一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，包括高温级制冷系统和低温级制冷系统，高温级制冷系统包括高温制冷管路连接的高温级压缩机、冷凝器、高温节流装置、中间换热器；低温级制冷系统包括低温制冷管路连接的低温级压缩机、中间换热器、低温节流装置、蒸发器；高温制冷管路和低温制冷管路均采用碳氢制冷剂；制冷装置用于在低温级压缩机开启时控制高温节流装置的冷媒流量使低温级压缩机的回气压力小于设定阈值。本实用新型专利技术可有效控制低温级制冷系统制冷剂的循环量，以减少高温负荷，有效控制高低温级的压力平衡。本实用新型专利技术可以保证在碳氢制冷剂在限值之内完成超低温制冷装置的制冷系统的顺利运行。

A kind of ultra low temperature refrigeration device using hydrocarbon refrigerant

【技术实现步骤摘要】
一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置
本技术属于制冷设备
，具体地说，是涉及一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置。
技术介绍
现有制冷装置的制冷剂通常采用常规制冷剂，常规制冷剂使用的GWP指数和CO2当量都远远大于碳氢制冷剂。并且常规制冷剂的物理和热力学性质决定适用的系统EER很高，能耗巨大。而碳氢制冷剂，一方面可以有效的降低对环境的危害，另一方面可以极大的减少能量损耗。但是，由于碳氢制冷剂具有易燃性，碳氢制冷剂的运行必须在150g以内，这是欧盟针对碳氢制冷剂的限值，这也是碳氢制冷剂在实际工业化过程中使用的难点。由于灌注量的限值，高温级制冷系统多数情况下在低温级制冷系统刚开始运行的30min～60min内不能满足低温级制冷系统的换热需要，导致低温级制冷系统的压力过高，高低温级压力失衡。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，解决了碳氢制冷剂关注量的限值导致低温制冷系统刚开始运行时不能满足低温制冷系统的换热需要，导致低温级制冷系统的压力过高的技术问题。为实现上述技术目的，本技术采用下述技术方案予以实现：一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述制冷装置包括高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统包括高温制冷管路连接的高温级压缩机、冷凝器、高温节流装置、中间换热器；所述低温级制冷系统包括低温制冷管路连接的低温级压缩机、中间换热器、低温节流装置、蒸发器；所述高温制冷管路和低温制冷管路均采用碳氢制冷剂；所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制所述高温节流装置的冷媒流量使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值；和/或，在所述蒸发器与所述低温级压缩机之间的低温制冷管路上设置有冷媒流量调节装置；所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制控制所述冷媒流量调节装置的冷媒流量使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值；和/或，所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制所述高温级压缩机转速和/或所述低温级压缩机转速使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述高温节流装置为电子膨胀阀，或者，两个并联的毛细管和控制所述毛细管通断状态的电磁阀。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述高温节流装置为电子膨胀阀，或者，两个并联的毛细管和控制所述毛细管通断状态的电磁阀。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，在所述蒸发器与所述低温级压缩机之间的低温制冷管路上设置有冷媒流量调节装置，所述冷媒流量调节装置包括回气压力调节阀。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述冷媒流量调节装置包括设置于低温管路上的电磁阀和与电磁阀并联的并联管，所述并联管的管径小于低温管路的管径。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述冷凝器为微通道冷凝器或者管路直径小于6mm的翅片式内螺纹冷凝器。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述中间换热器为套管换热器或板式换热器，所述套管换热器的内管外径≤6mm，外管外径≤9.52mm。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述低温级压缩机与所述中间换热器之间的低温管路上设置有预冷器。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述高温级压缩机和所述冷凝器之间的高温管路上套装防露管。如上所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，所述低温级压缩机与中间换热器之间的制冷管路、与高温级压缩机的回气管连接的制冷管路、与低温级压缩机的回气管连接的制冷管路为换热套管，所述低温级压缩机与中间换热器之间的制冷管路和与高温级压缩机的回气管连接的制冷管路接触，所述低温级压缩机与中间换热器之间的制冷管路和与低温级压缩机的回气管连接的制冷管路接触。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是：本技术制冷装置可有效控制低温级制冷系统制冷剂的循环量，以减少高温负荷，有效控制高低温级的压力平衡。本技术可以保证在碳氢制冷剂在限值之内完成超低温制冷装置的制冷系统的顺利运行。结合附图阅读本技术的具体实施方式后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1-5是本技术具体实施例制冷系统的示意图。其中，11、高温级压缩机；12、冷凝器；13、高温节流装置；131、电磁阀；132、毛细管；133、毛细管；14、中间换热器；15、干燥过滤器；16、气液分离器；17、防露管；21、低温级压缩机；22、低温节流装置；23、蒸发器；24、干燥过滤器；25、油分离器；26、预冷器；27、冷媒流量调节装置；271、电磁阀；272、并联管；273、回气压力调节阀。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案作进一步详细的说明。实施例一如图1、2所示，本实施例提出了一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，包括高温级制冷系统和低温级制冷系统。高温级制冷系统包括高温制冷管路依次连接的高温级压缩机11、冷凝器12、高温节流装置13和中间换热器14，高温级压缩机11、冷凝器12、高温节流装置13和中间换热器14由高温制冷管路依次连接形成制冷回路，优选在冷凝器12和高温节流装置13之间设置干燥过滤器15，在中间换热器14和高温级压缩机11之间设置有气液分离器16。低温级制冷系统包括低温制冷管路连接的低温级压缩机21、中间换热器14、低温节流装置22、蒸发器23，低温级压缩机21、中间换热器14、低温节流装置22和蒸发器23由低温制冷管路依次连接形成制冷回路，优选在中间换热器14和低温节流装置22之间设置干燥过滤器24，在低温级压缩机21和中间换热器14之间设置有油分离器25。其中，高温制冷管路和低温制冷管路均采用碳氢制冷剂，碳氢制冷剂的灌注量小于150g。高温级制冷系统的制冷剂循环为：碳氢制冷剂经过高温级压缩机11压缩，流入冷凝器12；冷凝器12对其冷却，然后经由干燥过滤器15，过滤掉杂质、水分、酸性物质后进入高温节流装置13；高温节流装置13对制冷剂节流降压后进入中间换热器14，最后经气液分离器16分离出的气体返回高温级压缩机11。低温级制冷系统的制冷剂循环为：碳氢制冷剂经过低温级压缩机21压缩，流入油分离器25，分离出的油返回低温级压缩机21，制冷剂气体流入中间换热器14；中间换热器14对制冷剂进行冷却，然后经由干燥过滤器24，过滤掉杂质、水分、酸性物质后进入低温节流装置22；低温节流装置22对制冷剂节流降压后进入蒸发器23，蒸发完成后返回低温级压缩机21。制冷装置用于在低温级压缩机21开启时控制高温节流装置13的冷媒流量升高，以使低温级压缩机21的回气压力小于设定阈值。其中，高温节流装置13为电子膨胀阀，通过增大电子膨胀阀的开度控制高温节流装置13的冷媒流量升高。或者，如图1所示，高温节流装置13为电子膨胀阀131和毛细管133，电子膨胀阀131和毛细管133为并联的关系，通过增大电子膨胀阀的开度控制高温节流装置13的冷媒流量升高。当然，电子膨胀阀131和毛细管133也可以为串联的关系，或者，如图2所示，高温节流装置13为两个并联的毛细管132、133和控制其中一个毛细管132通断状态的电磁阀131。本实施例在低温级压缩机开启时增加高温级制冷系统的高温节流装置的流量，增加高温级制冷系统的制冷量，保证低温级制冷系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，其特征在于，所述制冷装置包括高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统包括高温制冷管路连接的高温级压缩机、冷凝器、高温节流装置、中间换热器；所述低温级制冷系统包括低温制冷管路连接的低温级压缩机、中间换热器、低温节流装置、蒸发器；所述高温制冷管路和低温制冷管路均采用碳氢制冷剂；所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制所述高温节流装置的冷媒流量使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值；和/或，在所述蒸发器与所述低温级压缩机之间的低温制冷管路上设置有冷媒流量调节装置；所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制控制所述冷媒流量调节装置的冷媒流量使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值；和/或，所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制所述高温级压缩机转速和/或所述低温级压缩机转速使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值。

【技术特征摘要】
1.一种采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，其特征在于，所述制冷装置包括高温级制冷系统和低温级制冷系统，所述高温级制冷系统包括高温制冷管路连接的高温级压缩机、冷凝器、高温节流装置、中间换热器；所述低温级制冷系统包括低温制冷管路连接的低温级压缩机、中间换热器、低温节流装置、蒸发器；所述高温制冷管路和低温制冷管路均采用碳氢制冷剂；所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制所述高温节流装置的冷媒流量使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值；和/或，在所述蒸发器与所述低温级压缩机之间的低温制冷管路上设置有冷媒流量调节装置；所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制控制所述冷媒流量调节装置的冷媒流量使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值；和/或，所述制冷装置用于在所述低温级压缩机开启时控制所述高温级压缩机转速和/或所述低温级压缩机转速使所述低温级压缩机的回气压力小于设定阈值。2.根据权利要求1所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，其特征在于，所述高温节流装置为电子膨胀阀，或者，两个并联的毛细管和控制所述毛细管通断状态的电磁阀。3.根据权利要求1所述的采用碳氢制冷剂的超低温制冷装置，其特征在于，在所述蒸发器与所述低温级压缩机之间的低温制冷管路上设置有冷媒流量调节装置，所述冷媒流量调节装置包括回气压力调...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占杰，袁顺涛，陈海涛，王连成，李春静，巩燚，李军锋，
申请(专利权)人：青岛海尔特种电器有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37