專利名稱：螺桿式與活塞式混合雙級(jí)壓縮機(jī)組及中間容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一級(jí)壓縮機(jī)、二級(jí)壓縮機(jī)和輔助設(shè)備構(gòu)成制冷系統(tǒng)的兩級(jí)壓縮機(jī) 組，其再和冷凝器、蒸發(fā)器等組合成制冷或熱泵系統(tǒng)。同時(shí)本發(fā)明還涉及雙級(jí)壓縮機(jī)組 兩級(jí)之間的附屬設(shè)備，以一臺(tái)多功能的中間容器實(shí)現(xiàn)一級(jí)壓縮排氣的油分離器、油冷卻 器、中間冷卻器等功能。本發(fā)明特別適合應(yīng)用于-30°C -60°c的人工制冷場(chǎng)合和熱源低 于零度的熱泵供熱場(chǎng)合，如工業(yè)、工程、生物、制藥、軍事、科研、食品、化工等等領(lǐng) 域，可采用氨、氟立昂等多種工質(zhì)。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)六十年我國(guó)制冷行業(yè)代實(shí)現(xiàn)了活塞雙級(jí)的機(jī)組化。它的低溫工況范圍受 限，只能工作在蒸發(fā)溫度-40°C以上的條件下。在上世紀(jì)九十年代，我國(guó)出現(xiàn)了螺桿式 雙級(jí)機(jī)組。由于螺桿壓縮機(jī)排出口含有大量潤(rùn)滑油，必須附帶的輔屬設(shè)備油分離器、 油冷卻器、中間冷卻器等，使得設(shè)備比較復(fù)雜、龐大，導(dǎo)致機(jī)組的造價(jià)比較高，占據(jù)空 間比較大。影響了該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步與實(shí)際應(yīng)用。為了提高效率，降低設(shè)備造價(jià)，本發(fā) 明首先提出采用螺桿機(jī)組與活塞機(jī)組混搭而成的雙級(jí)系統(tǒng)，雖然經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)大大高于 上述的螺桿式雙級(jí)機(jī)組，但一級(jí)螺桿壓縮機(jī)排出的工質(zhì)大量含潤(rùn)滑油，無(wú)法去掉油分離 器、油冷卻器等設(shè)備，使得設(shè)備數(shù)量多、管路更復(fù)雜，占據(jù)空間更大。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)低溫 制冷和高溫?zé)岜霉こ讨械碾p級(jí)壓縮制冷技術(shù)及設(shè)備的需求迅速增加。為了提升綜合優(yōu)勢(shì) 最好的螺桿——活塞混搭的系統(tǒng)技術(shù)，急需一種螺桿——活塞組成的，更高效，更經(jīng)濟(jì) 適用的機(jī)組化技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)采用螺桿機(jī)與活塞機(jī)組成的雙級(jí)壓縮機(jī)組，同時(shí)解決兩級(jí)壓縮機(jī) 之間的附屬設(shè)備較分散、占地面積大、接管多、操作復(fù)雜的技術(shù)問題。提供一種兩級(jí)壓 縮機(jī)之間的附屬設(shè)備集中、占居空間少、接管少、冷量損失少、操作方便的螺桿機(jī)與活 塞機(jī)組合成的雙級(jí)壓縮機(jī)組；同時(shí)提供一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)油分離、油冷卻、中間工質(zhì)冷 卻功能的中間容器。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種一級(jí)螺桿壓縮機(jī)二級(jí)活塞壓縮機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)組所采用的中間容器，含有一 個(gè)容器，容器內(nèi)設(shè)有隔板隔成儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體；其特征在于兩腔體之 間聯(lián)通(有氣體通道)，一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路與儲(chǔ)油的腔體聯(lián)通，一級(jí)螺桿壓縮機(jī) 的供油管路與儲(chǔ)油的腔體液位以下的位置聯(lián)通；儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以上的位置聯(lián)通 有二級(jí)活塞壓縮機(jī)的吸氣管路；冷凝器的輸出節(jié)流管路也與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，最 好是在液位以上的位置聯(lián)通，減少噴射的噪聲和防止液態(tài)工質(zhì)在停機(jī)時(shí)誤回流，儲(chǔ)液態(tài) 工質(zhì)的腔體液位以下的位置聯(lián)通有液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路；或者與冷凝器的輸出節(jié)流管 路并聯(lián)有另一條冷凝器輸出管路，冷凝器的輸出節(jié)流管路也與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，最好是在液位以上的位置聯(lián)通，另一條冷凝器輸出管路的換熱管路穿入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔 體并設(shè)置于液位以下的位置，換熱管路的液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路穿出儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔 體。這樣本發(fā)明的中間容器分別通過各自的管路與一級(jí)螺桿壓縮機(jī)排氣口聯(lián)通、與一級(jí) 螺桿壓縮機(jī)供油管路聯(lián)通、與二級(jí)活塞壓縮機(jī)吸氣口聯(lián)通，就可以實(shí)現(xiàn)了組裝在螺桿式 與活塞式混合的兩級(jí)壓縮機(jī)組中使用，再與冷凝器的輸出節(jié)流管路或/和冷凝器輸出管 路聯(lián)通，液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路與蒸發(fā)器聯(lián)通，就可以實(shí)現(xiàn)了在制冷系統(tǒng)中使用。一種設(shè)有中間容器的螺桿式與活塞式混合的兩級(jí)壓縮機(jī)組，有一級(jí)螺桿壓縮機(jī) 和二級(jí)活塞壓縮機(jī)構(gòu)成的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)組，其特征在于一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路 與二級(jí)活塞壓縮機(jī)吸氣管路之間聯(lián)通有中間容器，中間容器內(nèi)設(shè)有隔板隔成儲(chǔ)油的腔體 和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體，兩腔體之間聯(lián)通(有氣體通道)，一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路與儲(chǔ) 油的腔體聯(lián)通，一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的供油管路與儲(chǔ)油的腔體液位以下的位置聯(lián)通；儲(chǔ)液態(tài) 工質(zhì)的腔體液位以上的位置聯(lián)通著二級(jí)活塞壓縮機(jī)的吸氣管路；冷凝器的輸出節(jié)流管路 也與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，最好是在液位以上的位置聯(lián)通，減少噴射的噪聲和防止液 態(tài)工質(zhì)在停機(jī)時(shí)誤回流，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以下的位置聯(lián)通有液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管 路；或者與冷凝器的輸出節(jié)流管路并聯(lián)有另一條冷凝器輸出管路，冷凝器帶有的輸出節(jié) 流管路也與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，最好是在液位以上的位置聯(lián)通，另一條冷凝器輸出 管路的換熱管路穿入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體并設(shè)置于液位以下的位置，換熱管路的液態(tài)制冷 工質(zhì)輸出管路穿出儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。以上構(gòu)成的設(shè)有中間容器的螺桿式與活塞式混合 的兩級(jí)壓縮機(jī)組，通過液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路與蒸發(fā)器輸入管路聯(lián)通，蒸發(fā)器輸出管路 與一級(jí)螺桿壓縮機(jī)吸氣管路聯(lián)通，通過輸出節(jié)流管路或/和冷凝器輸出管路與冷凝器聯(lián) 通，就構(gòu)成了使用本發(fā)明兩級(jí)壓縮機(jī)組的制冷系統(tǒng)?！?jí)螺桿壓縮機(jī)排出的氣油混合物通過排氣管路排入儲(chǔ)油的腔體，大部分氣體 工質(zhì)和潤(rùn)滑油靠重力差自然分離，基本滿足活塞壓縮對(duì)吸入工質(zhì)的要求；另外，分離后 一級(jí)排氣管路排出的氣體工質(zhì)，通過兩腔體之間連通的開口或通道進(jìn)入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔 體。二級(jí)活塞壓縮機(jī)的排氣管路要與機(jī)組外地冷凝器聯(lián)通，冷凝器輸出冷凝后的液態(tài)工 質(zhì)。一級(jí)壓縮并經(jīng)重力分離出油后的氣體工質(zhì)進(jìn)入液態(tài)工質(zhì)的腔體，在被吸入二級(jí)活塞 壓縮機(jī)吸氣管路之前，由來(lái)自冷凝器輸出節(jié)流降溫的工質(zhì)，對(duì)這部分氣體進(jìn)行熱交換形 成了冷卻，并使氣體工質(zhì)中的微量油冷凝下來(lái)，使吸入二級(jí)活塞壓縮機(jī)的氣體工質(zhì)中的 含油量進(jìn)一步降低，本發(fā)明完成了一級(jí)油分離器的分油功能。上述冷凝器輸出節(jié)流降溫的工質(zhì)，節(jié)流降到中間壓力，形成工質(zhì)制冷降溫，并 形成過冷液態(tài)工質(zhì)儲(chǔ)存在儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。過冷液態(tài)工質(zhì)形成的“冷媒與儲(chǔ)油的腔體 僅是一板之隔，節(jié)流后的工質(zhì)溫度較低，靠隔板的熱傳導(dǎo)使油溫降低，降溫冷卻的油通 過供油管路供給一級(jí)螺桿壓縮機(jī)。當(dāng)供油管路與儲(chǔ)油的腔體聯(lián)通位置位于儲(chǔ)油的腔體隔 板側(cè)向的底部時(shí)，或者儲(chǔ)油的腔體隔板側(cè)向的底部帶有供油包，供油包與供油管路聯(lián)通 時(shí)，冷卻下來(lái)的油會(huì)自動(dòng)沉降集中流向供油管路，確保冷卻的油從供油管路流出，保證 完成油冷卻器的功能。從節(jié)流管路進(jìn)入到容器的工質(zhì)，節(jié)流到中間壓力使工質(zhì)實(shí)現(xiàn)先期制冷，并且還 使液態(tài)工質(zhì)形成過冷。特別是從液位以上位置聯(lián)通的節(jié)流管路，節(jié)流到中壓的降溫工質(zhì) 直接對(duì)一級(jí)壓縮排出氣體冷卻，節(jié)流換熱后部分氣體狀態(tài)工質(zhì)與一級(jí)螺桿壓縮排出的氣體工質(zhì)混合換熱，保證了進(jìn)入活塞壓縮機(jī)的工質(zhì)具有交底溫度，有效減少二次(第二級(jí) 活塞壓縮機(jī))吸氣的過熱現(xiàn)象，保證了二級(jí)壓縮高效運(yùn)行。這樣就高效地完成了雙級(jí)壓 縮系統(tǒng)的中間冷卻器功能。冷凝器的輸出管路，可以是一條管路，而且是輸出節(jié)流管 路，與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，最好是在液位以上的位置聯(lián)通，將所有的二級(jí)壓縮冷凝 的液態(tài)工質(zhì)直接節(jié)流到中壓形成過冷工質(zhì)，從儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以下位置流出，輸 送到制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器用于制冷；節(jié)流換熱后形成的部分氣體工質(zhì)與一級(jí)螺桿壓縮排出 的氣體工質(zhì)混合，被吸入二級(jí)活塞壓縮機(jī)內(nèi)壓縮，避免了二級(jí)壓縮吸氣的過熱現(xiàn)象，保 證了機(jī)組高效的工作，實(shí)現(xiàn)了中間冷卻器的功能。冷凝器帶有的輸出管路，也可以分出 兩條管路，一條管路帶有節(jié)流結(jié)構(gòu)，形成輸出節(jié)流管路，與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，最 好是在液位以上的位置聯(lián)通，將部分的二級(jí)壓縮冷凝的液態(tài)工質(zhì)節(jié)流到中壓形成過冷工 質(zhì)。與冷凝器的輸出節(jié)流管路并聯(lián)的另一條冷凝器的輸出管路，將冷凝后的大部分液態(tài) 工質(zhì)通過換熱管路與節(jié)流到中壓的過冷工質(zhì)換熱，形成高壓的過冷液態(tài)工質(zhì)，并經(jīng)換熱 管路的輸出管路輸送到蒸發(fā)器。節(jié)流換熱后形成的部分氣體工質(zhì)與一級(jí)螺桿壓縮排出的 氣體工質(zhì)混合，形成冷凝降溫的氣體工質(zhì)被吸入二級(jí)活塞壓縮機(jī)內(nèi)壓縮，有效避免了二 級(jí)壓縮吸氣的過熱現(xiàn)象，保證了二級(jí)壓縮高效的工作，因此又實(shí)現(xiàn)另一種中間冷卻器的 功能。大部分液態(tài)工質(zhì)在換熱管路內(nèi)，在儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以下的位置被冷卻形成 過冷液態(tài)工質(zhì)，并通過換熱管的輸出管路輸送到制冷系統(tǒng)(或熱泵系統(tǒng))的蒸發(fā)器。容 器可以是多種形式的容器，最典型的是臥式容器或立式容器，也稱臥式罐、立式罐。如本發(fā)明中間容器為臥式罐，罐內(nèi)設(shè)有將罐體內(nèi)腔分隔成一段為儲(chǔ)油的腔體另 一段為液態(tài)工質(zhì)的腔體而設(shè)置的隔板，隔板上部帶有缺口為儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的 腔體之間的聯(lián)通部位；一級(jí)排氣管路與儲(chǔ)油的腔體上部聯(lián)通，供油管路與儲(chǔ)油的腔體液 位以下罐體下部的位置聯(lián)通，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體上部一個(gè)位置聯(lián)通有二級(jí)吸氣管路；儲(chǔ) 液態(tài)工質(zhì)的腔體上部另一個(gè)位置還聯(lián)通冷凝器的輸出節(jié)流管路，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的液 位以下的位置聯(lián)通有液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路；或者與冷凝器的輸出節(jié)流管路并聯(lián)有另一 條冷凝器輸出管路，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體上部另一個(gè)位置還聯(lián)通冷凝器的輸出節(jié)流管路， 另一條冷凝器輸出管路的換熱管路穿入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體并設(shè)置于液位以下的位置，換 熱管路的液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路穿出儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。如本發(fā)明中間容器為立式罐，罐內(nèi)設(shè)有將罐體內(nèi)腔分隔成下段為儲(chǔ)油的腔體、 上段為液態(tài)工質(zhì)的腔體而設(shè)制的隔板，隔板帶有穿過隔板的管作為儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài) 工質(zhì)的腔體之間聯(lián)通的通道；一級(jí)排氣管路與儲(chǔ)油的腔體上部聯(lián)通，供油管路與儲(chǔ)油的 腔體液位以下的部位聯(lián)通，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的上部聯(lián)通有二級(jí)吸氣管路；儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì) 的腔體的上部另一個(gè)位置還聯(lián)通冷凝器輸出節(jié)流管路，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的液位以下的 位置聯(lián)通有液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路；或者與冷凝器的輸出節(jié)流管路并聯(lián)有另一條冷凝器 輸出管路，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體上部另一個(gè)位置還聯(lián)通冷凝器的輸出節(jié)流管路，另一條冷 凝器輸出管路的換熱管路穿入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體并設(shè)置于液位以下的位置，換熱管路的 液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路穿出儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。為了使一級(jí)排氣管路噴入儲(chǔ)油的腔體的氣流不對(duì)儲(chǔ)油液面產(chǎn)生飛淺，一級(jí)排氣 管路入口最好朝向容器內(nèi)壁，也可以是在儲(chǔ)油的腔體中一級(jí)排氣管路入口處設(shè)有緩沖擋 板，或這是設(shè)有孔板，利用內(nèi)壁或擋板或孔板進(jìn)行緩沖，更有利氣油分離。[0013]本發(fā)明在一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī)構(gòu)成容積式雙級(jí)壓縮機(jī)組，通過管 路分別與冷凝器和蒸發(fā)器聯(lián)通，就構(gòu)成了本發(fā)明的雙級(jí)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)。本發(fā)明僅使用 一臺(tái)中間容器，替代中間冷卻器、一級(jí)油分離器、一級(jí)油冷卻器三種設(shè)備，大大簡(jiǎn)化了 設(shè)備，降低了設(shè)備的造價(jià)和占據(jù)的空間，并使設(shè)備運(yùn)行更加可靠，效率更高。油的分離 冷卻在一個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行，相互促進(jìn)了油氣更好的分離和油更好的冷卻。一級(jí)排出工質(zhì)的 冷卻降溫與二級(jí)排出并冷卻的工質(zhì)節(jié)流后相交匯，不但保證了冷卻效果，還有效減少了 冷量向系統(tǒng)外流失，加上油的冷卻也在一個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行，更減少了因聯(lián)接管路和過多容 器壁向外損失冷量。本發(fā)明由制冷系統(tǒng)中的冷凝器輸出的節(jié)流管路直接與中間容器的儲(chǔ) 液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通。節(jié)流降壓后實(shí)現(xiàn)了工質(zhì)過冷；在節(jié)流工質(zhì)向儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體上 部的中間氣體噴射中完成了熱交換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中間氣體(一級(jí)排氣分離的工質(zhì)氣體)的降 溫。因此很充分地完成了中冷器的功能。本發(fā)明與已有技術(shù)相比，采用螺桿壓縮機(jī)做低壓級(jí)主機(jī)，發(fā)揮了該機(jī)種適合大 壓比工況，體積小等優(yōu)勢(shì)；采用活塞壓縮機(jī)做高壓級(jí)主機(jī)，發(fā)揮了該機(jī)種容積效率高、 噪聲低、配套輔機(jī)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)；大幅度提高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，為機(jī)組化的實(shí)現(xiàn)提供了 可能。采用本發(fā)明專門設(shè)計(jì)的多功能的中間容器，該輔機(jī)設(shè)備，集一級(jí)油分離器，一級(jí) 油冷卻器、兩級(jí)之間的中間冷卻器功能于一身，使機(jī)組設(shè)計(jì)十分緊湊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)機(jī)組 化具有效率高、運(yùn)行合理、可靠、維護(hù)成本低、占地小、重量輕、噪音小等優(yōu)點(diǎn)；并具 有突顯的性價(jià)比特別是在低于-40°C蒸發(fā)工況及北方供熱用熱泵工況，性價(jià)比優(yōu)于各 種已有雙級(jí)機(jī)組和配搭組合的雙級(jí)模式。
圖1為已有制冷系統(tǒng)所用一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)螺桿壓縮機(jī)構(gòu)成的雙級(jí)壓縮機(jī) 組流程示意圖。圖2為常規(guī)制冷系統(tǒng)要形成一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī)構(gòu)成的雙級(jí)壓縮 機(jī)組流程示意圖。圖3為本發(fā)明一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī)混合構(gòu)成的雙級(jí)壓縮機(jī)組所采 用臥式中間容器。圖4為本發(fā)明一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī)混合構(gòu)成的雙級(jí)壓縮機(jī)組所采 用立式中間容器。圖5為本發(fā)明采用臥式中間容器的一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī)混合構(gòu)成 的雙級(jí)壓縮機(jī)組流程示意圖。圖6為另一種本發(fā)明采用臥式中間容器的一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī)混 合構(gòu)成的雙級(jí)壓縮機(jī)組流程示意圖。圖7為本發(fā)明采用立式中間容器的一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī)混合構(gòu)成 的雙級(jí)壓縮機(jī)組流程示意圖。圖8為另一種本發(fā)明采用立式中間容器的一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī)混 合構(gòu)成的雙級(jí)壓縮機(jī)組流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1、一種設(shè)有臥式中間容器的螺桿式與活塞式混合雙級(jí)壓縮機(jī)組及臥式中 間容器(見圖3、5)，是由一級(jí)螺桿壓縮機(jī)51和二級(jí)活塞壓縮機(jī)55及臥式中間容器10構(gòu) 成的雙級(jí)壓縮機(jī)組。一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路與二級(jí)活塞壓縮機(jī)吸氣管路之間聯(lián)通有 臥式中間容器。臥式中間容器10為一個(gè)臥式的罐，罐內(nèi)設(shè)有將罐體內(nèi)腔分隔成一段(左 段)為儲(chǔ)油的腔體32、另一段(右段)為儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體34而設(shè)置的隔板33。隔板上 部帶有缺口，聯(lián)通著儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體，也可以視為兩個(gè)腔體之間的中間 氣體的通道。一級(jí)排氣管路31、53與儲(chǔ)油的腔體上部聯(lián)通，在一級(jí)排氣管路入口右側(cè)還 可以設(shè)有緩沖擋板，緩沖擋板下端有通油孔，緩沖擋板上端有通氣孔?？恐亓Ψ蛛x的油 下沉并從下端通油孔進(jìn)入儲(chǔ)油的腔體靠近隔板部位，實(shí)現(xiàn)了油分離器的功能。油在下沉 和靠近隔板部位流動(dòng)過程，向隔板及腔體壁散熱，實(shí)現(xiàn)油冷卻器的功能。供油管路30與 儲(chǔ)油的腔體靠近隔板的液位下部的位置聯(lián)通。儲(chǔ)油的腔體靠近隔板的液位下部的位置有 向下的液包體40、59，液包體的側(cè)面聯(lián)通著供油管路30，實(shí)現(xiàn)了供油管路與儲(chǔ)油的腔體 靠近隔板的液位下部的位置聯(lián)通。供油管路與一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的過濾供油系統(tǒng)52聯(lián)通。 儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體34的上部聯(lián)通有二級(jí)吸氣管路36，二級(jí)吸氣管路35、54的吸口位于儲(chǔ) 液態(tài)工質(zhì)的腔體的上部。二級(jí)吸氣管路也可以沿著罐上部延伸到左邊，從罐的左邊延伸 出去，便于與排布在臥式中間容器左邊的二級(jí)活塞壓縮機(jī)聯(lián)通，又能保證管路內(nèi)的冷量 并不散發(fā)到系統(tǒng)外。儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體34的上部另一個(gè)位置還聯(lián)通冷凝器的輸出節(jié)流管 路36。輸出節(jié)流管路帶有節(jié)流閥37。節(jié)流降壓到中間壓力后，實(shí)現(xiàn)了工質(zhì)過冷，形成 的過冷液態(tài)工質(zhì)儲(chǔ)存在儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體內(nèi)下部。儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體下部底面帶有液包 體39、58，液包體側(cè)面聯(lián)通有過冷液態(tài)工質(zhì)輸出管路38，冷液態(tài)工質(zhì)輸出管路帶有閥門 57。在節(jié)流工質(zhì)向儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體上部的中間氣體噴射中完成了熱交換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中 間氣體(一級(jí)排氣分離油后的氣體工質(zhì))的降溫，因此很充分地完成了中間冷卻器的兩項(xiàng) 功能。以士35°C為對(duì)比工況與已有一臺(tái)單級(jí)KA20C螺桿加經(jīng)濟(jì)器主機(jī)相比，每年本 發(fā)明螺桿式與活塞式混合兩級(jí)壓縮機(jī)組少耗電量達(dá)18萬(wàn)度左右(軸功率150KW;年運(yùn) 行時(shí)間4000h)。蒸發(fā)溫度越低冷凝溫度越高本發(fā)明雙級(jí)機(jī)組的節(jié)電率越高。實(shí)施例2，一種用于制冷系統(tǒng)并設(shè)有立式中間容器的螺桿式與活塞式混合雙級(jí)壓 縮機(jī)組及立式中間容器(見圖4、7)，是由一級(jí)螺桿壓縮機(jī)71和二級(jí)活塞壓縮機(jī)73及立 式中間容器72構(gòu)成的雙級(jí)壓縮機(jī)組。一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路與二級(jí)活塞壓縮機(jī)吸氣 管路之間聯(lián)通有立式中間容器(圖4)。立式中間容器為立式罐，罐內(nèi)設(shè)有將罐體內(nèi)腔分 隔成一段(下段)為儲(chǔ)油的腔體、另一段(上段)為儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體而設(shè)置的隔板47， 隔板中部帶有貫通的管44，作為通道聯(lián)通著儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。一級(jí)排氣 管路42與儲(chǔ)油的腔體上部部聯(lián)通，也就是油的液位以上的部位聯(lián)通。一級(jí)排氣管路排出 的氣油混合流體進(jìn)入儲(chǔ)油的腔體，就靠油的重力使油下沉，工質(zhì)氣體向上流動(dòng)，完成大 部分油量的分離。工質(zhì)氣體中微量的油，隨氣流向上流動(dòng)，并沿導(dǎo)流的管道導(dǎo)到液態(tài)工 質(zhì)上方的過程，通過腔體壁特別是隔板和管的冷卻，使工質(zhì)冷卻也使微量油冷卻下來(lái)， 使氣流中少部分油冷卻進(jìn)一步分離下來(lái)。這樣就起到了油分離器和油冷卻器的作用。供 油管路41與儲(chǔ)油的腔體油液位以下部的位置聯(lián)通，供油管路與一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的供油系統(tǒng)74聯(lián)通。儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的上部頂端還聯(lián)通有二級(jí)吸氣管路43，二級(jí)吸氣管路43的 吸口位于儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的上部，從罐的頂端中部延伸出去。儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體上部 另一個(gè)位置，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體上部側(cè)面還聯(lián)通著冷凝器的輸出節(jié)流管路45。冷凝器的 輸出節(jié)流管路流入的工質(zhì)，節(jié)流降壓后實(shí)現(xiàn)了工質(zhì)過冷。在節(jié)流的工質(zhì)向儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的 腔體上部噴射過程，與從儲(chǔ)油的腔體通過管流入的氣體工質(zhì)(中間氣體)形成交叉混合， 噴射中完成了熱交換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一級(jí)排氣并分離油后的氣體工質(zhì)進(jìn)行降溫的過程；大部 分節(jié)流形成過冷的液態(tài)工質(zhì)儲(chǔ)存在儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體下部，通過聯(lián)通在儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔 體下部過冷液態(tài)工質(zhì)輸出管路46供給蒸發(fā)器進(jìn)行制冷系統(tǒng)的制冷；因此充分地完成了中 間冷卻器的兩項(xiàng)功能。實(shí)施例3、一種用于制冷系統(tǒng)并設(shè)有臥式中間容器的螺桿式與活塞式混合兩級(jí)壓 縮機(jī)組及帶有換熱管路的臥式中間容器(見圖6并參見圖3)，由一級(jí)螺桿壓縮機(jī)61和二 級(jí)活塞壓縮機(jī)65及臥式中間容器10構(gòu)成的雙級(jí)壓縮機(jī)組。一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路與 二級(jí)活塞壓縮機(jī)吸氣管路之間聯(lián)通有臥式中間容器。臥式中間容器為臥式罐，罐內(nèi)有將 罐體內(nèi)腔分隔成一段(左段)為儲(chǔ)油的腔體、另一段(右段)為儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體而設(shè)置 的隔板(33)，隔板上部帶有的缺口聯(lián)通著儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體，缺口也可以 視為兩個(gè)腔體之間的氣體的通道。一級(jí)排氣管路63與罐體左邊儲(chǔ)油的腔體上部聯(lián)通，在 一級(jí)排氣管路入口右側(cè)還設(shè)有緩沖擋板，緩沖擋板下端有通油孔，緩沖擋板上端有通氣 孔?？恐亓Ψ蛛x的油下沉并從下端通油孔進(jìn)入儲(chǔ)油的腔體靠近隔板部位，實(shí)現(xiàn)了油分離 器的功能。油在下沉和靠近隔板部位流動(dòng)過程，向隔板及腔體壁散熱，實(shí)現(xiàn)油冷卻器的 功能。供油管路與儲(chǔ)油的腔體靠近隔板的液位下部的位置聯(lián)通。儲(chǔ)油的腔體靠近隔板的 液位下部的位置有向下的液包體，液包體68的側(cè)面聯(lián)通著供油管路，實(shí)現(xiàn)了供油管路與 儲(chǔ)油的腔體靠近隔板的液位下部的位置聯(lián)通。供油管路與一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的供油系統(tǒng)62 聯(lián)通。儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的上部聯(lián)通有二級(jí)吸氣管路64，二級(jí)吸氣管路的吸口位于儲(chǔ)液 態(tài)工質(zhì)的腔體的上部，二級(jí)吸氣管路與排布在中間容器右邊的二級(jí)活塞壓縮機(jī)65聯(lián)通。 儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的上部另一個(gè)位置還聯(lián)通冷凝器的輸出節(jié)流管路66。節(jié)流降壓后實(shí)現(xiàn) 了工質(zhì)過冷；在節(jié)流工質(zhì)向儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體上部的中間氣體噴射中完成了熱交換，實(shí) 現(xiàn)了對(duì)中間氣體(一級(jí)排氣分離油后的氣體工質(zhì))的降溫。還有一條與冷凝器的輸出節(jié)流 管路66并聯(lián)的冷凝器輸出管路，也穿過儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體與換熱管路67聯(lián)通，換熱管路 位于儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以下的位置。換熱管路的輸出管路又穿過儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體 伸出罐外，用于與蒸發(fā)器聯(lián)通或者通過儲(chǔ)液罐與蒸發(fā)器聯(lián)通。從冷凝器輸出的大部分液 態(tài)工質(zhì)通過換熱管路被冷卻成過冷液態(tài)工質(zhì)，為高效大溫差的制冷提供了先決條件。這 樣在配合油分離和油冷卻的同時(shí)，很充分地完成了中間冷卻器的功能。以士35°C為對(duì)比 工況與已有一臺(tái)單級(jí)KA20C螺桿加經(jīng)濟(jì)器主機(jī)相比，每年本發(fā)明螺桿式與活塞式混合 兩級(jí)壓縮機(jī)組少耗電量達(dá)18萬(wàn)度左右(軸功率150KW ；年運(yùn)行時(shí)間4000h)。蒸發(fā) 溫度越低冷凝溫度越高本發(fā)明雙級(jí)機(jī)組的節(jié)電率越高。實(shí)施例4，一種用于制冷系統(tǒng)或熱泵系統(tǒng)并設(shè)有立式中間容器的螺桿式與活塞式 混合兩級(jí)壓縮機(jī)組及帶有換熱盤管的立式中間容器(見圖8并參見圖4)，是主要由一級(jí) 螺桿壓縮機(jī)81和二級(jí)活塞壓縮機(jī)83及帶有換熱盤管84的立式中間容器82構(gòu)成的雙級(jí) 壓縮機(jī)組。一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路與二級(jí)活塞壓縮機(jī)吸氣管路之間聯(lián)通有立式中間容器。立式中間容器為立式罐，立式罐內(nèi)中部設(shè)有隔板，將罐體內(nèi)腔分隔成下段為儲(chǔ)油 的腔體、上段為儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。隔板中部帶有貫通的管，形成通道聯(lián)通著儲(chǔ)油的腔 體、儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。一級(jí)排氣管路與儲(chǔ)油的腔體上部部聯(lián)通，也就是油的液位以上 的部位聯(lián)通。一級(jí)排氣管路排出的氣、油混合流體進(jìn)入儲(chǔ)油的腔體，靠油的重力使油下 沉分離，工質(zhì)氣體向上流動(dòng)，完成大部分油量的分離。工質(zhì)氣體中微量的油，隨氣流向 上流動(dòng)，并沿導(dǎo)流通道導(dǎo)到液態(tài)工質(zhì)上方的過程，受腔體壁特別是隔板和管的冷卻，使 一級(jí)排氣管路排出的工質(zhì)氣體(中間氣體)冷卻也使微量油冷卻下來(lái)，使氣流中少部分油 冷卻進(jìn)一步分離下來(lái)。這樣就起到了油分離器和油冷卻器的作用。一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的供 油系統(tǒng)及供油管路85與儲(chǔ)油的腔體油液位以下部的位置聯(lián)通，冷卻的油自然向下沉，推 動(dòng)冷卻下來(lái)的油向供油管路流動(dòng)。儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的上部聯(lián)通有二級(jí)吸氣管路，二級(jí) 吸氣管路的吸口位于儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體的上部頂端，從罐的頂端中部延伸出去。儲(chǔ)液態(tài) 工質(zhì)的腔體的上部左側(cè)還聯(lián)通冷凝器的輸出節(jié)流管路。冷凝器的輸出節(jié)流管路流入儲(chǔ)液 態(tài)工質(zhì)的腔體內(nèi)的工質(zhì)，節(jié)流降壓實(shí)現(xiàn)了工質(zhì)過冷。在節(jié)流的工質(zhì)向儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體 上部噴射過程，與從儲(chǔ)油的腔體通過管道流入的工質(zhì)氣體(中間氣體)形成交叉對(duì)流混 合，噴射中完成了熱交換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一級(jí)排氣并分離油后的工質(zhì)氣體降溫。節(jié)流降壓降 溫的過冷液態(tài)工質(zhì)儲(chǔ)存在隔板以上的儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體內(nèi)。還有一條與冷凝器的輸出節(jié) 流管路并聯(lián)的冷凝器輸出管路，也從罐體左側(cè)穿入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體，并與換熱管路84 聯(lián)通，換熱管路為盤管，位于儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以下的位置，換熱管路(盤管)的輸 出管路又穿過儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體右側(cè)伸出罐外，用于與蒸發(fā)器聯(lián)通或者通過儲(chǔ)液罐與蒸 發(fā)器聯(lián)通。從冷凝器輸出的大部分液態(tài)工質(zhì)通過盤管形式的換熱管路被冷卻成過冷液態(tài) 工質(zhì)，為高效大溫差的制冷或向零下熱源吸熱，提供了良好的先決條件。這樣帶有換熱 盤管的立式中間容器在配合油分離和冷卻的同時(shí)，充分地完成了中間冷卻器的功能。
權(quán)利要求1.一種螺桿式與活塞式混合雙級(jí)壓縮機(jī)組的中間容器，含有一個(gè)容器，容器內(nèi)設(shè)有 隔板隔成儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體；其特征在于兩腔體之間聯(lián)通，一級(jí)螺桿壓 縮機(jī)的排氣管路與儲(chǔ)油的腔體聯(lián)通，一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的供油管路與儲(chǔ)油的腔體液位以下 的位置聯(lián)通；儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以上的位置聯(lián)通有二級(jí)活塞壓縮機(jī)的吸氣管路；冷 凝器的輸出節(jié)流管路也與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以下的位置聯(lián) 通有液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路；或者與冷凝器的輸出節(jié)流管路并聯(lián)有另一條冷凝器輸出管 路，冷凝器的輸出節(jié)流管路也與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，另一條冷凝器輸出管路的換熱 管路穿入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體并設(shè)置于液位以下的位置，換熱管路的液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管 路穿出儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。
2.如權(quán)利要求1所述的中間容器，其特征在于輸出節(jié)流管路在液位以上的位置與 儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的中間容器，其特征在于一級(jí)排氣管路儲(chǔ)油的腔體聯(lián)通的 入口最好朝向容器內(nèi)壁，或者是在儲(chǔ)油的腔體中一級(jí)排氣管路入口處設(shè)有緩沖擋板或設(shè) 有孔板。
4.如權(quán)利要求1或2所述的中間容器，其特征在于容器為臥式罐，罐內(nèi)設(shè)有將罐體 內(nèi)腔左右分隔成一段為儲(chǔ)油的腔體另一段為液態(tài)工質(zhì)的腔體而設(shè)置的隔板，隔板上部帶 有缺口為儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體之間的聯(lián)通部位。
5.如權(quán)利要求1或2所述的中間容器，其特征在于容器為立式罐，罐內(nèi)設(shè)有將罐體 內(nèi)腔分隔成下段為儲(chǔ)油的腔體、上段為液態(tài)工質(zhì)的腔體而設(shè)制的隔板，隔板帶有穿過隔 板的管作為儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體之間聯(lián)通的通道。
6.一種螺桿式與活塞式混合的雙級(jí)壓縮機(jī)組，有一級(jí)螺桿壓縮機(jī)和二級(jí)活塞壓縮機(jī) 構(gòu)成的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)組，其特征在于一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路與二級(jí)活塞壓縮機(jī) 吸氣管路之間聯(lián)通有中間容器，中間容器內(nèi)設(shè)有隔板隔成儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔 體，兩腔體之間聯(lián)通，一級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排氣管路與儲(chǔ)油的腔體聯(lián)通，一級(jí)螺桿壓縮機(jī) 的供油管路與儲(chǔ)油的腔體液位以下的位置聯(lián)通；儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以上的位置聯(lián)通 著二級(jí)活塞壓縮機(jī)的吸氣管路；冷凝器的輸出節(jié)流管路也與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，儲(chǔ) 液態(tài)工質(zhì)的腔體液位以下的位置聯(lián)通有液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路；或者與冷凝器的輸出 節(jié)流管路并聯(lián)有另一條冷凝器輸出管路，冷凝器的輸出節(jié)流管路也與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體 聯(lián)通，另一條冷凝器輸出管路的換熱管路穿入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體并設(shè)置于液位以下的位 置，換熱管路的液態(tài)制冷工質(zhì)輸出管路穿出儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體。
7.如權(quán)利要求6所述的雙級(jí)壓縮機(jī)組，其特征在于輸出節(jié)流管路在液位以上的位 置與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通。
8.如權(quán)利要求6或7所述的雙級(jí)壓縮機(jī)組，其特征在于一級(jí)排氣管路儲(chǔ)油的腔體聯(lián) 通的入口最好朝向容器內(nèi)壁，或者是在儲(chǔ)油的腔體中一級(jí)排氣管路入口處設(shè)有緩沖擋板 或設(shè)有孔板。
9.如權(quán)利要求6或7所述的雙級(jí)壓縮機(jī)組，其特征在于容器為臥式罐，罐內(nèi)設(shè)有將 罐體內(nèi)腔左右分隔成一段為儲(chǔ)油的腔體另一段為液態(tài)工質(zhì)的腔體而設(shè)置的隔板，隔板上 部帶有缺口為儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體之間的聯(lián)通部位。
10.如權(quán)利要求6或7所述的雙級(jí)壓縮機(jī)組，其特征在于容器為立式罐，罐內(nèi)設(shè)有將罐體 內(nèi)腔分隔成下段為儲(chǔ)油的腔體、上段為液態(tài)工質(zhì)的腔體而設(shè)制的隔板，隔板帶有 穿過隔板的管作為儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體之間聯(lián)通的通道。
專利摘要螺桿式與活塞式混合雙級(jí)壓縮機(jī)組及中間容器，有一級(jí)螺桿壓縮機(jī)二級(jí)活塞壓縮機(jī)，中間容器內(nèi)隔板隔成儲(chǔ)油的腔體和儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體并聯(lián)通，一級(jí)排氣管路與儲(chǔ)油的腔體聯(lián)通，一級(jí)供油管路與儲(chǔ)油的腔體液下聯(lián)通；儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液上聯(lián)通有二級(jí)吸氣管路；冷凝器的輸出節(jié)流管路與儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體聯(lián)通，或者與輸出節(jié)流管路并聯(lián)的輸出管路通過換熱管路穿入儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體液下?lián)Q熱，輸出管路從儲(chǔ)液態(tài)工質(zhì)的腔體下部伸出。中間容器實(shí)現(xiàn)油分離、油冷卻、中間工質(zhì)冷卻功能，用于-30℃～-60℃的人工制冷場(chǎng)合和熱源低于零度的熱泵供熱，大大提高了工作效率并占據(jù)空間少、接管少、冷量損失少。
文檔編號(hào)F04B41/06GK201794744SQ201020296688
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者洪星 申請(qǐng)人:大連冷星企業(yè)有限公司