热泵机组及热泵系统的制作方法

专利2025-03-26  18


本申请涉及热泵领域,尤其涉及一种热泵机组及热泵系统。


背景技术:

1、对于近年来离心式热泵机组的发展,工业环境中对其的需求已不再仅仅为输出高温热水。

2、随着食品行业及工业的发展,对于水蒸汽的需求越来越凸显,原本水蒸汽仅依靠烧锅炉获取,但通过烧锅炉获取蒸汽的效率较低,能耗较大,而通过离心式热泵机组来获取蒸汽成一项新的选择。

3、从离心式热泵机组中将水转化为水蒸气的难度巨大且需解决的问题较多,通过提高进水温度是常规方法,但是提高进水温度需要在前端配置设备拉升水温,成本较高,配套设施及场地空间有要求。另外可以采用多级热泵串联,串联热泵离心机系统运行时,温度可以达到100℃以上,但与之对应的,也是的润滑油温度急剧升高。润滑油在高温情况下对压缩机轴承的润滑效果极差,起不到保护轴承的作用,因此需要有效降低油温;再者压缩机长时间处于高温环境下运行需要有效地降低电机温度,避免电机超温烧坏。上述因素制约了离心式热泵机组的运行稳定性。


技术实现思路

1、本申请提供一种热泵机组及热泵系统,以解决润滑油高温失效和改善压缩机的轴承冷却问题,提高热泵机组的运行稳定性。

2、第一方面,本申请提供一种热泵机组,包括蒸发器、蒸汽发生器、节流件、压缩机组件,所述蒸汽发生器设有热交换连接的冷媒侧和蒸发侧,所述蒸发器、所述压缩机组件、所述蒸汽发生器的冷媒侧和所述节流件串接形成冷媒回路;还包括:

3、润滑油箱;

4、油冷回路,连接于所述润滑油箱和所述压缩机组件之间,用于循环输送润滑油以对所述压缩机组件的轴承进行润滑冷却;

5、油冷换热器组件,设有热交换连接的润滑油侧和冷却水侧,所述油冷换热器组件的润滑油侧与所述润滑油箱连通;

6、水冷流路,与所述油冷换热器组件的冷却水侧连通,用于向所述油冷换热器组件的冷却水侧通入冷却水。

7、在一些实施例中,所述压缩机组件包括一级压缩机和二级压缩机,所述油冷回路包括连接所述一级压缩机的第一油冷回路和连接所述二级压缩机的第二油冷回路;

8、所述油冷换热器组件包括第一换热器和第二换热器,所述第一换热器的润滑油侧连接于所述第一油冷回路,所述第二换热器的润滑油侧连接于所述第二油冷回路;

9、所述水冷流路包括第一水冷支路和第二水冷支路,所述第一换热器的冷却水侧连接于所述第一水冷支路,所述第二换热器的冷却水侧连接于所述第二水冷支路。

10、在一些实施例中,所述第一油冷回路设有用于检测润滑油温的第一温度传感器,所述第一水冷支路设有用于调节冷却水流量的第一调节阀;

11、和/或,所述第二油冷回路设有用于检测润滑油温的第二温度传感器,所述第二水冷支路设有用于调节冷却水流量的第二调节阀。

12、在一些实施例中,所述第一油冷回路设有第一油过滤器,所述第二油冷回路设有第二油过滤器。

13、在一些实施例中,还包括冷媒冷却流路、第三换热器和第三水冷支路;

14、所述第三换热器设有热交换连接的冷媒侧和冷却水侧,所述第三换热器的冷媒侧连接于所述冷媒冷却流路,所述第三换热器的冷却水侧连接于所述第三水冷支路;

15、所述冷媒冷却流路连接所述蒸汽发生器的冷媒侧出口和所述蒸发器之间,所述一级压缩机和/或所述二级压缩机的电机设有冷媒冷却流道,所述冷媒冷却流道连接于所述第三换热器的冷媒侧出口和所述蒸发器之间。

16、在一些实施例中,所述冷媒冷却流路包括第一冷媒支路和第二冷媒支路,所述一级压缩机的冷媒冷却流道连接于所述第一冷媒支路,所述二级压缩机的冷媒冷却流道连接于所述第二冷媒支路。

17、在一些实施例中,所述第三换热器的冷媒侧出口设有用于检测冷媒温度的第三温度传感器,所述第三水冷支路设有用于调节冷却水流量的第三调节阀。

18、在一些实施例中,所述一级压缩机的冷媒冷却流道出口设有用于检测冷媒温度的第四温度传感器,所述第一冷媒支路设有用于调节冷媒流量的第四调节阀;

19、和/或,所述二级压缩机的冷媒冷却流道出口设有用于检测冷媒温度的第五温度传感器,所述第二冷媒支路设有用于调节冷媒流量的第五调节阀。

20、在一些实施例中,所述蒸汽发生器的蒸发侧设有补水口和蒸汽出口,所述第一水冷支路、所述第二水冷支路和所述第三水冷支路中至少一者的出口连接至所述补水口。

21、第二方面,本申请提供一种热泵系统,包括供水模块和上述任一项所述的热泵机组,所述供水模块连接所述水冷流路和所述蒸汽发生器的蒸发侧;且当所述热泵机组包括第三水冷支路时,所述供水模块连接所述第三水冷支路。

22、在一些实施例中,所述供水模块包括软水装置和水箱,所述水箱的进水口连接所述软水装置的出水口。

23、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:蒸发器蒸发后的冷媒进入压缩机组件被压缩成为高温高压的气态冷媒,然后从压缩机组件的排气口进入蒸汽发生器的冷媒侧进行冷凝放热,加热蒸汽发生器的蒸发侧的水并使其蒸发产生蒸汽;油冷回路能够使润滑油在润滑油箱和压缩机组件的轴承处之间循环流动,对压缩机组件的轴承进行润滑。

24、通过将油冷换热器组件的润滑油侧和润滑油箱连通,借助水冷流路向油冷换热器组件的冷却水侧通入冷却水,使流向或流出润滑油箱的润滑油能够在油冷换热器组件处与冷却水换热,显著降低了润滑油温度,有效防止润滑油高温失效的同时,能够借助润滑油对压缩机组件的轴承进行充分冷却,提高热泵机组的运行稳定性。



技术特征:

1.一种热泵机组,包括蒸发器、蒸汽发生器、节流件、压缩机组件,所述蒸汽发生器设有热交换连接的冷媒侧和蒸发侧,所述蒸发器、所述压缩机组件、所述蒸汽发生器的冷媒侧和所述节流件连接形成冷媒回路;其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的热泵机组,其特征在于,所述压缩机组件包括一级压缩机和二级压缩机,所述油冷回路包括连接所述一级压缩机的第一油冷回路和连接所述二级压缩机的第二油冷回路;

3.根据权利要求2所述的热泵机组,其特征在于,所述第一油冷回路设有用于检测润滑油温的第一温度传感器,所述第一水冷支路设有用于调节冷却水流量的第一调节阀;

4.根据权利要求2所述的热泵机组,其特征在于,所述第一油冷回路设有第一油过滤器,所述第二油冷回路设有第二油过滤器。

5.根据权利要求2所述的热泵机组,其特征在于,还包括冷媒冷却流路、第三换热器和第三水冷支路;

6.根据权利要求5所述的热泵机组,其特征在于,所述冷媒冷却流路包括第一冷媒支路和第二冷媒支路,所述一级压缩机的冷媒冷却流道连接于所述第一冷媒支路,所述二级压缩机的冷媒冷却流道连接于所述第二冷媒支路。

7.根据权利要求6所述的热泵机组,其特征在于,所述第三换热器的冷媒侧出口设有用于检测冷媒温度的第三温度传感器,所述第三水冷支路设有用于调节冷却水流量的第三调节阀。

8.根据权利要求7所述的热泵机组,其特征在于,所述一级压缩机的冷媒冷却流道出口设有用于检测冷媒温度的第四温度传感器,所述第一冷媒支路设有用于调节冷媒流量的第四调节阀;

9.根据权利要求5-8任一项所述的热泵机组,其特征在于,所述蒸汽发生器的蒸发侧设有补水口和蒸汽出口,所述第一水冷支路、所述第二水冷支路和所述第三水冷支路中至少一者的出口连接至所述补水口。

10.一种热泵系统,其特征在于,包括供水模块和权利要求1-9任一项所述的热泵机组,所述供水模块连接所述水冷流路和所述蒸汽发生器的蒸发侧;且当所述热泵机组包括第三水冷支路时,所述供水模块连接所述第三水冷支路。

11.根据权利要求10所述的热泵系统,其特征在于,所述供水模块包括软水装置和水箱,所述水箱的进水口连接所述软水装置的出水口。


技术总结
本申请涉及热泵领域,特别涉及一种热泵机组及热泵系统。热泵机组包括蒸发器、蒸发发生器、节流件、压缩机组件、润滑油箱、油冷回路、油冷换热器组件及水冷流路;油冷回路连接润滑油箱和压缩机组件,用来对压缩机组件的轴承进行润滑和冷却;油冷换热器组件的润滑油侧和润滑油箱连通,冷却水侧则和水冷流路连通,以便通过水冷流路送入冷却水对流向或流出润滑油箱的润滑油进行冷却。上述热泵机组能够防止润滑油因高温失效,同时能够对压缩机组件的轴承进行充分冷却,提高热泵机组的运行稳定性。

技术研发人员:曹理恒,周宇,周堂,华超
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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