[實用新型]超低溫自動復疊式制冷系統

有效

• 申請號: 201420621138.9
• 申請日: 2014-10-25
• 公開（公告）號: CN204285881U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 韓興旺;袁永超;李麗娜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱興旺制冷設備有限責任公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B43/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本實用新型涉及一種超低溫自動復疊式制冷系統，可用于太空環境倉冷源，模擬太空環境，超低溫測試等領域。

背景技術：

傳統的制冷循環在獲取低溫時，通常采用的是復疊式制冷循環，主要可以分為兩類：一類是經典的復疊式制冷循環，其通常都由兩部分組成，分別稱為高溫循環及低溫循環，高溫循環使用高、中溫制冷劑，低溫循環使用低溫制冷劑；另一類是自動復疊式制冷系統，但是在一些領域中傳統的制冷循環很難達到工作所需要的溫度。

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種超低溫自動復疊式制冷系統。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種超低溫自動復疊式制冷系統，其組成包括：制冷壓縮機，所述的制冷壓縮機與油分離器一連接，所述的油分離器與冷凝板換連接，所述的冷凝板換與儲液器連接，所述的儲液器通過主管道分別與一組分離罐和一組高壓儲液罐連接。

所述的超低溫自動復疊式制冷系統，所述的一組分離罐包括分離罐一、分離罐二、分離罐三、分離罐四；所述的一組高壓儲液罐包括高壓儲液罐一、高壓儲液罐二、高壓儲液罐三，螺桿壓縮機與油分離器二連接，所述的油分離器二與油冷連接，所述的油冷與螺桿壓縮機連接，所述的油分離器二與冷凝器連接，所述的冷凝器與分離罐一連接，過冷器與氣液分離器連接，所述的氣液分離器與螺桿壓縮機連接。

所述的超低溫自動復疊式制冷系統，所述的分離罐一分別與冷凝器、過冷器、一級過冷器一、分離罐二、二級過冷器一連接，所述的分離罐二分別與二級過冷器一、高壓儲液器一、過冷器、二級過冷器二連接，所述的分離罐三分別與二級過冷器一、高壓儲液器二、二級過冷器三、一級過冷器一連接，所述的分離罐四分別與二級過冷器三、高壓儲液器三、一級過冷器二連接。

所述的超低溫自動復疊式制冷系統，所述的高壓儲液器一分別與一級過冷器一、高壓儲液器二、高壓儲液器三連接，所述的高壓儲液器二分別與一級過冷器二、高壓儲液器三連接，所述的高壓儲液器三與一級過冷器三連接。

所述的過冷器分別與氣液分離器、一級過冷器一連接，二級過冷器一與一級過冷器一連接，所述的二級過冷器二與一級過冷器二連接，所述的二級過冷器三與一級過冷器三連接。

所述的超低溫自動復疊式制冷系統，所述的冷凝器為板式換熱器。

所述的超低溫自動復疊式制冷系統，所述的一組分離罐內都設有兩套換熱的盤管，一套盤管內具有輔助制冷系統中冷凝后并節流的R404A液體。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型主要的制冷系統，通過單臺壓縮機將制冷劑壓縮，采用的制冷劑為非共沸的混合制冷劑（制冷劑包括R22、R23、R14和R740），壓縮后的制冷劑的氣體通過油分離器再經過冷凝后進入R22分離罐，經過過冷后R22仍為液體留在R22的分離罐內，其他制冷劑蒸發后變為氣體經過過冷器后進入R23的分離罐內繼續過冷使R23凝結留在罐體內，剩余氣體離開進入R14分離罐過冷后凝結，最后剩下的R740氣體進入R740分離罐過后也被冷凝成液體，此時R740的溫度已經接近-180℃。供液輸送到蒸發器內，R740液體蒸發后，先回到R740的二級過冷器為R740的過冷分離提供冷量，再進入R740的一級過冷器為供液的進一步過冷提供冷量，同時使R740的回氣得到過熱，過熱后的R740回氣與R14混合為R14的一級過冷提供冷量，同時使回氣過熱，同理經過回氣經過R22和R23的一級過冷器后回到氣液分離器后回到壓縮機。另一部的循環主要是為上一系統中的制冷劑更好的分離提供冷量，其循環的制冷劑是R404A，各制冷劑的分離罐相當于R404A制冷系統的蒸發器。

本實用新型采用自動復疊式制冷系統，該系統能夠通過單臺壓縮機壓縮四種非共沸混合制冷劑，通過對制冷劑的分離實現了蒸發溫度可達到-180℃，用的非共沸制冷劑的自復疊形式，減少了系統中壓縮機的應用，與其他系統相比，大大降低了該系統的功耗。

本實用新型該系統能夠獲得較低的蒸發溫度，主要利用了非共沸的混合制冷劑的沸點不同這一特點，通過對各種制冷劑的分離，最后分離出了沸點較低的制冷劑到蒸發器內進行蒸發得到了較低的蒸發溫度。系統中充分的利用了各制冷劑分離過程產生的冷量，回收了大量的系統余熱，系統運行的節能效果明顯。