一种高压自适应循环桶泵供液制冷系统的制作方法

本发明涉及一种高压自适应循环桶泵供液制冷系统，属于制冷系统。

背景技术：

1、大中型压缩式制冷系统中多采用低压循环桶泵装置。高压制冷剂液体从高压贮液器供液至低压循环桶泵装置中，待节流后在低压循环桶中气液分离，低压低温液体贮存于低压循环桶的容器中，并通过制冷剂泵将低温低压制冷剂输送到制冷系统的末端蒸发器，实现远距离或大高差强制供液方式。

2、低压循环桶泵装置强制供液方式采用低压制冷剂流量多倍输送循环，供液回气管道口径大，管道工程量大；其所输送的低压制冷剂温度低，与系统蒸发温度一致，为防止吸收外界热量而蒸发，需要做最完善的保温隔汽外护措施，保温隔汽工程量很大、成本高，保温材料长期维护防失效对系统的正常运行、能耗控制关系重大。

3、现有的采用制冷剂流量多倍循环方式，蒸发器回汽必然是含有大量制冷剂的两相流，必须回到低压循环桶进行气液分离，以确保回到压缩机的是完全的气态制冷剂。这就要求低压循环桶泵装置除了有储液容积外，还要有足够的气液分离空间，而储液容积和气分空间互相制约，互相影响，极易发生气分空间不足而导致制冷系统“潮车”回液，或者液面过低、泵吸程不足保护停泵的情况。还需提前节流制取足够高液位的低压制冷剂液体，以保证泵运行时有足够的吸程，加上系统中高压贮液器、低压循环桶、虹吸罐等各个贮液容器底部因液封等系统功能要求，会形成大量无效容积，存贮大量液态制冷剂，这些制冷剂完全不参与制冷循环。多容器独立设置，总充注量远超实际循环需求30%–50%，提高了制冷系统造价，非常浪费。此外，油冷需要依赖虹吸罐的重力高差进行供液，对设备安装高差有严格的要求，设备布置位置受限。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种高压自适应循环桶泵供液制冷系统。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高压自适应循环桶泵供液制冷系统，包括蒸发式冷凝器、压缩机组以及蒸发器，还包括高压循环桶泵装置，所述高压循环桶泵装置包括高压贮液循环桶以及设于高压贮液循环桶上的高压制冷剂泵，所述高压贮液循环桶包括高压桶进液口以及高压桶出液口，所述高压制冷剂泵安装于所述高压桶出液口处，用于抽取并输送高压液态制冷剂至供液管路；

3、所述蒸发式冷凝器包括蒸发冷出液口及蒸发冷进气口，所述蒸发器包括蒸发进液口及蒸发出气口，所述压缩机组包括压缩机，所述压缩机包括压缩机吸气口及压缩机排气口；

4、所述蒸发冷出液口通过蒸发冷出液管路与所述高压桶进液口连通，所述供液管路包括蒸发器供液管路，所述蒸发器供液管路的出口与所述蒸发进液口连接，所述蒸发进液口处设有电子膨胀阀，所述蒸发出气口通过蒸发器回气管路与所述压缩机吸气口连通，所述压缩机排气口通过排气管路与所述蒸发冷进气口连通。

5、本发明的有益效果是：高压贮液阶段：蒸发式冷凝器排出的高压制冷剂液体直接进入高压贮液循环桶，桶内维持冷凝压力为高压状态，无前置节流。高压泵送阶段：高压制冷剂泵从桶底抽取高压液体，仅补充克服管路阻力与高差所需微压（0.2-0.5mpa），管路内全程保持高温高压单相液态，不发生闪发，达到防止闪发的目的。末端就地节流蒸发阶段：高压液体到达蒸发器进液口后，由电子膨胀阀节流蒸发，控制出口过热度5k～10k，确保流出制冷剂为低压过热单相气体，实现单相气态回气，过热气体经蒸发器回气管路直接回到压缩机。采用高压循环桶泵装置，克服了系统管道沿程阻力损失及高度差阻力损失引起的制冷剂温升的问题，解决了高压制冷剂直接远距离、大高差输送的易闪发的问题。单向流阻力降低，管径减小，减小了制冷系统的管材规格，供液为高温液体，完全可以免除保冷层与隔汽层，大大节约了管道保温工程用量。流态重构：供液为高温高压单相液，回气为低压过热单相气，彻底消除两相流损失；压力解耦：供液高压管路与回气低压回路相互独立，低温仅存在于蒸发器段，供液管路无需保冷；功能集成：单一高压贮液循环桶同时替代传统高压贮液器、低压循环桶以及虹吸罐，实现贮液、泵吸入压头保障、油气分离集成。所述高压自适应循环桶泵供液制冷系统通过高压直接泵送、末端就地节流、单相气态回气的路线，实现供回气流态重构、压力解耦、功能集成与系统集约化，从根本上解决传统制冷系统的缺陷，显著降低管道与保温成本，减少制冷剂充注量，提升系统运行稳定性与设备布局灵活性，推动大中型制冷系统向高效、低碳、紧凑型方向升级。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步的，所述压缩机组还包括油冷，所述油冷包括油冷进液口和油冷出气口，所述高压贮液循环桶上设有高压桶进气口以及高压桶出气口；

8、所述供液管路还包括油冷供液管路，所述油冷供液管路的出口与所述油冷进液口连通，所述油冷出气口通过油冷出气管路与所述高压桶进气口连通，所述高压桶出气口通过蒸发冷进气管路与所述蒸发冷进气口连通，所述排气管路通过所述蒸发冷进气管路与所述蒸发冷进气口连通。

9、采用上述进一步方案的有益效果是，油冷却采用泵强制供液，取消虹吸罐与重力高差要求。降低制冷剂充注量、减小机房占地面积，设备布局高度灵活，设备可集中地面布置，适配各类机房条件。

10、进一步的，所述压缩机组还包括经济器，所述经济器包括经济器进液口及经济器出液口；

11、低于-20℃供液的工况下，所述蒸发器供液管路的出口与所述经济器进液口连通，所述经济器出液口通过供液管道与所述蒸发进液口连通。

12、采用上述进一步方案的有益效果是，对于高于-20℃的工况，如-8℃工况的属于高温工况，经济器的节能效果不明显，可不加经济器；一般情况下，低于-20℃的工况供液的需要经济器过冷，以便提高效率。

13、进一步的，所述高压贮液循环桶的桶体上设有桶液位计和桶压力传感器。

14、采用上述进一步方案的有益效果是，通过桶液位计可以实时监测桶内的液位高度，桶压力传感器能够实时采集桶内的压力数据，二者配合可以反映高压贮液循环桶的运行状态，为系统调节提供准确的参数支撑，可以避免液位过高导致压缩机带液风险，也能防止液位过低影响泵的供液稳定性，进而提升整个制冷系统运行的安全性与稳定性。

15、进一步的，所述高压贮液循环桶的高压桶进液口处还设有制冷剂充注站。

16、采用上述进一步方案的有益效果是，将制冷剂充注站设置在高压贮液循环桶的高压进液口处，可以在系统安装调试或者检修维护需要补充制冷剂时，直接从该位置完成制冷剂充注作业，提升系统维护的便利性与运行稳定性。

17、进一步的，还包括安全管路，所述高压贮液循环桶的桶体以及压缩机组上均设有安全阀泄放口，所述安全阀泄放口与所述安全管路连通。

18、采用上述进一步方案的有益效果是，当高压贮液循环桶或压缩机组内部压力异常升高超出安全阈值时，安全阀会自动开启泄压，超压的制冷剂会通过安全阀泄放口排入安全管路统一导出，避免制冷剂直接无序排放引发安全隐患，同时可以对泄放的制冷剂进行集中处理，既保障了设备和现场作业的安全，也减少了制冷剂直接排放带来的环境影响，进一步提升整个制冷系统的安全防护等级。

19、进一步的，所述蒸发器上设有用于检测蒸发器出口温度与压力的温度传感器及压力传感器。

20、采用上述进一步方案的有益效果是，通过温度传感器和压力传感器可以实时获取蒸发出气口的温度与压力数据，方便系统判断当前蒸发器的实际工作状态，后续可以根据检测到的参数调整系统供液量等运行参数，保障蒸发器始终保持在合适的工作区间，提升整个制冷系统的运行效率与稳定性，也便于及时发现蒸发器的运行异常，方便快速排查维护。