CN215809425U - 一种低温冷库复叠制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温冷库复叠制冷系统，涉及制冷系统技术领域。该制冷系统包括高温制冷系统和和低温制冷系统，高温制冷系统沿着冷凝剂循环的方向依次包括第一压缩机、第一油气分离器、冷凝器和第一气液分离器，且第一压缩机、第一油气分离器、冷凝器和第一气液分离器通过管路相连形成循环回路；低温制冷系统沿着冷凝剂循环的方向依次包括第二压缩机、第二油气分离器、换热器、第二气液分离器，第二压缩机、第二油气分离器、换热器、第二气液分离器通过管路相连形成循环回路；高温制冷系统与低温制冷系统之间通过换热器换热，对低温制冷系统预降温，降低低温制冷系统的运行压力，提高低温制冷系统的制冷效率，减少压缩机出现高压保护。

Description

一种低温冷库复叠制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷系统技术领域，具体为一种低温冷库复叠制冷系统。

背景技术

超低温医药库一般指库温在-70℃以下的库，特别是现在的新冠疫苗库；由于库容量大，一般采用直膨系统，故障率高、特别是首次开机压缩机易高压保护，制冷效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低温冷库复叠制冷系统，在首次开机时先开启高温制冷系统，对低温制冷形成一个制冷过渡，减少低温制冷系统中的压缩机出现高压保护的情况。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低温冷库复叠制冷系统，包括包括高温制冷系统和和低温制冷系统，所述高温制冷系统沿着冷凝剂循环的方向依次包括第一压缩机、第一油气分离器、冷凝器和第一气液分离器，且所述第一压缩机、第一油气分离器、冷凝器和第一气液分离器通过管路相连形成循环回路；

所述低温制冷系统沿着冷凝剂循环的方向依次包括第二压缩机、第二油气分离器、换热器、第二气液分离器，所述第二压缩机、第二油气分离器、换热器、第二气液分离器通过管路相连形成循环回路；

所述换热器内设置有第一换热管和第二换热管，所述第一气液分离器的出液口与第二换热管的进液口相连，所述第二换热管的出气口与所述第一气液分离器的进气口相连；所述第二油气分离器的出气口与第一换热管的进气口相连，所述第一换热管的出液口与所述第二气液分离器的进液口相连；

所述第二气液分离器的出液口通过管路连接有低温蒸发器，且低温蒸发器的出气口通过管路与第二气液分离器的进气口相连。

优选的，所述第二气液分离器的水平设置高度大于所述低温蒸发器。

优选的，第一油气分离器的排油口通过管道连接有第一集油器，所述第一集油器的出油口通过管道接入所述第一压缩机的进油口；

所述第二油气分离器的排油口通过管道连接有第二集油器，所述第二集油器的出油口通过管道接入所述第二压缩机的进油口。

优选的，所述第一气液分离器的出油口通过管道接入第一集油器；所述第二气液分离器的出油口通过管道接入第二集油器。

优选的，所述第一气液分离器与所述第一集油器之间通过第一回油罐过渡连接，所述第二气液分离器与所述第二集油器之间通过第二回油罐过渡连接。

优选的，所述第一油气分离器的出气口通过管道与所述第一回油罐的进气口相连；

所述第一油气分离器与所述第一回油罐之间设置有第一回油阀。

优选的，所述第二油气分离器的出气口通过管道与所述第二回油罐的进气口相连；

所述第二油气分离器与所述第二回油罐之间设置有第二回油阀。

优选的，所述冷凝器和第一气液分离器之间设置有第一节流阀；

所述第一换热管与所述第二气液分离器之间的连接管道上置有第二节流阀。

优选的，所述第二油气分离器和第一换热管之间设置有第一单向阀。

优选的，所述第二气液分离器的顶部设置有回气口，所述回气口通过管路与所述第一换热管的进气端相接，所述回气口与第一换热管之间设置有向第一换热管单向流动的第二单向阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型，低温制冷前，通过高温制冷系统进行预制冷，使低温制冷系统与高温制冷系统进行热交换，降低低温制冷系统中的运行压力，从而提高低温制冷系统中的制冷效率以及减少压缩机出现高压保护的情况。

2、本实用新型，第二气液分离器的水平设置高度大于所述低温蒸发器，第二气液分离器内部的制冷液通过重力的形式进入低温蒸发器，吸热蒸发的制冷液以气体的形式上升进入第二气液分离器，并通过第二气液分离器进入系统循环，没有蒸发的制冷剂气体由于重力原因则继续吸热蒸发，直至所有制冷剂液体转化为气体，提高了制冷剂的制冷效率。

3、本实用新型，通过高温制冷系统的预制冷，可降低系统的故障率。

附图说明

图1为本实用新型低温冷库复叠制冷系统的原理图；

图2为本实用新型低温冷库复叠制冷系统中换热器的结构图。

图中：

1-第一压缩机，2-第一油气分离器，3-冷凝器，4-第一气液分离器，5- 换热器，51-第一换热管，52-第二换热管，6-第二压缩机，7-第二油气分离器，8-第二气液分离器，9-低温蒸发器，10-第一节流阀，11-第二节流阀， 12-第一单向阀，13-第二单向阀，14-第一回油罐，15-第一集油器，16-第一回油阀，17-第二回油罐，18-第二集油器，19-第二回油阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种低温冷库复叠制冷系统，包括高温制冷系统和和低温制冷系统，所述高温制冷系统沿着冷凝剂循环的方向依次包括第一压缩机1、第一油气分离器2、冷凝器3和第一气液分离器4，且所述第一压缩机1、第一油气分离器2、冷凝器3和第一气液分离器4通过管路相连形成循环回路。

所述低温制冷系统沿着冷凝剂循环的方向依次包括第二压缩机6、第二油气分离器7、换热器5、第二气液分离器8，所述第二压缩机6、第二油气分离器7、换热器5、第二气液分离器8通过管路相连形成循环回路。

如图1和图2所示，所述换热器5的内部设置有第一换热管51和第二换热管52，所述第一气液分离器4的出液口与第二换热管52的进液口相连，所述第二换热管52的出气口与所述第一气液分离器4的进气口相连；所述第二油气分离器7的出气口与第一换热管51的进气口相连，所述第一换热管51 的出液口与所述第二气液分离器8的进液口相连。这样，从所述冷凝器3中冷凝后的制冷剂经第一气液分离器4进入第二换热管52循环，从第二压缩机 6压缩后的气体经第二油气分离器7进入第一换热管51循环，同时第一换热管51与第二换热管52之间进行热交换，使第一换热管51内的气体逐渐冷却形成制冷剂液体。

优选的，所述第二换热管52的进液方向由下往上设置；所述第一换热管 51的进气方向由上往下设置。这样设计的目的在于，高温制冷系统中的制冷剂在第二换热管52中吸热蒸发形成气体，制冷剂液体在第二换热管52中由下往上循环，有利于气体上升并进入第一气液分离器4；低温制冷系统中的制冷剂气体在第一换热管51中冷凝形成液体，制冷剂液体在第二换热管52中由上往下循环，有利于制冷剂液体向下流动进入第二气液分离器8。

所述第二气液分离器8的出液口通过管路连接有低温蒸发器9，且低温蒸发器9的出气口通过管路与第二气液分离器8的进气口相连。优选的，所述第二气液分离器8的水平设置高度大于所述低温蒸发器9，在进行制冷液循环时，第二气液分离器8内部的冷却液以重力坠落的形式进入低温蒸发器9，冷却液在低温蒸发器9中吸热蒸发，形成气体的冷却液经管路再度循环进入第二气液分离器8，完成一个冷循环。采用重力供液较为稳定，降低故障率。

优选的，所述第一油气分离器2的排油口通过管道连接有第一集油器15，所述第一集油器15的出油口通过管道接入所述第一压缩机1的进油口。这样，第一油气分离器2分离出来的油分通过第一集油器15重新进入第一压缩机1 内循环，防止第一压缩机1内部的油分进入制冷液循环系统，保证第一压缩机1的安全稳定的运行以及高温制冷系统内部制冷液的制冷效果。

优选的，所述第二油气分离器7的排油口通过管道连接有第二集油器18，所述第二集油器18的出油口通过管道接入所述第二压缩机6的进油口。这样，第二油气分离器7分离出来的油分通过第二集油器18重新进入第二压缩机6 内循环，防止第二压缩机6内部的油分进入制冷液循环系统，保证第二压缩机6的安全稳定的运行以及低温制冷系统内部制冷液的制冷效果。

进一步地，为提高高温制冷系统以及低温制冷系统内部制冷液中油分的分离效果，所述第一气液分离器4和第二气液分离器8均采用生产厂家为冰轮环境所生产的型号为SQF-30的气液分离器。该气液分离器具有回油功能，使气液分离器内部的油分脱离出来。

作为一种具体实施方式，所述第一气液分离器4的出油口通过管道接入第一集油器15；所述第二气液分离器8的出油口通过管道接入第二集油器18。这样，气液分离器内部所携带的油分通过集油器再次循环进压缩机内，进一步提高系统内的制冷效果。

优选的，所述第一气液分离器4与所述第一集油器15之间通过第一回油罐14过渡连接，所述第二气液分离器8与所述第二集油器18之间通过第二回油罐17过渡连接。

优选的，所述冷凝器3和第一气液分离器4之间设置有第一节流阀10。

优选的，第一换热管51与所述第二气液分离器8之间的连接管道上设置有第二节流阀11。

第一节流阀10和第二节流阀11的设置便于调控冷凝系统中冷凝液的流速。

优选的，所述第二油气分离器7和第一换热管51之间设置有第一单向阀 12，防止压缩气体回流。

优选的，所述第二气液分离器8的顶部设置有回气口(图中未标出)，所述回气口通过管路与所述第一换热管51的进气端相接，所述回气口与第一换热管51之间设置有向第一换热管51单向流动的第二单向阀13。这样，当第二气液分离器8内部的气体压强较高时，第二气液分离器8内的部分气体可再次直接循环进入第一换热管51内换热形成制冷剂液体，首先可以平衡系统内气压，其次可以缓解第二压缩机6的作业压力。

优选的，所述第一油气分离器2的出气口通过管道与所述第一回油罐14 的进气口相连，这样通过第一油气分离器2排出的压缩气体对第一回油罐14 内部进行增压，促进第一回油罐14内部的油分进入第一集油器15，同时促进第一集油器15内部的油分再次循环进入第一压缩机1。

优选的，所述第一油气分离器2与所述第一回油罐14之间连接的管道上设置有第一回油阀16，便于控制第一回油罐14内部的气压以及回油速度。

优选的，所述第二油气分离器7的出气口通过管道与所述第二回油罐17 的进气口相连，这样通过第二油气分离器7排出的压缩气体对第二回油罐17 内部进行增压，促进第二回油罐17内部的油分进入第二集油器18，同时促进第二集油器18内部的油分再次循环进入第二压缩机6。

优选的，所述第二油气分离器7与所述第二回油罐17之间连接的管道上设置有第二回油阀19，便于控制第二回油罐17内部的气压以及回油速度。

优选的，所述第一油气分离器2和第二油气分离器7均至少采用两个，并分别通过管道串联进所述高温制冷系统和和低温制冷系统内，以提高系统内部的油分分离能力，尽可能地避免油分进入制冷系统，保证制效果。

工作原理：在使用的时候，需要使用低温蒸发器9进行制冷时，需要先使高温制冷系统进行预制冷作业，预制冷时，第一压缩机1运行吸入第一气液分离器4里面的气体，气体经第一压缩机1的压缩形成高温气体进入第一油气分离器2进行气体和油之间的分离，分离出来的气体进入冷凝器3冷凝形成液体，冷却液再经第一节流阀10进入第一气液分离器4，接着冷却液进入换热器5内部设置的第二换热管52，与从第二压缩机6过来并进入第一换热管51的低温制冷剂换热。当低温制冷系统中的第二气液分离器8压力达到第二压缩机6运行压力以下时，使低温制冷系统运行，第二压缩机6吸入第二气液分离器8里的气体，气体加压升温后进入第二油气分离器7，分离后的制冷剂气体通过第一单向阀12进入换热器5里设置的第一换热管51换热，换热后的冷凝液经第二节流阀11进入第二气液分离器8，第二气液分离器8 里的冷凝液在重力作用下进入低温蒸发器9吸热蒸发，蒸发后的气体被第二压缩机6吸出，完成制冷循环。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：包括高温制冷系统和和低温制冷系统，所述高温制冷系统沿着冷凝剂循环的方向依次包括第一压缩机、第一油气分离器、冷凝器和第一气液分离器，且所述第一压缩机、第一油气分离器、冷凝器和第一气液分离器通过管路相连形成循环回路；

所述低温制冷系统沿着冷凝剂循环的方向依次包括第二压缩机、第二油气分离器、换热器、第二气液分离器，所述第二压缩机、第二油气分离器、换热器、第二气液分离器通过管路相连形成循环回路；

所述换热器内设置有第一换热管和第二换热管，所述第一气液分离器的出液口与第二换热管的进液口相连，所述第二换热管的出气口与所述第一气液分离器的进气口相连；所述第二油气分离器的出气口与第一换热管的进气口相连，所述第一换热管的出液口与所述第二气液分离器的进液口相连；

所述第二气液分离器的出液口通过管路连接有低温蒸发器，且低温蒸发器的出气口通过管路与第二气液分离器的进气口相连。

2.根据权利要求1所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：所述第二气液分离器的水平设置高度大于所述低温蒸发器。

3.根据权利要求1所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：第一油气分离器的排油口通过管道连接有第一集油器，所述第一集油器的出油口通过管道接入所述第一压缩机的进油口；

所述第二油气分离器的排油口通过管道连接有第二集油器，所述第二集油器的出油口通过管道接入所述第二压缩机的进油口。

4.根据权利要求1所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：所述第一气液分离器的出油口通过管道接入第一集油器；所述第二气液分离器的出油口通过管道接入第二集油器。

5.根据权利要求4所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：所述第一气液分离器与所述第一集油器之间通过第一回油罐过渡连接，所述第二气液分离器与所述第二集油器之间通过第二回油罐过渡连接。

6.根据权利要求5所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：所述第一油气分离器的出气口通过管道与所述第一回油罐的进气口相连；

所述第一油气分离器与所述第一回油罐之间设置有第一回油阀。

7.根据权利要求5所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：所述第二油气分离器的出气口通过管道与所述第二回油罐的进气口相连；

所述第二油气分离器与所述第二回油罐之间设置有第二回油阀。

8.根据权利要求1所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：所述冷凝器和第一气液分离器之间设置有第一节流阀；

所述第一换热管与所述第二气液分离器之间的连接管道上置有第二节流阀。

9.根据权利要求1所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：所述第二油气分离器和第一换热管之间设置有第一单向阀。

10.根据权利要求1所述的一种低温冷库复叠制冷系统，其特征在于：所述第二气液分离器的顶部设置有回气口，所述回气口通过管路与所述第一换热管的进气端相接，所述回气口与第一换热管之间设置有向第一换热管单向流动的第二单向阀。

Images