變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統。本實用新型每臺制冷壓縮機組由制冷壓縮機和四個電磁閥、冷凝器、蒸發器組成，每臺制冷壓縮機的排氣端分別連接有第一電磁閥和第二電磁閥，每臺制冷壓縮機的吸氣端分別連接有第三電磁閥和第四電磁閥，每臺制冷壓縮機上連接的第一電磁閥與冷凝器的進口連接，每臺冷凝器的出口并聯后經過高溫級節流閥與冷凝蒸發器蒸發側進口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第二電磁閥并聯后與冷凝蒸發器冷凝側進口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第三電磁閥并聯后與冷凝蒸發器蒸發側出口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第四電磁閥與蒸發器的出口連接，每臺蒸發器進口并聯后經過低溫級節流閥與冷凝蒸發器冷凝側出口連接。本實用新型的復疊制冷系統由單工質組成，不用膨脹容器等裝置，系統結構簡單。
【專利說明】
變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種制冷機組，更具體的說，涉及一種多機頭的復疊制冷循環系統，用以提高復疊制冷系統效率，同時對于制冷系統的制冷劑流量可進行調節。
【背景技術】
[0002]單級壓縮制冷系統由于受到壓縮機吸排氣壓縮比的限制，不適用于壓縮比(排氣壓力與吸氣壓力之比)大于12的低溫制冷系統。在現有技術中，當壓縮比大于12時通常采用雙級壓縮制冷系統。雙級壓縮制冷機組可以由一個電機帶動，也可以通過多機頭配組實現。但這兩種方式高低壓互通，壓縮機的回油問題不容易解決。
[0003]在需要較低溫度制冷時，復疊制冷系統也是很好的解決方式。熱量通過低溫級制冷系統的工質吸熱，傳遞給連接低溫級制冷系統和高溫級制冷系統的冷凝蒸發器，再由高溫級制冷系統工質將熱量傳遞到環境中。這種傳統的復疊制冷系統由兩種工質組成，高溫級制冷系統采用高溫工質，低溫級制冷系統采用低溫工質。但由于低溫工質在常溫下處于超臨界狀態，通常在低溫級制冷系統中設膨脹容器，系統復雜而且很難實現變工質流量控制。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型是為了克服現有技術中的缺陷，提供一種多機頭單工質的復疊制冷循環系統，用以提高復疊制冷系統效率，同時對于制冷系統的工質流量可進行調節。
[0005]本實用新型通過下述技術方案實現:
[0006]—種變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統，包括多臺制冷壓縮機組、冷凝蒸發器、高溫級節流閥和低溫級節流閥，每臺制冷壓縮機組由制冷壓縮機、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、冷凝器、蒸發器組成，每臺制冷壓縮機的排氣端分別連接有第一電磁閥和第二電磁閥，每臺制冷壓縮機的吸氣端分別連接有第三電磁閥和第四電磁閥，每臺制冷壓縮機上連接的第一電磁閥與冷凝器的進口連接，每臺冷凝器的出口并聯后經過高溫級節流閥與冷凝蒸發器蒸發側進口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第二電磁閥并聯后與冷凝蒸發器冷凝側進口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第三電磁閥并聯后與冷凝蒸發器蒸發側出口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第四電磁閥與蒸發器的出口連接，每臺蒸發器進口并聯后經過低溫級節流閥與冷凝蒸發器冷凝側出口連接。
[0007]當制冷壓縮機作為高溫級制冷系統壓縮機時，第一電磁閥和第三電磁閥打開，第二電磁閥和第四電磁閥關閉，此時制冷壓縮機將工質壓縮后通過第一電磁閥進入冷凝器中冷凝，冷凝后的工質經高溫級節流閥節流進入冷凝蒸發器中蒸發，吸收低溫級的冷凝熱，再經過第三電磁閥回到壓縮機；當制冷壓縮機作為低溫級制冷系統壓縮機時，第二電磁閥和第四電磁閥打開，第一電磁閥和第三電磁閥關閉，此時制冷壓縮機將工質壓縮后通過第二電磁閥進入冷凝蒸發器中冷凝，向高溫級散熱，冷凝后的工質經低溫級節流閥節流進入蒸發器中蒸發，產生制冷現象，再經過第四電磁閥回到壓縮機。
[0008]所述制冷壓縮機為渦旋壓縮機、轉子壓縮機、螺桿壓縮機、活塞壓縮機中或其它型式制冷壓縮機的任一種，變流量方式通過交流變頻或直流變頻進行調節，也可采用工質卸載和加載方式實現工質的流量調節。
[0009]所述冷凝器為風冷冷凝器、水冷冷凝器或蒸發式冷凝器。
[0010]所述冷凝蒸發器為板式換熱器或套管式換熱器。
[0011]所述蒸發器為風冷式、溶液載冷式。
[0012]所述高溫級節流閥和低溫級節流閥為電子膨脹閥、熱力膨脹閥、毛細管或孔板節流裝置。
[0013]所述電磁閥可由手動截止閥、球閥等代替。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0015]1、系統靈活:本實用新型的復疊制冷系統中的制冷壓縮機都可通過吸氣端和排氣端電磁閥的開啟或關閉實現高溫級制冷壓縮機與低溫級制冷壓縮機的相互轉換，即系統中的任一臺制冷壓縮機都可以作為高溫級制冷壓縮機或低溫級制冷壓縮機使用，便于進行級間能量調節。
[0016]2、系統簡單:本實用新型的復疊制冷系統由單工質組成，不用膨脹容器等裝置，系統結構簡單。
[0017]3、效率高:由于采用變工質流量方式實現控制，高溫級制冷系統和低溫級制冷系統工質流量配比合理，系統效率高。
[0018]4、解決壓縮機回油問題:本實用新型高溫級制冷系統與低溫級制冷系統隔離，解決了采用雙級壓縮循環系統時出現的回油不均問題。
【附圖說明】
[0019]圖1所示為本實用新型變流量單工質并聯冷凝器、蒸發器復疊制冷系統示意圖。
[0020]圖中:1.制冷壓縮機，2-1.第一電磁閥，2-2.第二電磁閥，2-3.第三電磁閥，2_4.第四電磁閥，3.冷凝器，4-1.高溫級節流閥，4-2.低溫級節流閥，5.冷凝蒸發器，6.蒸發器。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型詳細說明。
[0022]實施例1
[0023]圖1為本實用新型的變流量單工質并聯冷凝器、蒸發器復疊制冷系統示意圖，由多臺制冷壓縮機1、多臺冷凝器3、冷凝蒸發器5、多臺蒸發器6、高溫級節流閥4-1和低溫級節流閥4-2組成，每臺所述制冷壓縮機I的排氣端分別連接有第一電磁閥2-1和第二電磁閥2-2，每臺所述制冷壓縮機I的吸氣端分別連接有第三電磁閥2-3和第四電磁閥2-4，每臺所述制冷壓縮機I上連接的所述第一電磁閥2-1與所述冷凝器3的進口連接，每臺所述冷凝器3的出口并聯后經過所述高溫級節流閥4-1與所述冷凝蒸發器5蒸發側進口連接，每臺所述制冷壓縮機I上連接的所述第二電磁閥2-2并聯后與所述冷凝蒸發器5冷凝側進口連接，每臺所述制冷壓縮機I上連接的所述第三電磁閥2-3并聯后與所述冷凝蒸發器5蒸發側出口連接，每臺所述制冷壓縮機I上連接的所述第四電磁閥2-4與所述蒸發器6的出口連接，每臺所述蒸發器6進口并聯后經過所述低溫級節流閥4-2與所述冷凝蒸發器5冷凝側出口連接。
[0024]當所述制冷壓縮機I連接的所述第一電磁閥2-1和所述第三電磁閥2-3打開，所述第二電磁閥2-2和所述第四電磁閥2-4關閉時，所述制冷壓縮機I連接的系統為復疊制冷系統的高溫級，此時所述制冷壓縮機I將工質壓縮后經所述第一電磁閥2-1到所述冷凝器3中冷凝，經所述高溫級節流閥4-1節流后進入所述冷凝蒸發器5中蒸發，吸收低溫級的冷凝熱，蒸發后的工質經所述第三電磁閥2-3回到所述制冷壓縮機I中；當所述制冷壓縮機I連接的所述第二電磁閥2-2和所述第四電磁閥2-4打開，所述第一電磁閥2-1和所述第三電磁閥2-3關閉時，所述制冷壓縮機I連接的系統為復疊制冷系統的低溫級，此時所述制冷壓縮機I將工質壓縮后經所述第二電磁閥2-2到所述冷凝蒸發器5中冷凝，向高溫級散熱，經所述低溫級節流閥4-2節流后進入所述蒸發器6中蒸發，產生制冷現象，再經過所述第四電磁閥2-4回到制冷壓縮機I中。
[0025]本實用新型實施例中只列舉了并聯冷凝器、蒸發器復疊制冷系統，在實際應用中可以采用共用冷凝器、并聯蒸發器復疊制冷系統和并聯冷凝器、共用蒸發器復疊制冷系統。
[0026]本實用新型的變流量單工質復疊制冷系統任一臺壓縮機均可通過閥門切換成為高溫級制冷系統或低溫級制冷系統壓縮機，并可通過壓縮機的開停或電機變頻實現高溫級制冷系統或低溫級制冷系統的流量變化。
[0027]本實用新型的變流量單工質復疊制冷系統在具體運用時，制冷壓縮機可部分或全部采用定頻制冷壓縮機，以降低投資。
[0028]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統，其特征在于，包括多臺制冷壓縮機組、冷凝蒸發器、高溫級節流閥和低溫級節流閥，每臺制冷壓縮機組由制冷壓縮機、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、冷凝器、蒸發器組成，每臺制冷壓縮機的排氣端分別連接有第一電磁閥和第二電磁閥，每臺制冷壓縮機的吸氣端分別連接有第三電磁閥和第四電磁閥，每臺制冷壓縮機上連接的第一電磁閥與冷凝器的進口連接，每臺冷凝器的出口并聯后經過高溫級節流閥與冷凝蒸發器蒸發側進口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第二電磁閥并聯后與冷凝蒸發器冷凝側進口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第三電磁閥并聯后與冷凝蒸發器蒸發側出口連接，每臺制冷壓縮機上連接的第四電磁閥與蒸發器的出口連接，每臺蒸發器進口并聯后經過低溫級節流閥與冷凝蒸發器冷凝側出口連接。2.根據權利要求1所述的變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統，其特征在于，所述制冷壓縮機為渦旋壓縮機、轉子壓縮機、螺桿壓縮機或活塞壓縮機。3.根據權利要求1所述的變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統，其特征在于，所述冷凝器為風冷冷凝器、水冷冷凝器或蒸發式冷凝器。4.根據權利要求1所述的變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統，其特征在于，所述冷凝蒸發器為板式換熱器或套管式換熱器。5.根據權利要求1所述的變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統，其特征在于，所述蒸發器為風冷式或溶液載冷式。6.根據權利要求1所述的變流量單工質并聯冷凝器和蒸發器的復疊制冷系統，其特征在于，所述高溫級節流閥和低溫級節流閥為電子膨脹閥、熱力膨脹閥、毛細管或孔板節流裝置。
【文檔編號】F25B41/04GK205606943SQ201620393314
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月3日
【發明人】楊永安, 陸佩強, 賀錦開, 栗瓊瓊
【申請人】天津商業大學