多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組，用以解決現(xiàn)有技術(shù)單級(jí)壓縮低溫機(jī)組壓縮機(jī)壽命短、維修率高的問(wèn)題。其包括一級(jí)低壓壓縮裝置和二級(jí)高壓壓縮裝置，將壓縮過(guò)程分為一級(jí)低壓壓縮和二級(jí)高壓壓縮兩部分，一級(jí)低壓壓縮排出的制冷劑經(jīng)過(guò)混合桶的冷卻后溫度降低為該壓力下的飽和溫度，然后進(jìn)入二級(jí)高壓壓縮部分的二級(jí)壓縮機(jī)內(nèi)，從而降低了二級(jí)高壓壓縮部分壓縮機(jī)的吸氣溫度，極大地改善了二級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況，降低了壓縮比，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮低溫機(jī)組【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，壓縮低溫機(jī)組主要包括氟系統(tǒng)和氨系統(tǒng)兩種形式，而且大都為單級(jí)制冷循環(huán)，即制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)相繼經(jīng)過(guò)壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)四個(gè)過(guò)程，完成單級(jí)制冷循環(huán)，達(dá)到制冷的目的。
[0003]對(duì)于單級(jí)制冷循環(huán)來(lái)說(shuō)，蒸發(fā)溫度越低，壓縮比高，壓縮機(jī)在極端工況(極高排氣溫度及壓力)下運(yùn)行，會(huì)引起比如潤(rùn)滑油碳化、潤(rùn)滑油物理性質(zhì)變化、壓縮比增大等問(wèn)題，從而使壓縮機(jī)潤(rùn)滑不良導(dǎo)致壓縮機(jī)損壞。
[0004]對(duì)于目前存在的單級(jí)壓縮氟系統(tǒng)和單級(jí)壓縮氨系統(tǒng)來(lái)說(shuō):
[0005]單級(jí)壓縮氟系統(tǒng)在拉低溫時(shí)制冷量范圍小，壓縮比高且經(jīng)常處于極限工況運(yùn)行，壓縮機(jī)壽命短，維修率高，而且耗電量大。
[0006]單機(jī)壓縮氨系統(tǒng)由于自身的特性，系統(tǒng)較復(fù)雜，容易泄露，維修率高，而且氨制冷劑無(wú)色、具有刺激性氣味，一旦泄露且不能及時(shí)查出會(huì)危及財(cái)產(chǎn)及人員的生命安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出一種多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組，解決了現(xiàn)有技術(shù)單級(jí)壓縮低溫機(jī)組壓縮機(jī)壽命短、維修率高的問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組，包括一級(jí)低壓壓縮裝置和二級(jí)高壓壓縮裝置。
[0009]所述一級(jí)低壓壓縮裝置包括一級(jí)均壓管、一級(jí)壓縮機(jī)、中間冷卻器和混合桶，所述一級(jí)壓縮機(jī)的吸氣口連接于所述一級(jí)均壓管上，所述中間冷卻器內(nèi)容納有氣態(tài)制冷劑，所述混合桶的進(jìn)氣端通過(guò)管路與所述一級(jí)壓縮機(jī)的排氣端連通，所述混合桶的進(jìn)氣端通過(guò)管路與所述中間冷卻器連通。
[0010]所述二級(jí)高壓壓縮裝置包括通過(guò)管路依次連通的二級(jí)均壓管、二級(jí)壓縮機(jī)、油分離器、蒸發(fā)式冷凝器和儲(chǔ)液器，所述二級(jí)均壓管的進(jìn)氣端與所述混合桶的排氣端連通。
[0011]所述儲(chǔ)液器與所述混合桶之間通過(guò)一根管路連通，所述儲(chǔ)液器與所述中間冷卻器之間通過(guò)兩根管路連通，所述儲(chǔ)液器與所述混合桶之間的管路上，以及所述儲(chǔ)液器與所述中間冷卻器之間的一根管路上均安裝有膨脹閥。
[0012]所述中間冷卻器通過(guò)膨脹閥連通于蒸發(fā)器上，所述蒸發(fā)器上依次連接有氣液分離
器、一級(jí)均壓管。
[0013]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述一級(jí)壓縮機(jī)與所述二級(jí)壓縮機(jī)至少為兩臺(tái)。
[0014]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述一級(jí)壓縮機(jī)、二級(jí)壓縮機(jī)可為活塞式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)或螺桿壓縮機(jī)中的一種。
[0015]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述蒸發(fā)式冷凝器處設(shè)有化霜水池，所述化霜水池內(nèi)設(shè)有油冷卻水泵和化霜水泵，所述油冷卻水泵與油冷卻器、所述蒸發(fā)式冷凝器、所述化霜水池之間組成循環(huán)管路，所述化霜水泵與所述蒸發(fā)器、所述化霜水池之間組成循環(huán)管路。
[0016]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:由于該壓縮低溫機(jī)組將壓縮過(guò)程分為一級(jí)低壓壓縮和二級(jí)高壓壓縮兩部分，一級(jí)低壓壓縮排出的制冷劑經(jīng)過(guò)混合桶的冷卻后溫度降低為該壓力下的飽和溫度，然后進(jìn)入二級(jí)高壓壓縮部分的二級(jí)壓縮機(jī)內(nèi)，從而降低了二級(jí)高壓壓縮部分壓縮機(jī)的吸氣溫度，極大地改善了二級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況，避免了拉低溫時(shí)單級(jí)制冷循環(huán)容易產(chǎn)生的各種問(wèn)題。
[0017]通過(guò)將蒸發(fā)式冷凝器與化霜水池結(jié)合起來(lái)，化霜水池內(nèi)的循環(huán)水由油冷卻水泵抽出后經(jīng)油冷卻器和蒸發(fā)式冷凝器回流入化霜水池內(nèi)，此過(guò)程中循環(huán)水吸收制冷劑及潤(rùn)滑油中的熱量(冬季)溫度升高；化霜時(shí)循環(huán)水在化霜水泵作用下進(jìn)入蒸發(fā)器對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行化霜后回流入化霜水池，此過(guò)程中循環(huán)水放出熱量溫度降低。這樣，蒸發(fā)器化霜相當(dāng)于利用了系統(tǒng)的余熱，系統(tǒng)降溫又利用了循環(huán)水的冷量，既節(jié)省了傳統(tǒng)水沖霜所需的大量的地下水，又因水的循環(huán)利用降低了用水成本，達(dá)到了一舉多得節(jié)能降耗的效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1中I處的局部放大示意圖；
[0021]圖中:1-一級(jí)低壓壓縮裝置；11-一級(jí)均壓管；12-—級(jí)壓縮機(jī)；13_中間冷卻器；14-混合桶；2_ 二級(jí)高壓壓縮裝置；21_ 二級(jí)均壓管；22_ 二級(jí)壓縮機(jī)；23_油分離器；24_蒸發(fā)式冷凝器；25_儲(chǔ)液器；26_膨脹閥；3_化霜水池；41_油冷卻水泵；42_化霜水泵；5-油冷卻器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]實(shí)施例:
[0024]如圖1和圖2共同所示，為本發(fā)明多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組的一種實(shí)施例，此處所指的雙級(jí)包括一級(jí)低壓壓縮裝置I和二級(jí)高壓壓縮裝置2，即壓縮過(guò)程分兩個(gè)階段進(jìn)行。其基本原理及好處是:一級(jí)低壓壓縮排出的制冷劑經(jīng)過(guò)混合桶的冷卻后溫度降低為該壓力下的飽和溫度，然后進(jìn)入二級(jí)高壓壓縮部分的二級(jí)壓縮機(jī)內(nèi)，從而降低了二級(jí)高壓壓縮部分壓縮機(jī)的吸氣溫度，極大地改善了二級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況，避免了拉低溫時(shí)單級(jí)制冷循環(huán)容易產(chǎn)生的各種問(wèn)題。
[0025]本實(shí)施例中的多機(jī)采用的為四臺(tái)壓縮機(jī)，一級(jí)低壓壓縮裝置I和二級(jí)高壓壓縮裝置2分別包括兩臺(tái)，當(dāng)然，只要一級(jí)低壓壓縮裝置I和二級(jí)高壓壓縮裝置2中的壓縮機(jī)總臺(tái)數(shù)多于兩臺(tái)即可。另外，該實(shí)施例中的壓縮機(jī)可采用活塞式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)或螺桿壓縮機(jī)中的一種。
[0026]該實(shí)施例中的一級(jí)低壓壓縮裝置I包括一級(jí)均壓管11和兩臺(tái)一級(jí)壓縮機(jī)12，一級(jí)均壓管11與兩臺(tái)一級(jí)壓縮機(jī)12的吸氣口相互連接。該一級(jí)低壓壓縮裝置I還包括中間冷卻器13和混合桶14，在中間冷卻器13內(nèi)容納有氣態(tài)制冷劑，混合桶14的進(jìn)氣端通過(guò)管路與兩臺(tái)一級(jí)壓縮機(jī)12的排氣端相互連通，同時(shí)混合桶14的進(jìn)氣端還通過(guò)管路與中間冷卻器13連通。
[0027]該實(shí)施例中的二級(jí)高壓壓縮裝置2包括通過(guò)管路依次連通的二級(jí)均壓管21、二級(jí)壓縮機(jī)22、油分離器23、蒸發(fā)式冷凝器24和儲(chǔ)液器25，其中，二級(jí)均壓管21是分別連接在兩臺(tái)二級(jí)壓縮機(jī)22的進(jìn)氣端的，而兩臺(tái)二級(jí)壓縮機(jī)22是同時(shí)連接在油分離器23上的。另外，二級(jí)均壓管21的進(jìn)氣端還與混合桶14的排氣端連通。
[0028]另外，儲(chǔ)液器25與混合桶14之間通過(guò)一根管路連通，而且該管路上還安裝有膨脹閥26 ;儲(chǔ)液器25與中間冷卻器13之間通過(guò)兩根管路連通，而且在其中的一根管路上同樣安裝有膨脹閥26。中間冷卻器13還通過(guò)另外的一個(gè)膨脹閥連通于蒸發(fā)器上，而且該蒸發(fā)器上依次連接氣液分離器和一級(jí)均壓管11。由于上述結(jié)構(gòu)在本【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)較為常見(jiàn)，為本【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)的公知技術(shù)，所以圖中并未示出蒸發(fā)器與氣液分離器。
[0029]該多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組的工作過(guò)程是:
[0030](1)、一級(jí)壓縮機(jī)12和二級(jí)壓縮機(jī)22開(kāi)啟后，一級(jí)均壓管11內(nèi)的低溫低壓制冷劑氣體分兩路，分別進(jìn)入兩臺(tái)一級(jí)壓縮機(jī)12的吸氣口，經(jīng)一級(jí)壓縮機(jī)12的壓縮變?yōu)橹袦刂袎簹鈶B(tài)，這部分中溫中壓氣態(tài)與來(lái)自中間冷卻器13的氣態(tài)制冷劑混合進(jìn)入混合桶14內(nèi)，隨后由混合桶14進(jìn)入二級(jí)高壓壓縮裝置2部分的二級(jí)均壓管21內(nèi)。
[0031](2)、從二級(jí)均壓管21出來(lái)的制冷劑分兩路分別進(jìn)入兩臺(tái)二級(jí)壓縮機(jī)22的吸氣口，經(jīng)二級(jí)壓縮機(jī)22的壓縮變?yōu)楦邷馗邏簹鈶B(tài)制冷劑進(jìn)入油分離器23，之后分離出來(lái)的制冷劑氣體進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝器24內(nèi)，經(jīng)冷凝后變?yōu)楦邏撼刂评鋭┮后w，進(jìn)入儲(chǔ)液器25內(nèi)。
[0032](3)、從儲(chǔ)液器25出來(lái)的制冷劑液體分三路:第一路通過(guò)膨脹閥26的節(jié)流進(jìn)入混合桶14用以控制兩臺(tái)一級(jí)壓縮機(jī)12的排氣溫度；第二路通過(guò)膨脹閥26的節(jié)流進(jìn)入中間冷卻器13，與進(jìn)入中間冷卻器13的第三路制冷劑液體經(jīng)過(guò)熱交換后進(jìn)入混合桶14 ;第三路直接進(jìn)入中間冷卻器13內(nèi)，被經(jīng)節(jié)流后的第二路制冷劑冷卻，溫度降至6~10度后進(jìn)入膨脹閥，經(jīng)膨脹閥的節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器，經(jīng)蒸發(fā)吸熱作用變?yōu)榈蜏氐蛪褐评鋭?總回氣)進(jìn)入氣液分離器分離，然后進(jìn)入一級(jí)低壓壓縮裝置I部分的一級(jí)均壓管11，完成一個(gè)循環(huán)。
[0033]經(jīng)過(guò)實(shí)際的實(shí)踐證明，該多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組相比于傳統(tǒng)的單級(jí)制冷系統(tǒng)來(lái)說(shuō):
[0034]1、可以使用多臺(tái)(2、3……N)壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)雙級(jí)壓縮；
[0035]2、制冷量范圍大【50KW~10000KW (+35~-42度)】，解決了氟機(jī)系統(tǒng)不能拉低溫(-30'40度)的問(wèn)題；與氨機(jī)系統(tǒng)相比，速凍冷源采用多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組既安全又可
罪；
[0036]3、節(jié)能(在制冷量不變的情況下節(jié)能15%~20%)、節(jié)省人力、維修率低且維修方便；
[0037]4、該壓縮低溫機(jī)組將壓縮過(guò)程分為一級(jí)低壓壓縮和二級(jí)高壓壓縮兩部分，一級(jí)低壓壓縮排出的制冷劑經(jīng)過(guò)混合桶的冷卻后溫度降低為該壓力下的飽和溫度，然后進(jìn)入二級(jí)高壓壓縮部分的二級(jí)壓縮機(jī)內(nèi)，從而降低了二級(jí)高壓壓縮部分壓縮機(jī)的吸氣溫度，極大地改善了二級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況，降低了壓縮比，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的使用壽命。
[0038]5、本發(fā)明采用的總回氣先進(jìn)入氣液分離器，再進(jìn)入一級(jí)均壓管11的獨(dú)特方式，既防止一級(jí)低壓壓縮裝置I部分的一級(jí)壓縮機(jī)12吸入液態(tài)制冷劑導(dǎo)致液擊，又最大限度的解決了每臺(tái)壓縮機(jī)吸氣不均的問(wèn)題。
[0039]另外，在蒸發(fā)式冷凝器24處還設(shè)有一個(gè)化霜水池3，在化霜水池3內(nèi)設(shè)有油冷卻水泵41和化霜水泵42，其中，油冷卻水泵41依次連接油冷卻器5、蒸發(fā)式冷凝器24和化霜水池3，從而組成一個(gè)循環(huán)管路；而化霜水泵42與蒸發(fā)器、化霜水池3之間連接，組成另外的一個(gè)化霜循環(huán)管路。
[0040]這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:
[0041]蒸發(fā)式冷凝器24與化霜水池3結(jié)合起來(lái)，化霜水池3內(nèi)的循環(huán)水由油冷卻水泵41抽出后經(jīng)油冷卻器5和蒸發(fā)式冷凝器24回流入化霜水池3內(nèi)，此過(guò)程中循環(huán)水吸收制冷劑及潤(rùn)滑油中的熱量(冬季)溫度升高；化霜時(shí)循環(huán)水在化霜水泵42作用下進(jìn)入蒸發(fā)器對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行化霜后回流入化霜水池3，此過(guò)程中循環(huán)水放出熱量溫度降低。這樣，蒸發(fā)器化霜相當(dāng)于利用了系統(tǒng)的余熱，系統(tǒng)降溫又利用了循環(huán)水的冷量，既節(jié)省了傳統(tǒng)水沖霜所需的大量的地下水，又因水的循環(huán)利用降低了用水成本，達(dá)到了一舉多得節(jié)能降耗的效果。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組，包括一級(jí)低壓壓縮裝置和二級(jí)高壓壓縮裝置，其特征在于: 所述一級(jí)低壓壓縮裝置包括 一級(jí)均壓管； 一級(jí)壓縮機(jī)，其吸氣口連接于所述一級(jí)均壓管上； 中間冷卻器，其內(nèi)容納有氣態(tài)制冷劑； 混合桶，所述混合桶的進(jìn)氣端通過(guò)管路與所述一級(jí)壓縮機(jī)的排氣端連通，所述混合桶的進(jìn)氣端通過(guò)管路與所述中間冷卻器連通； 所述二級(jí)高壓壓縮裝置包括通過(guò)管路依次連通的二級(jí)均壓管、二級(jí)壓縮機(jī)、油分離器、蒸發(fā)式冷凝器和儲(chǔ)液器，所述二級(jí)均壓管的進(jìn)氣端與所述混合桶的排氣端連通； 所述儲(chǔ)液器與所述混合桶之間通過(guò)一根管路連通，所述儲(chǔ)液器與所述中間冷卻器之間通過(guò)兩根管路連通，所述儲(chǔ)液器與所述混合桶之間的管路上，以及所述儲(chǔ)液器與所述中間冷卻器之間的一根管路上均安裝有膨脹閥； 所述中間冷卻器通過(guò)膨脹閥連通于蒸發(fā)器上，所述蒸發(fā)器上依次連接有氣液分離器、一級(jí)均壓管。
2.如權(quán)利要求1所述的多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組，其特征在于:所述一級(jí)壓縮機(jī)與所述二級(jí)壓縮機(jī)至少為兩臺(tái)。
3.如權(quán)利要求2所述的多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組，其特征在于:所述一級(jí)壓縮機(jī)的個(gè)數(shù)為兩臺(tái)，所述二級(jí)壓縮機(jī)個(gè)數(shù)也為兩臺(tái)。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組，其特征在于:所述一級(jí)壓縮機(jī)、二級(jí)壓縮機(jī)可為活塞式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)或螺桿壓縮機(jī)中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的多機(jī)雙級(jí)壓縮低溫機(jī)組，其特征在于:所述蒸發(fā)式冷凝器處設(shè)有化霜水池，所述化霜水池內(nèi)設(shè)有油冷卻水泵和化霜水泵； 所述油冷卻水泵與油冷卻器、所述蒸發(fā)式冷凝器、所述化霜水池之間組成循環(huán)管路； 所述化霜水泵與所述蒸發(fā)器、所述化霜水池之間組成循環(huán)管路。
【文檔編號(hào)】F25B1/10GK103868267SQ201210557428
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】李書(shū)明 申請(qǐng)人:李書(shū)明