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)疊深冷機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種深冷機組，具體地說是雙元復(fù)疊深冷機組。
背景技術(shù)：
目前，如果要想保證機組能在高效率的情況下工作，常規(guī)雙級壓縮冷凍機組的運行的蒸發(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，雙級壓縮機組的效率就很低了，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，雙級壓縮機組基本不適用了，因此，一般溫度在-60 V到-90°C的范圍內(nèi)時多采用復(fù)疊機組、溫度在-50°C到-60°C之間時，復(fù)疊機組和雙級壓縮機組都可以適用。而常規(guī)復(fù)疊機組在此工況的效率雖然比雙級壓縮機組要高，但是還是有些不盡人意，還有提升的空間，同時運行時隨著工況的變化，中間溫度變化幅度較大，不利于機組穩(wěn)定運行。
發(fā)明內(nèi)容本實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組運行穩(wěn)定性和整機效率的帶有預(yù)冷和溫度調(diào)節(jié)的高效雙元復(fù)疊深冷機組。為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(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)疊深冷機組，包括兩個制冷循環(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、與高溫級壓縮機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)濟器以及與高溫級壓縮機及經(jīng)濟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、與低溫級壓縮機分別相連的膨脹罐、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)備組成一個整體機組。所述低溫級壓縮機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?；?zé)崞鞯牟捎每梢赃M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機吸氣端連接，所述吸氣溫度調(diào)節(jié)閥為手動閥或電動閥。設(shè)置吸氣溫度調(diào)節(jié)閥，同時配合預(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入壓縮機吸氣端的制冷劑氣體流量的比例，從而維持低溫級壓縮機的吸氣溫度在-60°C到-30°C的合理范圍內(nèi)，進一步保證了低溫級壓縮機合理的排氣溫度，同時保證了中間溫度的穩(wěn)定性，使機組在相對平衡的條件下長期穩(wěn)定運行。[0008]所述高溫級壓縮機和低溫級壓縮機為半封閉螺桿壓縮機、開啟螺桿壓縮機、活塞壓縮機、全封渦旋壓縮機或半封渦旋壓縮機。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和低溫級壓縮機內(nèi)部或外部，或者在高溫級壓縮機和低溫級壓縮機的內(nèi)部、外部同時加裝。所述高溫級壓縮機通過補氣口連接經(jīng)濟器，可以進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)濟器分別連接冷凝器和冷凝蒸發(fā)器，所述的經(jīng)濟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)機組的基礎(chǔ)上進行了較大的改進與創(chuàng)新，增加了經(jīng)濟器、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)，有效的提高了機組運行的穩(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為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。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)疊深冷機組，它包含兩個獨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)濟器截止閥9、第一膨脹閥10、經(jīng)濟器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)備組成一個整體機組。高溫級系統(tǒng)中，高溫級壓縮機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I內(nèi)部、外部或同時在高溫級壓縮機I的內(nèi)部、外部同時加裝。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的一個輸出端連接冷凝器4的輸入端，油分離器2的另一個輸出端連接高溫級壓縮機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I的噴液端；另一路經(jīng)過經(jīng)濟器截止閥9、經(jīng)濟器膨脹閥10和經(jīng)濟器11連接到高溫級壓縮機I的補氣口 ；再一路與經(jīng)濟器11的輸入端相連，經(jīng)濟器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I輸入端相連。油冷卻器3 —端連接高溫級壓縮機I的油槽，另一端連接冷凝器4的進、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20內(nèi)部、外部或同時在低溫級壓縮機20的內(nèi)部、夕卜部同時加裝。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的另一個輸出端連接低溫級壓縮機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的一個輸入端，回?zé)崞?5的一個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的另一個輸入端，回?zé)崞?5的另一個輸出端連接到低溫級壓縮機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的另一個輸出端和低溫級壓縮機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20的油槽，另一端連接冷凝器4的進、出水口。膨脹罐21的一端與低溫級壓縮機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20的輸出端連接。以上組成低溫級循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型可提供_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，在各個部件優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，配以完善的電氣控制方案，保證了整個機組安全、穩(wěn)定、高效運行。機組所有部件一般設(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)疊深冷機組，包括兩個制冷循環(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(I)、與高溫級壓縮機(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)濟器(11)以及與高溫級壓縮機(I)及經(jīng)濟器(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(20)、與低溫級壓縮機(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)備組成一個整體機組。
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)疊深冷機組，其特征在于所述低溫級壓縮機(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(20 )吸氣端連接，所述吸氣溫度調(diào)節(jié)閥(16)為手動閥或電動閥。
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)疊深冷機組，其特征在于所述高溫級壓縮機(I)和低溫級壓縮機(20)為半封閉螺桿壓縮機、開啟螺桿壓縮機、活塞壓縮機、全封渦旋壓縮機或半封渦旋壓縮機。
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(I)和低溫級壓縮機(20 )內(nèi)部或外部，或者在高溫級壓縮機(I)和低溫級壓縮機(20 )的內(nèi)部、外部同時加裝。
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)疊深冷機組，其特征在于所述高溫級壓縮機(I)通過補氣口連接經(jīng)濟器(11)，所述經(jīng)濟器(11)分別連接冷凝器(4 )和冷凝蒸發(fā)器(25 )，所述的經(jīng)濟器(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)疊深冷機組，包括兩個制冷循環(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、油分離器、油冷卻器、冷凝器、經(jīng)濟器以及冷凝蒸發(fā)器；低溫級系統(tǒng)包括低溫級壓縮機、膨脹罐、低溫級油分離器、低溫級油冷卻器、回?zé)崞?、預(yù)冷器、冷凝蒸發(fā)器以及低溫級蒸發(fā)器，所有設(shè)備組成一個整體機組。本分明在常規(guī)機組的基礎(chǔ)上進行了較大的改進與創(chuàng)新，增加了經(jīng)濟器、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)，有效的提高了機組運行的穩(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:南京五洲制冷集團有限公司