專利名稱：一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種深冷機(jī)組，具體地說是雙元復(fù)疊深冷機(jī)組。
背景技術(shù)：
目前，如果要想保證機(jī)組能在高效率的情況下工作，常規(guī)雙級壓縮冷凍機(jī)組的運(yùn)行的蒸發(fā)溫度基本在_30°C到_60°C之間，而當(dāng)蒸發(fā)溫度達(dá)到-50 1到_60°C時(shí)，雙級壓縮機(jī)組的效率就很低了，而且成本較高，當(dāng)蒸發(fā)溫度要達(dá)到-60 V到-90°C的范圍內(nèi)時(shí)，雙級壓縮機(jī)組基本不適用了，因此，一般溫度在-60 V到-90°C的范圍內(nèi)時(shí)多采用復(fù)疊機(jī)組、溫度在-50°C到-60°C之間時(shí)，復(fù)疊機(jī)組和雙級壓縮機(jī)組都可以適用。而常規(guī)復(fù)疊機(jī)組在此工況的效率雖然比雙級壓縮機(jī)組要高，但是還是有些不盡人意，還有提升的空間，同時(shí)運(yùn)行時(shí)隨著工況的變化，中間溫度變化幅度較大，不利于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能夠提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性和整機(jī)效率的帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，包括兩個(gè)制冷循環(huán)系統(tǒng)，分別為高溫級系統(tǒng)和低溫級系統(tǒng)，高溫級系統(tǒng)包括高溫級壓縮機(jī)、與高溫級壓縮機(jī)相連的油分離器和油冷卻器、與油分離器相連的冷凝器、與冷凝器相連的經(jīng)濟(jì)器以及與高溫級壓縮機(jī)及經(jīng)濟(jì)器均相連的冷凝蒸發(fā)器；低溫級系統(tǒng)包括低溫級壓縮機(jī)、與低溫級壓縮機(jī)分別相連的膨脹罐、低溫級油分離器、低溫級油冷卻器以及回?zé)崞?、與低溫級油分離器相連的預(yù)冷器、與預(yù)冷器相連的冷凝蒸發(fā)器以及與回?zé)崞飨噙B的低溫級蒸發(fā)器，所有設(shè)備組成一個(gè)整體機(jī)組。所述低溫級壓縮機(jī)輸出端連接低溫級油分離器的輸入端，在低溫級油分離器的輸出端和冷凝蒸發(fā)器的輸入端之間設(shè)置預(yù)冷器，所述的預(yù)冷器為殼管式、翅片式換熱器或板式換熱器，冷卻方式為采用冷卻水冷卻、空氣冷卻或制冷劑冷卻，將由低溫級壓縮機(jī)排氣口排出的高溫高壓制冷劑氣體的大部分顯熱吸收，從而當(dāng)制冷劑氣體繼續(xù)進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器后，減小了傳熱溫差，并且充分利用了其換熱面積，提高了換熱效率。在冷凝蒸發(fā)器和低溫級蒸發(fā)器之間設(shè)置回?zé)崞?，所述的回?zé)崞鳛榘迨交驓す苁綋Q熱器。回?zé)崞鞯牟捎每梢赃M(jìn)一步降低低溫級膨脹閥前的制冷劑溫度，提高制冷量，并且可以提高低溫級壓縮機(jī)的吸氣溫度，避免帶液現(xiàn)象發(fā)生。所述低溫級系統(tǒng)還包括吸氣溫度調(diào)節(jié)閥，吸氣溫度調(diào)節(jié)閥一端與低溫級蒸發(fā)器連接，另一端與回?zé)崞骱偷蜏丶墘嚎s機(jī)吸氣端連接，所述吸氣溫度調(diào)節(jié)閥為手動(dòng)閥或電動(dòng)閥。設(shè)置吸氣溫度調(diào)節(jié)閥，同時(shí)配合預(yù)冷器，根據(jù)工況的變化調(diào)節(jié)分別從低溫級蒸發(fā)器和回?zé)崞鬟M(jìn)入壓縮機(jī)吸氣端的制冷劑氣體流量的比例，從而維持低溫級壓縮機(jī)的吸氣溫度在-60°C到-30°C的合理范圍內(nèi)，進(jìn)一步保證了低溫級壓縮機(jī)合理的排氣溫度，同時(shí)保證了中間溫度的穩(wěn)定性，使機(jī)組在相對平衡的條件下長期穩(wěn)定運(yùn)行。[0008]所述高溫級壓縮機(jī)和低溫級壓縮機(jī)為半封閉螺桿壓縮機(jī)、開啟螺桿壓縮機(jī)、活塞壓縮機(jī)、全封渦旋壓縮機(jī)或半封渦旋壓縮機(jī)。所述油分離器和低溫級油分離器分別加裝于高溫級壓縮機(jī)和低溫級壓縮機(jī)內(nèi)部或外部，或者在高溫級壓縮機(jī)和低溫級壓縮機(jī)的內(nèi)部、外部同時(shí)加裝。所述高溫級壓縮機(jī)通過補(bǔ)氣口連接經(jīng)濟(jì)器，可以進(jìn)一步降低膨脹閥前制冷劑溫度，提高高溫級制冷循環(huán)的效率。所述經(jīng)濟(jì)器分別連接冷凝器和冷凝蒸發(fā)器，所述的經(jīng)濟(jì)器為板式或殼管式換熱器。所述油冷卻器和低溫級油冷卻器為板式換熱器、殼管式換熱器、套管式換熱器或翅片式換熱器。有益效果本分明在常規(guī)機(jī)組的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大的改進(jìn)與創(chuàng)新，增加了經(jīng)濟(jì)器、預(yù)冷器、回?zé)崞?、吸氣溫度調(diào)節(jié)閥等裝置，并配有完善的控制系統(tǒng)，有效的提高了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且能效比有大幅度的提高，從而達(dá)到了為用戶節(jié)能降耗、為國家節(jié)約能源的目標(biāo)。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。如圖1所示，一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，它包含兩個(gè)獨(dú)立而又相互制約的制冷循環(huán)系統(tǒng)，分別為高溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)和低溫級制冷循環(huán)系統(tǒng)，高溫級系統(tǒng)包括高溫級壓縮機(jī)1、油分離器2、油冷卻器3、冷凝器4、第一截止閥5、第一過濾器6、第二截止閥7、噴液截止閥8、經(jīng)濟(jì)器截止閥9、第一膨脹閥10、經(jīng)濟(jì)器11、噴液膨脹閥12、冷凝蒸發(fā)器25和第二膨脹閥26 ;低溫級系統(tǒng)包括第二過濾器13、第三截止閥14、回?zé)崞?5、吸氣溫度調(diào)節(jié)閥16、低溫級膨脹閥17、低溫級蒸發(fā)器18、低溫級油冷卻器19、低溫級壓縮機(jī)20、膨脹罐21、低溫級油分離器22、電磁閥23、預(yù)冷器24、冷凝蒸發(fā)器25、第四截止閥27，所有設(shè)備組成一個(gè)整體機(jī)組。高溫級系統(tǒng)中，高溫級壓縮機(jī)I的輸出端連接油分離器2的輸入端，油分離器2可加裝于高溫級壓縮機(jī)I內(nèi)部、外部或同時(shí)在高溫級壓縮機(jī)I的內(nèi)部、外部同時(shí)加裝。外置型的油分離器2可以為立式油分離器或臥式油分離器。油分離器2的一個(gè)輸出端連接冷凝器4的輸入端，油分離器2的另一個(gè)輸出端連接高溫級壓縮機(jī)I的輸入端。冷凝器4為水冷殼管式冷凝器或風(fēng)冷翅片管式冷凝器。冷凝器4的輸出端通過第一截止閥5、第一過濾器6連接第二截止閥7的輸入端，第二截止閥7的輸出端分為三路一路通過噴液截止閥8、噴液膨脹閥12連接到高溫級壓縮機(jī)I的噴液端；另一路經(jīng)過經(jīng)濟(jì)器截止閥9、經(jīng)濟(jì)器膨脹閥10和經(jīng)濟(jì)器11連接到高溫級壓縮機(jī)I的補(bǔ)氣口 ；再一路與經(jīng)濟(jì)器11的輸入端相連，經(jīng)濟(jì)器11的輸出端通過第二膨脹閥26與冷凝蒸發(fā)器25輸入端相連，冷凝蒸發(fā)器25輸出端與高溫級壓縮機(jī)I輸入端相連。油冷卻器3 —端連接高溫級壓縮機(jī)I的油槽，另一端連接冷凝器4的進(jìn)、出水口。以上組成高溫級循環(huán)系統(tǒng)。高溫級系統(tǒng)的制冷劑可采用R22、R404A或R507等工質(zhì)。低溫級系統(tǒng)中，低溫級壓縮機(jī)20的輸出端連接低溫級油分離器22的輸入端，低溫級油分離器22可加裝于低溫級壓縮機(jī)20內(nèi)部、外部或同時(shí)在低溫級壓縮機(jī)20的內(nèi)部、夕卜部同時(shí)加裝。外置型的低溫級油分離器22可以為立式油分離器或臥式油分離器。低溫級油分離器22的一個(gè)輸出端連接預(yù)冷器24的輸入端，低溫級油分離器22的另一個(gè)輸出端連接低溫級壓縮機(jī)20的輸入端。預(yù)冷器24可以為板式換熱器、殼管式換熱器、套管式換熱器或翅片式換熱器，預(yù)冷器24輸出端連接冷凝蒸發(fā)器25的輸入端，冷凝蒸發(fā)器25的輸出端通過第四截止閥27、過濾器13、第三截止閥14后連接到回?zé)崞?5的一個(gè)輸入端，回?zé)崞?5的一個(gè)輸出端通過低溫級膨脹閥17連接到低溫級蒸發(fā)器18的輸入端，低溫級蒸發(fā)器18的輸出端分為兩路一路連接到回?zé)崞?5的另一個(gè)輸入端，回?zé)崞?5的另一個(gè)輸出端連接到低溫級壓縮機(jī)20的輸入端；另一路連接到吸氣溫度調(diào)節(jié)閥16的輸入端，吸氣溫度調(diào)節(jié)閥16的輸出端與回?zé)崞?5的另一個(gè)輸出端和低溫級壓縮機(jī)20的輸入端相連。低溫級油冷卻器19 一端連接低溫級壓縮機(jī)20的油槽，另一端連接冷凝器4的進(jìn)、出水口。膨脹罐21的一端與低溫級壓縮機(jī)20的輸入端連接，膨脹罐21的另一端通過電磁閥23與低溫級壓縮機(jī)20的輸出端連接。以上組成低溫級循環(huán)系統(tǒng)。本實(shí)用新型可提供_45°C _85°C之間(相當(dāng)于蒸發(fā)溫度為_50°C _90°C之間)的低溫載冷劑，在各個(gè)部件優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，配以完善的電氣控制方案，保證了整個(gè)機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。機(jī)組所有部件一般設(shè)置為整體結(jié)構(gòu)，但是也可以根據(jù)要求設(shè)置為分體結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，包括兩個(gè)制冷循環(huán)系統(tǒng)，分別為高溫級系統(tǒng)和低溫級系統(tǒng)，其特征在于高溫級系統(tǒng)包括高溫級壓縮機(jī)(I)、與高溫級壓縮機(jī)(I)相連的油分離器(2)和油冷卻器(3)、與油分離器(2)相連的冷凝器(4)、與冷凝器(4)相連的經(jīng)濟(jì)器(11)以及與高溫級壓縮機(jī)(I)及經(jīng)濟(jì)器(11)均相連的冷凝蒸發(fā)器(25);低溫級系統(tǒng)包括低溫級壓縮機(jī)(20)、與低溫級壓縮機(jī)(20)分別相連的膨脹罐(21)、低溫級油分離器(22)、低溫級油冷卻器(19)以及回?zé)崞?15)、與低溫級油分離器(22)相連的預(yù)冷器(24)、與預(yù)冷器(24)相連的冷凝蒸發(fā)器(25)以及與回?zé)崞?15)相連的低溫級蒸發(fā)器(18)，所有設(shè)備組成一個(gè)整體機(jī)組。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，其特征在于所述低溫級壓縮機(jī)(20)輸出端連接低溫級油分離器(22)的輸入端，在低溫級油分離器(22)的輸出端和冷凝蒸發(fā)器(25)的輸入端之間設(shè)置預(yù)冷器(24)，所述的預(yù)冷器(24)為殼管式、翅片式換熱器或板式換熱器，冷卻方式為采用冷卻水冷卻、空氣冷卻或制冷劑冷卻。
3.根據(jù)權(quán)力要求I所述一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，其特征在于在冷凝蒸發(fā)器(25)和低溫級蒸發(fā)器(18)之間設(shè)置回?zé)崞?15)，所述的回?zé)崞?15)為板式或殼管式換熱器。
4.根據(jù)權(quán)力要求I所述一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，其特征在于所述低溫級系統(tǒng)還包括吸氣溫度調(diào)節(jié)閥(16)，吸氣溫度調(diào)節(jié)閥(16) —端與低溫級蒸發(fā)器(25 )連接，另一端與回?zé)崞?15 )和低溫級壓縮機(jī)(20 )吸氣端連接，所述吸氣溫度調(diào)節(jié)閥(16)為手動(dòng)閥或電動(dòng)閥。
5.根據(jù)權(quán)力要求I所述一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，其特征在于所述高溫級壓縮機(jī)(I)和低溫級壓縮機(jī)(20)為半封閉螺桿壓縮機(jī)、開啟螺桿壓縮機(jī)、活塞壓縮機(jī)、全封渦旋壓縮機(jī)或半封渦旋壓縮機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)力要求I所述一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，其特征在于所述油分離器(2)和低溫級油分離器(22)分別加裝于高溫級壓縮機(jī)(I)和低溫級壓縮機(jī)(20 )內(nèi)部或外部，或者在高溫級壓縮機(jī)(I)和低溫級壓縮機(jī)(20 )的內(nèi)部、外部同時(shí)加裝。
7.根據(jù)權(quán)力要求I所述一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，其特征在于所述高溫級壓縮機(jī)(I)通過補(bǔ)氣口連接經(jīng)濟(jì)器(11)，所述經(jīng)濟(jì)器(11)分別連接冷凝器(4 )和冷凝蒸發(fā)器(25 )，所述的經(jīng)濟(jì)器(11)為板式或殼管式換熱器。
8.根據(jù)權(quán)力要求I所述一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，其特征在于所述油冷卻器(3)和低溫級油冷卻器(19)為板式換熱器、殼管式換熱器、套管式換熱器或翅片式換熱器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機(jī)組，包括兩個(gè)制冷循環(huán)系統(tǒng)，分別為高溫級系統(tǒng)和低溫級系統(tǒng)，高溫級系統(tǒng)包括高溫級壓縮機(jī)、油分離器、油冷卻器、冷凝器、經(jīng)濟(jì)器以及冷凝蒸發(fā)器；低溫級系統(tǒng)包括低溫級壓縮機(jī)、膨脹罐、低溫級油分離器、低溫級油冷卻器、回?zé)崞鳌㈩A(yù)冷器、冷凝蒸發(fā)器以及低溫級蒸發(fā)器，所有設(shè)備組成一個(gè)整體機(jī)組。本分明在常規(guī)機(jī)組的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大的改進(jìn)與創(chuàng)新，增加了經(jīng)濟(jì)器、預(yù)冷器、回?zé)崞?、吸氣溫度調(diào)節(jié)閥等裝置，并配有完善的控制系統(tǒng)，有效的提高了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且能效比有大幅度的提高，從而達(dá)到了為用戶節(jié)能降耗、為國家節(jié)約能源的目標(biāo)。
文檔編號(hào)F25B7/00GK202869066SQ20122055061
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者陳傳寶, 湯昱, 曹芳娣, 朱海勇, 譚來仔, 李明霞, 高翔 申請人:南京五洲制冷集團(tuán)有限公司