[實用新型]一種分凝裝置及自復疊制冷系統

有效

• 申請號: 202220868898.4
• 申請日: 2022-04-14
• 公開（公告）號: CN217383354U
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 蔡昊然;杜海萍;李峰子
• 申請（專利權）人: 中科美菱低溫科技股份有限公司
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B39/02
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 丁晴晴

本實用新型提供一種分凝裝置及自復疊制冷系統,涉及制冷系統技術領域,所述分凝裝置包括分凝器和降溫降壓裝置，分凝器包括第一進口、第一主出口、第一副出口、第二進口和第二出口，其中，第一副出口用于分流部分未換熱的高溫制冷劑，第一副出口與降溫降壓裝置連通，降溫降壓裝置用于對部分未換熱的高溫制冷劑進行降溫降壓處理，降溫降壓裝置與第二進口連通；與現有技術相比，本實用新型中分凝裝置的第一副出口流出的未換熱高溫制冷劑經過降溫降壓裝置后變成低溫低壓制冷劑，與低溫制冷劑一同流入第二進口，進一步與分凝器內的高溫制冷劑換熱，提高分凝裝置的換熱效率，進而增升自復疊制冷系統的制冷效率。

技術領域

本實用新型涉及制冷系統技術領域，具體而言，涉及一種分凝裝置及自復疊制冷系統。

背景技術

在制冷技術領域中，為了獲得較低溫度，單級蒸氣壓縮式制冷循環已不能滿足要求，復疊式制冷循環已被廣泛應用。復疊式制冷循環包括經典復疊制冷循環和自復疊制冷循環，其中，在經典復疊式循環中，復疊級數的增加會使系統結構變復雜、效率變低、成本增大；而自復疊制冷系統由于其結構簡單、可靠性高、壽命長、成本低等優點，使這類制冷方式引起各國學者的廣泛關注。自復疊屬于傳統復疊式制冷系統的一種特殊形式，主要用于獲得-40℃以下的溫度，該系統以多元混合工質為制冷劑，用一臺壓縮機，自然分離、多級復疊的方法，在高低沸點組分之間實現復疊，能在適中的壓力與壓比條件下獲得較低的溫度。

自復疊制冷技術的基本原理如圖1所示，混合工質在壓縮機內壓縮成高溫高壓的氣體后，通過排氣管道進入冷凝器，經過冷卻冷凝，大部分高沸點制冷劑冷卻為液體，而大部分低沸點制冷劑和少部分未冷凝的高沸點制冷劑仍是氣態物質。然后經過管道進入氣液分離器，在特殊設計的結構中通過重力作用將兩相工質分離，高沸點制冷劑液體從底部流出，經過節流之后，變成低溫低壓高沸點制冷劑，進入冷凝蒸發器(分凝器)，汽化吸熱冷卻低沸點制冷劑。低沸點制冷劑冷卻為液相工質后通過節流裝置，變成低溫低壓低沸點制冷劑，進入蒸發器吸收被冷卻物的熱量，實現制冷。最后低溫低壓的高低沸點制冷劑共同吸入吸氣管道，進入壓縮機完成一次循環。

在實際的自復疊制冷過程中，流經冷凝蒸發器(分凝器)的制冷劑通常為氣液兩態的混合物，高溫制冷劑中的氣態制冷劑含量比低溫制冷劑多，相反，低溫制冷劑中的液態制冷劑含量比高溫制冷劑多。高溫制冷劑與低溫制冷劑在冷凝蒸發器(分凝器)內換熱，但現有技術中分凝器內的高低溫制冷劑換熱效率不高。

實用新型內容

本實用新型解決的問題是如何提高分凝器中高溫制冷劑與低溫制冷劑的換熱效率，進而增升自復疊制冷系統的制冷效率。

為解決上述問題，本實用新型提供一種分凝裝置，包括分凝器，分凝器包括第一進口、第一主出口、第二進口和第二出口，第一進口用于高溫制冷劑流入，第一主出口用于換熱后的高溫制冷劑流出，第二進口用于低溫制冷劑流入，第二出口用于換熱后的低溫制冷劑流出，其中，分凝裝置還包括降溫降壓裝置，分凝器還包括第一副出口，第一副出口用于分流部分未換熱的高溫制冷劑，第一副出口與降溫降壓裝置連通，降溫降壓裝置用于對部分未換熱的高溫制冷劑進行降溫降壓處理，降溫降壓裝置與第二進口連通。

與現有技術相比，本實用新型的分凝裝置通過在分凝器上設置第一主出口和第一副出口，使流入分凝器的高溫制冷劑分流，第一副出口流出的未換熱的高溫制冷劑經過降溫降壓裝置后變成低溫低壓制冷劑，與低溫制冷劑一同流入第二進口，進一步與分凝器內的高溫制冷劑換熱，提高分凝裝置的換熱效率，進而增升自復疊制冷系統的制冷效率。

進一步地，分凝器包括：

外管，外管設有第一進口和第一主出口；

第二進口管和第二出口管，第二進口管和第二出口管分別設置于外管的兩端，第二進口管設有第二進口，第二出口管設有第二出口；

分凝管，分凝管位于外管內部，分凝管的兩端分別連通第二進口管與第二出口管。