要研究可滿足溫濕度獨立控制空調系統要求的冷水機組。

發明內容
本發明的第一個目的，是為了克服現有的空調系統的冷水機組存在功能單一、無法同時制取高低溫不同水溫冷凍水的問題，提供一種單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的方法。本發明的第二個目的，是為了提供一種單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的專用冷水機組。本發明的第一個目的可以通過如下技術方案達到單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的方法，其特征在于1)在空調系統中設置單機雙級壓縮雙蒸發器冷水機組，在所述的單機雙級壓縮雙蒸發器冷水機組中設置制冷劑環路和冷凍水環路，制冷劑環路由制冷劑在設備及管道中組成，冷凍水環路由冷凍水在設備及管道中組成，2)制冷劑環路，采用單機雙級壓縮機通過管道與冷凝器連接，單機雙級壓縮機輸出的高溫高壓制冷劑蒸汽經冷凝器冷凝后分為二路，一路通過高溫環路節流裝置、高溫蒸發器后返回單機雙級壓縮機內高壓級段的吸入口，另一路通過低溫環路節流裝置、低溫蒸發器返回單機雙級壓縮機內低壓級段的吸入口 ；所述高溫低壓蒸汽與低溫低壓蒸汽混合后進入單機雙級壓縮機內高壓級段，在所述高壓級段完成高壓壓縮，完成一次循環；經壓縮后的制冷劑蒸汽進入冷凝器，開始下一次循環；3)冷凍水環路包括高溫冷凍水環路和低溫冷凍水環路；高溫蒸發器中設有高溫冷凍水回水口和高溫冷凍水供水口，由高溫冷凍水回水口通過高溫冷凍水回水管與高溫冷凍水供水管連通或外接高溫冷凍水，構成高溫冷凍水環路；低溫蒸發器中設有低溫冷凍水回水口和低溫冷凍水供水口，由低溫冷凍水回水口通過低溫冷凍水回水管與低溫冷凍水供
4水管連通或外接低溫冷凍水，構成低溫冷凍水環路；高溫冷凍水供水口輸出高溫冷凍水，低溫冷凍水供水口輸出低溫冷凍水。本發明的第一個目的還可以通過如下技術方案達到進一步的解決問題的措施是第i)步的制冷劑環路，由所述單機雙級壓縮機壓縮的高溫高壓制冷劑蒸汽經冷凝器冷凝后，形成高壓飽和制冷劑液體，從冷凝器排出的飽和制冷劑液體分為兩路一路經過高溫環路節流裝置變為高溫低壓飽和制冷劑液體，經高溫蒸發器吸熱汽化形成高溫低壓蒸汽，進入單機雙級壓縮機內高壓級段的吸入口 ；另一路經過低溫環路節流裝置變為低溫低壓飽和制冷劑液體，經低溫蒸發器經過吸熱汽化形成低溫低壓蒸汽，進入單機雙級壓縮機內低壓級段的吸入口 ；所述高溫低壓蒸汽與低溫低壓蒸汽混合后進入單機雙級壓縮機內高壓級段，完成高壓級段壓縮；經壓縮后的制冷劑蒸汽進入冷凝器，開始下一次循環。本發明的第二個目的可以通過采取如下措施達到單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的專用冷水機組，其結構特點是1)它包括單機雙級壓縮機、冷凝器、高溫環路節流裝置、低溫環路節流裝置、高溫蒸發器、低溫蒸發器、高溫冷凍水回水管、高溫冷凍水供水管、低溫冷凍水回水管、低溫冷凍水供水管；2)所述單機雙級壓縮機包括低壓級段和高壓級段；低壓級段的輸出端通過管道與高壓級段的輸入端連接；所述單機雙級壓縮機的高壓級段的輸出端與冷凝器的輸入端連接，所述冷凝器的輸出端之一通過高溫環路節流裝置與高溫蒸發器的輸入端之一連接，冷凝器的輸出端之二通過低溫環路節流裝置與低溫蒸發器的輸入端之一連接；高溫蒸發器的輸出端之一與單機雙級壓縮機的低壓級段和高壓級段之間的管道連接，低溫蒸發器的輸出端之一與單機雙級壓縮機的低壓級段的輸入端連接；從而構成制冷劑環路；3)冷凍水環路包括高溫冷凍水環路和低溫冷凍水環路；高溫蒸發器中設有高溫冷凍水回水口和高溫冷凍水供水口，高溫冷凍水回水口與高溫冷凍水回水管連通，高溫冷凍水供水口與高溫冷凍水供水管連通、輸出高溫冷凍水，高溫冷凍水回水口通過高溫冷凍水回水管與高溫冷凍水供水管連通或外接高溫冷凍水，構成高溫冷凍水環路；低溫蒸發器中設有低溫冷凍水回水口和低溫冷凍水供水口，低溫冷凍水回水口與低溫冷凍水回水管連通，低溫冷凍水供水口與低溫冷凍水供水管連通、輸出低溫冷凍水，低溫冷凍水回水口通過低溫冷凍水回水管與低溫冷凍水供水管連通或外接低溫冷凍水，構成低溫冷凍水環路。本發明的有益效果是1、本發明設計將單機雙級壓縮和雙蒸發器結合，具有二級段壓縮機構，因此壓縮機低壓級段排汽通過與高溫蒸發器排汽混合，被冷卻后再進入壓縮機高壓段，可實現高效大壓縮比制冷循環，可同時制取高低溫冷凍水，具有一機兩用，降低初投資，減少機房占地面積等效果。2、本發明由于利用單機雙級壓縮雙蒸發器冷水機組，實現高效大壓縮比制冷循環，減少壓縮機耗功，構成高溫冷凍水環路、低溫冷凍水環路，因此可制取高低溫不同水溫冷凍水，具有一機兩用，效率高，可降低初投資，減少機房占地面積等特點。


圖1是本發明的原理框圖。
具體實施例方式具體實施例參照圖1，本實施例使用的單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的專用冷水機組包括單機雙級壓縮機1、冷凝器2、高溫環路節流裝置3、低溫環路節流裝置4、高溫蒸發器5、低溫蒸發器6、高溫冷凍水回水管7、高溫冷凍水供水管8、低溫冷凍水回水管9、低溫冷凍水供水管10 ；所述單機雙級壓縮機1包括低壓級段1-1和高壓級段1-2 ；低壓級段1-1的輸出端通過管道與高壓級段1-2的輸入端連接；所述單機雙級壓縮機1的高壓級段1-2的輸出端與冷凝器2的輸入端連接，所述冷凝器2的輸出端之一通過高溫環路節流裝置3與高溫蒸發器5的輸入端之一連接，冷凝器2的輸出端之二通過低溫環路節流裝置4與低溫蒸發器 6的輸入端之一連接；高溫蒸發器5的輸出端之一與單機雙級壓縮機1的低壓級段1-1和高壓級段1-2之間的管道連接，低溫蒸發器6的輸出端之一與單機雙級壓縮機1的低壓級段1-1的輸入端連接；從而構成制冷劑環路；冷凍水環路包括高溫冷凍水環路和低溫冷凍水環路；高溫蒸發器5中設有高溫冷凍水回水口和高溫冷凍水供水口，高溫冷凍水回水口與高溫冷凍水回水管7連通，高溫冷凍水供水口與高溫冷凍水供水管8連通、輸出高溫冷凍水，高溫冷凍水回水口通過高溫冷凍水回水管7與高溫冷凍水供水管8連通或外接高溫冷凍水，構成高溫冷凍水環路；低溫蒸發器6中設有低溫冷凍水回水口和低溫冷凍水供水口， 低溫冷凍水回水口與低溫冷凍水回水管9連通，低溫冷凍水供水口與低溫冷凍水供水管10 連通、輸出低溫冷凍水，低溫冷凍水回水口通過低溫冷凍水回水管9與低溫冷凍水供水管 10連通或外接低溫冷凍水，構成低溫冷凍水環路。本實施例中單機雙級壓縮機1、冷凝器2、高溫環路節流裝置3、低溫環路節流裝置4、高溫蒸發器5、低溫蒸發器6，可以采用常規技術的單機雙級壓縮機、冷凝器、高溫環路節流裝置、低溫環路節流裝置、高溫蒸發器、低溫蒸發器。本實施例的工作原理，即本發明制取高低溫冷凍水的方法參照圖1，制冷劑經過壓縮機1雙級壓縮后，進入冷凝器2，制冷劑經過冷凝后，分為兩部分一部分通過高溫環路節流裝置3，獲得高溫度及壓力的制冷劑液體，進入高溫蒸發器5 ；另一部分通過低溫環路節流裝置4，獲得低溫度及壓力的制冷劑液體，進入低溫蒸發器6。高溫冷凍水回水管7和高溫冷凍水供水管8與高溫蒸發器5相連，完成高溫冷凍水的制取。低溫冷凍水回水管9及低溫冷凍水供水管10與低溫蒸發器6相連，完成低溫冷凍水的制取。制冷劑在高溫蒸發器5和低溫蒸發器6中吸熱汽化，低溫蒸發器5排汽進入單機雙級壓縮機1內低壓級段1-1的吸入口，經過低壓級段1-1壓縮后，該部分制冷劑蒸汽與來自高溫蒸發器5的蒸汽混合，被冷卻后一起進入單機雙級壓縮機1內高壓級段1-2，完成高壓級段壓縮。經壓縮后的制冷劑蒸汽進入冷凝器2，開始下一次循環。高溫冷凍水供水口輸出高溫冷凍水，低溫冷凍水供水口輸出低溫冷凍水。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的方法，其特征在于1)在空調系統中設置單機雙級壓縮雙蒸發器冷水機組，在所述的單機雙級壓縮雙蒸發器冷水機組中設置制冷劑環路和冷凍水環路，制冷劑環路由制冷劑在設備及管道中組成， 冷凍水環路由冷凍水在設備及管道中組成，2)制冷劑環路，采用單機雙級壓縮機通過管道與冷凝器連接，單機雙級壓縮機輸出的高溫高壓制冷劑蒸汽經冷凝器冷凝后分為二路，一路通過高溫環路節流裝置、高溫蒸發器后返回單機雙級壓縮機內高壓級段的吸入口，另一路通過低溫環路節流裝置、低溫蒸發器返回單機雙級壓縮機內低壓級段的吸入口 ；所述高溫低壓蒸汽與低溫低壓蒸汽混合后進入單機雙級壓縮機內高壓級段，在所述高壓級段完成高壓壓縮，完成一次循環；經壓縮后的制冷劑蒸汽再進入冷凝器，開始下一次循環；3)冷凍水環路包括高溫冷凍水環路和低溫冷凍水環路；高溫蒸發器中設有高溫冷凍水回水口和高溫冷凍水供水口，由高溫冷凍水回水口通過高溫冷凍水回水管與高溫冷凍水供水管連通或外接高溫冷凍水，構成高溫冷凍水環路；低溫蒸發器中設有低溫冷凍水回水口和低溫冷凍水供水口，由低溫冷凍水回水口通過低溫冷凍水回水管與低溫冷凍水供水管連通或外接低溫冷凍水，構成低溫冷凍水環路；高溫冷凍水供水口輸出高溫冷凍水，低溫冷凍水供水口輸出低溫冷凍水。
2.根據權利要求1所述的單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的方法，其特征在于第 2)制冷劑環路，由所述單機雙級壓縮機壓縮的高溫高壓制冷劑蒸汽經冷凝器冷凝后，形成高壓飽和制冷劑液體，從冷凝器排出的飽和制冷劑液體分為兩路一路經過高溫環路節流裝置變為高溫低壓飽和制冷劑液體，經高溫蒸發器吸熱汽化形成高溫低壓蒸汽，進入單機雙級壓縮機內高壓級段的吸入口 ；另一路經過低溫環路節流裝置變為低溫低壓飽和制冷劑液體，經低溫蒸發器經過吸熱汽化形成低溫低壓蒸汽，進入單機雙級壓縮機內低壓級段的吸入口 ；所述高溫低壓蒸汽與低溫低壓蒸汽混合后進入單機雙級壓縮機內高壓級段，完成高壓級段壓縮；經壓縮后的制冷劑蒸汽進入冷凝器，開始下一次循環。
3.單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的專用冷水機組，其特征在于1)它包括單機雙級壓縮機(1)、冷凝器( 、高溫環路節流裝置( 、低溫環路節流裝置 (4)、高溫蒸發器( 、低溫蒸發器(6)、高溫冷凍水回水管(7)、高溫冷凍水供水管(8)、低溫冷凍水回水管(9)、低溫冷凍水供水管(10)；2)單機雙級壓縮機(1)包括低壓級段(1-1)和高壓級段(1-2)；低壓級段(1-1)的輸出端通過管道與高壓級段(1-2)的輸入端連接；單機雙級壓縮機(1)的高壓級段(1-2)的輸出端與冷凝器O)的輸入端連接，冷凝器O)的輸出端之一通過高溫環路節流裝置(3) 與高溫蒸發器( 的輸入端之一連接，冷凝器( 的輸出端之二通過低溫環路節流裝置(4) 與低溫蒸發器(6)的輸入端之一連接；高溫蒸發器(5)的輸出端之一與單機雙級壓縮機 (1)的低壓級段(1-1)和高壓級段(1- 之間的管道連接，低溫蒸發器(6)的輸出端之一與單機雙級壓縮機(1)的低壓級段(1-1)的輸入端連接；構成制冷劑環路；3)冷凍水環路包括高溫冷凍水環路和低溫冷凍水環路；高溫蒸發器( 中設有高溫冷凍水回水口和高溫冷凍水供水口，高溫冷凍水回水口與高溫冷凍水回水管(7)連通，高溫冷凍水供水口與高溫冷凍水供水管(8)連通、輸出高溫冷凍水，高溫冷凍水回水口通過高溫冷凍水回水管(7)與高溫冷凍水供水管(8)連通或外接高溫冷凍水，構成高溫冷凍水環路；低溫蒸發器(6)中設有低溫冷凍水回水口和低溫冷凍水供水口，低溫冷凍水回水口與低溫冷凍水回水管(9)連通，低溫冷凍水供水口與低溫冷凍水供水管(10)連通、輸出低溫冷凍水，低溫冷凍水回水口通過低溫冷凍水回水管(9)與低溫冷凍水供水管(10)連通或外接低溫冷凍水，構成低溫冷凍水環路。
全文摘要
本發明涉及單機雙級壓縮式制取高低溫冷凍水的方法及專用冷水機組，其特征是在空調系統的中設置制冷劑環路和冷凍水環路，制冷劑環路采用單機雙級壓縮機通過管道與冷凝器連接，經冷凝器冷凝后分為二路，一路通過高溫環路節流裝置、高溫蒸發器后返回壓縮機內高壓級段的吸入口，另一路通過低溫環路節流裝置、低溫蒸發器返回壓縮機內低壓級段的吸入口；高溫冷凍水回水管和高溫冷凍水供水管與高溫蒸發器連接，低溫冷凍水回水管和低溫冷凍水供水管與低溫蒸發器連接。本發明實現高效大壓縮比制冷循環，減少壓縮機耗功，同時制取高低溫冷凍水，具有一機兩用、效率高、降低投資、減少機房占地面積等特點。
文檔編號F25B5/02GK102425873SQ20111036291
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者屈國倫, 譚海陽 申請人:廣州市設計院