本实用新型涉及制冷技术领域,特别涉及一种自复叠制冷装置。
背景技术:
现有的大冷量自复叠制冷装置,采用单机螺杆压缩机压缩不同沸点的混合工质,如制冷剂R22/R23,R12/R13等,再利用工质的相同压力下不同沸点等特性实现多级冷凝、多级分离和多级蒸发制取低温,具有结构简单、控制方便、可靠性高、成本低等优点,但是采用单级压缩机,具有压缩比大,效率低的缺点,而且需要制取的温度越低,压缩比越大,效率越低,很大程度上限制了其在工商业低温制冷领域的推广和应用。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种自复叠制冷装置,解决现有的大冷量自复叠制冷装置采用单级螺杆压缩机,压缩比大,制冷效率低的问题。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:一种自复叠制冷装置,包括本体,所述本体包括单机双级螺杆压缩机、一级制冷器、二级制冷器和气液分离器;
所述单机双级螺杆压缩机包括低压级压缩机和高压级压缩机;
所述高压级压缩机的出口端连接一级制冷器的进口端,所述一级制冷器的出口端连接气液分离器的进气端,所述气液分离器的出气端连接二级制冷器的进口端。
本实用新型的有益效果在于:本实用新型涉及的一种自复叠制冷装置,保留现有自复叠制冷装置结构简单、控制方便、可靠性高和成本低等优点的同时,将一级压缩改为两级压缩,当混合工质经单机双级压缩机压缩后以及一级冷凝器冷凝后,高沸点工质冷凝成液体,低沸点工质仍为气体,两种工质混合物进入气液分离器进行气液分离,将分离得到的低沸点工质进行二次冷凝,从而提高低沸点工质进入二级冷凝器中的纯度,从而实现了减少级间压缩比,提高了制冷效率。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式的一种自复叠制冷装置的结构示意图;
标号说明:
1、单机双级螺杆压缩机;101、低压级压缩机;102、高压级压缩机;2、一级制冷器;3、二级制冷器;4、气液分离器;
401、储液容器;5、低温回热器;6、低温蒸发器;7、膨胀阀。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本实用新型最关键的构思在于:将现有自复叠制冷装置中一级压缩改为两级压缩,从而实现减少级间压缩比,在不提高压缩机能耗的情况下提高制冷量及制冷效率。
请参照图1,一种自复叠制冷装置,包括本体,所述本体包括单机双级螺杆压缩机1、一级制冷器2、二级制冷器3和气液分离器4;
所述单机双级螺杆压缩机1包括低压级压缩机101和高压级压缩机102;
所述高压级压缩机102的出口端连接一级制冷器2的进口端,所述一级制冷器2的出口端连接气液分离器4的进气端,所述气液分离器4的出气端连接二级制冷器3的进口端。
上述自复叠制冷装置,保留现有自复叠制冷装置结构简单、控制方便、可靠性高和成本低等优点的同时,将一级压缩改为两级压缩,当混合工质经单机双级压缩机压缩后以及一级冷凝器冷凝后,高沸点工质冷凝成液体,低沸点工质仍为气体,两种工质混合物进入气液分离器进行气液分离,将分离得到的低沸点工质进行二次冷凝,从而提高低沸点工质进入二级冷凝器中的纯度,从而实现了减少级间压缩比,提高了制冷效率。
进一步的,所述气液分离器4底部设置有储液容器401,所述储液容器401底部的出液口连接二级冷凝器3换热管入口端,所述二级冷凝器3换热管的出口端连接气液分离器4换热管的入口端,所述气液分离器4换热管出口端连接高压级压缩机102的补气口端。
由上述描述可知,低沸点工质从气液分离器的出气端排出,进入二级冷凝器与二级冷凝器换热管进行热交换,冷凝成液体,而高沸点工质在气液分离器中聚集在储液容器中,由储液器底部的出液口进入二级冷凝器换热管,与低沸点工质进行热交换,吸热成为气态,返回气液分离器的换热管中,与气液分离器中储存的高沸点工质气体换热冷凝后,进入高压级压缩机进行压缩循环。通过本实用新型的自复叠制冷装置对低沸点工质进行二级冷凝,在不增加压缩机功耗的情况下,提升了制冷量。
进一步的,所述自复叠制冷装置还包括低温回热器5和低温蒸发器6;
所述二级冷凝器3的出口端连接低温回热器5的入口端,所述低温回热器5的出口端连接低温蒸发器6换热管的入口端,所述低温蒸发器6换热管的出口端连接低温回热器5换热管的入口端,所述低温回热器5换热管的出口端连接低压级压缩机101的吸气口端。
由上述描述可知,低沸点介质由二级冷凝器冷凝成液体后排出,与低温回热器换热过冷,再进入低温蒸发器的换热管与管外进行热交换,吸热成为气态,再进入低温回热器换热产生过热,最后进入单机双级压缩机的低压级压缩机的吸气口,重新进行压缩循环;通过低温回热器进一步提高低沸点工质的制冷量以及制冷效率。
进一步的,所述储液容器401底部的出液口与二级冷凝器3换热管入口端连接的管道处设置有膨胀阀7。
进一步的,所述低温回热器5的出口端与低温蒸发器6换热管的入口端连接的管道处设置有膨胀阀7。
由上述描述可知,膨胀阀用于控制阀门流量,防止二级冷凝器或低温蒸发器面积利用不足或敲缸现象。
实施例1
请参照图1,一种自复叠制冷装置,包括本体,所述本体包括单机双级螺杆压缩机1、一级制冷器2、二级制冷器3、气液分离器4、低温回热器5和低温蒸发器6;所述单机双级螺杆压缩机1包括低压级压缩机101和高压级压缩机102;所述高压级压缩机102的出口端连接一级制冷器2的进口端,所述一级制冷器2的出口端连接气液分离器4的进气端,所述气液分离器4的出气端连接二级制冷器3的进口端。所述气液分离器4底部设置有储液容器401,所述储液容器401底部的出液口连接二级冷凝器3换热管入口端,所述二级冷凝器3换热管的出口端连接气液分离器4换热管的入口端,所述气液分离器4换热管出口端连接高压级压缩机102的补气口端。所述二级冷凝器3的出口端连接低温回热器5的入口端,所述低温回热器5的出口端连接低温蒸发器6换热管的入口端,所述低温蒸发器6换热管的出口端连接低温回热器5换热管的入口端,所述低温回热器5换热管的出口端连接低压级压缩机101的吸气口端。所述储液容器401底部的出液口与二级冷凝器3换热管入口端连接的管道处设置有膨胀阀7。所述低温回热器5的出口端与低温蒸发器6换热管的入口端连接的管道处设置有膨胀阀7。
综上所述,本实用新型涉及的一种自复叠制冷装置,保留现有自复叠制冷装置结构简单、控制方便、可靠性高和成本低等优点的同时,将一级压缩改为两级压缩,当混合工质经单机双级压缩机压缩后以及一级冷凝器冷凝后,高沸点工质冷凝成液体,低沸点工质仍为气体,两种工质混合物进入气液分离器进行气液分离,将分离得到的低沸点工质进行二次冷凝,从而提高低沸点工质进入二级冷凝器中的纯度,从而实现了减少级间压缩比,提高了制冷效率。低沸点工质从气液分离器的出气端排出,进入二级冷凝器与二级冷凝器换热管进行热交换,冷凝成液体,而高沸点工质在气液分离器中聚集在储液容器中,由储液器底部的出液口进入二级冷凝器换热管,与低沸点工质进行热交换,吸热成为气态,返回气液分离器的换热管中,与气液分离器中储存的高沸点工质气体换热冷凝后,进入高压级压缩机进行压缩循环。通过本实用新型的自复叠制冷装置对低沸点工质进行二级冷凝,在不增加压缩机功耗的情况下,提升了制冷量。低沸点介质由二级冷凝器冷凝成液体后排出,与低温回热器换热过冷,再进入低温蒸发器的换热管与管外进行热交换,吸热成为气态,再进入低温回热器换热产生过热,最后进入单机双级压缩机的低压级压缩机的吸气口,重新进行压缩循环;通过低温回热器进一步提高低沸点工质的制冷量以及制冷效率。膨胀阀用于控制阀门流量,防止二级冷凝器或低温蒸发器面积利用不足或敲缸现象。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。