[發明專利]一種油氣回收的階梯式制冷系統和制冷方法及除霜方法

有效

• 申請號: 201210181207.4
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102706024A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 白爽
• 申請（專利權）人: 上海森鑫新能源科技有限公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B41/04;F25B41/06;F25B47/02
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1.一種油氣回收的階梯式制冷系統，包括一級制冷系統、二級制冷系統和三級制冷系統，所述一級制冷系統連接所述二級制冷系統，所述二級制冷系統連接所述三級制冷系統，其特征在于：

所述一級制冷系統包括一級壓縮機、一級風冷凝器、一級節流裝置和一級蒸發器，所述一級節流裝置包括一級制冷節流裝置和一級過冷節流裝置，所述一級蒸發器包括第一蒸發器和第二蒸發器，所述第一蒸發器通過一級制冷節流裝置連接一級風冷凝器，所述第二蒸發器與第一蒸發器并聯，并通過一級除霜電磁閥連接一級風冷凝器，所述一級過冷節流裝置連接在一級風冷凝器與第二蒸發器之間，所述第二蒸發器通過一級制冷電磁閥連接四通換向閥，所述四通換向閥連接一級壓縮機；

所述二級制冷系統包括二級壓縮機、二級風冷凝器、二級節流裝置和二級蒸發器，所述二級節流裝置包括二級制冷節流裝置和二級蒸發節流裝置，所述二級蒸發器包括第三蒸發器和第四蒸發器，所述第三蒸發器通過二級制冷節流裝置連接第二蒸發器，所述第二蒸發器連接二級風冷凝器，所述第四蒸發器與第三蒸發器并聯，并通過二級除霜電磁閥連接第二蒸發器，所述二級蒸發節流裝置連接在第二蒸發器與第四蒸發器之間，所述第四蒸發器通過二級制冷電磁閥連接四通換向閥，所述四通換向閥連接二級壓縮機；

所述三級制冷系統包括三級壓縮機、三級風冷凝器、三級節流裝置和三級蒸發器，所述三級節流裝置包括三級制冷節流裝置和三級除霜節流裝置，所述三級蒸發器通過三級制冷節流裝置連接第四蒸發器，所述三級蒸發器通過三級旁路電磁閥連接壓縮機，所述除霜電磁閥與壓縮機之間連接三級油分電磁閥的一端，所述三級油分電磁閥的另一端連接膨脹容器，所述膨脹容器通過膨脹容器電磁閥連接三級油氣冷凝器，所述三級除霜節流裝置設置在三級油氣冷凝器與膨脹容器之間，并與膨脹容器電磁閥并聯，所述三級除霜節流裝置與三級油氣冷凝器之間設置三級制冷回氣電磁閥。

2.根據權利要求1所述一種油氣回收的階梯式制冷系統，其特征在于：所述第一蒸發器是一級油氣冷凝器，所述第二蒸發器是一級過冷換熱器。

3.根據權利要求1所述一種油氣回收的階梯式制冷系統，其特征在于：所述第三蒸發器是二級油氣冷凝器，所述第四蒸發器是二級蒸發冷凝器。

4.根據權利要求1所述一種油氣回收的階梯式制冷系統，其特征在于：所述三級蒸發器是三級油氣冷凝器。

5.根據權利要求4所述一種油氣回收的階梯式制冷系統，其特征在于：所述用于油氣回收的階梯式制冷系統還包括分離及存儲設備，所述分離及存儲設備同時連接一級油氣冷凝器、二級油氣冷凝器和三級油氣冷凝器。

6.根據權利要求1所述一種油氣回收的階梯式制冷系統，其特征在于：所述制冷系統還包括引風機、預冷器、所述引風機連接所述預冷器，所述預冷器連接所述一級制冷系統。

7.一種基于權利要求1～5的油氣回收的制冷方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(i)一級制冷系統傳遞：經壓縮機壓縮后排出的100～150℃，10～20bar制冷劑，進入四通換向閥流入一級風冷凝器，經止回閥分為兩路：一路通過一級制冷節流裝置進入一級油氣冷凝器，與油氣進行熱交換，回到四通換向閥；另一路通過一級過冷節流裝置，之后進入一級過冷換熱器，通過一級制冷電磁閥與一級油氣冷凝器流出的制冷劑匯合后進入四通換向閥，經四通換向閥返回壓縮機；

(ii)二級制冷系統傳遞：經壓縮機壓縮后排出的100～150℃，10～20bar制冷劑，進入四通換向閥流入二級風冷凝器，再進入一級過冷換熱器，后經止回閥分為兩路：一路經過制冷節流裝置，進入二級油氣冷凝器，同時制冷劑吸熱蒸發為氣體，然后回到四通換向閥；另一路經過止回閥進入二級蒸發節流裝置，之后進入二級蒸發冷凝器，與二級油氣冷凝器流出的制冷劑匯合后進入四通換向閥，經四通換向閥返回壓縮機；

(iii)三級制冷系統傳遞：經壓縮機壓縮后的100～150℃，15～25bar制冷劑，進入三級風冷凝器，然后再進入二級蒸發冷凝器，與二級制冷系統的-20～-40℃制冷劑進行換熱并冷凝，后進入三級制冷節流裝置，再進入三級油氣冷凝器，與油氣進行熱交換，換熱后通過三級制冷回氣電磁閥回到壓縮機。

8.一種基于權利要求1～5的油氣回收的除霜方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(i)一級制冷系統除霜過程：經壓縮機壓縮后排出的100～150℃，10～20bar制冷劑，進入四通換向閥，再進入一級油氣冷凝器，與一級油氣冷凝器換熱，后通過止回閥，經一級除霜節流裝置，把制冷劑節流為-20℃～5℃液體，通過一級過冷節流裝置進入一級過冷換熱器，與二級系統的制冷劑換熱后，經一級除霜電磁閥后，然后進入一級風冷凝器，經四通換向閥后回到壓縮機。

(ii)二級制冷系統除霜過程：經壓縮機壓縮后排出的100～150℃，10～20bar制冷劑，進入四通換向閥，后進入一級油氣冷凝器，與低溫的一級油氣冷凝器換熱，后通過二級蒸發節流裝置，把制冷劑節流為-20℃～-40℃液體，經二級蒸發冷凝器，與三級系統的制冷系統換熱后，經二級除霜電磁閥進入一級過冷換熱器，通過二級風冷凝器處被環境部分加熱，經四通換向閥回到壓縮機。

(iii)三級制冷系統除霜過程：經壓縮機壓縮后的100～150℃，15～25bar制冷劑，通過三級旁路電磁閥直接進入三級油氣冷凝器，與-45～-70℃的三級油氣冷凝器換熱，再經三級膨脹容器電磁閥進入膨脹容器，隨后從膨脹容器通過三級除霜節流裝置降壓后，回到壓縮機。