一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统，高压级压缩机连接一级冷凝器，一级冷凝器连接一级分凝器，一级分凝气相出口连接二级冷凝通路，一级分凝液相出口连接二级蒸发通路，一级分凝液相出口还连接混合器，混合器连接高压级压缩机，二级蒸发通路连接二级分凝器，二级分凝气相出口连接三级冷凝通路，二级分凝液相出口连接三级蒸发通路，三级蒸发通路出口连接混合器，三级冷凝通路连接蒸发器，蒸发器连接低压级压缩机，低压级压缩机连接混合器，系统内充填三元非共沸介质。本发明专利技术采用三元混合工质，系统运行在更大的工质温区，获得更低的蒸发温区，采用了一级分凝器中部分高沸点液态工质节流冷却高压级压缩机的吸气温度，提高系统运行性能和稳定性。

Three stage automatic cascade refrigeration system with two stage compression and intermediate cooling

The invention discloses a two-stage compression intermediate cooling three-stage automatic cascade refrigeration system, a high-pressure compressor is connected with a first-stage condenser, a first-stage condenser is connected with a first-stage condenser, a first-stage gas-phase outlet is connected with a second-stage condensation passage, a first-stage condensation liquid-phase outlet is connected with a second-stage evaporation passage, and a first-stage condensation liquid-phase outlet is also Mixer, mixer connected to high-pressure compressor, two-stage evaporation channel connected to two-stage condenser, two-stage condensation gas outlet connected to three-stage condensation channel, two-stage condensation liquid outlet connected to three-stage evaporation channel, three-stage evaporation channel connected to mixer, three-stage condensation channel connected to evaporator, evaporator connected to low-pressure stage. The compressor is connected to the mixer and the system is filled with three non azeotropic media. The invention adopts ternary mixing refrigerant, the system runs in a larger refrigerant temperature zone, and obtains a lower evaporation temperature zone. The suction temperature of a high boiling point liquid refrigerant throttling cooling high-pressure compressor in a first-stage condenser is adopted to improve the operation performance and stability of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统
本专利技术涉及低温制冷领域，尤其涉及一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统。
技术介绍
低温技术主要在低温试验、生物医疗等领域应用，目前采用机械压缩式制冷方式获得低温温区的制冷方式主要是多级压缩制冷循环和复叠制冷循环。为了使低温制冷装置结构紧凑，通常采用单压缩的多级自动复叠制冷循环。其中，三级自动复叠制冷系统采用三元非共沸混合工质，可得到-80℃～-120℃左右温区的蒸发温度，其单级压缩机自动复叠制冷循环的压比较大、效率较低。采用传统三级自动复叠制冷系统很难实现更低的蒸发温区(如：-150℃)。压缩机在高压比的系统中持续工作，降低了压缩机的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统，包括高压级压缩机，高压级压缩机的出口连接至一级冷凝器进口，一级冷凝器出口连接至一级分凝器进口，一级分凝器设有一级分凝气相出口、一级分凝液相出口；包括二级冷凝器，二级冷凝器设有二级冷凝通路、二级蒸发通路，所述二级冷凝通路、二级蒸发通路的进出口方向相反；所述一级分凝气相出口连接至二级冷凝通路进口，所述一级分凝液相出口通过第一节流机构连接至二级蒸发通路进口，所述一级分凝液相出口还通过第四节流机构连接至混合器，混合器连接至高压级压缩机进口，所述二级蒸发通路出口连接至混合器；所述二级冷凝通路出口连接至二级分凝器进口，二级分凝器设有二级分凝气相出口、二级分凝液相出口；包括三级冷凝器，三级冷凝器设有三级冷凝通路、三级蒸发通路，所述三级冷凝通路、三级蒸发通路的进出口方向相反；所述二级分凝气相出口连接至三级冷凝通路进口，所述二级分凝液相出口通过第二节流机构连接至三级蒸发通路进口，所述三级蒸发通路出口连接至混合器；所述三级冷凝通路出口通过第三节流机构连接至蒸发器进口，蒸发器出口通过低压级压缩机连接至混合器，混合器连接至高压级压缩机进口；系统内充填三元非共沸介质。所述三元非共沸介质由R134a、R23、R50，按5：3：2比例混合而成。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用较传统自复叠系统沸点差异更大的三元混合工质，可使系统运行在较传统三级自复叠系统更大的工质温区，获得更低的蒸发温区。同时采用了一级分凝器中部分高沸点液态工质节流冷却高压级压缩机的吸气温度，提高系统运行性能和稳定性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统，包括高压级压缩机1，高压级压缩机1的出口连接至一级冷凝器2进口，一级冷凝器2出口连接至一级分凝器3进口，一级分凝器3设有一级分凝气相出口31、一级分凝液相出口32；包括二级冷凝器4，二级冷凝器4设有二级冷凝通路41、二级蒸发通路42，所述二级冷凝通路41、二级蒸发通路42的进出口方向相反；所述一级分凝气相出口31连接至二级冷凝通路41进口，所述一级分凝液相出口32通过第一节流机构5连接至二级蒸发通路42进口，所述一级分凝液相出口32还通过第四节流机构12连接至混合器13，混合器13连接至高压级压缩机1进口，所述二级蒸发通路42出口连接至混合器13；所述二级冷凝通路41出口连接至二级分凝器6进口，二级分凝器6设有二级分凝气相出口61、二级分凝液相出口62；包括三级冷凝器7，三级冷凝器7设有三级冷凝通路71、三级蒸发通路72，所述三级冷凝通路71、三级蒸发通路72的进出口方向相反；所述二级分凝气相出口61连接至三级冷凝通路71进口，所述二级分凝液相出口62通过第二节流机构8连接至三级蒸发通路72进口，所述三级蒸发通路72出口连接至混合器13；所述三级冷凝通路71出口通过第三节流机构9连接至蒸发器10进口，蒸发器10出口通过低压级压缩机11连接至混合器13。蒸发器10和混合器13之间设置低压级压缩机11，采用较传统三级自动复叠制冷系统更大沸点差异的三元混合工质，实现更低的蒸发温区，增大系统的运行温区。并降低每一级压缩机的压缩比，提高系统运行稳定性。一级分凝器3分凝出的高沸点液态工质分两路节流，一路经第一节流机构5节流后连接二级冷凝器4，另一路经第四节流机构12节流后连接混合器13降低高压级压缩机1吸气温度，从而降低高压级压缩机的排气温度，提高系统运行性能和稳定性。本专利技术的一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统的运行流程，三元非共沸混合工质经高压级压缩机1压缩后进入一级冷凝器2，其中高沸点工质在一级冷凝器2冷凝，并在一级分凝器3分凝，在一级分凝器3分凝后的高沸点液态工质分别进入第一节流机构5和第四节流机构12，在一级分凝器3分凝后的中低沸点气态混合工质进入二级冷凝器4，其中中沸点工质在二级冷凝器4冷凝，并在二级分凝器6分凝，在二级分凝器6分凝后的中沸点液态工质进入第二节流机构8，在二级分凝器6分凝后的低沸点气态工质进入三级冷凝器7，低沸点气态工质经三级冷凝器7冷凝后进入第三节流机构9，低沸点工质经第三节流机构9节流后进入蒸发器10，低沸点工质在蒸发器10蒸发后进入低压级压缩机，经第一节流机构5的高沸点工质和经第二节流机构8的中沸点工质分别在二级冷凝器4和三级冷凝器7吸热后与低压级压缩机11排气混合后进入混合器13，经第四节流机构12节流的高沸点工质进入混合器13，混合器13出口的混合工质进入高压级压缩机1，完成一个循环的运行流程。系统内充填三元非共沸介质。所述三元非共沸介质由R134a、R23、R50，按5：3：2比例混合而成。沸点分别为-26.26℃、-82.1℃和-161.5℃。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统，其特征在于，包括高压级压缩机，高压级压缩机的出口连接至一级冷凝器进口，一级冷凝器出口连接至一级分凝器进口，一级分凝器设有一级分凝气相出口、一级分凝液相出口；包括二级冷凝器，二级冷凝器设有二级冷凝通路、二级蒸发通路，所述二级冷凝通路、二级蒸发通路的进出口方向相反；所述一级分凝气相出口连接至二级冷凝通路进口，所述一级分凝液相出口通过第一节流机构连接至二级蒸发通路进口，所述一级分凝液相出口还通过第四节流机构连接至混合器，混合器连接至高压级压缩机进口，所述二级蒸发通路出口连接至混合器；所述二级冷凝通路出口连接至二级分凝器进口，二级分凝器设有二级分凝气相出口、二级分凝液相出口；包括三级冷凝器，三级冷凝器设有三级冷凝通路、三级蒸发通路，所述三级冷凝通路、三级蒸发通路的进出口方向相反；所述二级分凝气相出口连接至三级冷凝通路进口，所述二级分凝液相出口通过第二节流机构连接至三级蒸发通路进口，所述三级蒸发通路出口连接至混合器；所述三级冷凝通路出口通过第三节流机构连接至蒸发器进口，蒸发器出口通过低压级压缩机连接至混合器，混合器连接至高压级压缩机进口；系统内充填三元非共沸介质。...

【技术特征摘要】
1.一种双级压缩中间冷却三级自动复叠制冷系统，其特征在于，包括高压级压缩机，高压级压缩机的出口连接至一级冷凝器进口，一级冷凝器出口连接至一级分凝器进口，一级分凝器设有一级分凝气相出口、一级分凝液相出口；包括二级冷凝器，二级冷凝器设有二级冷凝通路、二级蒸发通路，所述二级冷凝通路、二级蒸发通路的进出口方向相反；所述一级分凝气相出口连接至二级冷凝通路进口，所述一级分凝液相出口通过第一节流机构连接至二级蒸发通路进口，所述一级分凝液相出口还通过第四节流机构连接至混合器，混合器连接至高压级压缩机进口，所述二级蒸发通路出口连接至混合器；所述二级冷凝通路出口连接至二级分凝器进口，二级分凝器设有二级分凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱金友，戴贵龙，侯根富，郭永辉，李兴友，方永林，陈晓明，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35