[發(fā)明專利]一種帶雙閃蒸器的三級(jí)節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)制冷系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711042034.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN107631509A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳家偉;張永立;寧會(huì)鋒;丁紅彬;秦海英;孫小亮;王俊;郭懷天
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳家偉
• 主分類號(hào): F25B7/00
• 分類號(hào): F25B7/00;F25B41/04;F25B43/00
• 代理公司: 煙臺(tái)雙聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙)37225
• 代理人: 梁翠榮

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明屬于制冷技術(shù)，具體地說是一種帶雙閃蒸器的三級(jí)節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：目前制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度在-25～-55℃區(qū)間，有單級(jí)帶經(jīng)濟(jì)器、單機(jī)雙級(jí)、雙機(jī)雙級(jí)等幾種制冷系統(tǒng)形式。單級(jí)帶經(jīng)濟(jì)器系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，由于是單級(jí)壓縮的緣故COP較差。單機(jī)雙級(jí)系統(tǒng)，見發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)CN 100425839C，結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，雙級(jí)壓縮其效率比單級(jí)帶經(jīng)濟(jì)器在-40℃時(shí)高約14%。雙機(jī)雙級(jí)系統(tǒng)，見發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)CN 100447501C，結(jié)構(gòu)略復(fù)雜，低壓級(jí)帶經(jīng)濟(jì)器后，效率比單機(jī)雙級(jí)在-45℃時(shí)高約4%。這兩個(gè)雙級(jí)系統(tǒng)存在的共同問題是：低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣未經(jīng)冷卻，和潤(rùn)滑油一起被高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入，吸氣溫度太高、潤(rùn)滑油循環(huán)量太大，高壓級(jí)壓縮機(jī)和單級(jí)運(yùn)行時(shí)相比效率嚴(yán)重下降，造成整個(gè)系統(tǒng)效率降低。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的目的就是提出一種帶雙閃蒸器的三級(jí)節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)制冷系統(tǒng)，以解決背景技術(shù)存在：低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣未經(jīng)冷卻，和潤(rùn)滑油一起被高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入，吸氣溫度太高、潤(rùn)滑油循環(huán)量太大，高壓級(jí)壓縮機(jī)和單級(jí)運(yùn)行時(shí)相比效率嚴(yán)重下降，造成整個(gè)系統(tǒng)效率降低的問題。解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種帶雙閃蒸器的三級(jí)節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)制冷系統(tǒng)，其特征在于：高壓級(jí)系統(tǒng)是：高壓級(jí)壓縮機(jī)出口通過管路依次經(jīng)過冷凝器、貯液器、一級(jí)節(jié)流閥、閃發(fā)式中間冷卻器F口和E口返回高壓級(jí)壓縮機(jī)入口；低壓級(jí)系統(tǒng)是：低壓級(jí)壓縮機(jī)出口通過管路依次經(jīng)過閃發(fā)式中間冷卻器D口和G口、二級(jí)節(jié)流閥、閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器B口和C口、三級(jí)節(jié)流閥、蒸發(fā)器返回高壓級(jí)壓縮機(jī)入口，閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器A口和低壓級(jí)壓縮機(jī)補(bǔ)氣口間設(shè)有經(jīng)濟(jì)器壓力調(diào)節(jié)閥。其中，蒸發(fā)器和高壓級(jí)壓縮機(jī)入口間設(shè)有旁通閥，閃發(fā)式中間冷卻器E口和高壓級(jí)壓縮機(jī)入口間設(shè)有中冷壓力調(diào)節(jié)閥。

閃發(fā)式中間冷卻器的E口和F口位于氣相區(qū)，閃發(fā)式中間冷卻器的G口和D口位于液相區(qū)。閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)jjq0447501C9C間完全冷卻雙機(jī)雙級(jí)制冷系統(tǒng)器的B口和A口位于氣相區(qū)，閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器的C口位于液相區(qū)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較所具有的有益效果是：采用上述技術(shù)方案，一方面，低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣過熱度非常高，大約70℃，沒有直接被高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入，而是排入閃發(fā)式中間冷卻器的液相，經(jīng)過液體洗滌冷卻后以制冷劑飽和氣體的狀態(tài)被高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入，同時(shí)也將低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣中的潤(rùn)滑油分離出去，高壓級(jí)壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和普通單級(jí)壓縮機(jī)完全相同，因此性能相同，沒有任何損失。另一方面，設(shè)置閃發(fā)式中間冷卻器和閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)jjq0447501C9C間完全冷卻雙機(jī)雙級(jí)制冷系統(tǒng)器，使得制冷劑高壓液體從貯液器到蒸發(fā)器的降壓過程中，是經(jīng)過了一級(jí)節(jié)流閥、二級(jí)節(jié)流閥、三級(jí)節(jié)流閥三級(jí)節(jié)流降壓，和一級(jí)節(jié)流、二級(jí)節(jié)流相比，熱力學(xué)先進(jìn)性非常高，系統(tǒng)COP在-45℃時(shí)比雙機(jī)雙級(jí)高約4.4%。再一方面，在系統(tǒng)開機(jī)拉溫階段，由于蒸發(fā)器壓力較高，超過低壓級(jí)壓縮機(jī)可滿載運(yùn)行的壓力，為了避免低壓級(jí)壓縮機(jī)不滿載運(yùn)行能效低的問題，設(shè)置旁通閥。高壓級(jí)壓縮機(jī)通過旁通閥直接從蒸發(fā)器吸氣，當(dāng)蒸發(fā)器壓力降至低壓級(jí)壓縮機(jī)可滿載運(yùn)行的壓力時(shí)，低壓級(jí)壓縮機(jī)才開機(jī)，系統(tǒng)可以在較高的效率下運(yùn)行。由于旁通閥和低壓級(jí)壓縮機(jī)是并聯(lián)關(guān)系，因此會(huì)有部分氣體從低壓級(jí)壓縮機(jī)吸氣端進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)部，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，影響壓縮機(jī)壽命；為解決這一問題，設(shè)置的中冷壓力調(diào)節(jié)閥控制閃發(fā)式中間冷卻器壓力高于高壓級(jí)壓縮機(jī)吸氣壓力某一值，保證低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣端比吸氣端壓力高，避免了吸排氣壓力倒掛現(xiàn)象。

附圖說明：圖1是本發(fā)明的示意圖。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：參考圖1，一種帶雙閃蒸器的三級(jí)節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)制冷系統(tǒng)，其特征在于：高壓級(jí)系統(tǒng)是：高壓級(jí)壓縮機(jī)2出口通過管路依次經(jīng)過冷凝器1、貯液器13、一級(jí)節(jié)流閥12、閃發(fā)式中間冷卻器11F口和E口返回高壓級(jí)壓縮機(jī)2入口；低壓級(jí)系統(tǒng)是：低壓級(jí)壓縮機(jī)5出口通過管路依次經(jīng)過閃發(fā)式中間冷卻器11D口和G口、二級(jí)節(jié)流閥10、閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器9B口和C口、三級(jí)節(jié)流閥8、蒸發(fā)器7返回高壓級(jí)壓縮機(jī)5入口，閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器9A口和低壓級(jí)壓縮機(jī)5補(bǔ)氣口間設(shè)有經(jīng)濟(jì)器壓力調(diào)節(jié)閥6。其中，蒸發(fā)器7和高壓級(jí)壓縮機(jī)2入口間設(shè)有旁通閥4，閃發(fā)式中間冷卻器11E口和高壓級(jí)壓縮機(jī)2入口間設(shè)有中冷壓力調(diào)節(jié)閥3。