CN109682100A - 一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统 - Google Patents

一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，包括蒸发器、低压级压缩机、低压级扩压管、低压级喷管、高压级压缩机、冷凝器、高压级喷管、高压级扩压管、第一级膨胀阀、第一级闪蒸桶、第二级膨胀阀、第二级闪蒸桶。本发明能够利用喷管、扩压管降低排气温度，达到更低的蒸发温度，结构合理，设备负载小，工作效率高，故障率低，利于推广使用。

Description

一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统
【技术领域】
本发明涉及制冷及低温工程的技术领域，特别是一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统的技术领域。
【背景技术】
在实际制冷工程中，有时需要较低的蒸发温度，此时压缩机要在压力比较大的条件下进行工作。对于单级蒸气压缩式制冷循环来说，当压力比超出单级制冷压缩机使用极限条件时，就会带来一系列的问题：
1)制冷压缩机的输气系数下降，余隙影响增大；
2)制冷压缩机的排气温度升高，可能会引起电机工作异常以及润滑油的碳化变质、润滑失效等；
3)实际压缩过程偏离等熵程度增大，制冷压缩机的效率下降，实际耗功增大，制冷系数下降；
4)制冷循环中的节流损失增大，节流后的制冷剂干度增大，导致循环的制冷量下降，对电机和压缩机的冷却作用减弱。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，能够利用喷管、扩压管降低排气温度，达到更低的蒸发温度，结构合理，设备负载小，工作效率高，故障率低，利于推广使用。
为实现上述目的，本发明提出了一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，包括蒸发器、低压级压缩机、低压级扩压管、低压级喷管、高压级压缩机、冷凝器、高压级喷管、高压级扩压管、第一级膨胀阀、第一级闪蒸桶、第二级膨胀阀、第二级闪蒸桶，所述低压级压缩机的进气口与蒸发器的一端连接，所述低压级压缩机的排气口与高压级压缩机的进气口连接，所述高压级压缩机的排气口与冷凝器的一端连接，所述冷凝器的另一端与第一级膨胀阀的一端连接，所述第一级膨胀阀的另一端与第一级闪蒸桶的一端连接，所述第一级闪蒸桶的另一端与第二级膨胀阀连接，所述第二级膨胀阀的另一端与第二级闪蒸桶的一端连接，所述第二级闪蒸桶的另一端与蒸发器连接。
作为优选，所述制冷系统第一级闪蒸桶的气体部分接至高压级压缩机出口端的扩压管后端，所述制冷系统冷凝器的部分制冷剂液体接至高压级压缩机出口端的扩压管前端，用以降低高压级压缩机的排气温度。
作为优选，所述第二级闪蒸桶的气体部分接至低压级压缩机出口端的喷管上，用以降低低压级压缩机的排气温度。
作为优选，所述第一级膨胀阀闪蒸后进入第一级闪蒸桶的气液混合物、中压饱和气体和部分流经冷凝器的制冷剂液体经扩压管增压减速后冷却高压级压缩机的排气温度。
作为优选，所述第一级膨胀阀闪蒸后进入第一级闪蒸桶的气液混合物中的中压液体进入第二级膨胀阀。
作为优选，所述第二级膨胀阀闪蒸后进入第二级闪蒸桶的气液混合物、中压饱和气体经喷管降压增速，以及扩压管增压减速后冷却低压级压缩机的排气温度。
作为优选，所述冷凝器内流通的部分制冷剂液体接入高压级扩压管，用以降低高压级压缩机排气温度。
作为优选，所述高压级扩压管有两个开口，流经第一级闪蒸桶的中压气体和流经冷凝器的制冷剂液体分别接入不同开口，且扩压程度不同。
作为优选，所述第一级闪蒸桶内的中压气体接入高压级扩压管后端的开口，扩压程度较大；所述冷凝器内的制冷剂液体接入高压级扩压管前端的开口，扩压程度较小。
本发明的有益效果：本发明通过将蒸发器、低压级压缩机、高压级压缩机、冷凝器、第一级膨胀阀、第一级闪蒸桶、第二级膨胀阀、第二级闪蒸桶、高压级喷管、低压级喷管、高压级扩压管、低压级扩压管结合在一起，经过试验优化，能够利用喷管、扩压管降低排气温度，达到更低的蒸发温度，结构合理，设备负载小，工作效率高，故障率低，利于推广使用。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统的结构示意图。
图中：1-蒸发器、2-低压级压缩机、3-低压级扩压管、4-低压级喷管、5-高压级压缩机、6-冷凝器、7-高压级喷管、8-高压级扩压管、9-第一级膨胀阀、10-第一级闪蒸桶、11-第二级膨胀阀、12-第二级闪蒸桶。
【具体实施方式】
参阅图1，本发明一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，包括蒸发器1、低压级压缩机2、低压级扩压管3、低压级喷管4、高压级压缩机5、冷凝器6、高压级喷管7、高压级扩压管8、第一级膨胀阀9、第一级闪蒸桶10、第二级膨胀阀11、第二级闪蒸桶12，所述低压级压缩机2的进气口与蒸发器1的一端连接，所述低压级压缩机2的排气口与高压级压缩机5的进气口连接，所述高压级压缩机5的排气口与冷凝器6的一端连接，所述冷凝器6的另一端与第一级膨胀阀9的一端连接，所述第一级膨胀阀9的另一端与第一级闪蒸桶10的一端连接，所述第一级闪蒸桶10的另一端与第二级膨胀阀11连接，所述第二级膨胀阀11的另一端与第二级闪蒸桶12的一端连接，所述第二级闪蒸桶12的另一端与蒸发器1连接，所述制冷系统第一级闪蒸桶10的气体部分接至高压级压缩机5出口端的扩压管后端，所述制冷系统冷凝器6的部分制冷剂液体接至高压级压缩机5出口端的扩压管前端，用以降低高压级压缩机5的排气温度，所述第二级闪蒸桶12的气体部分接至低压级压缩机2出口端的喷管上，用以降低低压级压缩机2的排气温度，所述第一级膨胀阀9闪蒸后进入第一级闪蒸桶10的气液混合物、中压饱和气体和部分流经冷凝器6的制冷剂液体经扩压管增压减速后冷却高压级压缩机5的排气温度，所述第一级膨胀阀9闪蒸后进入第一级闪蒸桶10的气液混合物中的中压液体进入第二级膨胀阀11，所述第二级膨胀阀11闪蒸后进入第二级闪蒸桶12的气液混合物、中压饱和气体经喷管降压增速，以及扩压管增压减速后冷却低压级压缩机2的排气温度，所述冷凝器6内流通的部分制冷剂液体接入高压级扩压管8，用以降低高压级压缩机5排气温度，所述高压级扩压管8有两个开口，流经第一级闪蒸桶10的中压气体和流经冷凝器6的制冷剂液体分别接入不同开口，且扩压程度不同，所述第一级闪蒸桶10内的中压气体接入高压级扩压管8后端的开口，扩压程度较大；所述冷凝器6内的制冷剂液体接入高压级扩压管8前端的开口，扩压程度较小。
本发明通过将蒸发器1、低压级压缩机2、高压级压缩机5、冷凝器6、第一级膨胀阀9、第一级闪蒸桶10、第二级膨胀阀11、第二级闪蒸桶12、高压级喷管7、低压级喷管4、高压级扩压管8、低压级扩压管3结合在一起，经过试验优化，在蒸发器1中产生的低温低压制冷剂蒸气，被低压级压缩机2吸入并压缩成中间压力的过热蒸气，采用经第二级闪蒸桶12的中压液体经过喷管和扩压管后冷却低压级压缩机2的排气温度，又被高压级压缩机5吸入并压缩到冷凝压力的过热蒸气，采用经第一级闪蒸桶10的中压液体和经冷凝器6的制冷剂液体经过扩压管后冷却高压级压缩机5的排气温度，随后进入冷凝器6被冷凝成制冷剂液体，经第一级膨胀阀9闪蒸成气液混合物进入第一级闪蒸桶10，第一级闪蒸桶10的中压液体经第二级膨胀阀11后进入第二级闪蒸桶12，第二级闪蒸桶12的低压液体进入蒸发器1，能够利用喷管、扩压管降低排气温度，达到更低的蒸发温度，结构合理，设备负载小，工作效率高，故障率低，利于推广使用。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：包括蒸发器(1)、低压级压缩机(2)、低压级扩压管(3)、低压级喷管(4)、高压级压缩机(5)、冷凝器(6)、高压级喷管(7)、高压级扩压管(8)、第一级膨胀阀(9)、第一级闪蒸桶(10)、第二级膨胀阀(11)、第二级闪蒸桶(12)，所述低压级压缩机(2)的进气口与蒸发器(1)的一端连接，所述低压级压缩机(2)的排气口与高压级压缩机(5)的进气口连接，所述高压级压缩机(5)的排气口与冷凝器(6)的一端连接，所述冷凝器(6)的另一端与第一级膨胀阀(9)的一端连接，所述第一级膨胀阀(9)的另一端与第一级闪蒸桶(10)的一端连接，所述第一级闪蒸桶(10)的另一端与第二级膨胀阀(11)连接，所述第二级膨胀阀(11)的另一端与第二级闪蒸桶(12)的一端连接，所述第二级闪蒸桶(12)的另一端与蒸发器(1)连接。
2.如权利要求1所述的一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：所述制冷系统第一级闪蒸桶(10)的气体部分接至高压级压缩机(5)出口端的扩压管后端，所述制冷系统冷凝器(6)的部分制冷剂液体接至高压级压缩机(5)出口端的扩压管前端，用以降低高压级压缩机(5)的排气温度。
3.如权利要求1所述的一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：所述第二级闪蒸桶(12)的气体部分接至低压级压缩机(2)出口端的喷管上，用以降低低压级压缩机(2)的排气温度。
4.如权利要求1所述的一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：所述第一级膨胀阀(9)闪蒸后进入第一级闪蒸桶(10)的气液混合物、中压饱和气体和部分流经冷凝器(6)的制冷剂液体经扩压管增压减速后冷却高压级压缩机(5)的排气温度。
5.如权利要求1所述的一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：所述第一级膨胀阀(9)闪蒸后进入第一级闪蒸桶(10)的气液混合物中的中压液体进入第二级膨胀阀(11)。
6.如权利要求1所述的一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：所述第二级膨胀阀(11)闪蒸后进入第二级闪蒸桶(12)的气液混合物、中压饱和气体经喷管降压增速，以及扩压管增压减速后冷却低压级压缩机(2)的排气温度。
7.如权利要求1所述的一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：所述冷凝器(6)内流通的部分制冷剂液体接入高压级扩压管(8)，用以降低高压级压缩机(5)排气温度。
8.如权利要求1所述的一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：所述高压级扩压管(8)有两个开口，流经第一级闪蒸桶(10)的中压气体和流经冷凝器(6)的制冷剂液体分别接入不同开口，且扩压程度不同。
9.如权利要求1所述的一种利用喷管、扩压管降低排气温度的双级压缩制冷系统，其特征在于：所述第一级闪蒸桶(10)内的中压气体接入高压级扩压管(8)后端的开口，扩压程度较大；所述冷凝器(6)内的制冷剂液体接入高压级扩压管(8)前端的开口，扩压程度较小。
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