CN114111076B - 一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷技术领域，提供一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统及其控制方法，该模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统包括冷凝器和多个蒸发压缩模块，蒸发压缩模块包括回热器、节流装置、蒸发器和压缩机。本发明通过利用非共沸工质在不同压力下蒸发实现蒸发器侧热源流体温度接力降温，同时实现蒸发侧热源流体温变较大工况下蒸发压器侧制冷剂与热源流体换热以及冷凝器侧制冷剂与热源流体换热的温度匹配；利用模块化结构，通过控制各蒸发压缩模块的运行数量，进而实现热源流体温变的灵活调整。

Description

一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统及其控制方法。

背景技术

基于空气除湿、大温差冷冻水供给等的需要，空调制冷系统普遍存在大温差冷却的需求；同时，为降低冷凝温度以提升系统能效，冷凝侧外部流体多采用大流量小温差运行，由此导致蒸发器外部流体的温变和冷凝器侧的温变显著不同。

采用非共沸工质在蒸发过程的温度滑移，是提高用于上述场景的蒸气压缩式制冷系统能效的重要技术方向，但普通采用非共沸工质的制冷系统在蒸发器和冷凝器内的温度滑移几乎相同，不能同时适应冷凝器侧流体温升小而蒸发器侧流体温降大的情况，因此，系统能效提高的幅度受限，需要考虑新的系统形式。

CN104596143A公开了一种基于非共沸工质的热湿解耦处理空调系统，利用气液分离器和双蒸发器实现空调系统热湿解耦处理，即分离后富含高沸点的工质进入高温蒸发器中预冷待处理空气，富含低沸点的工质进入低温蒸发器中使部分空气进一步降温除湿。

CN106225319A公开了一种回热式非共沸混合工质的双蒸发温度制冷与热泵空调机组及方法，其系统原理与CN104596143A基本相同，只是回热器的位置不同。

CN110285511A公开了一种显热与潜热分段处理的直接膨胀式空调机组及降温除湿梯级处理方法，其利用两个不同压力的蒸发器和一个引射器，实现降温除湿分级处理。

现有技术中，或者利用相同压力下不同组分非共沸工质的蒸发温度不同，或者利用同一工质在不同压力下的蒸发温度不同实现对于蒸发侧流体的梯级冷却降温。但均无法完全实现蒸发器换热过程的温度匹配，也未充分利用非共沸工质的变温换热特性，同时也仅适用于蒸发侧流体温变较小且较为固定的情况，与流体温变在不同工况下要明显变化的需求明显差异。

发明内容

本发明提供一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统及其控制方法，用以解决现有技术中无法完全实现蒸发器换热过程的温度匹配、无法充分利用非共沸工质变温换热特性的缺陷，实现利用非共沸工质在不同压力下蒸发实现蒸发器侧流体温度接力降温，同时实现蒸发侧流体温变较大工况下蒸发器侧制冷剂与流体换热以及冷凝器侧制冷剂与流体换热的温度匹配。

本发明提供一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，包括冷凝器和多个蒸发压缩模块，所述蒸发压缩模块包括回热器、节流装置、蒸发器和压缩机，所述回热器的第一出口与所述节流装置的进口连接，所述节流装置的出口与所述蒸发器的制冷剂进口连接，所述蒸发器的制冷剂出口与所述回热器的第二进口连接，所述回热器的第二出口与所述压缩机的进口连接，所述压缩机的出口与所述冷凝器的制冷剂进口连接；

所述冷凝器的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块的所述回热器的第一进口连接，沿制冷剂由所述冷凝器流动至多个所述蒸发压缩模块的方向，位于上游的所述回热器的第一出口与位于下游的所述回热器的第一进口连接；

沿制冷剂由所述冷凝器流动至多个所述蒸发压缩模块的方向，多个所述蒸发压缩模块中的所述蒸发器依次冷却热源流体。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，多个所述蒸发压缩模块的所述压缩机的出口并联后与所述冷凝器的制冷剂进口连接。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，所述冷凝器的制冷剂进口与所述第一蒸发压缩模块中的所述压缩机的出口连接，沿制冷剂由所述蒸发压缩模块流动至多个所述冷凝器的方向，位于上游的所述压缩机的出口与位于下游的所述压缩机的进口连接。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，所述冷凝器的制冷剂进口与多级补气压缩机的出口连接，所述多级补气压缩机设有与多个所述蒸发压缩模块一一对应连接的制冷剂进口。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，所述节流装置为节流阀或毛细管。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，所述制冷剂为非共沸工质制冷剂。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，所述冷凝器、所述蒸发器和所述回热器均采用逆流的换热方式。

本发明还提供一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法，包括如下步骤：

根据所述热源流体所需冷却的目标温度，获得所述蒸发压缩模块所需开启数量；

通过开启相对应的所述压缩机和/或所述节流装置，实现所需数量的所述蒸发压缩模块的运行，将所述热源流体的冷却至目标温度。

本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统及其控制方法，模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，包括冷凝器和多个蒸发压缩模块，所述蒸发压缩模块包括回热器、节流装置、蒸发器和压缩机，所述回热器的第一出口与所述节流装置的进口连接，所述节流装置的出口与所述蒸发器的制冷剂进口连接，所述蒸发器的制冷剂出口与所述回热器的第二进口连接，所述回热器的第二出口与所述压缩机的进口连接，所述压缩机的出口与所述冷凝器的制冷剂进口连接；所述冷凝器的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块的所述回热器的第一进口连接，沿制冷剂由所述冷凝器流动至多个所述蒸发压缩模块的方向，位于上游的所述回热器的第一出口与位于下游的所述回热器的第一进口连接；沿制冷剂由所述冷凝器流动至多个所述蒸发压缩模块的方向，多个所述蒸发压缩模块中的所述蒸发器依次冷却热源流体，通过利用非共沸工质在不同压力下蒸发实现蒸发器侧热源流体温度接力降温，同时实现蒸发侧热源流体温变较大工况下蒸发器侧制冷剂与热源流体换热以及冷凝器侧制冷剂与热源流体换热的温度匹配；利用模块化结构，通过控制各蒸发压缩模块的运行数量，进而实现热源流体温变的灵活调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统实施例一的工艺流程示意图；

图2是本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统实施例一的工艺控制方法示意图；

图3是本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统实施例二的工艺流程示意图；

图4是本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统实施例二的工艺控制方法一的示意图；

图5是本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统实施例二的工艺控制方法二的示意图；

图6是本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统实施例三的工艺流程示意图；

图7是本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统实施例三的工艺控制方法示意图；

附图标记：

1：冷凝器； 2：回热器； 3：节流装置；

4：蒸发器； 5：压缩机； Ⅰ：第一蒸发压缩模块；

Ⅱ：第二蒸发压缩模块；

N：第N蒸发压缩模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图7描述本发明的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，包括冷凝器1和多个蒸发压缩模块，蒸发压缩模块包括回热器2、节流装置3、蒸发器4和压缩机5，回热器2的第一出口与节流装置3的进口连接，节流装置3的出口与蒸发器4的制冷剂进口连接，蒸发器4的制冷剂出口与回热器2的第二进口连接，回热器2的第二出口与压缩机5的进口连接，压缩机5的出口与冷凝器1的制冷剂进口连接；冷凝器1的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块的回热器2的第一进口连接，沿制冷剂由冷凝器1流动至多个蒸发压缩模块的方向，位于上游的回热器2的第一出口与位于下游的回热器2的第一进口连接；沿制冷剂由冷凝器1流动至多个蒸发压缩模块的方向，多个蒸发压缩模块中的蒸发器4依次冷却热源流体。可以理解的是，冷凝器1与多个蒸发压缩模块之间的制冷剂循环流通。经冷凝器1放热冷凝后的制冷剂流入各个蒸发压缩模块内。经各个蒸发压缩模块后的制冷剂回流至冷凝器1内，其中，制冷剂在蒸发压缩模块中与热源流体换热，使得热源流体冷却降温。

需要说明的是，图1至图7中，A口为蒸发压缩模块的制冷剂出口，B口为蒸发压缩模块的制冷剂进口，C口为蒸发压缩模块的制冷剂第一并联口，D口为蒸发压缩模块的制冷剂第二并联口；向右箭头为热源流体的流动方向，向左箭头为热汇流体的流动方向，管路箭头为制冷剂的流动方向。冷凝器1的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块Ⅰ的B口连通，第一蒸发压缩模块Ⅰ的C口与第二蒸发压缩模块Ⅱ的B口连通，第一蒸发压缩模块Ⅰ的A口和第二蒸发压缩模块Ⅱ的A口均与冷凝器1的制冷剂进口连通，以此类推，直至第N蒸发压缩模块N设置完成。

继续参见图1至图7，a口为回热器2的第一进口，b口为回热器2的第一出口，c口为回热器2的第二进口，d口为回热器2的第二出口。

具体的，蒸发压缩模块的B口与回热器2的a口连通，回热器2的b口与节流装置3的进口连通，节流装置3的出口与蒸发器4的制冷剂进口连通，蒸发器4的制冷剂出口与回热器2的c口连通，回热器2的d口与压缩机5的进口连通，压缩机5的出口与蒸发压缩模块的A口连通。蒸发器4与热源流体换热，实现对热源流体的冷却。

其中，第一蒸发压缩模块Ⅰ中的回热器2的b口与第二蒸发压缩模块Ⅱ的回热器2的a口连接，第二蒸发压缩模块Ⅱ的回热器2的b口与第三蒸发压缩模块的回热器2的a口连接，以此类推，第N-1蒸发压缩模块中的回热器2的b口与第N蒸发压缩模块N中的回热器2的a口连接。

值得说明的是，各个蒸发压缩模块的启动通过控制节流装置3和压缩机5的启动实现。各蒸发压缩模块中的蒸发器4的压力按照第一蒸发压缩模块I、第二蒸发压缩模块II、……、第N蒸发模块N的顺序依次降低，热源流体依次经过第一蒸发压缩模块I、第二蒸发压缩模块II、……、第N蒸发压缩模块N中的蒸发器4，逐渐降温冷却。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，多个蒸发压缩模块的压缩机5的出口并联后与冷凝器1的制冷剂进口连接。可以理解的是，多个压缩机5的出口分别通过支管路与制冷剂管路连接，制冷剂管路的出口与冷凝器1的制冷剂进口连接，实现将蒸发压缩模块的制冷剂输送至冷凝器1内。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，冷凝器1的制冷剂进口与第一蒸发压缩模块中的压缩机5的出口连接，沿制冷剂由蒸发压缩模块流动至冷凝器1的方向，位于上游的压缩机5的出口与位于下游的压缩机5的进口连接。可以理解的是，第N蒸发压缩模块N中的压缩机5的出口与第N-1蒸发压缩模块中的压缩机5的进口连接，第N-1的蒸发压缩模块中的压缩机5的出口与第N-2的蒸发压缩模块中的压缩机5的进口连接，以此类推，第二蒸发压缩模块Ⅱ中的压缩机5的出口与第一蒸发压缩模块Ⅰ中的压缩机5的进口连接，第一蒸发压缩模块Ⅰ中的压缩机5的出口与冷凝器1的制冷剂进口连接。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，冷凝器1的制冷剂进口与多级补气压缩机5的出口连接，多级补气压缩机5设有与多个蒸发压缩模块一一对应连接的制冷剂进口。可以理解的是，多个蒸发压缩模块共用一个多级补气压缩机5，冷凝器1的制冷剂进口与多级补气压缩机5的出口连接，多级补气压缩机5设有多个制冷剂进口，制冷剂进口的设置个数与蒸发压缩模块的设置个数相同，且制冷剂进口通过管路与回热器2的d口连通。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，节流装置3为节流阀或毛细管。可以理解的是，节流装置3使制冷剂节流降压降温，同时用以控制蒸发压缩模块的启动。也就是说，通过调节节流装置3的开度，实现对压缩机5的入口前制冷剂的过热度的控制，保障系统安全运行。本实施例中节流装置3可选用节流阀或毛细管。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，制冷剂为非共沸工质制冷剂。可以理解的是，本实施例中所涉及的制冷剂为非共沸工质制冷剂，实现接力蒸发，换热匹配。当然，也可适用普通制冷剂，实现其他需求的冷却效果。

根据本发明提供的一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，冷凝器1、蒸发器4和回热器2均采用逆流的换热方式。可以理解的是，逆流或近逆流的换热方式有利于发挥非共沸工质换热匹配的优势。当然，也可采用叉流或逆叉流等常规的换热方式。

下面对本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法进行描述，下文描述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法与上文描述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统可相互对应参照。

本发明还提供一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法，包括如下步骤：

根据热源流体所需冷却的目标温度，获得蒸发压缩模块所需开启数量；

通过开启相对应的压缩机5和/或节流装置3，实现所需数量的蒸发压缩模块的运行，将热源流体的冷却至目标温度。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例中每个蒸发压缩模块均包括回热器2、节流装置3、蒸发器4和压缩机5，回热器2的b口与节流装置3的进口连通，节流装置3的出口与蒸发器4的制冷剂进口连通，蒸发器4的制冷剂出口与回热器2的c口连通，回热器2的d口与压缩机5的进口连通，冷凝器1的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块I中的回热器2的a口连通，沿制冷剂由冷凝器1流动至多个蒸发压缩模块的方向，位于上游的回热器2的b口与位于下游的回热器2的a口连通，多个蒸发压缩模块的压缩机5的出口并联后与冷凝器1的制冷剂进口连通，沿制冷剂由冷凝器1流动至多个蒸发压缩模块的方向，多个蒸发压缩模块中的蒸发器4依次冷却热源流体。

本实施例中模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法，包括如下步骤：

根据热源流体所需冷却的目标温度，也就是温降程度，确定蒸发压缩模块的开启数量为一个，本实施例以开启第一蒸发压缩模块I为例；

开启第一蒸发压缩模块I中的压缩机5，并调节第一蒸发压缩模块I中的节流装置3的开度控制压缩机5的入口前制冷剂的过热度，使系统安全运行，其余各蒸发压缩模块的节流装置3和压缩机5均关闭；

在冷凝器1中，来自第一蒸发压缩模块I的A口的高温高压的气态制冷剂向热汇流体传热，进而冷凝为饱和或过冷液体，热汇流体吸热后排出冷凝器1；

在第一蒸发压缩模块I的回热器2中，来自冷凝器1的饱和或过冷液态制冷剂与来自蒸发器4的制冷剂换热，来自冷凝器1的制冷剂进一步冷却为过冷状态，来自蒸发器4的制冷剂吸热蒸发为饱和或过热气体；

第一蒸发压缩模块I的节流装置3使回热器2的b口后的制冷剂节流降压降温，并通过调节开度控制压缩机5的入口前制冷剂的过热度，使系统安全运行；

在第一蒸发压缩模块I的蒸发器4中，来自节流装置3的出口的制冷剂从热源流体中吸热，蒸发为饱和或过热气体，热源流体被冷却降温。

在第一蒸发压缩模块I的压缩机5中，来自回热器2的d出口的制冷剂被压缩为高温高压的气态制冷剂。

可以理解地，当热源流体所需的温降程度较大时，确定蒸发压缩模块的开启数量为两个或多个，则可对应开启该两个或多个蒸发压缩模块中的压缩机5和节流装置3。

实施例二

如图3和图4所示，本实施例中每个蒸发压缩模块均包括回热器2、节流装置3、蒸发器4和压缩机5，回热器2的b口与节流装置3的进口连通，节流装置3的出口与蒸发器4的制冷剂进口连通，蒸发器4的制冷剂出口与回热器2的c口连通，回热器2的d口与压缩机5的进口连通，冷凝器1的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块I中的回热器2的a口连通，沿制冷剂由冷凝器1流动至多个蒸发压缩模块的方向，位于上游的回热器2的b口与位于下游的回热器2的a口连通，冷凝器1的制冷剂进口与第一蒸发压缩模块I中的压缩机5的出口连通，沿制冷剂由蒸发压缩模块流动至冷凝器1的方向，位于上游的压缩机5的出口与位于下游的压缩机5的进口连通，沿制冷剂由冷凝器1流动至多个蒸发压缩模块的方向，多个蒸发压缩模块中的蒸发器4依次冷却热源流体。

参见图4，本实施例中模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法，包括如下步骤：

根据热源流体所需冷却的目标温度，也就是温降程度，确定蒸发压缩模块的开启数量为一个，本实施例以开启第一蒸发压缩模块I为例；

开启第一蒸发压缩模块I中的压缩机5，并调节第一蒸发压缩模块I中的节流装置3的开度控制压缩机5的入口前制冷剂的过热度，使系统安全运行，其余各蒸发压缩模块的节流装置3和压缩机5均关闭；

在冷凝器1中，来自第一蒸发压缩模块I的A口的高温高压的气态制冷剂向热汇流体传热，进而冷凝为饱和或过冷液体，热汇流体吸热后排出冷凝器1；

在第一蒸发压缩模块I的回热器2中，来自冷凝器1的饱和或过冷液态制冷剂与来自蒸发器4的制冷剂换热，来自冷凝器1的制冷剂进一步冷却为过冷状态，来自蒸发器4的制冷剂吸热蒸发为饱和或过热气体；

第一蒸发压缩模块I的节流装置3使回热器2的b口后的制冷剂节流降压降温，并通过调节开度控制压缩机5的入口前制冷剂的过热度，使系统安全运行；

在第一蒸发压缩模块I的蒸发器4中，来自节流装置3的出口的制冷剂从热源流体中吸热，蒸发为饱和或过热气体，热源流体被冷却降温。

在第一蒸发压缩模块I的压缩机5中，来自回热器2的d出口的制冷剂被压缩为高温高压的气态制冷剂。

值得说明的是，当热源流体所需的温降程度较大时，确定蒸发压缩模块的开启数量为两个或多个，则按照第一蒸发压缩模块、第二蒸发压缩模块、……的顺序对应开启该两个或多个蒸发压缩模块中的压缩机和节流装置。

参见图5，本实施例中模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法，包括如下步骤：

根据热源流体所需冷却的目标温度，也就是温降程度，确定蒸发压缩模块的开启数量为一个，本实施例以开启第二蒸发压缩模块Ⅱ为例；

开启第一蒸发压缩模块I和第二蒸发压缩模块Ⅱ中的压缩机5，并调节第二蒸发压缩模块Ⅱ的中的节流装置3的开度控制第二蒸发压缩模块Ⅱ的压缩机5的入口前制冷剂的过热度，使系统安全运行，其余各蒸发压缩模块的节流装置3和压缩机5均关闭；其余各蒸发压缩模块的节流装置3和压缩机5均关闭；

冷凝器1的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块I中的回热器2的a口连通，回热器2的b口与第二蒸发压缩模块Ⅱ中的回热器2的a口连通，第二蒸发压缩模块Ⅱ中的回热器2的b口与第二蒸发压缩模块Ⅱ中的节流装置3的进口连通，第二蒸发压缩模块Ⅱ中的节流装置3的出口与第二蒸发压缩模块Ⅱ中的蒸发器4的制冷剂进口连通，第二蒸发压缩模块Ⅱ中的蒸发器4的制冷剂出口与第二蒸发压缩模块Ⅱ中的回热器2的c口连通，第二蒸发压缩模块Ⅱ中的回热器2的d口与第二蒸发压缩模块Ⅱ中的压缩机5的进口连通，第二蒸发压缩模块Ⅱ中的压缩机5的出口与第一蒸发压缩模块I中的压缩机5的进口连通，第一蒸发压缩模块I中的压缩机5的出口与冷凝器1的制冷剂进口连通。

值得说明的是，当热源流体所需的温降程度较大时，确定蒸发压缩模块的开启数量为两个或多个，则对应开启该两个或多个蒸发压缩模块中的压缩机和节流装置，以及对应上游模块中的压缩机。

实施例三

如图6和图7所示，本实施例中，蒸发压缩模块包括回热器2、节流装置3和蒸发器4，多个蒸发压缩模块共用一个压缩机5，本实施例中的压缩机5为多级补气压缩机，即各蒸发压缩模块的A口与多级补气压缩机的多个制冷剂进口一一连通，多级补气压缩机的出口与冷凝器1的制冷剂进口连通。

本实施例中模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法，包括如下步骤：

根据热源流体所需冷却的目标温度，也就是温降程度，确定蒸发压缩模块的开启数量为N-1个，本实施例以关闭第一蒸发压缩模块I为例；关闭第一蒸发压缩模块I的节流装置3，其余各蒸发压缩模块的节流装置3均开启；

N-1个蒸发压缩模块中的蒸发器4中的制冷剂蒸发为饱和或过热气体分别由多级补气压缩机的制冷剂进口进入，制冷剂被压缩为高温高压的气态制冷剂，进而由多级补气压缩机的出口回流至冷凝器1内。

值得说明的是，当热源流体所需的温降程度较大时，确定蒸发压缩模块的开启数量为两个或多个，则开启第N蒸发压缩模块中的节流装置3，同时开启其余任一个或其余任多个蒸发压缩模块中的节流装置3。

可以理解的是，可以保持第N蒸发压缩模块N的节流装置3开启，使该模块正常运行，关闭任意其他蒸发压缩模块的节流装置3以关闭对应蒸发压缩模块，进而使系统适应热源流体温变不同的工况。

本发明提供的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统及其控制方法，模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，包括冷凝器和多个蒸发压缩模块，蒸发压缩模块包括回热器、节流装置、蒸发器和压缩机，回热器的第一出口与节流装置的进口连接，节流装置的出口与蒸发器的制冷剂进口连接，蒸发器的制冷剂出口与回热器的第二进口连接，回热器的第二出口与压缩机的进口连接，压缩机的出口与冷凝器的制冷剂进口连接；冷凝器的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块的回热器的第一进口连接，沿制冷剂由冷凝器流动至多个蒸发压缩模块的方向，位于上游的回热器的第一出口与位于下游的回热器的第一进口连接；沿制冷剂由冷凝器流动至多个蒸发压缩模块的方向，多个蒸发压缩模块中的蒸发器依次冷却热源流体，通过利用非共沸工质在不同压力下蒸发实现蒸发器侧热源流体温度接力降温，同时实现蒸发侧热源流体温变较大工况下蒸发器侧制冷剂与热源流体换热以及冷凝器侧制冷剂与热源流体换热的温度匹配；利用模块化结构，通过控制各蒸发压缩模块的运行数量，进而实现热源流体温变的灵活调整。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，其特征在于，包括冷凝器和多个蒸发压缩模块，所述蒸发压缩模块包括回热器、节流装置、蒸发器和压缩机，所述回热器的第一出口与所述节流装置的进口连接，所述节流装置的出口与所述蒸发器的制冷剂进口连接，所述蒸发器的制冷剂出口与所述回热器的第二进口连接，所述回热器的第二出口与所述压缩机的进口连接，所述压缩机的出口与所述冷凝器的制冷剂进口连接；

所述冷凝器的制冷剂出口与第一蒸发压缩模块的所述回热器的第一进口连接，沿制冷剂由所述冷凝器流动至多个所述蒸发压缩模块的方向，位于上游的所述回热器的第一出口与位于下游的所述回热器的第一进口连接；

沿制冷剂由所述冷凝器流动至多个所述蒸发压缩模块的方向，所述制冷剂依次流过多个所述回热器，每一个所述回热器设置在制冷剂的主路与相邻的支路之间，使每一个所述回热器同时发挥回热器和经济器的作用，每个蒸发压缩模块的回热器不仅使对应的蒸发压缩模块内的蒸发器入口的制冷剂比焓降低，还使即将流入的下一蒸发压缩模块的制冷剂比焓降低；

在多个所述蒸发压缩模块中，所述蒸发器依次冷却热源流体；

所述模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统采用非共沸制冷剂，所述回热器能提升每个蒸发压缩模块内蒸发器入口的制冷剂压力，以提高系统能效。

2.根据权利要求1所述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，其特征在于，多个所述蒸发压缩模块的所述压缩机的出口并联后与所述冷凝器的制冷剂进口连接。

3.根据权利要求1所述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，其特征在于，所述冷凝器的制冷剂进口与所述第一蒸发压缩模块中的所述压缩机的出口连接，沿制冷剂由所述蒸发压缩模块流动至多个所述冷凝器的方向，位于上游的所述压缩机的出口与位于下游的所述压缩机的进口连接。

4.根据权利要求1所述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，其特征在于，所述冷凝器的制冷剂进口与多级补气压缩机的出口连接，所述多级补气压缩机设有与多个所述蒸发压缩模块一一对应连接的制冷剂进口。

5.根据权利要求1至4任一项所述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，其特征在于，所述节流装置为节流阀或毛细管。

6.根据权利要求1至4任一项所述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，其特征在于，所述制冷剂为非共沸工质制冷剂。

7.根据权利要求1至4任一项所述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统，其特征在于，所述冷凝器、所述蒸发器和所述回热器均采用逆流的换热方式。

8.一种基于权利要求1至6任一项所述的模块化非共沸工质接力蒸发制冷系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据所述热源流体所需冷却的目标温度，获得所述蒸发压缩模块所需开启数量；

通过开启相对应的所述压缩机和/或所述节流装置，实现所需数量的所述蒸发压缩模块的运行，将所述热源流体的冷却至目标温度。