CN2896140Y - 双机双级低温螺杆式制冷压缩机组 - Google Patents

双机双级低温螺杆式制冷压缩机组 Download PDF

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Abstract

一种双机双级低温螺杆式制冷压缩机组，它是由带有电动机和控制系统的低压级压缩机(2)和高压级压缩机(5)以及油分离器(7)、油冷却器(9)、油泵(14)、中间冷却器/经济器(53)、低压级经济器(44)等设备用管道连接组成。带有控制系统的低压级压缩机(2)和电动机(29)安装在框架上；带有控制系统的高压级压缩机(5)和电动机(28)安装在油分离器(7)上；油冷却器(9)安装在油分离器(7)侧旁；低压级压缩机(2)的排气直接进入高压级压缩机(5)；低压级经济器(44)和中间冷却器/经济器(53)安装在框架内；全部设备组成一个整体机组。解决了双机双级螺杆式制冷系统分散安装占地面积大，土建费用和安装费用很高的问题，降低了设备制造费用。

Description

双机双级低温螺杆式制冷压缩机组
技术领域
本实用新型涉及的是螺杆式制冷压缩机组，特别是双机双级低温螺杆式制冷压缩机组。
背景技术
单级螺杆式制冷压缩机组由螺杆式制冷压缩机、驱动机、油分离器、油冷却器、油过滤器、油泵和油循环管路组成。螺杆式制冷压缩机从蒸发器中吸入制冷剂蒸汽，经制冷压缩机压缩蒸汽后排至油分离器，在油分离器中进行油气分离后排出压力蒸汽至冷凝器。在冷凝器中，制冷剂蒸汽与冷却介质进行热交换被冷凝成一定压力下的液体。一定压力下的液体经过节流(膨胀)装置后进入蒸发器，压力下降，在蒸发器中，低压液体与载冷剂进行热交换，低压液体吸收热量沸腾蒸发成汽体，载冷剂放出热量，温度降低，从而实现了制冷的目的。蒸发器中的制冷剂蒸汽又被制冷压缩机吸入，从而完成了制冷循环。
单级螺杆式制冷压缩机的油路循环是由油泵(或排气压力作用)向压缩机腔和轴承部位喷入压力润滑油，压力润滑油的作用是润滑轴承、吸收压缩热而降低排气温度、形成油膜提高密封效果。压力润滑油在压缩机腔与制冷剂混合后一起排出到油分离器，在油分离器中，润滑油与制冷剂蒸汽分离。制冷剂蒸汽排出到冷凝器进入制冷循环，而润滑油经由过滤器和油泵(或排气压力作用)向压缩机供油进入润滑油循环。
在制冷蒸发温度-30℃～-50℃时，单级螺杆式制冷压缩机的排气压力和吸入压力之比达到20左右，其制冷性能系数有时还小于1，故其经济性较差。在中小低温制冷量范围，一般采用单级带经济器螺杆式制冷压缩机或单机双级螺杆式制冷压缩机来提高制冷性能系数。在大低温制冷量时，由于单级螺杆式制冷压缩机必然庞大，制造成本和生产周期均存在难度，一般采用双机双级螺杆式制冷系统。在双机双级螺杆式制冷系统中，如附图2，大规格的低压级压缩机(2)，放置在低压级，小规格的高压级压缩机(5)放置在高压级，低压级和高压级分别有独立的润滑油循环系统。低压级的润滑油循环系统为：由低压级压缩机(2)，油分离器(107)，油冷却器(109)，油过滤器(112)、(116)，油泵(114)，止回式截止阀(113)、(119)，截止阀(108)、(110)、(111)、(115)、(117)，安全阀(118)和油管路组成。高压级的润滑油循环系统为：高压级压缩机(5)，油分离器(7)，油冷却器(9)，油过滤器(12)、(16)，油泵(14)，止回式截止阀(13)、(19)，截止阀(8)、(10)、(11)、(15)、(17)，安全阀(18)和油管路组成。
双机双级螺杆式制冷系统中，其制冷循环为：低压级压缩机(2)从蒸发器(24)中吸入制冷剂，压缩后，制冷剂的过饱和汽体经排气止回式截止阀(119)与从中间冷却器(153)来的制冷剂的饱和汽体混合，混合后的制冷剂汽体温度降低，被高压级压缩机(5)吸入，压缩后，经排气止回式截止阀(19)排至冷凝器(20)，在冷凝器(20)中制冷剂被冷凝成压力液体，压力液体分成两路流经中间冷却器(153)：一路为管程，被过冷后经电磁阀(22)和节流阀(23)进入蒸发器(24)成低压液体，低压液体吸热沸腾蒸发成蒸汽，又被低压级压缩机(2)吸入，完成制冷循环；另一路为壳程，经电磁阀(45)和节流阀(46)节流后成低压液体，低压液体吸收管程制冷剂液体的热量而沸腾蒸发成饱和蒸汽，管程制冷剂液体被过冷，而壳程制冷剂饱和蒸汽去与经排气止回式截止阀(119)的制冷剂的过饱和汽体混合，然后进入高压级压缩机(5)。
由于双机双级螺杆式制冷系统中的低压级和高压级分别设置有独立的油路循环系统，特别是低压级的油路循环系统体积庞大，系统分散安装必然占据大量的安装面积，使设备制造费用、土建费用和安装费用很高。
发明内容
本实用新型的目的是解决双机双级螺杆式制冷系统中的油路循环设备庞大，分散安装占地面积大的问题，同时满足降低设备制造费用要求。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：止回式截止阀(1)、带有控制系统的低压级压缩机(2)、联轴器(27)和电动机(29)安装在由底座(201)、立柱(202)和上座板(203)组成的框架上，不独立设置油路循环系统，与高压级螺杆式制冷压缩机组(B)共用同一个油路循环系统，低压级压缩机(2)的排气直接进入高压级压缩机(5)。高压级螺杆式制冷压缩机组(B)由带有控制系统的高压级压缩机(5)，油分离器(7)，油冷却器(9)，油过滤器(12)、(16)，油泵(14)，止回式截止阀(4)、(13)、(19)，截止阀(8)、(10)、(11)、(15)、(17)，安全阀(18)和连接管路组成；止回式截止阀(4)连接在高压级压缩机(5)的吸气管路与低压级压缩机(2)上的止回式截止阀(1)的入口管路之间；经济器(44)和中间冷却器/经济器(53)安装在由底座(201)、立柱(202)和上座板(203)组成的框架内；中间冷却器/经济器(53)的壳程制冷剂液体入口与节流阀(54)和电磁阀(55)相连，壳程制冷剂蒸汽出口分成两路：一路经止回式截止阀(57)与低压级压缩机(2)的排气管路相连，另一路顺序经截止阀(52)、过滤器(51)和止回式截止阀(58)与高压级压缩机(5)的经济器补气口相连；低压级经济器(44)的壳程制冷剂液体入口与节流阀(46)和电磁阀(45)相连，壳程制冷剂蒸汽出口顺序由截止阀(43)、过滤器(42)和止回式截止阀(41)与低压级压缩机(2)的经济器补气口相连；截止阀(61)(64)、热力膨胀阀(62)和电磁阀(63)组成喷液管路，其液体入口端管路与冷凝器(20)的出液管路相连，其液体出口端管路与高压级压缩机(5)的喷液口相连；安全阀(3)连接在低压级压缩机(2)的排气管路上。
本实用新型的有益效果是，省去了由油分离器(107)，油冷却器(109)，油过滤器(112)、(116)，油泵(114)，止回式截止阀(113)、(119)，截止阀(108)、(110)、(111)、(115)、(117)和油管路组成的低压级油路循环系统，机组结构紧凑，解决了双机双级螺杆式制冷系统中的油路循环设备庞大，分散安装占地面积大，土建费用和安装费用很高的问题，同时满足了降低设备制造费用的要求。
附图说明
图1是本实用新型双机双级低温螺杆式制冷压缩机组的流程图。
图2是现有技术双机双级低温螺杆式制冷系统流程图。
图3是本实用新型双机双级低温螺杆式制冷压缩机组的一个实施例。
图中：1、4、13、17、19.、41、57、58、113、117.止回式截止阀，2.低压级压缩机，3、6、8、10、11、15、21、25、43、52、108、110、111、115.截止阀，5.高压级压缩机，7、107.油分离器，9、109.油冷却器，12、16、112、116.油过滤器，14、114.油泵，3、18、118.安全阀，20.冷凝器，22、45、55、63.电磁阀，23、46、54.节流阀，24.蒸发器，26、27.联轴器，28、29.电动机，42、51.过滤器，44.低压级经济器，53.中间冷却器/经济器，56.三通，61、64.截止阀，62.热力膨胀阀，201.底座，202.立柱，203.上座板，A.双机双级低温螺杆式制冷压缩机组，B.高压级螺杆式制冷压缩机组，C.低压级螺杆式制冷压缩机组。
具体实施方式
图1是本实用新型双机双级低温螺杆式制冷压缩机组的流程图。
其制冷主循环是：从蒸发器(24)中来的制冷剂低温低压气体，流经止回式截止阀(1)，被带有控制系统的低压级压缩机(2)吸入、压缩、排出到高压级压缩机(5)，经高压级压缩机(5)压缩、排出到油分离器(7)，经油气分离后，制冷剂气体经止回式截止阀(19)进入冷凝器(20)，制冷剂气体在冷凝器(20)的壳程被冷凝成液体，制冷剂液体流经中间冷却器/经济器(53)和低压级低压级经济器(44)的管程，流经电磁阀(22)和节流阀(23)降压后进入蒸发器(24)，从而完成制冷循环。
其油路循环是：从低压级压缩机(2)排出到高压级压缩机(5)的制冷剂气体和油的混合物，经高压级压缩机(5)压缩、排出到油分离器(7)，经油气分离后，油进入油冷却器(9)，油冷却后，在油泵(14)或排气压力的作用下，流经截止阀(10)、油过滤器(12)、止回式截止阀(13)、油泵(14)、油过滤器(16)和截止阀(15)进入低压级压缩机(2)和高压级压缩机(5)的轴承润滑部位和喷油口，再通过压缩机的回油口至压缩机的压缩腔，再次与制冷剂气体混合，从而完成油路循环。
中间冷却器/经济器(53)的制冷剂流程为：来自冷凝器(20)的制冷剂液体流经截止阀(21)后，来到中间冷却器/经济器(53)前分成三路：一路进入中间冷却器/经济器(53)管程，被过冷后流入低压级经济器(44)。另一路经电磁阀(55)和节流阀(54)降压后进入中间冷却器/经济器(53)的壳程，吸收热量后成制冷剂蒸汽，其蒸汽出口又分成两路：一路经止回式截止阀(57)与低压级压缩机(2)的排气管路相连；另一路顺序经截止阀(52)、过滤器(51)和止回式截止阀(58)与高压级压缩机(5)的经济器补气口相连；制冷剂蒸汽要么进入低压级压缩机(2)的排气管路与过饱和制冷剂蒸汽混合后进入高压级压缩机(5)的吸气口，要么直接进入高压级压缩机(5)的经济器补气口。第三路为喷液管路，经三通(56)、截止阀(64)、电磁阀(63)、热力膨胀阀(62)和截止阀(61)进入高压级压缩机(5)的喷液口。
中间冷却器/经济器(53)的作用是：作为中间冷却器时，止回式截止阀(57)开启，截止阀(52)和止回式截止阀(58)关闭，其作用是降低高压级压缩机(5)的吸气温度；作为经济器时，止回式截止阀(57)关闭，截止阀(52)和止回式截止阀(58)开启，其作用是提高高压级压缩机(5)的制冷能力和能效比。
喷液管路的作用是降低高压级压缩机(5)的排气温度。
低压级经济器(44)与中间冷却器/经济器(53)的管程串联连接，其制冷剂流程为：来自中间冷却器/经济器(53)管程的已被首次过冷的制冷剂液体来到低压级经济器(44)前分成两路：一路进入低压级经济器(44)管程，被再次过冷后流经电磁阀(22)和节流阀(23)降压后进入蒸发器(24)。另一路经电磁阀(45)和节流阀(46)降压后进入低压级经济器(44)的壳程，吸收热量后成制冷剂蒸汽，顺序经截止阀(43)、过滤器(42)和止回式截止阀(41)、低压级压缩机(2)的经济器补气口进入低压级压缩机(2)。
低压级经济器(44)的作用是提高低压级压缩机(2)的制冷能力和能效比。
图3是本实用新型双机双级低温螺杆式制冷压缩机组的一个实施例。
止回式截止阀(1)、带有控制系统的低压级压缩机(2)、联轴器(27)和电动机(29)安装在由底座(201)、立柱(202)和上座板(203)组成的框架上；带有控制系统的高压级压缩机(5)、联轴器(26)和电动机(28)安装在油分离器(7)上；油冷却器(9)安装在油分离器(7)侧旁；低压级压缩机(2)的排气直接进入高压级压缩机(5)；低压级的润滑油循环与高压级的润滑油循环合并为一个润滑油循环系统；止回式截止阀(4)连接在高压级压缩机(5)的吸气管路与低压级压缩机(2)上的止回式截止阀(1)的入口管路之间；低压级压缩机(2)的排气管路设置安全阀(3)；在高压级压缩机(5)中设置了喷液系统；设置了高压级中间冷却器/经济器(31)，低压级经济器(44)；低压级经济器(44)和中间冷却器/经济器(53)安装在由底座(201)、立柱(202)和上座板(203)组成的框架内；全部设备组成一个整体机组。

Claims (9)

1.一种由带有电动机和控制系统的低压级压缩机(2)和高压级压缩机(5)以及油分离器(7)、油冷却器(9)、油泵(14)、中间冷却器/经济器(53)、低压级经济器(44)等设备用管道连接组成的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组，其特征在于：带有控制系统的低压级压缩机(2)和电动机(29)安装在框架上；带有控制系统的高压级压缩机(5)和电动机(28)安装在油分离器(7)上；油冷却器(9)安装在油分离器(7)侧旁；低压级压缩机(2)的排气直接进入高压级压缩机(5)；低压级经济器(44)和中间冷却器/经济器(53)安装在框架内；全部设备组成一个整体机组。
2.根据权利要求1的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组其特征在于低压级压缩机(2)不独立设置油路循环系统，与高压级螺杆式制冷压缩机组(B)共用同一个油路循环系统，低压级压缩机(2)的排气直接进入高压级压缩机(5)。
3.根据权利要求1的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组其特征在于高压级螺杆式制冷压缩机组(B)由带有电动机和控制系统的高压级压缩机(5)，油分离器(7)，油冷却器(9)，油过滤器(12)、(16)，油泵(14)，止回式截止阀(4)、(13)、(19)，截止阀(8)、(10)、(11)、(15)、(17)，安全阀(18)和连接管路组成。
4.根据权利要求1的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组其特征在于止回式截止阀(4)连接在高压级压缩机(5)的吸气管路与低压级压缩机(2)上的止回式截止阀(1)的入口管路之间。
5.根据权利要求1的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组其特征在于中间冷却器/经济器(53)的壳程制冷剂液体入口与节流阀(54)和电磁阀(55)相连，壳程制冷剂蒸汽出口分成两路：一路经止回式截止阀(57)与低压级压缩机(2)的排气管路相连，另一路顺序经截止阀(52)、过滤器(51)和止回式截止阀(58)与高压级压缩机(5)的经济器补气口相连。作为中间冷却器时，止回式截止阀(57)开启，截止阀(52)和止回式截止阀(58)关闭；作为经济器时，止回式截止阀(57)关闭，截止阀(52)和止回式截止阀(58)开启。
6.根据权利要求1的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组其特征在于低压级经济器(44)的壳程制冷剂液体入口与节流阀(46)和电磁阀(45)相连，壳程制冷剂蒸汽出口顺序由截止阀(43)、过滤器(42)和止回式截止阀(41)与低压级压缩机(2)的经济器补气口相连。
7.根据权利要求1的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组其特征在于低压级经济器(44)与中间冷却器/经济器(53)的管程串联连接，制冷剂液体在中间冷却器/经济器(53)管程被首次过冷，在低压级经济器(44)管程被再次过冷。
8.根据权利要求1的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组其特征在于截止阀(61)(64)、热力膨胀阀(62)和电磁阀(63)组成喷液管路，其液体入口端管路与冷凝器(20)的出液管路相连，其液体出口端管路与高压级压缩机(5)的喷液口相连。
9.根据权利要求1的双机双级低温螺杆式制冷压缩机组其特征在于安全阀(3)连接在低压级压缩机(2)的排气管路上。
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Document name: Notification of Expiration of Patent Right Duration