专利名称：一种用于复叠式螺杆深冷机组的节能器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于复叠式螺杆深冷机组的节能装置。
已有的复叠式螺杆深冷机组的配置及运行是这样的“高温”部份“高温”工质经螺杆主机〔1〕压缩后，经水冷却器〔2〕冷却成中温高压气体，经膨胀阀〔3〕节流进入冷凝蒸发器〔4〕，蒸发制冷后，呈气态吸回主机〔1〕的一次吸气口〔29〕；低温部份“低温”工质经螺杆主机〔5〕压缩后，进入水冷却器〔6〕冷却为中温高压气体，送入冷凝蒸发器〔4〕中的另一组蒸发器，吸收前述的“高温”工质释放的冷量冷凝后，经膨胀阀〔7〕节流后进入蒸发器〔8〕，实现对环境的“深冷”制冷后呈气态吸回主机〔5〕的一次吸气口〔30〕。
“复叠”的技术要旨在于“高温”工质制冷量作为“低温”工质的冷凝冷源，而“复叠”于低温工质上，最终由“低温”工质通过蒸发器〔8〕对环境制冷获得“深冷”(－60℃以下)效果。
对于上述的已有技术复叠式螺杆深冷机组，容易看出的是(1)、来自膨胀阀〔3〕的高温工质由于蒸发温度低(－30℃左右)，蒸发压力低，从制冷理论可知，其在冷凝蒸发器〔4〕内作为低温工质的冷凝冷源时的制冷效率即Ke值是较低的。(二)、从冷却器〔6〕流出，进入冷凝蒸发器〔4〕的低温工质温度通常还高于34℃；直接地，粗放地以高温工质在〔4〕内所形成的－30℃左右的高品质冷量来冷却，其冷量和能耗的损失和浪费是十分显然的。
本实用新型目的是针对已有的复叠式螺杆深冷机组上述(1)高温工质制冷效率低；(2)高品质冷量粗放式使用损失大、浪费多的缺点进行改进，推出了一种能够大幅度提高机组冷量(20－30％)和Ke值(15－25％)的节能器。
本实用新型节能器的要点在于节能器〔12〕内设有一组冷却管〔27〕；〔27〕封装于节能器壳体〔26〕内；〔26〕上开有冷却管进口〔21〕；冷却管出口〔22〕；二相工质进口〔23〕；中压供液管口〔24〕；中压回气口〔25〕。本实用新型节能器〔12〕接入复叠式螺杆深冷机组时，〔21〕与低温部份水冷却器〔20〕(即〔6〕)接通；〔22〕与冷凝蒸发器〔14〕(即〔4〕)接通；〔23〕与膨胀阀〔11〕(即〔3〕)接通；〔24〕与膨胀阀〔13〕接通；〔25〕与主机〔9〕(即〔1〕的二次吸气口〔28〕接通。
辅助过冷器〔16〕及膨胀阀〔15〕作为本实用新型的附加装置接在低温蒸发器〔18〕(即〔8〕)和膨胀阀〔17〕(即〔7〕)的前面。
接入本实用新型节能器及上述附加装置后，机组的运行即产生了如下的变化高温部份从主机〔9〕出来的高温工质过膨胀阀〔11〕后进入本实用新型节能器〔12〕吸热制冷成为气液两相共存的工质，然后分为两路，一路为气态工质经〔25〕由〔28〕吸回〔9〕的中压腔，另一路液态工质经膨胀阀〔13〕入冷凝蒸发器〔14〕，吸热后经〔29〕吸回〔9〕的低压腔。低温部份从主机〔19〕流出的低压工质经水冷却器〔20〕冷却后由〔21〕进入节能器的冷却管〔27〕放热、进一步冷却后，再进入冷凝蒸发器〔14〕；冷凝后的低温工质再分两路，一路经膨胀阀〔15〕进辅助过冷器〔16〕吸热后，经〔31〕吸回主机〔19〕的中压腔；另一路则在过冷器〔16〕过冷后经膨胀阀〔17〕节流最终进入低温蒸发器〔18〕，在对环境实施“深冷”制冷后，经〔30〕吸回主机〔19〕的低压腔。
可以看出，加入本实用新型节能器〔12〕以及附加装置过冷器〔16〕后(1)中压状态的节能器〔12〕析取了高温工质中一部分蒸发温度较高(－5℃左右)的低品质冷量来冷却低温工质，较之已有技术对高温工质高品质(－30℃)冷量的一次性粗放式使用，必可获致相当的冷量能耗比即Ke值的增益。(2)主机〔9〕和〔19〕的基元容积得到充分利用。事实上，螺杆主机上原本就开设有二次吸气口或称补气口。〔28〕与节能器〔12〕的〔25〕处中压接通，〔31〕与附加过冷器〔16〕的中压接通，均可增加压缩主机的气态工质吸入量，提高主机效率，增益整个机组的Ke值。
本实用新型的一个实施例用两台KF16螺杆主机组成已有技术复叠式螺杆深冷机组，产冷量6.1×104Kcal／h；耗功108.48KW；Ke值为562.3Kcal／h·kw；将本实用新型节能器接入上述机组，实测产冷量达7.99×104Kcal／h，耗功仅增为121.48kw，Ke值增为657.7Kcal／h·kw；亦即接入本实用新型节能器，产冷量增加了30.98％，功耗仅增加11.98％，整个机组之Ke值提高为原机组的116.97％。
附
图1、附图2中，〔1〕是压缩主机，〔2〕水冷却器，〔3〕是膨胀阀，〔4〕是冷凝蒸发器，〔5〕是压缩主机，〔6〕是水冷却器，〔7〕是膨胀阀，〔8〕是蒸发器，〔9〕是压缩主机，〔10〕是水冷却器，〔11〕是膨胀阀，〔12〕是节能器，〔13〕是膨胀阀，〔14〕是冷凝蒸发器，〔15〕是膨胀阀，〔16〕是附加过冷器，〔17〕是膨胀阀，〔18〕是蒸发器，〔19〕是压缩主机，〔20〕是水冷却器，〔21〕是节能器冷却管进口，〔22〕是节能器冷却管出口，〔23〕是节能器二相工质进口，〔24〕是节能器中压供液管口，〔25〕是节能器中压回气口，〔26〕是节能器二次吸气口，〔27〕是节能器冷却管，〔28〕是压缩机二次吸气口，〔29〕是压缩机一次吸气口，〔30〕是压缩机一次吸气口，〔31〕是压缩机二次吸气口。
权利要求一种用于复叠式螺杆深冷机组的节能器[12]，其特征在于1、节能器[12]由壳体[26]，封装于壳体[26]内的一组冷却管[27]组成；2、壳体〔26〕上开有与低温部份水冷却器〔20〕接通的冷却管进口〔21〕；与高温部份膨胀阀〔11〕接通的二相工质进口〔23〕；与压缩主机〔9〕的二次吸气口〔28〕接通的中压回气口〔25〕；与冷凝蒸发器〔14〕的前置膨胀阀〔13〕接通的中压供液管口〔24〕；与冷凝蒸发器〔14〕接通的冷却管出口〔22〕。
专利摘要对于“深冷”环境要求，复叠式螺杆深冷机组是常用机组之一，本实用新型针对已有的复叠式螺杆机组循环粗放而冷量小，能耗高，即Ke值低的缺点进行了巧妙改进，设计制造了一种该机组使用的节能器，节能器(12)由壳体(26)、封装于壳体(26)内的一组冷却管(27)组成。一经接入，机组冷量可增益20-30％，Ke值可增益15-25％。
文档编号F25B25/00GK2081953SQ9021727
公开日1991年7月31日 申请日期1990年8月1日 优先权日1990年8月1日
发明者程自立 申请人:武汉冷冻机厂