可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)及排氣冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)及排氣冷卻裝置，而提供一種通過控制低溫壓縮機(jī)的排氣溫度，從而提高系統(tǒng)性能的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)。在低溫壓縮機(jī)和冷凝蒸發(fā)器之間設(shè)置有排氣冷卻裝置，排氣冷卻裝置由多個(gè)排氣冷卻器串聯(lián)而成；低溫壓縮機(jī)的出口與所述排氣冷卻裝置的制冷劑入口接管連接，排氣冷卻裝置的制冷劑出口接管與冷凝蒸發(fā)器的低溫制冷劑入口連接；該系統(tǒng)根據(jù)低溫壓縮機(jī)的排氣溫度控制制冷劑通過的排氣冷卻器的數(shù)量，用常溫的水將低溫壓縮機(jī)的排氣進(jìn)行預(yù)冷卻，消除過熱后再進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器，減輕了冷凝蒸發(fā)器和冷凝器的熱負(fù)荷，提高了復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的性能。
【專利說明】可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)及排氣冷卻裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)及排氣冷卻裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)疊式制冷機(jī)通常由兩個(gè)單獨(dú)的制冷系統(tǒng)組成，分別稱為高溫子系統(tǒng)及低溫子系統(tǒng)部分。高溫子系統(tǒng)部分使用中溫制冷劑，低溫子系統(tǒng)部分使用低溫制冷劑。高溫子系統(tǒng)部分系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)是用來使低溫子系統(tǒng)部分系統(tǒng)中制冷劑冷凝，用一個(gè)冷凝蒸發(fā)器將兩部分聯(lián)系起來，它既是高溫子系統(tǒng)部分的蒸發(fā)器，又是低溫子系統(tǒng)部分的冷凝器。低溫子系統(tǒng)部分的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)向被冷卻對象吸取熱量(即制取冷量)，并將此熱量傳給高溫子系統(tǒng)部分制冷劑，然后再由高溫子系統(tǒng)部分制冷劑將熱量傳給冷卻介質(zhì)(水或空氣)。
[0003]在復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的低溫子系統(tǒng)中，當(dāng)冷間需要制取的溫度較低，低溫循環(huán)的壓力比較大時(shí)，低溫循環(huán)壓縮機(jī)的排氣溫度仍較高，進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器中的制冷劑排熱量中，過熱部分占有相當(dāng)份額。這部分熱量在冷凝蒸發(fā)器中由高溫循環(huán)制冷劑吸收帶入高溫循環(huán)系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)冷凝蒸發(fā)器和冷凝器的熱負(fù)荷，需要較大的制冷劑充灌量，提高了壓縮機(jī)的功耗，降低了復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種通過控制低溫壓縮機(jī)的排氣溫度，從而提高系統(tǒng)性能的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的排氣冷卻裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，在低溫壓縮機(jī)和冷凝蒸發(fā)器之間設(shè)置有排氣冷卻裝置，所述排氣冷卻裝置由多個(gè)排氣冷卻器串聯(lián)而成；所述低溫壓縮機(jī)的出口與所述排氣冷卻裝置的制冷劑入口接管連接，所述排氣冷卻裝置的制冷劑出口接管與所述冷凝蒸發(fā)器的低溫制冷劑入口連接；根據(jù)所述低溫壓縮機(jī)的排氣溫度控制所述排氣冷卻裝置中接通的排氣冷卻器的數(shù)量。
[0008]所述排氣冷卻裝置中的所述排氣冷卻器為水冷冷卻器。
[0009]一種排氣冷卻裝置，包括殼體和制冷劑換熱管，所述殼體通過多塊密封隔板分隔成多個(gè)獨(dú)立密閉的冷卻器，所述制冷劑換熱管置于所述殼體內(nèi)，并穿過多塊所述密封隔板，所述制冷劑換熱管的兩端分別與所述制冷劑入口接管和制冷劑出口接管連接，每個(gè)所述冷卻器的殼體上分別設(shè)置有進(jìn)水接管和出水接管；所述制冷劑換熱管與每塊所述密封隔板之間密封。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0011]1、本發(fā)明的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)中，在低溫壓縮機(jī)的排氣口與冷凝蒸發(fā)器的低溫制冷劑入口之間連接有由多個(gè)排氣冷卻器串聯(lián)而成的排氣冷卻裝置，根據(jù)低溫壓縮機(jī)的排氣溫度控制制冷劑通過的排氣冷卻器的數(shù)量，用常溫的水將低溫壓縮機(jī)的排氣進(jìn)行預(yù)冷卻，使之消除過熱后再進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器，從而，降低了進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器的制冷劑溫度，減輕冷凝蒸發(fā)器和冷凝器的熱負(fù)荷，降低了高溫子系統(tǒng)的制冷劑充灌量和高溫壓縮機(jī)的功耗，有利于提高整個(gè)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的性能。
[0012]2、本發(fā)明的排氣冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1所示為本發(fā)明可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的原理圖；
[0014]圖2所示為排氣冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]本發(fā)明可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)是在常規(guī)的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)上的改進(jìn)，主要是在低溫壓縮機(jī)和冷凝蒸發(fā)器之間設(shè)置有排氣冷卻裝置。所述排氣冷卻裝置由多個(gè)排氣冷卻器串聯(lián)而成；所述低溫壓縮機(jī)的出口與所述排氣冷卻裝置的制冷劑入口接管連接，所述排氣冷卻裝置的制冷劑出口接管與所述冷凝蒸發(fā)器的低溫制冷劑入口連接。根據(jù)所述低溫壓縮機(jī)的排氣溫度控制所述排氣冷卻裝置中接通的排氣冷卻器的數(shù)量。
[0017]以圖1所示的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)為例，由排氣冷卻裝置1、冷凝蒸發(fā)器2、回?zé)崞?、低溫節(jié)流機(jī)構(gòu)4、蒸發(fā)器5、低溫壓縮機(jī)6、高溫壓縮機(jī)7、冷凝器8和高溫節(jié)流機(jī)構(gòu)9組成，所述排氣冷卻裝置I由多個(gè)排氣冷卻器串聯(lián)而成；所述排氣冷卻裝置I的制冷劑出口接管11與所述冷凝蒸發(fā)器2的低溫制冷劑入口連接，所述冷凝蒸發(fā)器2的低溫制冷劑出口與所述回?zé)崞?的制冷劑液體入口連接，所述回?zé)崞?的制冷劑液體出口通過所述低溫節(jié)流機(jī)構(gòu)4與所述蒸發(fā)器5的入口連接，所述蒸發(fā)器5的出口與所述回?zé)崞?的制冷劑氣體入口連接，所述回?zé)崞?的制冷劑氣體出口與所述低溫壓縮機(jī)6的入口連接，所述低溫壓縮機(jī)6的出口與所述排氣冷卻裝置I的制冷劑入口接管10連接；所述冷凝蒸發(fā)器2的高溫制冷劑出口與所述高溫壓縮機(jī)7連接，所述高溫壓縮機(jī)7的出口與所述冷凝器8的入口連接，所述冷凝器8的出口通過所述高溫節(jié)流機(jī)構(gòu)9與所述冷凝蒸發(fā)器2的高溫制冷劑入口連接；根據(jù)所述低溫壓縮機(jī)6的排氣溫度控制所述排氣冷卻裝置I中接通的排氣冷卻器的數(shù)量。
[0018]圖1中的循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)具體情況可對復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的輔助設(shè)備進(jìn)行增加或減少，如可增加氣液分離器、貯液器、油分離器，也可減少回?zé)崞鞯?，并不局限于圖1中所列的設(shè)備。
[0019]其中，所述排氣冷卻裝置I中的所述排氣冷卻器為水冷冷卻器。
[0020]本發(fā)明的排氣冷卻裝置的示意圖如圖2所示，包括殼體和制冷劑換熱管，所述殼體通過多塊密封隔板分隔成多個(gè)獨(dú)立密閉的冷卻器殼體，所述制冷劑換熱管置于所述殼體內(nèi)，并穿過多塊密封隔板，所述制冷劑換熱管的兩端與所述制冷劑入口接管和制冷劑出口接管連接，每個(gè)所述冷卻器殼體上分別設(shè)置有進(jìn)水接管和出水接管，所述制冷劑換熱管與每塊所述密封隔板之間通過密封圈密封。以具有三個(gè)排氣冷卻器的排氣冷卻裝置為例，所述殼體通過多塊密封隔板14分隔成多個(gè)獨(dú)立密閉的第一冷卻器15-1、第二冷卻器15-2和第三冷卻器15-3，所述制冷劑換熱管置于所述殼體內(nèi)，并穿過多塊密封隔板14，所述制冷劑換熱管的兩端分別與所述制冷劑入口接管10和制冷劑出口接管11連接，第一冷卻器15-1、第二冷卻器15-2和第三冷卻器15-3的殼體上分別設(shè)置有進(jìn)水接管12和出水接管
13。所述制冷劑換熱管與每塊密封隔板14之間通過密封圈密封。
[0021]通過控制使用冷卻器的數(shù)量來達(dá)到調(diào)節(jié)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)低溫子系統(tǒng)中低溫壓縮機(jī)排氣溫度的目的。比如，當(dāng)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，若低溫子系統(tǒng)的低溫壓縮機(jī)排氣溫度很高，這時(shí)可同時(shí)使用第一冷卻器15-1、第二冷卻器15-2和第三冷卻器15-3,即將第一冷卻器進(jìn)水口接管、第二冷卻器進(jìn)水口接管和第三冷卻器進(jìn)水口接管都接入冷卻水；若低溫子系統(tǒng)的低溫壓縮機(jī)排氣溫度不是很高，這時(shí)可都不啟用第一冷卻器15-1、第二冷卻器15-2和第三冷卻器15-3或者僅啟用第一冷卻器15-1或第二冷卻器15_2或第三冷卻器15-3。
[0022]本發(fā)明的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)采用一種可調(diào)節(jié)排氣溫度的排氣冷卻裝置，即根據(jù)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)低溫子系統(tǒng)中低溫壓縮機(jī)排氣溫度的高低，通過調(diào)節(jié)使用排氣冷卻裝置中第一冷卻器、第二冷卻器和第三冷卻器的數(shù)量來達(dá)到調(diào)節(jié)控制低溫壓縮機(jī)排氣溫度的目的，當(dāng)?shù)蜏貕嚎s機(jī)排氣溫度很高，這時(shí)可同時(shí)啟用第一冷卻器、第二冷卻器和第三冷卻器；若低溫壓縮機(jī)排氣溫度不是很高，這時(shí)可都不啟用第一冷卻器、第二冷卻器和第三冷卻器或者僅啟用第一冷卻器或第二冷卻器或第三冷卻器，從而達(dá)到控制低溫壓縮機(jī)排氣溫度的目的。本發(fā)明的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了低溫子系統(tǒng)中壓縮機(jī)排氣溫度的調(diào)節(jié)控制，為后續(xù)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的性能研究以及應(yīng)用推廣提供了基礎(chǔ)和便利。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，其特征在于，在低溫壓縮機(jī)和冷凝蒸發(fā)器之間設(shè)置有排氣冷卻裝置，所述排氣冷卻裝置由多個(gè)排氣冷卻器串聯(lián)而成；所述低溫壓縮機(jī)的出口與所述排氣冷卻裝置的制冷劑入口接管連接，所述排氣冷卻裝置的制冷劑出口接管與所述冷凝蒸發(fā)器的低溫制冷劑入口連接；根據(jù)所述低溫壓縮機(jī)的排氣溫度控制所述排氣冷卻裝置中接通的排氣冷卻器的數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)排氣溫度的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣冷卻裝置中的所述排氣冷卻器為水冷冷卻器。
3.—種權(quán)利要求1所述的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)中所使用的排氣冷卻裝置，其特征在于，包括殼體和制冷劑換熱管，所述殼體通過多塊密封隔板分隔成多個(gè)獨(dú)立密閉的冷卻器，所述制冷劑換熱管置于所述殼體內(nèi)，并穿過多塊所述密封隔板，所述制冷劑換熱管的兩端分別與所述制冷劑入口接管和制冷劑出口接管連接，每個(gè)所述冷卻器的殼體上分別設(shè)置有進(jìn)水接管和出水接管；所述制冷劑換熱管與每塊所述密封隔板之間密封。
【文檔編號】F25B39/00GK104180549SQ201410421168
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】寧靜紅, 曾凡星, 劉圣春 申請人:天津商業(yè)大學(xué)