CN204358989U - 一种多级并联式单级制冷系统及多级并联式复叠制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷系统技术领域，具体涉及一种多级并联式单级制冷系统及多级并联式复叠制冷系统。一种多级并联式复叠制冷系统，包括：冷凝蒸发器；分别与所述冷凝蒸发器串联的高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统和所述低温级制冷系统并联。复叠系统分为高温级和低温级，每级的制冷循环同上述制冷系统描述，高温级的蒸发器吸收低温级冷凝器的冷量以及过冷(比如-33℃)，那么低温级可以实现更低温度(比如-78℃)的蒸发。进一步的，通过并联压缩机组，在机组冷量需求少于压缩机总制冷量的时候，可以非常灵活的对冷量进行有效的调节，从而减少了噪音污染和能源浪费。

Description

一种多级并联式单级制冷系统及多级并联式复叠制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷系统技术领域，具体涉及一种多级并联式单级制冷系统及多级并联式复叠制冷系统。

背景技术

目前，制冷系统多由压缩机→冷凝器→膨胀阀→蒸发器→压缩机循环的一个单级系统，单级系统在运行的过程中有可观的能耗损失，影响到系统的能效。如图2所示：是一套现有的复叠系统图，高温级由高温级压缩机8→高温级冷凝器3→高温级膨胀阀4→冷凝蒸发器1→高温级压缩机组成8；低温级由低温级压缩机9→冷凝蒸发器1→低温级膨胀阀7→低温级蒸发器6→低温级压缩机9组成，这套系统要温度不变的情况实现大、中、小三种冷量的调节那么在实现中、小这两种负荷的时候压缩机必定会有多余的冷量那么必须卸载(不卸载会有多余的液体制冷剂，回到压缩机会造成压缩机报废)，而且压缩机运转时候的噪音也不会改变。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种多级并联式单级制冷系统及一种多级并联式复叠制冷系统。

一种多级并联式复叠制冷系统，包括：冷凝蒸发器；分别与所述冷凝蒸发器串联的高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统和所述低温级制冷系统并联；其中，

所述高温级制冷系统包括：由第一高制冷量压缩机组、第一中等制冷量压缩机组和第一低制冷量压缩机组并联而成的高温级压缩机组，所述高温级压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述高温级压缩机组串联的高温级冷凝器；与所述高温级冷凝器串联的高温级膨胀阀，所述高温级膨胀阀还与所述冷凝蒸发器串联；

所述低温级制冷系统包括：由第二高制冷量压缩机组、第二中等制冷量压缩机组和第二低制冷量压缩机组并联而成的低温级压缩机组，所述低温级压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述低温级压缩机组串联的低温级蒸发器；与所述低温级蒸发器串联的低温级膨胀阀，所述低温级膨胀阀还与所述冷凝蒸发器串联。

优选的，系统中，所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组和所述第一低制冷量压缩机组中的任意一组或多组压缩机组与所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组和所述第二低制冷量压缩机组中的任意一组或多组压缩机同时工作。

优选的，所述第一高制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述第一中等制冷量压缩机组的制冷量，所述第一中等制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述第一低制冷量压缩机组的制冷量。

优选的，所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组与所述第一低制冷量压缩机组的制冷量比为1:1:1、1:1:2或1:2:3等。可根据实际需求选取。

优选的，所述第二高制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述第二中等制冷量压缩机组的制冷量，所述第二中等制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述第二低制冷量压缩机组的制冷量。

优选的，所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组与所述第二低制冷量压缩机组的制冷量比为1:1:1、1:1:2或1:2:3等。可根据实际需求选取。

优选的，所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组、所述第一低制冷量压缩机组、所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组及所述第二低制冷量压缩机组均可分别由一个或多个子压缩机并联得到。

本实用新型还提供了一种多级并联式单级制冷系统，包括：冷凝蒸发器；与所述冷凝蒸发器串联的制冷系统，其中，所述制冷系统包括：由高制冷量压缩机组、中等制冷量压缩机组和低制冷量压缩机组并联而成的压缩机组，所述压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述压缩机组串联的冷凝器；与所述冷凝器串联的膨胀阀，所述膨胀阀还与所述冷凝蒸发器串联。

优选的，所述高制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述中等制冷量压缩机组的制冷量，所述中等制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述低制冷量压缩机组的制冷量。

优选的，所述高制冷量压缩机组、所述中等制冷量压缩机组与所述低制冷量压缩机组的制冷量比为1:1:1、1:1:2或1:2:3。

复叠系统分为高温级和低温级，每级的制冷循环同上述制冷系统描述，高温级的蒸发器吸收低温级冷凝器的冷量以及过冷(比如-33℃)，那么低温级可以实现更低温度(比如-78℃)的蒸发。进一步的，通过并联压缩机组，在机组冷量需求少于压缩机总制冷量的时候，可以非常灵活的对冷量进行有效的调节，从而减少了噪音污染和能源浪费。

附图说明

图1是本实用新型所提供的多级并联式复叠制冷系统的整体结构示意图。

图2是现有技术中的复叠系统图。

图3是本实用新型所提供的多级并联式单级制冷系统的整体结构示意图。

附图1、2、3中，各标号所代表的部件列表如下：

1、冷凝蒸发器，2、高温级压缩机组，21、第一高制冷量压缩机组，22、第一中等制冷量压缩机组，23、第一低制冷量压缩机组，3、高温级冷凝器，4、高温级膨胀阀，5、低温级压缩机组，51、第二高制冷量压缩机组，52、第二中等制冷量压缩机组，53、第二低制冷量压缩机组，6、低温级蒸发器，7、低温级膨胀阀，8、高温级压缩机，9、低温级压缩机，10、压缩机组，11、高制冷量压缩机组，12、中等制冷量压缩机组，13、低制冷量压缩机组，14、冷凝器，15、膨胀阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

在一个具体实施方式中，如图1所示，一种多级并联式复叠制冷系统，包括：冷凝蒸发器1；分别与所述冷凝蒸发器串联的高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统和所述低温级制冷系统并联。

所述高温级制冷系统包括：由第一高制冷量压缩机组21、第一中等制冷量压缩机组22和第一低制冷量压缩机组23并联而成的高温级压缩机组2，所述高温级压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述高温级压缩机组串联的高温级冷凝器3；与所述高温级冷凝器串联的高温级膨胀阀4，所述高温级膨胀阀还与所述冷凝蒸发器串联；

所述低温级制冷系统包括：由第二高制冷量压缩机组51、第二中等制冷量压缩机组52和第二低制冷量压缩机组53并联而成的低温级压缩机组5，所述低温级压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述低温级压缩机组串联的低温级蒸发器6；与所述低温级蒸发器串联的低温级膨胀阀7，所述低温级膨胀阀还与所述冷凝蒸发器串联。

其中，所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组、所述第一低制冷量压缩机组、所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组及所述第二低制冷量压缩机组均分别由一个子压缩机组成。

所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组与所述第一低制冷量压缩机组的制冷量分别为3：2：1。在其他的实施例中，可以为1：1：1，或者2：1：1。

所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组与所述第二低制冷量压缩机组的制冷量分别为3：2：1。在其他的实施例中，可以为1：1：1，或者2：1：1。

对于该系统中，通过控制所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组和所述第一低制冷量压缩机组中的任意一组或多组压缩机组与所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组和所述第二低制冷量压缩机组中的任意一组或多组压缩机同时工作，可满足多种冷量要求的调节。

在温度不变的情况实现大、中、小三种冷量的调节，压缩机可以自由组合，例如第一高制冷量压缩机组配第二高制冷量压缩机组。或者第一高制冷量压缩机组与第一中等制冷量压缩机组配第一高制冷量压缩机组。或者第一高制冷量压缩机组、第一中等制冷量压缩机组和第一低制冷量压缩机组配第二高制冷量压缩机组、第二中等制冷量压缩机组……等等排列组合来满足不同需求的负荷。

如图3所示，一种多级并联式单级制冷系统，包括：冷凝蒸发器1；与所述冷凝蒸发器串联的制冷系统，其中，所述制冷系统包括：由高制冷量压缩机组11、中等制冷量压缩机组12和低制冷量压缩机组13并联而成的压缩机组10，所述压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述压缩机组串联的冷凝器14；与所述冷凝器串联的膨胀阀15，所述膨胀阀还与所述冷凝蒸发器1串联。

所述高制冷量压缩机组、所述中等制冷量压缩机组与所述低制冷量压缩机组的制冷量比为1:1:1、1:1:2或1:2:3。在其他的实施例中，可以为1：1：1，或者2：1：1。

如图1、3所示，分别为一种多级并联式单级制冷系统及一种多级并联式复叠制冷系统。如图2所示，为一套复叠系统。相比较图1、3可以实现调节降低噪音和能量输出。图1系统与图2满载运行时冷量相等，很多情况下不一定需要额定功率的制冷量，那么在做小冷输出的时候图1系统可以用停止压缩机的开启来实现调节，能合理利用电力资源。图2在做小冷量输出时候只能通过压缩机本身的气缸或者系统上额外增加的管路卸载来达到目的。

对比现有的压缩机噪音可以降至20Db以上，能量输出降低了60％。

对于图3单级系统，可以相同的原理设置。三台制冷量相当的压缩机并联，可实现33％+33％+33％叠加来实现三级调节，或者根据压缩机制冷量不同比例实现更多级调节，如果压缩机越多调节的分数里面的分母就越大，也就是说在客观条件(场地摆放位置允许，用户需求)可以做到无极调节，程序设置可按客户需求的数值为终点用曲线判断压机的开启数；距离越远可满载开启，接近目标值时候逐渐关闭压缩机电源来实现精准控制能源输出和低噪音的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多级并联式复叠制冷系统，其特征在于，包括：冷凝蒸发器；分别与所述冷凝蒸发器串联的高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统和所述低温级制冷系统之间并联；

所述高温级制冷系统包括：由第一高制冷量压缩机组、第一中等制冷量压缩机组和第一低制冷量压缩机组并联而成的高温级压缩机组，所述高温级压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述高温级压缩机组串联的高温级冷凝器；与所述高温级冷凝器串联的高温级膨胀阀，所述高温级膨胀阀还与所述冷凝蒸发器串联；

所述低温级制冷系统包括：由第二高制冷量压缩机组、第二中等制冷量压缩机组和第二低制冷量压缩机组并联而成的低温级压缩机组，所述低温级压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述低温级压缩机组串联的低温级蒸发器；与所述低温级蒸发器串联的低温级膨胀阀，所述低温级膨胀阀还与所述冷凝蒸发器串联。

2.根据权利要求1所述的多级并联式复叠制冷系统，其特征在于：所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组和所述第一低制冷量压缩机组中的任意一组或多组压缩机组与所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组和所述第二低制冷量压缩机组中的任意一组或多组压缩机同时工作。

3.根据权利要求1或2所述的多级并联式复叠制冷系统，其特征在于：所述第一高制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述第一中等制冷量压缩机组的制冷量，所述第一中等制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述第一低制冷量压缩机组的制冷量。

4.根据权利要求3所述的多级并联式复叠制冷系统，其特征在于：所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组与所述第一低制冷量压缩机组的制冷量比为1:1:1、1:1:2或1:2:3。

5.根据权利要求1或2所述的多级并联式复叠制冷系统，其特征在于：所述第二高制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述第二中等制冷量压缩机组的制冷量，所述第二中等制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述第二低制冷量压缩机组的制冷量。

6.根据权利要求5所述的多级并联式复叠制冷系统，其特征在于：所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组与所述第二低制冷量压缩机组的制冷量比为1:1:1、1:1:2或1:2:3。

7.根据权利要求1或2所述的多级并联式复叠制冷系统，其特征在于：所述第一高制冷量压缩机组、所述第一中等制冷量压缩机组、所述第一低制冷量压缩机组、所述第二高制冷量压缩机组、所述第二中等制冷量压缩机组及所述第二低制冷量压缩机组均可分别由一个或多个子压缩机经并联得到。

8.一种多级并联式单级制冷系统，其特征在于，包括：冷凝蒸发器；与所述冷凝蒸发器串联的制冷系统；

所述制冷系统包括：由高制冷量压缩机组、中等制冷量压缩机组和低制冷量压缩机组并联而成的压缩机组，所述压缩机组与所述冷凝蒸发器串联；与所述压缩机组串联的冷凝器；与所述冷凝器串联的膨胀阀，所述膨胀阀还与所述冷凝蒸发器串联。

9.根据权利要求8所述的多级并联式单级制冷系统，其特征在于：所述高制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述中等制冷量压缩机组的制冷量，所述中等制冷量压缩机组的制冷量大于或等于所述低制冷量压缩机组的制冷量。

10.根据权利要求9所述的多级并联式单级制冷系统，其特征在于：所述高制冷量压缩机组、所述中等制冷量压缩机组与所述低制冷量压缩机组的制冷量比为1:1:1、1:1:2或1:2:3。