一种模块化磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水热泵机组的制作方法

本发明涉及蒸气压缩循环冷水热泵机组，具体涉及一种模块化磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水热泵机组。

背景技术：

随着社会对节能、环保的要求越来越高，如何提升空调、制冷设备的能效比则变得尤为重要。目前，在制冷、空调领域，大型中央空调场所的制冷或热泵机组越来越多地采用离心式冷水/热泵机组，采用的是螺杆式或离心式压缩机，普遍配套使用满液式蒸发器，当负荷波动时，蒸发器内的制冷剂液体可能会随回气进入压缩机，但压缩机在运行时要杜绝回气带液。如果制冷剂液体进入螺杆压缩机会导致压缩机转子油膜被破坏进而使转子润滑失效从而导致转子干磨甚至抱死。如果制冷剂液体进入离心式压缩机会导致压缩机叶片磨损，特别是现在使用的一种磁悬浮压缩机，回气带液会给压缩机带来极大危害，导致压缩机损毁。现有的满液式，在工况和负荷波动变化时很难完全杜绝回气带液，因此如何防止压缩机特别是磁悬浮离心式压缩机的回气带液提高系统可靠性是该类制冷系统技术改进的关键。

此外，很多维修、改造工程，由于制冷、供暖设备体积较大，设备机房在地下室或楼顶，建筑物竣工后往往设备通道被永久关闭，更换设备非常困难。且近年来磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水/热泵机组由于其高效节能优势明显，越来越多的场合选用磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水/热泵机组替换原有制冷、供暖设备，从而实现节能改造，但由于大容量的机组普遍采用多压缩机单系统的设计思路，导致大容量机组外形体积较大且无法分解，无法运输至原有设备现场，所有造成很多节能改造项目无法进行，或需要付出更大代价才能实现，因此如何实现容量机组能够更方便地进入改造现场业已成为行业需要亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种模块化磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水热泵机组，以达到安全可靠、杜绝回气带液、结构紧凑、可模块化拼装、易于运输和现场改造的目的。

本发明提供的一种模块化磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水热泵机组，包括若干机组单元，所述机组单元包括：磁悬浮离心式压缩机、冷凝器、降膜式蒸发器、回气气液分离器和电控柜；

所述磁悬浮离心式压缩机通过排气管路组件与所述冷凝器相连接，所述冷凝器通过供液管路组件分别与降膜式蒸发器和所述磁悬浮离心式压缩机相连接，所述磁悬浮离心式压缩机通过冷却液体管路组件与所述冷凝器相连接；所述降膜式蒸发器依次与所述回气气液分离器、磁悬浮离心式压缩机连接。

优选地，所述冷凝器包括第一筒体；所述第一筒体的上端设有进气管、第一检修阀和第一安全阀，所述第一筒体的内部位于所述进气管处设有进气挡气板；所述第一筒体的前端设有第一前管板，所述第一前管板的前端设有第一前水室端盖；所述第一筒体的后端设有第一后管板，所述第一后管板的后端设有第一后水室端盖；所述第一筒体的下端设有冷却液液包和出液管；所述第一筒体的内上部设有冷凝换热管和冷凝换热管支撑板，所述第一筒体的内下部设有过冷换热管、过冷室折流板和过冷室封板；所述第一筒体的外侧部设有视镜；所述冷凝换热管在所述冷凝换热管支撑板上按照至少四个区域进行排布；

所述降膜式蒸发器包括第二筒体；所述第二筒体的上端设有出气变径管、回液流口、第二检修阀、第二安全阀和供液管；所述第二筒体的前端设有第二前管板，所述第二前管板的前端设有第二前水室端盖；所述第二筒体的后端设有第二后管板，所述第二后管板的后端设有第二后水室端盖；所述第二筒体的下端设有液位计组件；所述第二筒体的内部设有降膜分配器、降膜蒸发换热管和换热管支撑板；所述降膜分配器通过降膜分配器入口接管与供液管连接；所述第二筒体的外侧部设有上视镜和下视镜；所述降膜蒸发换热管在所述换热管支撑板上按照至少四个区域进行排布；

所述回气气液分离器包括第三筒体，所述第三筒体由滤网除液器分隔出第一腔室和第二腔室，所述第一腔室的外端设有第一端盖板，所述第二腔室的外端设有第二端盖板；所述第二腔室内设有回气弯管，所述第一端盖板上设有出气口接管，所述回气弯管贯穿所述滤网除液器通过回气变径管与出气口接管连接；所述第一腔室的下端设有进气口接管，所述第二腔室的下端设有出液接口，所述出液接口上设有出液截止阀；

所述进气口接管与所述出气变径管相连通，所述出气口接管与所述磁悬浮离心式压缩机的进气口相连通，所述出液截止阀通过出液连接管与所述回液流口相连通。

优选地，所述排气管路组件用于连接磁悬浮离心式压缩机的排气口与冷凝器的进气管；所述排气管路组件包括第一管道，所述第一管道上设有排气止回阀。

优选地，所述供液管路组件包括干燥过滤器和经济器；所述干燥过滤器通过第二管道与出液管相连接，所述第二管道上设有截止阀；所述干燥过滤器通过第三管道与经济器相连接，所述第三管道上设有经济器电子膨胀阀；所述经济器通过第四管道与供液管相连接，所述第四管道上设有供液电子膨胀阀、旁通电磁阀和旁通孔板；所述经济器通过第五管道与磁悬浮离心式压缩机的补气口相连接，所述第五管道上设有经济器出气止回阀。

优选地，所述经济器为板式换热器，所述经济器上设有旁通节流回路入口、旁通节流回路出口、主供液回路入口和主供液回路出口；所述旁通节流回路入口与旁通节流回路出口相连通，所述主供液回路入口与主供液回路出口连通，分属于两个不同回路；所述旁通节流回路出口与第五管道相连通。

优选地，所述冷却液体管路组件用于连接冷凝器的冷却液液包与磁悬浮离心式压缩机的压缩机冷却液接口；所述排气管路组件包括第六管道，所述第六管道上设有冷却液视镜、过滤器、电磁阀和手动截止阀。

优选地，所述机组单元设置为一个；所述第一前水室端盖、第一后水室端盖、第二前水室端盖和第二后水室端盖的结构均设为四流程。

优选地，所述机组单元设置为两个；所述第一前水室端盖、第一后水室端盖、第二前水室端盖和第二后水室端盖的结构均设为两流程，所述两个机组单元通过第一前水室端盖、第一后水室端盖、第二前水室端盖和第二后水室端盖相连接。

优选地，所述机组单元设置为三个；所述第一前水室端盖、第一后水室端盖、第二前水室端盖和第二后水室端盖的结构均设为单流程，所述三个机组单元通过第一前水室端盖、第一后水室端盖、第二前水室端盖和第二后水室端盖相连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用特殊结构的气液分离器，使得机组适应任何工况及负荷变化，完全杜绝压缩机回气带液，从而确保压缩机安全可靠运行。

2、本发明采用多压缩机多系统的模块化的设计，使得每个压缩机对应独立的系统，单个模块体积较小，可按模块化生产和分体运输，非常方便地进入改造现场，且便于现场拼装组合；且每个压缩机对应独立的循环系统，单个系统出现故障不影响其他系统运行。

3、本发明采用了可变流程蒸发器和冷凝器，蒸发器和冷凝器布管区域均为多流程设计，通过选择不同隔筋结构的水室端盖即可实现流程转换，以适用单个压缩机或多个压缩机的系统，保证换热器内水流速始终在合理范围内，从而保证换热效果及机组能效。

4、本发明采用降膜式蒸发器，较传统满液式蒸发器对工况或负荷变化适应性更强，大大降低回气带液的可能性，使压缩机运行更加安全、可靠。

5、本发明可用于中央空调制冷、水源热泵采暖及工业冷却等场合，节能高效、安全可靠，可替代传统干式、满液式和普通降膜式螺杆或离心式冷水/热泵机组，具有广泛的推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的主视图。

图2是图1所示沿a向的投影视图。

图3是图1所示沿b向的投影视图。

图4是图1所示沿c向的投影视图。

图5是图1所示沿d-d向的剖视图。

图6是图1所示沿e-e向的剖视图。

图7是图1的局部剖视图。

图8是本发明实施例2的主视图。

图9是图8所示沿a向的投影视图。

图10是图8所示沿b向的投影视图。

图11是图8所示沿c向的投影视图。

图12是图8所示沿d-d向的剖视图。

图13是图8所示沿e-e向的剖视图。

图14是本发明实施例3的主视图。

图15是图14所示沿a向的投影视图。

图16是图14所示沿b向的投影视图。

图17是图14所示沿c向的投影视图。

图18是图14所示沿d-d向的剖视图。

图19是图14所示沿e-e向的剖视图。

其中，1、磁悬浮离心式压缩机；1.1、排气口；1.2、进气口；1.3、压缩机冷却液接口；1.4、补气口；

2、排气管路组件；2.1、排气止回阀；

3、冷凝器；3.1、第一前管板；3.2、第一筒体；3.3、进气管；3.4、进气挡气板；3.5、第一检修阀；3.6、第一安全阀；3.7、冷凝换热管；3.8、冷凝换热管支撑板；3.9、第一后管板；3.10、第一后水室端盖；3.11、第一前水室端盖；3.12、冷却液液包；3.13、过冷室封板；3.14、过冷室折流板；3.15、过冷换热管；3.16、出液管；3.17、视镜；

4、供液管路组件；4.1、截止阀；4.2、干燥过滤器；4.3、经济器电子膨胀阀；4.4、经济器；4.4.1、旁通节流回路入口；4.4.2、旁通节流回路出口；4.4.3、主供液回路入口；4.4.4、主供液回路出口；4.5、供液电子膨胀阀；4.6、旁通电磁阀；4.7、旁通孔板；4.8、经济器出气止回阀；

5、降膜式蒸发器；5.1、第二前管板；5.2、第二筒体；5.3、出气变径管；5.4、回液流口；5.5、第二检修阀；5.6、第二安全阀；5.7、供液管；5.8、降膜分配器入口接管；5.9、降膜分配器；5.10、降膜蒸发换热管；5.11、换热管支撑板；5.12、第二后管板；5.13、第二后水室端盖；5.14、第二前水室端盖；5.15、液位计组件；5.16、上视镜；5.17、下视镜；

6、回气气液分离器；6.1、进气口接管；6.2、滤网除液器；6.3、滤网除液器；6.4、回气弯管；6.5、回气变径管；6.6、出气口接管；6.7、第一端盖板；6.8、第三筒体；6.9、第二端盖板；6.10、出液接口；6.11、出液截止阀；6.12、出液连接管；

7、外纵支撑；7.1、冷却液视镜；7.2、过滤器；7.3、电磁阀；7.4、手动截止阀。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例1

参照图1-7，一种模块化磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水热泵机组,由一个机组单元组成，下述第一前水室端盖3.11、第一后水室端盖3.10、第二前水室端盖5.14和第二后水室端盖5.13的结构均设为四流程；所述机组单元包括：磁悬浮离心式压缩机1、冷凝器3、降膜式蒸发器5、回气气液分离器6和电控柜。

磁悬浮离心式压缩机1通过排气管路组件2与冷凝器3相连接，冷凝器3通过供液管路组件4分别与降膜式蒸发器5和磁悬浮离心式压缩机1相连接，磁悬浮离心式压缩机1通过冷却液体管路组件7与冷凝器3相连接；降膜式蒸发器5依次与回气气液分离器6、磁悬浮离心式压缩机1连接。

参照图1、7，冷凝器3包括第一筒体3.2；第一筒体3.2的上端设有进气管3.3、第一检修阀3.5和第一安全阀3.6，第一筒体3.2的内部位于进气管3.3处设有进气挡气板3.4；第一筒体3.2的前端设有第一前管板3.1，第一前管板3.1的前端设有第一前水室端盖3.11；第一筒体3.2的后端设有第一后管板3.9，第一后管板3.9的后端设有第一后水室端盖3.10；第一筒体3.2的下端设有冷却液液包3.12和出液管3.16；第一筒体3.2的内上部设有冷凝换热管3.7和冷凝换热管支撑板3.8，第一筒体3.2的内下部设有过冷换热管3.15、过冷室折流板3.14和过冷室封板3.13；第一筒体3.2的外侧部设有视镜3.17；冷凝换热管3.7在冷凝换热管支撑板3.8上按照四个区域进行排布，可适应不同模块组合的流程转换。

参照图1、7，降膜式蒸发器5包括第二筒体5.2；第二筒体5.2的上端设有出气变径管5.3、回液流口5.4、第二检修阀5.5、第二安全阀5.6和供液管5.7；第二筒体5.2的前端设有第二前管板5.1，第二前管板5.1的前端设有第二前水室端盖5.14；第二筒体5.2的后端设有第二后管板5.12，第二后管板5.12的后端设有第二后水室端盖5.13；第二筒体5.2的下端设有液位计组件5.15；第二筒体5.2的内部设有降膜分配器5.9、降膜蒸发换热管5.10和换热管支撑板5.11；降膜分配器5.9通过降膜分配器入口接管5.8与供液管5.7连接；第二筒体5.2的外侧部设有上视镜5.16和下视镜5.17；降膜蒸发换热管5.10在所述换热管支撑板5.11上按照四个区域进行排布，可适应不同模块组合的流程转换。

参照图1、7，回气气液分离器6包括第三筒体6.8，第三筒体6.8由滤网除液器6.2分隔出第一腔室和第二腔室，所述第一腔室的外端设有第一端盖板6.7，所述第二腔室的外端设有第二端盖板6.9；所述第二腔室内设有回气弯管6.4，第一端盖板6.7上设有出气口接管6.6，回气弯管6.4贯穿滤网除液器6.3通过回气变径管6.5与出气口接管6.6连接；所述第一腔室的下端设有进气口接管6.1，所述第二腔室的下端设有出液接口6.10，出液接口6.10上设有出液截止阀6.11；进气口接管6.1与出气变径管5.3相连通，出气口接管6.6与磁悬浮离心式压缩机1的进气口1.2相连通，出液截止阀6.11通过出液连接管6.12与回液流口5.4相连通；回气气液分离器6分离区出的液体制冷剂从出液接口6.10流出铜管管路依次经过出液截止阀6.11、出液连接管6.12、回液流口5.4回流至降膜式蒸发器5内。

参照图1，排气管路组件2用于连接磁悬浮离心式压缩机1的排气口1.1与冷凝器3的进气管3.3；排气管路组件2包括第一管道，所述第一管道上设有排气止回阀2.1，排气止回阀2.1用于防止磁悬浮离心式压缩机1在停机时排气倒灌回压缩机，导致压缩机反转，从而保护磁悬浮离心式压缩机1。

参照图1、2，供液管路组件4包括干燥过滤器4.2和经济器4.4；干燥过滤器4.2通过第二管道与出液管3.16相连接，所述第二管道上设有截止阀4.1；干燥过滤器4.2通过第三管道与经济器4.4相连接，第三管道上设有经济器电子膨胀阀4.3；经济器4.4通过第四管道与供液管5.7相连接，第四管道上设有供液电子膨胀阀4.5、旁通电磁阀4.6和旁通孔板4.7；经济器4.4通过第五管道与磁悬浮离心式压缩机1的补气口1.4相连接，第五管道上设有经济器出气止回阀4.8。

经济器4.4为板式换热器，经济器4.4上设有旁通节流回路入口4.4.1、旁通节流回路出口4.4.2、主供液回路入口4.4.3和主供液回路出口4.4.4；旁通节流回路入口4.4.1与旁通节流回路出口4.4.2相连通，主供液回路入口4.4.3与主供液回路出口4.4.4连通，分属于两个不同回路；旁通节流回路出口4.4.2与所述第五管道相连通。

参照图1、4，冷却液体管路组件7用于连接冷凝器3的冷却液液包3.12与磁悬浮离心式压缩机1的压缩机冷却液接口1.3；排气管路组件2包括第六管道，所述第六管道自下向上依次设有冷却液视镜7.1、过滤器7.2、电磁阀7.3和手动截止阀7.4。

实施例2

参照图8-13，一种模块化磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水热泵机组,与实施例1不同的是，本实施例由两个机组单元组成；第一前水室端盖3.11、第一后水室端盖3.10、第二前水室端盖5.14和第二后水室端盖5.13的结构均设为两流程，所述两个机组单元通过第一前水室端盖3.11、第一后水室端盖3.10、第二前水室端盖5.14和第二后水室端盖5.13相连接。

实施例3

参照图14-19，一种模块化磁悬浮离心式蒸气压缩循环冷水热泵机组,与实施例1不同的是，本实施例由三个机组单元组成；第一前水室端盖3.11、第一后水室端盖3.10、第二前水室端盖5.14和第二后水室端盖5.13的结构均设为单流程，所述三个机组单元通过第一前水室端盖3.11、第一后水室端盖3.10、第二前水室端盖5.14和第二后水室端盖5.13相连接。

本发明机组的运行原理如下：制冷剂气体经磁悬浮离心式压缩机1压缩后，变为高压高温的气体制冷剂经过排气管路组件2进入冷凝器3内，气体制冷剂与冷凝换热管3.7内的冷却水进行热交换从而冷凝成液体制冷剂，液体制冷剂进过冷室过冷后，从冷凝器3的出液管3.16流出的液体制冷剂通过管路依次经过截止阀4.1、干燥过滤器4.2后进入经济器4.4的主供液回路入口4.4.3，再从经济器4.4的主供液回路出口4.4.4流出，进入供液电子膨胀阀4.5的入口，液体制冷剂经过节流膨胀后从供液电子膨胀阀4.5的出口进入降膜式蒸发器5的供液管5.7内，再经过与供液管5.7连通的降膜分配器入口接管5.8进入降膜分配器5.9内，降膜分配器5.9经液体制冷剂分配至降膜蒸发换热管5.10外表面上，液体制冷剂与降膜蒸发换热管5.10的载冷剂进行热交换从而蒸发为气体制冷剂，气体制冷剂通过出气变径管5.3进入回气气液分离器6的进气口接管6.1，经过回气气液分离器6气液分离器后进入磁悬浮离心式压缩机1的进气口1.2，从而完成循环。

如图8-13所示，双单元机组为两个机组单元的模块组合；如图14-19所示，三单元机组为三个机组单元的模块组合。单单元机组的冷凝器与蒸发器的水室端盖结构为四流程，双单元机组的冷凝器与蒸发器的水室端盖结构为两流程，三单元机组的冷凝器与蒸发器的水室端盖结构为单流程。本发明通过使用不同流程的水室端盖进行机组的模块化组合，从而保证不同容量（不同数量压缩机）机组的换热器内水流速始终在合理范围内，从而保证换热效果及机组能效；模块化设计方便组合和拆解，单个模块体积较小，可按模块化生产和分体运输，非常方便地进入改造现场，且便于现场拼装组合；且每个压缩机对应独立的循环系统，单个系统出现故障不影响其他系统运行。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。