CN202973641U - -80℃串并联自动切换复叠制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种-80℃串并联自动切换复叠制冷系统，包括高温级制冷系统和低温级制冷系统，高温级制冷系统包括高温级压缩机，高温级压缩机出口通过高温冷凝器与储液罐连通，储液罐出口经干燥过滤器分为两路；高温蒸发器出口与高温级压缩机进口连通；低温级制冷系统包括低温级压缩机，其出口分为两路，所述膨胀容器出口一路与低温级压缩机进口连通，另一路通过管式热交换器的壳程与低温蒸发器连通，低温蒸发器出口与油分离器的一个出口连通，油分离器的另一出口经回油毛细管与低温级压缩机进口连通。本实用新型优点在于实现室温至-80℃的温度控制，制冷区间范围大；高、低温控制自动切换，压缩机有效利用率高，运行成本低。

Description

-80℃串并联自动切换复叠制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷，尤其是涉及-80℃串并联自动切换复叠制冷系统。

背景技术

-80℃制冷系统主要应用于工业生产、低温试验和生物医学等研究领域，目前获得该温区的方式是两个单级压缩复叠循环制冷系统。两个单级压缩复叠循环制冷系统中的低温级回路和高温级回路通过板式换热器连接，板式换热器通过在高温级回路中制冷剂蒸发实现对低温级回路中气体制冷剂进行降温冷凝。这种传统的复叠制冷系统，其制冷温度区间为-40℃至-80℃，致使该系统不能实现室温（20℃）至-40℃的温度控制，高温级和低温级压缩机同时高负荷工作，寿命缩短，浪费资源，成本较大。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种-80℃串并联自动切换复叠制冷系统。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的-80℃串并联自动切换复叠制冷系统，包括高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统包括高温级压缩机，所述高温级压缩机出口通过高温冷凝器与储液罐连通，所述储液罐出口经干燥过滤器分为两路，第一路通过电磁阀、热力膨胀阀、板式换热器的低温通道与高温级压缩机进口连通，第二路经电磁阀、毛细管与高温蒸发器连通；所述高温蒸发器出口与高温级压缩机进口连通；所述低温级制冷系统包括低温级压缩机，所述低温级压缩机的出口分为两路，第一路与油分离器连通，第二路与带有卸荷阀的膨胀容器连通，所述膨胀容器出口一路与低温级压缩机进口连通，另一路通过管式热交换器的壳程与低温蒸发器连通，所述低温蒸发器出口通过热力膨胀阀、管式热交换器的管程、干燥过滤器、所述板式换热器的高温通道、低温冷凝器与所述油分离器的一个出口连通，油分离器的另一出口经回油毛细管与低温级压缩机进口连通。

在所述高温级压缩机的进、出口之间并联有压力控制器。

本实用新型优点在于实现室温至-80℃的温度控制，制冷区间范围大；高、低温控制自动切换，压缩机有效利用率高，运行成本低。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的80℃串并联自动切换复叠制冷系统，包括高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统包括高温级压缩机1，所述高温级压缩机1出口通过高温冷凝器3与储液罐4连通，所述储液罐4出口经干燥过滤器5分为两路，第一路通过电磁阀6、热力膨胀阀8、板式换热器9的低温通道与高温级压缩机1进口连通，第二路经电磁阀7、毛细管10与高温蒸发器14连通；所述高温蒸发器14出口与高温级压缩机1进口连通；所述低温级制冷系统包括低温级压缩机19，所述低温级压缩机19的出口分为两路，第一路与油分离器21连通，第二路与带有卸荷阀17的膨胀容器16连通，所述膨胀容器16出口一路与低温级压缩机19进口连通，另一路通过管式热交换器15的壳程与低温蒸发器13连通，所述低温蒸发器13出口通过热力膨胀阀11、管式热交换器15的管程、干燥过滤器12、所述板式换热器9的高温通道、低温冷凝器22与所述油分离器21的一个出口连通，油分离器21的另一出口经回油毛细管20与低温级压缩机19进口连通。在高温级压缩机1和低温级压缩机19的进、出口之间分别并联有压力控制器2、18。

本实用新型工作原理简述如下：

工作时，根据设置制冷温度的不同，通过电磁阀6、7的自动切换分别实现高温级制冷（室温至-40℃）和低温级制冷（-40℃至-8 0℃）的温度控制。所述高温级制冷回路实现高温级制冷（室温至-40℃）和对低温级制冷回路进行冷凝功能，高温级制冷回路中制冷剂通过在板式换热器9中蒸发对低温级制冷回路中气体制冷剂进行降温冷凝，高温级制冷回路对低温级制冷回路进行冷凝是相互独立的。

高温级制冷回路的对低温级制冷回路冷凝部分中制冷剂经高温级压缩机1压缩后形成高温高压的蒸汽排至高温冷凝器3，高温高压的制冷剂蒸汽在高温冷凝器3中放热冷凝，然后进入干燥过滤器5干燥，而后进入热力膨胀阀8，降压后的气液混合物流向板式换热器9的低温管路，与板式换热器9的高温通道中制冷剂热交换后，送回高温级压缩机1。高温级制冷回路对低温级制冷回路起冷凝作用。

低温级制冷路中制冷剂经低温级压缩机19压缩后形成高温高压的蒸汽排至低温冷凝器22，高温高压的制冷剂蒸汽在低温冷凝器22中预冷放热，然后进入板式换热器9的高温通道与低温通道中制冷剂热交换放热冷凝，而后进入管式热器15过冷放热。过冷后进入热力膨胀阀11降压节流，节流后的气液混合物进入低温级蒸发器13，制冷剂在低温级蒸发器13中蒸发吸热变成蒸汽，再进入管式换热器15过热后进入低温级压缩机19不断循环流动，从而使低温制冷温度在-40℃至-80℃之间。

Claims (2)

1.一种-80℃串并联自动切换复叠制冷系统，包括高温级制冷系统和低温级制冷系统，其特征在于：所述高温级制冷系统包括高温级压缩机（1），所述高温级压缩机（1）出口通过高温冷凝器（3）与储液罐（4）连通，所述储液罐（4）出口经干燥过滤器（5）分为两路，第一路通过电磁阀（6）、热力膨胀阀（8）、板式换热器（9）的低温通道与高温级压缩机（1）进口连通，第二路经电磁阀（7）、毛细管（10）与高温蒸发器（14）连通；所述高温蒸发器（14）出口与高温级压缩机（1）进口连通；所述低温级制冷系统包括低温级压缩机（19），所述低温级压缩机（19）的出口分为两路，第一路与油分离器（21）连通，第二路与带有卸荷阀（17）的膨胀容器（16）连通，所述膨胀容器（16）出口一路与低温级压缩机（19）进口连通，另一路通过管式热交换器（15）的壳程与低温蒸发器（13）连通，所述低温蒸发器（13）出口通过热力膨胀阀（11）、管式热交换器（15）的管程、干燥过滤器（12）、所述板式换热器（9）的高温通道、低温冷凝器（22）与所述油分离器（21）的一个出口连通，油分离器（21）的另一出口经回油毛细管（20）与低温级压缩机（19）进口连通。

2.根据权利要求1所述的-80℃串并联自动切换复叠制冷系统，其特征在于：在所述高温级压缩机（1）和低温级压缩机（19）的进、出口之间分别并联有压力控制器（2、18）。

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