CN104180549A - 可调节排气温度的复叠式制冷系统及排气冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调节排气温度的复叠式制冷系统及排气冷却装置，而提供一种通过控制低温压缩机的排气温度，从而提高系统性能的复叠式制冷系统。在低温压缩机和冷凝蒸发器之间设置有排气冷却装置，排气冷却装置由多个排气冷却器串联而成；低温压缩机的出口与所述排气冷却装置的制冷剂入口接管连接，排气冷却装置的制冷剂出口接管与冷凝蒸发器的低温制冷剂入口连接；该系统根据低温压缩机的排气温度控制制冷剂通过的排气冷却器的数量，用常温的水将低温压缩机的排气进行预冷却，消除过热后再进入冷凝蒸发器，减轻了冷凝蒸发器和冷凝器的热负荷，提高了复叠式制冷系统的性能。

Description

可调节排气温度的复叠式制冷系统及排气冷却装置
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种可调节排气温度的复叠式制冷系统及排气冷却装置。
背景技术
复叠式制冷机通常由两个单独的制冷系统组成，分别称为高温子系统及低温子系统部分。高温子系统部分使用中温制冷剂，低温子系统部分使用低温制冷剂。高温子系统部分系统中制冷剂的蒸发是用来使低温子系统部分系统中制冷剂冷凝，用一个冷凝蒸发器将两部分联系起来，它既是高温子系统部分的蒸发器，又是低温子系统部分的冷凝器。低温子系统部分的制冷剂在蒸发器内向被冷却对象吸取热量(即制取冷量)，并将此热量传给高温子系统部分制冷剂，然后再由高温子系统部分制冷剂将热量传给冷却介质(水或空气)。
在复叠式制冷系统的低温子系统中，当冷间需要制取的温度较低，低温循环的压力比较大时，低温循环压缩机的排气温度仍较高，进入冷凝蒸发器中的制冷剂排热量中，过热部分占有相当份额。这部分热量在冷凝蒸发器中由高温循环制冷剂吸收带入高温循环系统，增加了系统冷凝蒸发器和冷凝器的热负荷，需要较大的制冷剂充灌量，提高了压缩机的功耗，降低了复叠式制冷系统的性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种通过控制低温压缩机的排气温度，从而提高系统性能的复叠式制冷系统。
本发明的另一个目的是提供一种结构简单的排气冷却装置。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种可调节排气温度的复叠式制冷系统，在低温压缩机和冷凝蒸发器之间设置有排气冷却装置，所述排气冷却装置由多个排气冷却器串联而成；所述低温压缩机的出口与所述排气冷却装置的制冷剂入口接管连接，所述排气冷却装置的制冷剂出口接管与所述冷凝蒸发器的低温制冷剂入口连接；根据所述低温压缩机的排气温度控制所述排气冷却装置中接通的排气冷却器的数量。
所述排气冷却装置中的所述排气冷却器为水冷冷却器。
一种排气冷却装置，包括壳体和制冷剂换热管，所述壳体通过多块密封隔板分隔成多个独立密闭的冷却器，所述制冷剂换热管置于所述壳体内，并穿过多块所述密封隔板，所述制冷剂换热管的两端分别与所述制冷剂入口接管和制冷剂出口接管连接，每个所述冷却器的壳体上分别设置有进水接管和出水接管；所述制冷剂换热管与每块所述密封隔板之间密封。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的复叠式制冷系统中，在低温压缩机的排气口与冷凝蒸发器的低温制冷剂入口之间连接有由多个排气冷却器串联而成的排气冷却装置，根据低温压缩机的排气温度控制制冷剂通过的排气冷却器的数量，用常温的水将低温压缩机的排气进行预冷却，使之消除过热后再进入冷凝蒸发器，从而，降低了进入冷凝蒸发器的制冷剂温度，减轻冷凝蒸发器和冷凝器的热负荷，降低了高温子系统的制冷剂充灌量和高温压缩机的功耗，有利于提高整个复叠式制冷系统的性能。
2、本发明的排气冷却装置结构简单，成本低。
附图说明
图1所示为本发明可调节排气温度的复叠式制冷系统的原理图；
图2所示为排气冷却装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明可调节排气温度的复叠式制冷系统是在常规的复叠式制冷系统上的改进，主要是在低温压缩机和冷凝蒸发器之间设置有排气冷却装置。所述排气冷却装置由多个排气冷却器串联而成；所述低温压缩机的出口与所述排气冷却装置的制冷剂入口接管连接，所述排气冷却装置的制冷剂出口接管与所述冷凝蒸发器的低温制冷剂入口连接。根据所述低温压缩机的排气温度控制所述排气冷却装置中接通的排气冷却器的数量。
以图1所示的复叠式制冷系统为例，由排气冷却装置1、冷凝蒸发器2、回热器3、低温节流机构4、蒸发器5、低温压缩机6、高温压缩机7、冷凝器8和高温节流机构9组成，所述排气冷却装置1由多个排气冷却器串联而成；所述排气冷却装置1的制冷剂出口接管11与所述冷凝蒸发器2的低温制冷剂入口连接，所述冷凝蒸发器2的低温制冷剂出口与所述回热器3的制冷剂液体入口连接，所述回热器3的制冷剂液体出口通过所述低温节流机构4与所述蒸发器5的入口连接，所述蒸发器5的出口与所述回热器3的制冷剂气体入口连接，所述回热器3的制冷剂气体出口与所述低温压缩机6的入口连接，所述低温压缩机6的出口与所述排气冷却装置1的制冷剂入口接管10连接；所述冷凝蒸发器2的高温制冷剂出口与所述高温压缩机7连接，所述高温压缩机7的出口与所述冷凝器8的入口连接，所述冷凝器8的出口通过所述高温节流机构9与所述冷凝蒸发器2的高温制冷剂入口连接；根据所述低温压缩机6的排气温度控制所述排气冷却装置1中接通的排气冷却器的数量。
图1中的循环系统，根据具体情况可对复叠式制冷系统的辅助设备进行增加或减少，如可增加气液分离器、贮液器、油分离器，也可减少回热器等，并不局限于图1中所列的设备。
其中，所述排气冷却装置1中的所述排气冷却器为水冷冷却器。
本发明的排气冷却装置的示意图如图2所示，包括壳体和制冷剂换热管，所述壳体通过多块密封隔板分隔成多个独立密闭的冷却器壳体，所述制冷剂换热管置于所述壳体内，并穿过多块密封隔板，所述制冷剂换热管的两端与所述制冷剂入口接管和制冷剂出口接管连接，每个所述冷却器壳体上分别设置有进水接管和出水接管，所述制冷剂换热管与每块所述密封隔板之间通过密封圈密封。以具有三个排气冷却器的排气冷却装置为例，所述壳体通过多块密封隔板14分隔成多个独立密闭的第一冷却器15-1、第二冷却器15-2和第三冷却器15-3，所述制冷剂换热管置于所述壳体内，并穿过多块密封隔板14，所述制冷剂换热管的两端分别与所述制冷剂入口接管10和制冷剂出口接管11连接，第一冷却器15-1、第二冷却器15-2和第三冷却器15-3的壳体上分别设置有进水接管12和出水接管13。所述制冷剂换热管与每块密封隔板14之间通过密封圈密封。
通过控制使用冷却器的数量来达到调节复叠式制冷系统低温子系统中低温压缩机排气温度的目的。比如，当复叠式制冷系统运行时，若低温子系统的低温压缩机排气温度很高，这时可同时使用第一冷却器15-1、第二冷却器15-2和第三冷却器15-3，即将第一冷却器进水口接管、第二冷却器进水口接管和第三冷却器进水口接管都接入冷却水；若低温子系统的低温压缩机排气温度不是很高，这时可都不启用第一冷却器15-1、第二冷却器15-2和第三冷却器15-3或者仅启用第一冷却器15-1或第二冷却器15-2或第三冷却器15-3。
本发明的复叠式制冷系统采用一种可调节排气温度的排气冷却装置，即根据复叠式制冷系统低温子系统中低温压缩机排气温度的高低，通过调节使用排气冷却装置中第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器的数量来达到调节控制低温压缩机排气温度的目的，当低温压缩机排气温度很高，这时可同时启用第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器；若低温压缩机排气温度不是很高，这时可都不启用第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器或者仅启用第一冷却器或第二冷却器或第三冷却器，从而达到控制低温压缩机排气温度的目的。本发明的复叠式制冷系统，实现了低温子系统中压缩机排气温度的调节控制，为后续复叠式制冷系统的性能研究以及应用推广提供了基础和便利。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种可调节排气温度的复叠式制冷系统，其特征在于，在低温压缩机和冷凝蒸发器之间设置有排气冷却装置，所述排气冷却装置由多个排气冷却器串联而成；所述低温压缩机的出口与所述排气冷却装置的制冷剂入口接管连接，所述排气冷却装置的制冷剂出口接管与所述冷凝蒸发器的低温制冷剂入口连接；根据所述低温压缩机的排气温度控制所述排气冷却装置中接通的排气冷却器的数量。
2.根据权利要求1所述的可调节排气温度的复叠式制冷系统，其特征在于，所述排气冷却装置中的所述排气冷却器为水冷冷却器。
3.一种权利要求1所述的复叠式制冷系统中所使用的排气冷却装置，其特征在于，包括壳体和制冷剂换热管，所述壳体通过多块密封隔板分隔成多个独立密闭的冷却器，所述制冷剂换热管置于所述壳体内，并穿过多块所述密封隔板，所述制冷剂换热管的两端分别与所述制冷剂入口接管和制冷剂出口接管连接，每个所述冷却器的壳体上分别设置有进水接管和出水接管；所述制冷剂换热管与每块所述密封隔板之间密封。
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