CN105674612B - 一种氟利昂/co2复叠撬块机组式制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，包括一级制冷系统和二级制冷系统，一级制冷系统包括氟利昂压缩机机组、吸气过滤器、氟利昂油分离器、氟利昂贮液器、冷凝蒸发器；二级制冷系统包括CO2压缩机机组、吸气过滤器、CO2油分离器、储油器、虹吸气体冷却器、冷凝蒸发器、CO2贮液器、循环桶、维持机组、回油换热器、维持机组蒸发器、CO2泵；本发明二级制冷系统选用天然工质CO2作为制冷剂，环保、无毒、不可燃，单位容积制冷量是普通制冷剂的9‑10倍；CO2压缩机机组与氟利昂压缩机机组采用多压缩机并联的排列方式，即使单个机头出现故障，其他机头可以继续运行，不影响整个系统的使用。

Description

一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统
技术领域
本发明属于制冷技术领域，尤其涉及一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统。
背景技术
制冷技术对现代社会的影响非常明显，已发展成为人们生活中不可缺少的重要一环，其应用日益广泛，无所不在。传统的制冷工质对臭氧层有破坏作用及产生温室效应，使制冷行业面临严峻挑战，臭氧层破坏和全球温暖化已成为日益严峻的全球环境问题，寻找高效、绿色环保制冷工质己成为当前国际社会共同关注的问题。
在传统制冷方法中均采用一种制冷剂，当制冷温度要求较低时，会出现一些难以克服的困难，首先，无论哪一种制冷剂，蒸发温度越低，蒸发压力也就越低。而过低的蒸发压力有时可能造成压缩机难以吸气，或者使外界的空气进入制冷系统。其次，在温度过低时，某些常用制冷剂己达凝固温度，无法实现制冷剂的流动循环。再次，随着蒸发压力降低，单位质量制冷剂体积增大，制冷剂质量流量减少，制冷量大大降低。为获得所需制冷量，必须增大吸气面积，如此则压缩机的体积过于庞大。因此，现有制冷系统难以提供较低储藏温度。
现在工业界仍然较为普遍地采用两级复叠制冷循环实现低温制冷。复叠式制冷系统一般由两个单级压缩制冷循环组成，基本原理是利用一个高温级制冷系统冷却一个低温级系统，以实现较低的制冷温度，其中每级均是完整的蒸汽压缩循环；但是上述系统存在能耗大，制冷效率低下，制冷时间长等缺陷，且当压缩机出现故障时，不容易更换，会影响整个系统的运行，因此需要开发一种新型的压缩机并联式复叠制冷系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，旨在解决现有制冷系统破坏环境、能耗大，制冷效率低下，制冷时间长、压缩机出现故障，不容易更换的缺陷。
本发明的技术解决方案是：
一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，包括一级制冷系统和二级制冷系统，所述一级制冷系统包括氟利昂压缩机机组、吸气过滤器、氟利昂油分离器、氟利昂贮液器、冷凝蒸发器；
所述氟利昂压缩机机组采用多压缩机并联的排列方式，所述氟利昂压缩机机组排气口与所述油分离器连接，所述氟利昂压缩机另一端与吸气过滤器连接，所述吸气过滤器与所述冷凝蒸发器氟利昂侧出气口连接，所述冷凝蒸发器氟利昂侧供液口与所述氟利昂贮液器连接；
所述二级制冷系统包括CO2压缩机机组、吸气过滤器、CO2油分离器、储油器、虹吸气体冷却器、冷凝蒸发器、CO2贮液器、循环桶、维持机组、回油换热器、维持机组蒸发器、CO2泵；
所述CO2压缩机机组采用多压缩机并联的排列方式，所述CO2压缩机机组吸气口与所述吸气过滤器连接，所述吸气过滤器与所述循环桶连接，所述CO2压缩机机组排气口与所述CO2油分离器进气口连接，所述CO2油分离器出油口与所述储油器连接，所述CO2油分离器出气口与所述虹吸气体冷却器进气口连接，所述储油器出油口与所述CO2压缩机机组补油口连接，所述虹吸气体冷却器出气口与所述冷凝蒸发器CO2侧进气口连接，所述冷凝蒸发器CO2侧落液口与所述CO2贮液器进液口连接，所述CO2贮液器出液口与所述回油换热器连接，所述回油换热器另一端与所述循环桶进液口连接，所述循环桶与所述吸气过滤器连接，所述循环桶落液口与所述CO2泵连接，所述循环桶还与所述维持机组蒸发器连接，所述维持机组蒸发器与所述维持机组连接。
进一步优选的，所述氟利昂压缩机机组采用氟利昂压缩机并联排列机头个数为至少2个。
进一步优选的，所述CO2压缩机机组采用CO2压缩机并联排列机头个数为至少2个。
进一步优选的，所述一级制冷系统采用R134a或R22为制冷剂。
进一步优选的，所述二级制冷系统采用天然工质CO2为制冷剂。
进一步优选的，所述氟利昂压缩机机组采用螺杆式压缩机或活塞压缩机。
进一步优选的，所述CO2压缩机机组采用半封闭活塞式压缩机。
进一步优选的，所述冷凝蒸发器采用不锈钢板式换热器，在紧凑空间内提供最大换热面积。
进一步优选的，所述CO2贮液器、所述氟利昂贮液器和所述虹吸气体冷却器上分别设有安全阀。
进一步优选的，所述维持机组配风冷冷凝器。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明二级制冷系统选用天然工质CO2作为制冷剂，CO2的臭氧破坏指数为0，温室效应指数为1，无毒、不可燃，在低温工况下，单位容积制冷量是其它普通制冷剂的9-10倍；
(2)本发明CO2压缩机机组与氟利昂压缩机机组采用多压缩机并联的排列方式，即使单个机头出现故障，其他机头可以继续运行，不影响整个系统的使用。
(3)本发明机组一体成撬，减少了占地面积的同时，也极大的减小了系统安装过程中的施工难度。
附图说明
图1是本发明一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统的结构图；
图中：1：CO2压缩机、2：吸气过滤器、3：CO2油分离器、4：氟利昂压缩机、5：氟利昂油分离器、6：安全阀、7：虹吸气体冷却器、8：冷凝蒸发器、9：氟利昂贮液器、10：CO2贮液器、11：回油换热器、12：CO2泵、13：循环桶、14：维持机组蒸发器、15：维持机组、16：储油器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，本发明的实施例中，一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，包括一级制冷系统和二级制冷系统，所述一级制冷系统包括氟利昂压缩机机组4、吸气过滤器2、氟利昂油分离器5、氟利昂贮液器9、冷凝蒸发器8；
所述氟利昂压缩机机组采用多压缩机并联的排列方式，所述氟利昂压缩机机组4排气口与所述氟利昂油分离器5连接，所述氟利昂压缩机另一端与吸气过滤器连接，所述吸气过滤器2与所述冷凝蒸发器8氟利昂侧出气口连接，所述冷凝蒸发器8氟利昂侧供液口与所述氟利昂贮液器9连接；
所述二级制冷系统包括CO2压缩机机组1、吸气过滤器2、CO2油分离器3、储油器16、虹吸气体冷却器7、冷凝蒸发器8、CO2贮液器10、循环桶13、维持机组15、回油换热器11、维持机组蒸发器14、CO2泵12；
所述CO2压缩机机组采用多压缩机并联的排列方式，所述CO2压缩机机组 1吸气口与所述吸气过滤器2连接，所述吸气过滤器2与所述循环桶13连接，所述CO2压缩机机组1排气口与所述CO2油分离器3进气口连接，所述CO2油分离器3出油口与所述储油器16连接，所述CO2油分离器3出气口与所述虹吸气体冷却器7进气口连接，所述储油器16出油口与所述CO2压缩机机组 1补油口连接，所述虹吸气体冷却器7出气口与所述冷凝蒸发器8CO2侧进气口连接，所述冷凝蒸发器8CO2侧落液口与所述CO2贮液器10进液口连接，所述CO2贮液器10出液口与所述回油换热器11连接，与所述回油换热器11另一端与所述循环桶13进液口连接，所述循环桶13与所述吸气过滤器2连接，所述循环桶13落液口与CO2泵12连接，所述循环桶13还与所述维持机组蒸发器14连接，所述维持机组蒸发器14与所述维持机组15连接。
进一步优选的，所述氟利昂压缩机机组采用氟利昂压缩机4并联排列机头个数为至少2个。
进一步优选的，所述CO2压缩机机组采用CO2压缩机1并联排列机头个数为至少2个。
进一步优选的，所述一级制冷系统采用R134a或R22为制冷剂。
进一步优选的，所述二级制冷系统采用天然工质CO2为制冷剂。
进一步优选的，所述氟利昂压缩机机组采用螺杆式压缩机或活塞压缩机。
进一步优选的，所述CO2压缩机机组采用半封闭活塞式压缩机。
进一步优选的，所述冷凝蒸发器8采用不锈钢板式换热器，在紧凑空间内提供最大换热面积。
进一步优选的，所述CO2贮液器10、所述氟利昂贮液器9和所述虹吸气体冷却器7上分别设有安全阀6。
进一步优选的，所述维持机组15配风冷冷凝器。
工作原理：本发明的一级制冷系统为氟利昂高温系统，二级制冷系统为 CO2低温系统，高温系统采用R134a或R22为制冷剂，低温系统采用天然工 CO2为制冷剂，氟利昂高温系统用于CO2气体的冷凝，其中高温级系统中制冷剂的蒸发用来使低温级制冷机排出的制冷剂气体冷凝，用一个冷凝蒸发器8将氟利昂高温系统与CO2低温系统两部分联系起来，它既是低温级系统的冷凝器，又是高温级系统的蒸发器，食品的热负荷通过单冻机蒸发器传递给CO2制冷剂，CO2制冷剂吸收的热量通过冷凝蒸发器8传给高温级系统的氟利昂制冷剂，而高温级系统的氟利昂制冷剂将热量传递给高温级系统冷凝器，通过冷却装置向环境介质释放。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，包括一级制冷系统和二级制冷系统，其特征在于，所述一级制冷系统包括氟利昂压缩机机组、吸气过滤器、氟利昂油分离器、氟利昂贮液器、冷凝蒸发器；
所述氟利昂压缩机机组采用多压缩机并联的排列方式，所述氟利昂压缩机机组排气口与所述油分离器连接，所述氟利昂压缩机另一端与吸气过滤器连接，所述吸气过滤器与所述冷凝蒸发器氟利昂侧出气口连接，所述冷凝蒸发器氟利昂侧供液口与所述氟利昂贮液器连接；
所述二级制冷系统包括CO2压缩机机组、吸气过滤器、CO2油分离器、储油器、虹吸气体冷却器、冷凝蒸发器、CO2贮液器、循环桶、维持机组、回油换热器、维持机组蒸发器、CO2泵；
所述CO2压缩机机组采用多压缩机并联的排列方式，所述CO2压缩机机组吸气口与所述吸气过滤器连接，所述吸气过滤器与所述循环桶连接，所述CO2压缩机机组排气口与所述CO2油分离器进气口连接，所述CO2油分离器出油口与所述储油器连接，所述CO2油分离器出气口与所述虹吸气体冷却器进气口连接，所述储油器出油口与所述CO2压缩机机组补油口连接，所述虹吸气体冷却器出气口与所述冷凝蒸发器CO2侧进气口连接，所述冷凝蒸发器CO2侧落液口与所述CO2贮液器进液口连接，所述CO2贮液器出液口与所述回油换热器连接，与所述回油换热器另一端与所述循环桶进液口连接，所述循环桶与所述吸气过滤器连接，所述循环桶落液口与CO2泵连接，所述循环桶还与所述维持机组蒸发器连接，所述维持机组蒸发器与所述维持机组连接。
2.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述氟利昂压缩机机组采用氟利昂压缩机并联排列机头个数为至少2个。
3.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述CO2压缩机机组采用CO2压缩机并联排列机头个数为至少2个。
4.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述一级制冷系统采用R134a或R22为制冷剂。
5.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述二级制冷系统采用天然工质CO2为制冷剂。
6.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述氟利昂压缩机机组采用螺杆式压缩机或活塞压缩机。
7.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述CO2压缩机机组采用半封闭活塞式压缩机。
8.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述冷凝蒸发器采用不锈钢板式换热器，在紧凑空间内提供最大换热面积。
9.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述CO2贮液器、所述氟利昂贮液器和所述虹吸气体冷却器上分别设有安全阀。
10.根据权利要求1所述的一种氟利昂/CO2复叠撬块机组式制冷系统，其特征在于，所述维持机组配风冷冷凝器。
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