專(zhuān)利名稱(chēng)：海水源熱泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的海水源熱泵機(jī)組，是直接利用海水作為冷熱源進(jìn)行制冷/制熱的一種設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于海水對(duì)黑色金屬和有色金屬存在嚴(yán)重腐蝕，因此傳統(tǒng)制冷空調(diào)領(lǐng)域?qū)Ｋ茉蠢蒙跎?，目前還沒(méi)有海水源冷水(熱泵)機(jī)組。如果要利用海水作為冷熱源，需要增加一套中間換熱器進(jìn)行二次換熱(參見(jiàn)圖4)，該方式存在以下幾個(gè)弊端一、增加了空調(diào)系統(tǒng)造價(jià)需增加價(jià)格昂貴的耐腐蝕換熱器(如鈦合金板換熱器)以及中間循環(huán)系統(tǒng)；二、增加了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用由于二次循環(huán)水泵耗電，機(jī)組運(yùn)行效率下降，生產(chǎn)成本增加；三、海水溫度較低時(shí)無(wú)法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺陷，提供一種海水可以直接進(jìn)入水源熱泵機(jī)組與制冷劑進(jìn)行熱量交換的海水源熱泵機(jī)組。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種海水源熱泵機(jī)組，它具有制冷壓縮機(jī)，制冷壓縮機(jī)通過(guò)管路分別與滿(mǎn)液式蒸發(fā)器、水冷殼管式冷凝器連通，滿(mǎn)液式蒸發(fā)器通過(guò)管路、節(jié)流裝置與水冷殼管式冷凝器連通，組成制冷(熱)循環(huán)系統(tǒng)所述滿(mǎn)液式蒸發(fā)器具有一個(gè)筒體，筒體內(nèi)設(shè)有耐腐蝕換熱管，筒體的端部設(shè)有耐腐蝕管板，耐腐蝕換熱管固定在耐腐蝕管板上，在筒體的一端連接有水箱，水箱上設(shè)有進(jìn)水口、出水口，水箱與耐腐蝕換熱管的管腔連通，在筒體的另一端連接有回水水室，回水水室與耐腐蝕換熱管的管腔連通，在筒體的頂端設(shè)有均氣板；所述水冷殼管式冷凝器與滿(mǎn)液式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)基本相同，不同點(diǎn)是水冷殼管式冷凝器的筒體的頂端不設(shè)均氣板。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，由于本發(fā)明使用了海水專(zhuān)用滿(mǎn)液式蒸發(fā)器和水冷殼管式冷凝器，機(jī)組的換熱器結(jié)構(gòu)安排為管程走水、殼程走制冷劑，換熱器采用特殊防腐蝕材料做成，海水直接進(jìn)入熱泵機(jī)組與制冷劑進(jìn)行熱量交換，取消了傳統(tǒng)中間換熱系統(tǒng)，縮小了傳熱溫差，提高了機(jī)組效率，既降低了生產(chǎn)成本，又能充分利用海水中蘊(yùn)藏的巨大能量，更好地保護(hù)環(huán)境。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地解釋說(shuō)明。


圖1-本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-本發(fā)明的滿(mǎn)液式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3-本發(fā)明的水冷殼管式冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-傳統(tǒng)二次換熱水源熱泵系統(tǒng)的工作流程圖。
附面說(shuō)明1滿(mǎn)液式蒸發(fā)器，2水冷殼管式冷凝器，3制冷壓縮機(jī)，4筒體，5水箱，6回水水室，7耐腐蝕管板，8耐腐蝕換熱管，9支撐板，10均氣板，11鋅棒，12進(jìn)水口，13出水口，14筒體，15水箱，16回水水室，17耐腐蝕管板，18耐腐蝕換熱管，19支撐板，20進(jìn)水口，21出水口，22鋅棒，23溫度傳感器，24節(jié)流裝置。
具體實(shí)施方案參見(jiàn)圖2，滿(mǎn)液式蒸發(fā)器1的筒體4可采用普通鋼板或者無(wú)縫鋼管材料制作，筒體4內(nèi)安裝若干根耐腐蝕換熱管8，耐腐蝕換熱管8可采用白銅(BFe30-1-1或者BFe10-1-1材料)制作，在筒體4的端部固定安裝帶孔的耐腐蝕管板7，耐腐蝕管板7可采用鋁青銅或鋁黃銅制作，將耐腐蝕換熱管8固定在耐腐蝕管板7的孔中，在筒體4內(nèi)還可以架設(shè)幾個(gè)支撐板9，用來(lái)穩(wěn)固耐腐蝕換熱管8，筒體4的一端連接水箱5，將水箱5隔為兩部分(也可并列設(shè)置兩個(gè)水箱)，分別設(shè)置進(jìn)水口12、出水口13，在筒體4的另一端連接回水水室6，回水水室6、水箱5與耐腐蝕換熱管8的管腔都是連通的，在筒體4的頂端安裝均氣板10，均氣板10的作用是防止工作時(shí)筒體4內(nèi)的制冷劑液體被壓縮機(jī)吸入
水冷殼管式冷凝器2的結(jié)構(gòu)與滿(mǎn)液式蒸發(fā)器1基本相同，參見(jiàn)圖3，它也具有筒體14、耐腐蝕換熱管18、耐腐蝕管板17、支撐板19、帶進(jìn)水口20和出水口21的水箱15、回水水室16等，不同之處在于水冷殼管式冷凝器筒體14的頂端不設(shè)均氣板；將滿(mǎn)液式蒸發(fā)器1、水冷殼管式冷凝器2、制冷壓縮機(jī)3、節(jié)流裝置24通過(guò)管路連通起來(lái)，如圖1所示，組成本發(fā)明的海水源熱泵機(jī)組。
工作原理，海水從滿(mǎn)液式蒸發(fā)器/水冷殼管式冷凝器的水箱進(jìn)水口進(jìn)入，流經(jīng)耐腐蝕換熱管——→回水水室——→耐腐蝕換熱管——→水箱，從出水口流出，制冷劑通入到筒體內(nèi)，即換熱器內(nèi)為管程走水、殼程走制冷劑，制冷劑與海水直接進(jìn)行熱量交換(制冷運(yùn)行時(shí)海水作為冷卻水進(jìn)入冷凝器，冷凝器內(nèi)的制冷劑氣體遇冷變?yōu)橹评鋭┮后w輸出，通過(guò)外置設(shè)備吸熱制冷；制熱運(yùn)行時(shí)海水作為熱源水進(jìn)入蒸發(fā)器，被輸入到蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑液體吸熱變?yōu)橹评鋭怏w輸出，通過(guò)外置設(shè)備吸冷放熱)。海水流量可通過(guò)外部系統(tǒng)調(diào)節(jié)，如海水循環(huán)量變頻控制等。
在滿(mǎn)液式蒸發(fā)器/水冷殼管式冷凝器的水箱和回水水室內(nèi)還可以設(shè)置化學(xué)電池的正極，如鋅棒11，鋅棒22，以海水為電解質(zhì)，盡量減少海水對(duì)管路的化學(xué)腐蝕。
另外，為了抑制藻類(lèi)植物在換熱管內(nèi)滋生影響換熱，在水冷殼管式冷凝器2的出水口21處還可以設(shè)置溫度傳感器23，使出水溫度低于設(shè)定值。
本發(fā)明直接利用海水作為冷熱源進(jìn)行制冷/制熱，省去了中間換熱系統(tǒng)，該機(jī)組蒸發(fā)器和冷凝器在結(jié)構(gòu)上作了特殊設(shè)計(jì)，采用直管、雙流程設(shè)計(jì)，便于維護(hù)，且凡是海水接觸部位均采取了有效防腐措施，具有非常好的應(yīng)用效果一、省去了中間二次換熱系統(tǒng)，成本降低。
傳統(tǒng)中間二次換熱系統(tǒng)該系統(tǒng)包括海水換熱器(如鈦合金板換熱器)、循環(huán)水泵、管路、閥門(mén)、循環(huán)液等，該部分造價(jià)加上普通制冷空調(diào)機(jī)組通常高于直接利用海水的海水源熱泵機(jī)組。
二節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)提高空調(diào)主機(jī)工作能力。
因?yàn)槭∪チ酥虚g換熱過(guò)程，所以可降低冷凝溫度(制冷運(yùn)行時(shí))，提高蒸發(fā)溫度(制熱運(yùn)行時(shí))，改善機(jī)組運(yùn)行條件，這樣有兩個(gè)好處(1)提高了機(jī)組效率。以某個(gè)型號(hào)機(jī)組為例，蒸發(fā)溫度的變化對(duì)機(jī)組參數(shù)和效率的影響見(jiàn)表一(以標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量、耗電量、能效比作為基準(zhǔn)值100％，表中數(shù)據(jù)為相對(duì)值)表一 蒸發(fā)溫度對(duì)機(jī)組性能參數(shù)影響(制熱運(yùn)行，海水作為熱源)

表二 冷凝溫度對(duì)機(jī)組性能參數(shù)影響(制冷運(yùn)行，海水作為冷源)

從表一、表二可看出，在工程運(yùn)用中，直接蒸發(fā)/冷凝較二次換熱可將蒸發(fā)溫度提高3～5℃，冷凝溫度提低3～5℃。因此，可降低機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用的10％左右，同時(shí)，沒(méi)有二次循環(huán)水泵(二次循環(huán)水泵耗電約占機(jī)組耗電的10％)，故，可將系統(tǒng)的綜合運(yùn)行成本減少20％。
(2)因?yàn)樘岣吡藱C(jī)組的制冷制熱能力，所以降低了空調(diào)設(shè)備的初期投入。
從上表可知，直接采用海水的機(jī)組，可將機(jī)組制冷能力提高5％左右，制熱能力提高10％以上，因此可降低設(shè)備的初期投入。
隨著該本發(fā)明技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，必將帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種海水源熱泵機(jī)組，其特征是，它具有制冷壓縮機(jī)(3)，制冷壓縮機(jī)(3)通過(guò)管路分別與滿(mǎn)液式蒸發(fā)器(1)、水冷殼管式冷凝器(2)連通，滿(mǎn)液式蒸發(fā)器(1)通過(guò)管路節(jié)流裝置(24)與水冷殼管式冷凝器(2)連通，所述滿(mǎn)液式蒸發(fā)器(1)具有筒體(4)，筒體(4)內(nèi)設(shè)有耐腐蝕換熱管(8)，筒體(4)的端部設(shè)有耐腐蝕管板(7)，耐腐蝕換熱管(8)固定在耐腐蝕管板(7)上，在筒體(4)的一端連接有水箱(5)，水箱(5)上設(shè)有進(jìn)水口(12)、出水口(13)，水箱(5)與耐腐蝕換熱管(8)的管腔連通，在筒體(4)的另一端連接有回水水室(6)，回水水室(6)與耐腐蝕換熱管(8)的管腔連通，在筒體(4)的頂端設(shè)有均氣板(10)，所述水冷殼管式冷凝器(2)具有筒體(14)，筒體(14)內(nèi)設(shè)有耐腐蝕換熱管(18)，筒體(14)的端部設(shè)有耐腐蝕管板(17)，耐腐蝕換熱管(18)固定在耐腐蝕管板(17)上，在筒體(14)的一端連接有水箱(15)，水箱(15)上設(shè)有進(jìn)水口(20)、出水口(21)，水箱(15)與耐腐蝕換熱管(18)的管腔連通，在筒體(14)的另一端連接有回水水室(16)，回水水室(16)與耐腐蝕換熱管(18)的管腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水源熱泵機(jī)組，其特征是，在所述滿(mǎn)液式蒸發(fā)器(1)的水箱(5)和回水水室(6)內(nèi)設(shè)有化學(xué)電池的正極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水源熱泵機(jī)組，其特征是，在所述水冷殼管式冷凝器(2)的水箱(15)和回水水室(16)內(nèi)設(shè)有化學(xué)電池的正極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水源熱泵機(jī)組，其特征是，在所述水冷殼管式冷凝器(2)的出水口(21)處設(shè)有溫度傳感器(23)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種海水源熱泵機(jī)組，特點(diǎn)是，它是由制冷壓縮機(jī)、滿(mǎn)液式蒸發(fā)器、水冷殼管式冷凝器通過(guò)管路連通組成的制冷(熱)循環(huán)系統(tǒng)，機(jī)組的換熱器結(jié)構(gòu)安排為管程走水、殼程走制冷劑，換熱器采用特殊防腐蝕材料制成，海水直接進(jìn)入熱泵機(jī)組與制冷劑進(jìn)行熱量交換，取消了傳統(tǒng)中間換熱系統(tǒng)，縮小了傳熱溫差，提高了機(jī)組效率，既降低了生產(chǎn)成本，又能充分利用海水中蘊(yùn)藏的巨大能量，更好地保護(hù)環(huán)境。
文檔編號(hào)F24F5/00GK1598444SQ20041003542
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月19日
發(fā)明者周德超, 林紹風(fēng), 萬(wàn)淑敏, 孟慶山, 祝建軍 申請(qǐng)人:煙臺(tái)藍(lán)德空調(diào)工業(yè)科技有限公司