[實用新型]一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置

有效

• 申請號: 201520265861.2
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN204730505U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 謝晶;朱世新;王金鋒;徐旻晟;李藝哲
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于制冷及低溫領域，涉及一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置，尤其涉及一種船用三級壓縮超低溫制冷系統。

背景技術

在遠洋漁業作業過程中，多數的珍貴漁獲物均需要低溫甚至超低溫凍結保藏保鮮，如南極磷蝦采用-40℃凍結，-35℃冷藏；金槍魚采用-55℃凍結，-50℃冷藏等。為了更好的保存漁獲物的品質，制取超低溫環境成為遠洋漁船的必備條件之一。

目前，常用來制取超低溫環境的制冷系統有兩種：雙級壓縮制冷系統和復疊壓縮制冷系統。理論上，復疊壓縮制冷系統可制取的低溫范圍較雙級壓縮制冷系統而言要低很多，但復疊壓縮制冷系統采用的制冷劑通常由2種或2種以上沸點相差較大制冷劑混合，混合制冷劑的成分比例以及成分的變化將直接影響系統的運行性能，因而復疊壓縮制冷系統對于制冷劑的泄露非常敏感，在現有技術情況下，復疊壓縮制冷系統在漁船所處的搖擺環境下運行時還存在諸多問題，因而大多數漁船目前一般采用雙級壓縮制冷系統。理論上單機雙級壓縮制冷系統可以制取-60℃的低溫，但在該低溫工況下，因為整個系統只使用一臺壓縮機，因而單機雙級壓縮制冷系統的高、低壓級的壓縮比很大，使得壓縮機常處于滿負荷甚至超負荷運行狀態，這不僅會對壓縮機的使用壽命造成影響，同時單機雙級壓縮制冷系統的制冷效果也會大打折扣。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足與缺陷，提出一種新型三級壓縮制冷超低溫系統，通過在單機雙級壓縮制冷系統中串聯一臺單級壓縮機的方法，系統運行更加節能，且在保證制冷效果的同時，達到降低系統雙級壓縮機的壓縮比，保護壓縮機的效果。

為了解決以上問題，本實用新型采用的技術方案是：一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置，包括單級壓縮機、第一油分離器、機械過濾器、單機雙級壓縮機、第二油分離器、船用油分離器、第一節流裝置、中間冷卻器、干燥冷卻器、第二節流裝置、蒸發器、氣液分離器，其特征在于：所述的單級壓縮機在單機雙級壓縮機與蒸發器之間，單級壓縮機與單機雙級壓縮機之間設有機械過濾器；所述的單級壓縮機的出口與第一油分離器入口相連；第一油分離器的出口與機械過濾器的入口相連；機械過濾器的出口與單機雙級壓縮機的低壓級吸氣口相連；單機雙級壓縮機的出口與第二油分離器入口相連；第二油分離器的出口與船用冷凝器入口相連；船用冷凝器的出口分兩路，一路經所述第一節流裝置節流后進入中間冷卻器，另一路與中間冷卻器換熱后與干燥過濾器的入口相連；中間冷卻器的出口與單機雙級壓縮機的高壓級吸氣口相連；干燥冷卻器的出口與第二節流裝置入口相連；第二節流裝置的出口與蒸發器的入口相連；蒸發器的出口與氣液分離器入口相連；氣液分離器的出口與單級壓縮機的吸氣口相連。

單級壓縮機和單機雙級壓縮機為活塞式壓縮機。

第一、第二油分離器除了具有將潤滑油與制冷劑蒸汽分離的功能，同時還具有向壓縮機供油的功能，有效的降低了壓縮機潤滑油的損失，保證了壓縮機的正常運行。

第一節流裝置、第二節流裝置為電子膨脹閥，在調節系統的過熱度方面更精確，可以有效提升系統運行效率。

中間冷卻器為板式換熱器，換熱效果更好，且換熱面積更小，適合于在漁船上使用。

機械過濾器為氣體過濾器，起到為單機雙級壓縮機吸氣進行過濾的作用。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型的一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置中，在單機雙級壓縮機與蒸發器之間串聯設置一個單級壓縮機，這不僅有效的降低了單機雙級壓縮機的高、低壓級的壓縮比，防止單機雙級壓縮機長時間的超負荷運轉，且在相同的工況下壓縮機整體耗功更少。

附圖說明

圖1為一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置（帶回熱器）的示意圖；

圖2為一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置的示意圖；

圖3為一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置（帶回熱器）的壓焓圖；

圖4為一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置的壓焓圖；

圖5為一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置制冷劑狀態點（帶回熱器）的示意圖；

圖6為一種新型三級壓縮超低溫制冷裝置制冷劑狀態點的示意圖；

其中：1、單級壓縮機；2、單機雙級壓縮機；3、第一油分離器；?4、機械過濾器；5、船用冷凝器；6、第一節流裝置；9、第二節流裝置；7、中間冷卻器；8、干燥過濾器；?10、蒸發器；11、氣液分離器；12、回熱器；13、第二油分離器。

具體實施方式