專利名稱：環(huán)保、無氟超低溫庫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超低溫技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種環(huán)保、無氟超低溫庫。
背景技術(shù)：
目前，在制冷技術(shù)領(lǐng)域，按冷藏設(shè)計溫度分為高溫、中溫、低溫和超低溫四大類冷 庫。超低速凍庫也叫超低溫冷庫。主要用于低溫醫(yī)療、低溫儲存、低溫電子器件冷卻、氣體 低溫液化和純化、紅外系統(tǒng)、真空冷凍及干燥及提供低溫環(huán)境實驗設(shè)備等。主要用戶有電子 產(chǎn)業(yè)、衛(wèi)生醫(yī)療業(yè)、高等院校及科研機構(gòu)等。目前，國內(nèi)基本沒有超低溫庫，國內(nèi)需求的超低 溫冷庫主要依賴進口，價格昂貴。目前，國內(nèi)或國外的超低溫庫的制冷系統(tǒng)多是采用兩級復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，制冷溫 度只能達到_30°C至_80°C，而且，制冷量低，降溫速度慢。同時，大多使用Rl2、R22、R500、 R13、R503等中、低溫制冷劑，加重地球的溫室效應(yīng)，其中含有的氯元素會對大氣臭氧層產(chǎn)生 破壞作用。而三級復(fù)疊式制冷系統(tǒng)都處于研究階段，還沒有得到產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種采用三級復(fù)疊制冷系統(tǒng)，降 溫速度快，制冷溫度低，應(yīng)用環(huán)保型制冷劑，冷量損失小的超低溫庫。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種環(huán)保、無氟超低溫庫，其特征在于，包括庫體、冷卻水系統(tǒng)、由高溫級制冷循 環(huán)系統(tǒng)、中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)和低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)組成的三級復(fù)疊制冷系統(tǒng)；所述庫體 由聚氨酯三層芯板制作而成，所述庫體上安裝有內(nèi)層門和外層門，所述庫體墻板內(nèi)置平衡 窗；所述所述高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)包括高溫級壓縮機、水冷冷凝器、儲液器、高溫級視液鏡、 高溫級干燥過濾器、高溫級電磁閥、高溫級熱力膨脹閥，所述高溫級熱力膨脹閥與高溫級冷 凝蒸發(fā)器，所述高溫級壓縮機的制冷劑出口與水冷冷凝器、儲液器、高溫級視液鏡、高溫級 干燥過濾器、高溫級電磁閥、高溫級熱力膨脹閥依次連接，所述高溫級熱力膨脹閥與高溫級 冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)進口連接，所述高溫級冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)出口與所述高溫級壓縮機的制 冷劑入口連接，所述高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑為R404a ；所述中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng) 包括中溫級壓縮機、中溫級油分離器、中溫級壓縮機排氣冷卻器、所述高溫級冷凝蒸發(fā)器、 中溫級視液鏡、中溫級干燥過濾器、中溫級電磁閥、中溫級回熱器、中溫級熱力膨脹閥、中溫 級冷凝蒸發(fā)器、中溫級泄壓閥、中溫級膨脹罐、中溫級毛細管，所述中溫級制冷壓縮機的制 冷劑出口依次與中溫級油分離器、中溫級壓縮機排氣冷卻器連接，所述中溫級壓縮機排氣 冷卻器與所述高溫級冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)入口連接，所述高溫級冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)出口依次 與中溫級視液鏡、中溫級干燥過濾器、中溫級電磁閥、中溫級回熱器的殼側(cè)進口連接，所述 中溫級回熱器的殼側(cè)出口與所述中溫級壓縮機的制冷劑入口連接，所述中溫級回熱器的管 側(cè)進口與所述中溫級冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)出口連接，所述中溫級回熱器的管側(cè)出口通過中溫 級熱力膨脹閥與所述中溫級冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)進口連接，所述中溫級膨脹罐的一個接口通過中溫級泄壓閥與所述中溫級壓縮機的排氣口連接，所述中溫級膨脹罐的另一個接口通過 中溫級毛細管與所述中溫級壓縮機的進氣口連接，所述中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑為 R23;所述低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)包括低溫級壓縮機、低溫級油分離器、低溫級排氣冷卻器、所 述中溫級冷凝蒸發(fā)器、低溫級視液鏡、低溫級干燥過濾器、低溫級電磁閥、低溫級回熱器、低 溫級熱力膨脹閥、低溫級蒸發(fā)器、低溫級膨脹罐、低溫級毛細管，所述低溫級壓縮機的制冷 劑出口依次與低溫級油分離器、低溫級壓縮機排氣冷卻器連接，所述低溫級壓縮機排氣冷 卻器與所述中溫級冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)進口連接，所述中溫級冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)出口與低溫 級視液鏡、低溫級干燥過濾器、低溫級電磁閥、低溫級回熱器的殼側(cè)進口依次連接，所述低 溫級回熱器的殼側(cè)出口與所述低溫級壓縮機的制冷劑進口連接，所述低溫級回熱器的管側(cè) 出口通過所述低溫級熱力膨脹閥與所述低溫級蒸發(fā)器的進口連接，所述低溫級蒸發(fā)器的出 口與所述低溫級回熱器的管側(cè)進口連接，所述低溫級膨脹罐的一個接口通過低溫級泄壓閥 與所述低溫級壓縮機的排氣口連接，所述低溫級膨脹罐的另一個接口通過低溫級毛細管與 所述低溫級壓縮機的進氣口連接，所述低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑為R14。其中，高溫 級熱力膨脹閥的感溫包放置在高溫級冷凝蒸發(fā)器與高溫級壓縮機之間的水平管路上，中溫 級熱力膨脹閥的感溫包放置在中溫級回熱器與中溫級冷凝蒸發(fā)器之間的水平管路上，低溫 級熱力膨脹閥的感溫包放置在低溫級蒸發(fā)器與低溫級回熱器之間的水平管路上。所述冷卻 水系統(tǒng)中冷卻塔的冷卻水出口依次與水冷冷凝器、中溫級壓縮機排氣冷卻器、低溫級壓縮 機排氣冷卻器串聯(lián)，所述低溫級壓縮機排氣冷卻器的冷卻水出口與所述冷卻塔的進水口連 接。 所述低溫級蒸發(fā)器安裝在庫體頂部。所述內(nèi)層門為鐵質(zhì)門，所述外層門為聚氨酯保溫板門。電源分別與高溫級壓縮機和中溫級延時開關(guān)連接，所述中溫級延時開關(guān)分別與中 溫級壓縮機和低溫級延時開關(guān)連接，所述低溫級延時開關(guān)與所述低溫級壓縮機連接。本發(fā)明具有下述技術(shù)效果1.本發(fā)明的環(huán)保、無氟超低溫庫采用三級復(fù)疊制冷循環(huán)系統(tǒng)，通過三個單級蒸氣 壓縮制冷系統(tǒng)串聯(lián)而成，制冷溫度低，可以達到-110°C，而且大大降低了庫內(nèi)溫度由室溫降 到-110°c時所需的時間，制冷系數(shù)在-110°c時達到0. 2。2.本發(fā)明的環(huán)保、無氟超低溫庫的三級復(fù)疊制冷循環(huán)系統(tǒng)所使用的三種制冷劑為 綠色無氟制冷劑，ODP都為0，R23的GWP也很小，避免了對大氣臭氧層的破壞及對溫室效應(yīng) 的加劇，有利于對環(huán)境的保護。3.本發(fā)明的環(huán)保、無氟超低溫庫的庫體采用聚氨酯泡沫三層夾芯板與雙層門的結(jié) 合，防止漏冷措施優(yōu)良，保溫效果好，庫內(nèi)可用空間大。而且，墻板內(nèi)置平衡窗，保證了在溫 度降低的過程中庫內(nèi)外壓力的平衡，保證了庫體的強度與嚴密性。


圖1為本發(fā)明環(huán)保、無氟超低溫庫制冷系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明詳細說明。
本發(fā)明的環(huán)保、無氟超低溫庫系統(tǒng)包括庫體、冷卻水系統(tǒng)、由高溫級制冷循環(huán)系 統(tǒng)、中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)和低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)組成的三級復(fù)疊制冷系統(tǒng)。所述庫體由聚 氨酯三層芯板制作而成，所述庫體上安裝有內(nèi)層門和外層門，所述庫體墻板內(nèi)置平衡窗。平 衡窗根據(jù)庫內(nèi)空間的大小可以選擇一個或兩個。其中，所述內(nèi)層門為鐵質(zhì)門，所述外層門為 聚氨酯保溫板門。內(nèi)層門使庫內(nèi)空氣向兩側(cè)對流，外層門與內(nèi)層門之間的空氣只能以導(dǎo)熱 的形式散冷，相當于增加了一層空氣熱阻，可有效防止冷量散失，大大降低了漏冷損失。
本發(fā)明制冷系統(tǒng)的示意圖如圖1所示，所述高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)包括高溫級壓縮 機1、水冷冷凝器2、儲液器3、高溫級視液鏡4、高溫級干燥過濾器5、高溫級電磁閥6、高溫 級熱力膨脹閥7、高溫級冷凝蒸發(fā)器8，所述高溫級壓縮機1的制冷劑出口與水冷冷凝器2、 儲液器3、高溫級視液鏡4、高溫級干燥過濾器5、高溫級電磁閥6、高溫級熱力膨脹閥7依次 連接，所述高溫級熱力膨脹閥7與高溫級冷凝蒸發(fā)器8的管側(cè)進口連接，所述高溫級冷凝蒸 發(fā)器8的管側(cè)出口與高溫級壓縮機1的制冷劑入口連接，所述高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制 冷劑為R404a。所述中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)包括中溫級壓縮機14、中溫級油分離器15、中溫 級壓縮機排氣冷卻器29、高溫級冷凝蒸發(fā)器8、中溫級視液鏡9、中溫級干燥過濾器10、中溫 級電磁閥11、中溫級回熱器12、中溫級熱力膨脹閥28、中溫級冷凝蒸發(fā)器13、中溫級泄壓閥 16、中溫級膨脹罐17、中溫級毛細管32，所述中溫級制冷壓縮機14的制冷劑出口依次與中 溫級油分離器15、中溫級壓縮機排氣冷卻器29連接，所述中溫級壓縮機排氣冷卻器29與高 溫級冷凝蒸發(fā)器8的殼側(cè)入口連接，高溫級冷凝蒸發(fā)器8的殼側(cè)出口依次與中溫級視液鏡 9、中溫級干燥過濾器10、中溫級電磁閥11、中溫級回熱器12的殼側(cè)進口連接，中溫級回熱 器12的殼側(cè)出口與中溫級壓縮機14的制冷劑入口連接，中溫級回熱器12的管側(cè)進口與中 溫級冷凝蒸發(fā)器13的管側(cè)出口連接，中溫級回熱器12的管側(cè)出口通過中溫級熱力膨脹閥 28與中溫級冷凝蒸發(fā)器13的管側(cè)進口連接，所述中溫級膨脹罐17的一個接口通過中溫級 泄壓閥16與中溫級壓縮機14的排氣口連接，中溫級膨脹罐17的另一個接口通過中溫級毛 細管32與中溫級壓縮機14的進氣口連接，所述中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑為R23。所 述低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)包括低溫級壓縮機24、低溫級油分離器25、低溫級排氣冷卻器30、 中溫級冷凝蒸發(fā)器13、低溫級視液鏡18、低溫級干燥過濾器19、低溫級電磁閥20、低溫級回 熱器21、低溫級熱力膨脹閥22、低溫級蒸發(fā)器23、低溫級膨脹罐26、低溫級毛細管31，所述 低溫級壓縮機24的制冷劑出口依次與低溫級油分離器25、低溫級壓縮機排氣冷卻器30連 接，低溫級壓縮機排氣冷卻器30與中溫級冷凝蒸發(fā)器13的殼側(cè)進口連接，中溫級冷凝蒸發(fā) 器13的殼側(cè)出口與低溫級視液鏡18、低溫級干燥過濾器19、低溫級電磁閥20、低溫級回熱 器21的殼側(cè)進口依次連接，低溫級回熱器21的殼側(cè)出口與低溫級壓縮機24的制冷劑進口 連接，所述低溫級回熱器21的管側(cè)出口通過低溫級熱力膨脹閥22與低溫級蒸發(fā)器23的進 口連接，低溫級蒸發(fā)器23的出口與低溫級回熱器21的管側(cè)進口連接，低溫級膨脹罐26的 一個接口通過低溫級泄壓閥27與低溫級壓縮機24的排氣口連接，低溫級膨脹罐26的另一 個接口通過低溫級毛細管31與低溫級壓縮機24的進氣口連接，所述低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng) 中的制冷劑為R14。所述低溫級蒸發(fā)器23安裝在庫體頂部。高溫級熱力膨脹閥的感溫包放 置在高溫級冷凝蒸發(fā)器與高溫級壓縮機之間的水平管路上，中溫級熱力膨脹閥的感溫包放 置在中溫級回熱器與中溫級冷凝蒸發(fā)器之間的水平管路上，低溫級熱力膨脹閥的感溫包放 置在低溫級蒸發(fā)器與低溫級回熱器之間的水平管路上。所述冷卻水系統(tǒng)中冷卻塔的冷卻水出口依次與水冷冷凝器、中溫級壓縮機排氣冷卻器、低溫級壓縮機排氣冷卻器串聯(lián)，所述低溫級壓縮機排氣冷卻器的冷卻水出口與所述冷卻塔的進水口連接，使冷卻水依次經(jīng)過水冷 冷凝器、中溫級壓縮機排氣冷卻器、低溫級壓縮機排氣冷卻器后回到冷卻塔。在高溫級壓縮機1內(nèi)，R404a制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮后變成高溫高壓的制冷劑蒸氣，排 向水冷冷凝器2，在水冷冷凝器2中先是溫度降低，排除顯熱，后又進行等壓等溫的冷凝過 程排除潛熱，這些熱量都由冷卻水帶走。制冷劑蒸氣在冷凝器出口完全變成了高溫高壓的 制冷劑液體，然后進入儲液器3，這是由于系統(tǒng)負荷的變化會使制冷劑質(zhì)量流量發(fā)生變化， 所以用儲液器3。然后依次經(jīng)過高溫級視液鏡4、高溫級干燥過濾器5、高溫級電磁閥6流向 高溫級熱力膨脹閥7，高溫級視液鏡4用于觀察制冷劑的狀態(tài)。高溫級干燥過濾器5用于除 去制冷劑中的水分，電磁閥6開機時打開，關(guān)機時閉合。高溫級熱力膨脹閥7是外平衡式熱 力膨脹閥，制冷劑經(jīng)高溫級熱力膨脹閥7節(jié)流后進入高溫級冷凝蒸發(fā)器8，制冷劑在高溫級 冷凝蒸發(fā)器8中蒸發(fā)吸熱，吸收高溫級冷凝蒸發(fā)器8冷凝側(cè)的熱量，然后自身變成制冷劑蒸 氣，進入高溫級壓縮機1。在中溫級壓縮機14內(nèi)，R23制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮后變成高溫高壓的制冷劑蒸氣進入 中溫級油分離器15，分離得到的潤滑油由油泵泵入中溫級壓縮機，以實現(xiàn)中溫級壓縮機的 回油。分離得到的制冷劑經(jīng)過中溫級壓縮機排氣冷卻器29，進入高溫級冷凝蒸發(fā)器8的殼 側(cè)入口。由于壓縮機排氣溫度很高，如果直接進入高溫級冷凝蒸發(fā)器8，其內(nèi)部最大局部溫 差大于100°C，會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力而變形，所以中溫級壓縮機排氣冷卻器29的作用是使 中溫級壓縮機排氣的顯熱降低50°C左右。另一方面降低了中溫級的冷凝負荷，從而降低了 高溫級的蒸發(fā)負荷，降低了高溫級壓縮機1的功耗，提高了系統(tǒng)的COP。制冷劑在高溫級冷 凝蒸發(fā)器8中先是溫度降低，排除顯熱，后又進行等壓等溫的冷凝過程排除潛熱，這些熱量 都由高溫級冷凝蒸發(fā)器8蒸發(fā)側(cè)帶走。制冷劑蒸氣在高溫級冷凝蒸發(fā)器8的殼側(cè)出口完全 變成了高溫高壓的制冷劑液體，然后依次經(jīng)過中溫級視液鏡9、中溫級干燥過濾器10、中溫 級電磁閥11進入中溫級回熱器12的管側(cè)進口，實現(xiàn)過冷，增大制冷量。中溫級視液鏡9用 于觀察制冷劑的狀態(tài)。溫級干燥過濾器10用于除去制冷劑中的水分，中溫級電磁閥11開 機時打開，關(guān)機時閉合。制冷劑經(jīng)過中溫級回熱器12流向中溫級熱力膨脹閥28，中溫級熱 力膨脹閥28是外平衡式熱力膨脹閥，制冷劑節(jié)流后進入中溫級冷凝蒸發(fā)器13，制冷劑在中 溫級冷凝蒸發(fā)器13中蒸發(fā)吸熱，吸收中溫級冷凝蒸發(fā)器13冷凝側(cè)的熱量，然后自身變成制 冷劑蒸氣進入中溫級回熱器12的殼側(cè)進口，以提高制冷劑蒸氣的過熱度，改善中溫級壓縮 機的工作條件，制冷劑由中溫級回熱器12進入中溫級壓縮機14。中溫級壓縮機14剛啟動 時，由于排氣壓力過高，一部分排氣經(jīng)中溫級泄壓閥16流向中溫級膨脹罐17，如果中溫級 壓縮機14吸氣壓力過低，中溫級膨脹罐17中的制冷劑又會通過中溫級毛細管32流向中溫 級壓縮機14吸氣口，起到補氣作用。在低溫級壓縮機24內(nèi)，R14制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮后變成高溫高壓的制冷劑蒸氣進入 低溫級油分離器25，分離得到的潤滑油由油泵泵入低溫級壓縮機，以實現(xiàn)低溫級壓縮機的 回油。分離得到的制冷劑經(jīng)過低溫級排氣冷卻器30進入中溫級冷凝蒸發(fā)器13的殼側(cè)入 口，由于壓縮機排氣溫度很高，如果直接進入中溫級冷凝蒸發(fā)器13，其內(nèi)部最大局部溫差大 于100°C，會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力而變形，所以低溫級排氣冷卻器30的作用是使低溫級壓縮 機排氣的顯熱降低30°C左右。另一方面降低了低溫級的冷凝負荷，從而降低了中溫級的蒸發(fā)負荷，降低了中溫級壓縮機14的功耗，提高了系統(tǒng)的COP。制冷劑在中溫級冷凝蒸發(fā)器13中先是溫度降低，排除顯熱，后又進行等壓等溫的冷凝過程排除潛熱，這些熱量都由高溫 級蒸發(fā)側(cè)帶走。制冷劑蒸氣在中溫級冷凝蒸發(fā)器13的殼側(cè)出口完全變成了高溫高壓的制 冷劑液體，然后依次經(jīng)過低溫級視液鏡18、低溫級干燥過濾器19、低溫級電磁閥20進入低 溫級回熱器21的管側(cè)進口，實現(xiàn)過冷，增大制冷量。低溫級視液鏡18用于觀察制冷劑的狀 態(tài)。低溫級干燥過濾器19用于除去制冷劑中的水分，電磁閥開機時打開，關(guān)機時閉合。制 冷劑經(jīng)過低溫級回熱器21流向低溫級熱力膨脹閥22，低溫級熱力膨脹閥22是外平衡式熱 力膨脹閥，節(jié)流后進入低溫級蒸發(fā)器23，制冷劑在低溫級蒸發(fā)器23中蒸發(fā)吸熱，吸收冷庫 內(nèi)的熱量，使冷庫內(nèi)的溫度降低，然后自身變成制冷劑蒸氣，然后進入低溫級回熱器21的 殼側(cè)進口，以提高制冷劑蒸氣的過熱度，改善低溫級壓縮機的工作條件，然后進入低溫級壓 縮機。低溫級壓縮機24剛啟動時，由于排氣壓力過高，一部分排氣經(jīng)低溫級泄壓閥27流向 低溫級膨脹罐26，如果低溫級壓縮機24吸氣壓力過低，低溫級膨脹罐26中的制冷劑又會通 過中溫級毛細管31流向低溫級壓縮機24吸氣口，起到補氣作用。為了保障中溫級壓縮機和低溫級壓縮機的順利啟動，電源分別與高溫級壓縮機和 中溫級延時開關(guān)連接，所述中溫級延時開關(guān)分別與中溫級壓縮機和低溫級延時開關(guān)連接， 所述低溫級延時開關(guān)與所述低溫級壓縮機連接。首先開啟冷卻水系統(tǒng)的水泵，等到冷卻塔回水了，再開啟高溫級壓縮機1，經(jīng)測定 10秒后，高溫級冷凝蒸發(fā)器8管側(cè)進口溫度降為為-20°C (只有降到-20°C 了，才能開第二 臺壓縮機)，所以在此安裝一個中溫級延時開關(guān)，延時設(shè)定為10秒。當中溫級延時開關(guān)啟動 時，中溫級壓縮機14啟動，大約10秒后，中溫級冷凝蒸發(fā)器13管側(cè)進口溫度降為-50°c，此 時，再安裝一個低溫級延時開關(guān)，延時設(shè)定為10秒。當?shù)蜏丶壯訒r開關(guān)啟動時，低溫級壓縮 機24啟動。這樣，在延時開關(guān)和膨脹容器的聯(lián)合作用下，保證了中溫級壓縮機、低溫級壓縮 機的順利啟動運行。否則，會發(fā)生高壓保護，中溫級壓縮機和低溫壓縮機啟動失敗，特別是 低溫級壓縮機。冷卻水的進口溫度不大于20°C。本發(fā)明本發(fā)明的環(huán)保、無氟超低溫庫的庫內(nèi)可用空間大，降溫時間短，系統(tǒng)的制冷 系數(shù)高，為更多實驗提供了便利條件，大大擴展了超低溫庫的應(yīng)用性。
權(quán)利要求
一種環(huán)保、無氟超低溫庫，其特征在于，包括庫體、冷卻水系統(tǒng)、由高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)、中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)和低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)組成的三級復(fù)疊制冷系統(tǒng)；所述庫體由聚氨酯三層芯板制作而成，所述庫體上安裝有內(nèi)層門和外層門，所述庫體墻板內(nèi)置平衡窗；所述所述高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)包括高溫級壓縮機、水冷冷凝器、儲液器、高溫級視液鏡、高溫級干燥過濾器、高溫級電磁閥、高溫級熱力膨脹閥，所述高溫級熱力膨脹閥與高溫級冷凝蒸發(fā)器，所述高溫級壓縮機的制冷劑出口與水冷冷凝器、儲液器、高溫級視液鏡、高溫級干燥過濾器、高溫級電磁閥、高溫級熱力膨脹閥依次連接，所述高溫級熱力膨脹閥與高溫級冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)進口連接，所述高溫級冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)出口與所述高溫級壓縮機的制冷劑入口連接，所述高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑為R404a；所述中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)包括中溫級壓縮機、中溫級油分離器、中溫級壓縮機排氣冷卻器、所述高溫級冷凝蒸發(fā)器、中溫級視液鏡、中溫級干燥過濾器、中溫級電磁閥、中溫級回熱器、中溫級熱力膨脹閥、中溫級冷凝蒸發(fā)器、中溫級泄壓閥、中溫級膨脹罐、中溫級毛細管，所述中溫級制冷壓縮機的制冷劑出口依次與中溫級油分離器、中溫級壓縮機排氣冷卻器連接，所述中溫級壓縮機排氣冷卻器與所述高溫級冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)入口連接，所述高溫級冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)出口依次與中溫級視液鏡、中溫級干燥過濾器、中溫級電磁閥、中溫級回熱器的殼側(cè)進口連接，所述中溫級回熱器的殼側(cè)出口與所述中溫級壓縮機的制冷劑入口連接，所述中溫級回熱器的管側(cè)進口與所述中溫級冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)出口連接，所述中溫級回熱器的管側(cè)出口通過中溫級熱力膨脹閥與所述中溫級冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)進口連接，所述中溫級膨脹罐的一個接口通過中溫級泄壓閥與所述中溫級壓縮機的排氣口連接，所述中溫級膨脹罐的另一個接口通過中溫級毛細管與所述中溫級壓縮機的進氣口連接，所述中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑為R23；所述低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)包括低溫級壓縮機、低溫級油分離器、低溫級排氣冷卻器、所述中溫級冷凝蒸發(fā)器、低溫級視液鏡、低溫級干燥過濾器、低溫級電磁閥、低溫級回熱器、低溫級熱力膨脹閥、低溫級蒸發(fā)器、低溫級膨脹罐、低溫級毛細管，所述低溫級壓縮機的制冷劑出口依次與低溫級油分離器、低溫級壓縮機排氣冷卻器連接，所述低溫級壓縮機排氣冷卻器與所述中溫級冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)進口連接，所述中溫級冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)出口與低溫級視液鏡、低溫級干燥過濾器、低溫級電磁閥、低溫級回熱器的殼側(cè)進口依次連接，所述低溫級回熱器的殼側(cè)出口與所述低溫級壓縮機的制冷劑進口連接，所述低溫級回熱器的管側(cè)出口通過所述低溫級熱力膨脹閥與所述低溫級蒸發(fā)器的進口連接，所述低溫級蒸發(fā)器的出口與所述低溫級回熱器的管側(cè)進口連接，所述低溫級膨脹罐的一個接口通過低溫級泄壓閥與所述低溫級壓縮機的排氣口連接，所述低溫級膨脹罐的另一個接口通過低溫級毛細管與所述低溫級壓縮機的進氣口連接，所述低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑為R14；高溫級熱力膨脹閥的感溫包放置在高溫級冷凝蒸發(fā)器與高溫級壓縮機之間的水平管路上，中溫級熱力膨脹閥的感溫包放置在中溫級回熱器與中溫級冷凝蒸發(fā)器之間的水平管路上，低溫級熱力膨脹閥的感溫包放置在低溫級蒸發(fā)器與低溫級回熱器之間的水平管路上；所述冷卻水系統(tǒng)中冷卻塔的冷卻水出口依次與水冷冷凝器、中溫級壓縮機排氣冷卻器、低溫級壓縮機排氣冷卻器串聯(lián)，所述低溫級壓縮機排氣冷卻器的冷卻水出口與所述冷卻塔的進水口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保、無氟超低溫庫，其特征在于，所述低溫級蒸發(fā)器安裝在 庫體頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保、無氟超低溫庫，其特征在于，所述內(nèi)層門為鐵質(zhì)門，所述外層門為聚氨酯保溫板門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保、無氟超低溫庫，其特征在于，電源分別與高溫級壓縮 機和中溫級延時開關(guān)連接，所述中溫級延時開關(guān)分別與中溫級壓縮機和低溫級延時開關(guān)連 接，所述低溫級延時開關(guān)與所述低溫級壓縮機連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保、無氟超低溫庫，旨在提供一種采用三級復(fù)疊制冷系統(tǒng)，降溫速度快，制冷溫度低，應(yīng)用環(huán)保型制冷劑，冷量損失小的超低溫庫。包括庫體、冷卻水系統(tǒng)、由高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)、中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)和低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)組成的三級復(fù)疊制冷系統(tǒng)；所述庫體由聚氨酯三層芯板制作而成，所述庫體上安裝有內(nèi)層門和外層門，所述庫體墻板內(nèi)置平衡窗。高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)、中溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)和低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑分別是R404a、R23、R14。本發(fā)明本發(fā)明的環(huán)保、無氟超低溫庫的庫內(nèi)可用空間大，降溫時間短，系統(tǒng)的制冷系數(shù)高，為更多實驗提供了便利條件，大大擴展了超低溫庫的應(yīng)用性。
文檔編號F25D23/02GK101865589SQ201010225630
公開日2010年10月20日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者孫歡, 申江, 范鳳敏, 高文全 申請人:天津商業(yè)大學