一种多循环变流量制冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多循环变流量制冷系统，旨在提供一种降低初期投资和运行成本的系统。制冷压缩机组的第一排气接口通过第二阀门与换热器的第二接口连接，换热器的第三接口与三通阀的第一接口连接，三通阀的第二接口分别与第二节流阀、第三阀门一端连接，第二节流阀的另一端通过蒸发器与第一吸气接口连接，第三阀门另一端分别与换热器的第一接口和第一阀门的一端连接，第一阀门的另一端与三通阀的第三接口并联后与第二吸气接口连接，换热器的第四接口通过第一节流阀和冷凝器与第二排气接口连接。系统切换灵活方便，有利于降低系统初投资，降低系统运行成本，系统运行更稳定。

A multi cycle variable flow refrigeration system

The utility model discloses a multi-cycle variable flow refrigeration system, aiming at providing a system for reducing initial investment and operation cost. The first exhaust port of the refrigeration compressor unit is connected with the second interface of the heat exchanger through the second valve, the third interface of the heat exchanger is connected with the first interface of the three-way valve, the second interface of the three-way valve is connected with the first end of the second throttle valve and the third valve respectively, and the other end of the second throttle valve is connected with the first suction port through the evaporator. The other end of the third valve is connected with the first interface of the heat exchanger and one end of the first valve respectively. The other end of the first valve is connected with the third interface of the three-way valve in parallel and then with the second suction interface. The fourth interface of the heat exchanger is connected with the second exhaust interface through the first throttle valve and the condenser. The system switching is flexible and convenient, which is conducive to reducing the initial investment of the system, reducing the operating cost of the system, and making the system run more stable.

【技术实现步骤摘要】
一种多循环变流量制冷系统
本技术涉及制冷
，更具体的说，是涉及一种多循环变流量制冷系统。
技术介绍
在需要较低温度制冷时，制冷系统根据使用工况的不同，主要有三种循环制冷系统：单级循环制冷系统：主要适用于冬季制冷需求。在冬季，室外环境温度不高，制冷系统工作的热源间温差较小，单级压缩可以实现，一般采用多机头并联方式，通过控制压缩机投入运行个数实现流量调节。双级循环制冷系统：适用于夏季热源间温差较大的工况。在夏季，室外环境温度较高，制冷系统工作的热源间温差较大，冷凝压力与蒸发压力的压差也大，一次节流已经不能满足于压差较大的工况，对于传统的单级压缩系统而言，一般在节流阀后再串联一个节流阀，在单级压缩中进行两次节流，这样单级压缩就能适用于压差较大的工况，但由于单级压缩制冷系统由于受到压缩机吸排气压缩比的增大，由于压缩机余隙容积的存在，压力比提高到一定数值后，压缩机的容积系数变为零，压缩机不再吸气，制冷机虽然在不断运行，制冷量却变为零。单级压缩制冷系统不适用于压缩比(排气压力与吸气压力之比)大于12的低温制冷系统。在现有技术中，当压缩比大于12时通常采用双级压缩制冷系统。双级压缩制冷压缩机组可以由一个电机带动，也可以通过多机头配组实现。双级压缩制冷循环中，工质的压缩过程分为两个阶段进行，来自蒸发器的低压工质蒸气先进入低压压缩机，在其中压缩到中间压力，经过中间冷却后再进入高压压缩机，将其压缩到冷凝压力，排入冷凝器，这样，可使各级压力比适中，由于经过中间冷却，又可使压缩机耗工减少，可靠性、经济型均由提高，但是这种制冷系统复杂，控制系统复杂，很难实现变工质流量的控制。复叠制冷系统：适用于夏季温差较大的工况。对于工作在温差较大的工况下的制冷系统，复叠制冷系统也是很好的解决方式。热量通过低温级制冷系统的工质吸热，传递给连接低温级制冷系统和高温级制冷系统的冷凝蒸发器，再由高温级制冷系统工质将热量传递到环境中。但是，首先这种传统的复叠制冷系统由于中间换热器的存在，高温级的蒸发温度与低温级的冷凝温度之间存在温差，且这一温差不易控制，这个温差是影响着复叠制冷系统的效率，其次这种传统的复叠制冷系统由两种工质组成，高温级制冷系统采用高温工质，低温级制冷系统采用低温工质。但由于低温工质在常温下处于超临界状态，通常在低温级制冷系统中设膨胀容器，系统复杂，控制系统复杂，而且很难实现变工质流量控制。综上，对于低温的获取，可以采用多种制冷循环实现，每种循环既具有各自的优点，也具有相应的缺点。目前，一般都是根据主要需要采用相对应的制冷循环方式，不能根据工况的变化而变化，运行成本高、温度波动大。特别是对于实验系统的比较实验都是单独设计方案，实验效果受到系统组成的影响。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种多循环变流量制冷系统，根据工况的不同可以实现单级压缩并联、多机头的双级压缩制冷循环系统、多机头的复叠制冷循环系统的切换，降低初期投资和运行成本。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：一种多循环变流量制冷系统，包括制冷压缩机组、三通阀、换热器、第一节流阀、第二节流阀、冷凝器、蒸发器、第一阀门、第二阀门和第三阀门，所述制冷压缩机组的第一排气接口通过所述第二阀门与所述换热器的第二接口连接，所述换热器的第三接口与所述三通阀的第一接口连接，所述三通阀的第二接口分别与所述第二节流阀、第三阀门一端连接，所述第二节流阀的另一端通过所述蒸发器与所述制冷压缩机组的第一吸气接口连接，所述第三阀门另一端分别与所述换热器的第一接口和第一阀门的一端连接，所述第一阀门的另一端与所述三通阀的第三接口并联后与所述制冷压缩机组的第二吸气接口连接，所述换热器的第四接口通过所述第一节流阀和冷凝器与所述制冷压缩机组的第二排气接口连接。所述制冷压缩机组包括多台压缩机，每台所述压缩机的排气端并联连接后分为第一排气接口和第二排气接口，每台所述压缩机的吸气端并联连接后分为第一吸气接口和第二吸气接口，相邻两台所述压缩机的吸气端之间及相邻两台所述压缩机的排气端之间分别串联有调节阀。以单级压缩并联制冷循环运行时，所述制冷压缩机组中的所有调节阀打开，所述第一阀门、第二阀门关闭，第三阀门打开，所述三通阀的第一接口与第三接口相通，所述三通阀的第一接口与第二接口断开；压缩后的工质经所述制冷压缩机组的第二排气接口进入所述冷凝器中冷凝为高压液体，从所述冷凝器中流出的高压工质经所述第一节流阀节流后经所述换热器、第三阀门后进入第二节流阀节流至低压进入所述蒸发器中蒸发，产生制冷现象，从所述蒸发器出来的低压工质蒸气经所述制冷压缩机组的第一接口进入所述制冷压缩机组，完成单级压缩循环；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现能量调节。以两次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环运行时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门和第三阀门打开，所述三通阀的第一接口与第三接口相通，所述三通阀的第一接口与第二接口断开；靠近所述制冷压缩机组第二排气接口一侧的压缩机作为高压级系统压缩机，靠近所述制冷压缩机组第一排气接口一侧的压缩机作为低压级系统压缩机；高压级系统压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级系统压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级系统压缩机与高压级系统压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；压缩至中压后的过热工质经所述制冷压缩机组的第一排气接口、第二阀门进入所述换热器冷却降低过热度后经所述三通阀、制冷压缩机组的第二吸气接口进入所述制冷压缩机组高压级系统压缩机；工质经压缩后经所述制冷压缩机组的第二排气接口进入到所述冷凝器中，从所述冷凝器中流出的高压工质液体经所述第一节流阀进入所述换热器，部分中压工质在所述换热器中蒸发吸热后经所述第三阀门、第二节流阀进入所述蒸发器中蒸发，产生制冷现象，从所述蒸发器出来的低压工质蒸气经所述制冷压缩机组的第一吸气接口进入所述制冷压缩机组的低压级系统压缩机，完成两次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机启停及对应压缩机的吸气端和排气端的一组调节阀的启闭实现高低压级的流量调节。作为两次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环运行时，所述第一阀门、第二阀门和第三阀门打开，所述三通阀的第一接口与第三接口相通，所述三通阀的第一接口与第二接口断开；靠近所述制冷压缩机组第二排气接口一侧的压缩机作为高压级系统压缩机，靠近所述制冷压缩机组第一排气接口一侧的压缩机作为低压级系统压缩机；高压级系统压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级系统压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级系统压缩机与高压级系统压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；压缩至中压后过热工质经所述制冷压缩机组的第一排气接口、第二阀门、换热器进入所述三通阀，从所述三通阀出来的工质与来自所述第一阀门气液混合工质混合后变为中压饱和气体，之后，经所述制冷压缩机组的第二吸气接口进入所述制冷压缩机组的高压级系统压缩机；工质经压缩至高压后由所述制冷压缩机组的第二排气接口进入到所述冷凝器中冷凝为高压液体，从所述冷凝器中流出的高压工质液体经所述第一节流阀节流成中压工质进入所述换热器，在所述换热器中，中压工质液体蒸发吸热后从所述换热器的第一接口出来分为两部分，一部分工质经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多循环变流量制冷系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、三通阀、换热器、第一节流阀、第二节流阀、冷凝器、蒸发器、第一阀门、第二阀门和第三阀门，所述制冷压缩机组的第一排气接口通过所述第二阀门与所述换热器的第二接口连接，所述换热器的第三接口与所述三通阀的第一接口连接，所述三通阀的第二接口分别与所述第二节流阀、第三阀门一端连接，所述第二节流阀的另一端通过所述蒸发器与所述制冷压缩机组的第一吸气接口连接，所述第三阀门另一端分别与所述换热器的第一接口和第一阀门的一端连接，所述第一阀门的另一端与所述三通阀的第三接口并联后与所述制冷压缩机组的第二吸气接口连接，所述换热器的第四接口通过所述第一节流阀和冷凝器与所述制冷压缩机组的第二排气接口连接。

【技术特征摘要】
1.一种多循环变流量制冷系统，其特征在于，包括制冷压缩机组、三通阀、换热器、第一节流阀、第二节流阀、冷凝器、蒸发器、第一阀门、第二阀门和第三阀门，所述制冷压缩机组的第一排气接口通过所述第二阀门与所述换热器的第二接口连接，所述换热器的第三接口与所述三通阀的第一接口连接，所述三通阀的第二接口分别与所述第二节流阀、第三阀门一端连接，所述第二节流阀的另一端通过所述蒸发器与所述制冷压缩机组的第一吸气接口连接，所述第三阀门另一端分别与所述换热器的第一接口和第一阀门的一端连接，所述第一阀门的另一端与所述三通阀的第三接口并联后与所述制冷压缩机组的第二吸气接口连接，所述换热器的第四接口通过所述第一节流阀和冷凝器与所述制冷压缩机组的第二排气接口连接。2.根据权利要求1所述的多循环变流量制冷系统，其特征在于，所述制冷压缩机组包括多台压缩机，每台所述压缩机的排气端并联连接后分为第一排气接口和第二排气接口，每台所述压缩机的吸气端并联连接后分为第一吸气接口和第二吸气接口，相邻两台所述压缩机的吸气端之间及相邻两台所述压缩机的排气端之间分别串联有调节阀。3.根据权利要求2所述的多循环变流量制冷系统，其特征在于，以单级压缩并联制冷循环运行时，所述制冷压缩机组中的所有调节阀打开，所述第一阀门、第二阀门关闭，第三阀门打开，所述三通阀的第一接口与第三接口相通，所述三通阀的第一接口与第二接口断开；压缩后的工质经所述制冷压缩机组的第二排气接口进入所述冷凝器中冷凝为高压液体，从所述冷凝器中流出的高压工质经所述第一节流阀节流后经所述换热器、第三阀门后进入第二节流阀节流至低压进入所述蒸发器中蒸发，产生制冷现象，从所述蒸发器出来的低压工质蒸气经所述制冷压缩机组的第一接口进入所述制冷压缩机组，完成单级压缩循环；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机的启停数量实现能量调节。4.根据权利要求2所述的多循环变流量制冷系统，其特征在于，以两次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环运行时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门和第三阀门打开，所述三通阀的第一接口与第三接口相通，所述三通阀的第一接口与第二接口断开；靠近所述制冷压缩机组第二排气接口一侧的压缩机作为高压级系统压缩机，靠近所述制冷压缩机组第一排气接口一侧的压缩机作为低压级系统压缩机；高压级系统压缩机的吸气端相互连通、排气端相互连通，低压级系统压缩机的吸气端互相连通、排气端相互连通，低压级系统压缩机与高压级系统压缩机的排气端之间及吸气端之间互不连通；压缩至中压后的过热工质经所述制冷压缩机组的第一排气接口、第二阀门进入所述换热器冷却降低过热度后经所述三通阀、制冷压缩机组的第二吸气接口进入所述制冷压缩机组高压级系统压缩机；工质经压缩后经所述制冷压缩机组的第二排气接口进入到所述冷凝器中，从所述冷凝器中流出的高压工质液体经所述第一节流阀进入所述换热器，部分中压工质在所述换热器中蒸发吸热后经所述第三阀门、第二节流阀进入所述蒸发器中蒸发，产生制冷现象，从所述蒸发器出来的低压工质蒸气经所述制冷压缩机组的第一吸气接口进入所述制冷压缩机组的低压级系统压缩机，完成两次节流中间不完全冷却双级压缩制冷循环；通过控制所述制冷压缩机组中压缩机启停及对应压缩机的吸气端和排气端的一组调节阀的启闭实现高低压级的流量调节。5.根据权利要求2所述的多循环变流量制冷系统，其特征在于，作为两次节流中间完全...

【专利技术属性】
技术研发人员：严雷，李瑞申，赵瑞昌，孔帅，赖峰，刘园，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12