一种三元自复叠制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三元自复叠制冷系统。本发明专利技术压缩机排出的高温高压三元混合气相工质经冷凝器冷凝后进入第一气液分离器，被冷凝的高沸点工质在第一气液分离器液相出口分两路，一路经第一节流阀后进入第一冷凝蒸发器蒸发吸收热量，使经第一气液分离器气相出口进入第二冷凝蒸发器高压入口的二元中、低温沸点混合工质被冷凝，另一路进入喷射器工作流体入口引射低温低压的三元气态混合工质。利用高压高沸点液态工质引射三元混合气态工质，降低了高沸点工质的节流损失，提高了压缩机吸气压力，降低了压缩比，减小了压缩机耗功，系统效率提高。

A ternary auto cascade refrigeration system

【技术实现步骤摘要】
一种三元自复叠制冷系统
本专利技术涉及制冷系统，具体涉及一种三元自复叠制冷系统。
技术介绍
自复叠制冷系统使用混合工质并通过单台压缩机实现多级复叠，可以获得—60℃以下的低温，极大地简化了制冷系统。由于自复叠制冷系统具有比较大的工作温区，可以实现从低于80K的液氮温区到230K的传统蒸气压缩制冷循环制冷温区，无论是普冷领域还是低温电子、低温医学、冷冻干燥、气体液化等低温令，都有比较大的实用价值。由两个单级系统组成的复叠制冷循环，因受压力比的限制，它只能达到-80℃左右的低温。
技术实现思路
本专利技术提供了一种采用三元混合工质的自复叠制冷系统用于获取低于-80℃的低温，利用高压高沸点液态工质引射三元混合气态工质，系统设计合理，效率有所提高。本专利技术提供了一种三元自复叠制冷系统，压缩机出口连接冷凝器入口，冷凝器出口连接气液分离器入口，气液分离器气相出口连接第一冷凝蒸发器高压入口，气液分离器液相出口分为两路，一路连接喷射器工作流体入口，另一路连接第一节流阀入口，第一节流阀出口连接第一冷凝蒸发器低压入口，第一冷凝蒸发器低压出口连接喷射器引射流体入口。第一冷凝蒸发器高压出口连接第二气液分离器入口，第二气液分离气相出口连接第二冷凝蒸发器高压入口，液相出口连接第二节流阀入口，第二节流阀出口连接第二冷凝蒸发器低压入口。第二冷凝蒸发器低压出口连接喷射器引射流体入口，高压出口连接第三节流阀入口，第三节流阀出口连接蒸发器入口，蒸发器出口连接喷射器引射流体入口。喷射器出口连接第三气液分离器入口，第三气液分离器气相出口连接压缩机入口，液相出口连接第四节流阀入口，第四节流阀出口与第一节流阀并联连接第一冷凝蒸发器低压入口。本专利技术的有益效果是：1、采用一台压缩机实现三级复叠，极大简化了制冷系统。2、三种工质各自工作在合适的温区，使之在低温下蒸发时有合适的蒸发压力，又在冷凝时具有适中的冷凝压力，系统运行安全稳定。3、用高压高沸点工质引射三元混合低压气态工质，提高了压缩机吸气压力，降低了高压高沸点工质的节流损失，降低了压缩比，减小了压缩机耗功，系统效率提高。附图说明图1是本专利技术一种三元自复叠制冷系统流程简图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的描述。参照图1，所述制冷系统包括压缩机1、冷凝器2、第一气液分离器3、第一节流阀4、第一冷凝蒸发器5、第二气液分离器6、第二节流阀7、第二冷凝蒸发器8、第三节流阀9、蒸发器10、喷射器11、第三气液分离器12、第四节流阀13；压缩机出口连接冷凝器入口，冷凝器出口连接第一气液分离器入口，第一气液分离器气相出口连接第一冷凝蒸发器高压入口，第一气液分离器液相出口分为两路，一路连接喷射器工作流体入口，另一路连接第一节流阀入口，第一节流阀出口连接第一冷凝蒸发器低压入口，第一冷凝蒸发器低压出口连接喷射器引射流体入口；第一冷凝蒸发器高压出口连接第二气液分离器入口，第二气液分离器气相出口连接第二冷凝蒸发器高压入口，第二气液分离器液相出口连接第二节流阀入口，第二节流阀出口连接第二冷凝蒸发器低压入口；第二冷凝蒸发器低压出口连接喷射器引射流体入口，第二冷凝蒸发器高压出口连接第三节流阀入口，第三节流阀出口连接蒸发器入口，蒸发器出口连接喷射器引射流体入口；喷射器出口连接第三气液分离器入口，第三气液分离器气相出口连接压缩机入口，第三气液分离器液相出口连接第四节流阀入口，第四节流阀出口与第一节流阀并联连接第一冷凝蒸发器低压入口。系统运行时，压缩机出口高温高压三元气态混合工质进入冷凝器进行冷凝，其中高沸点工质被冷凝主要以液相存在，中、低沸点工质仍主要以气相存在，之后三元混合工质进入第一气液分离器，液相高沸点工质从第一气液分离器液相出口流出后分两路，一路经第一节流阀降压后成为气液两相状态进入第一冷凝蒸发器进行相变吸热，使从第一气液分离器气相出口进入第一冷凝蒸发器的中、低沸点混合气态工质降温冷凝，吸热相变后的高沸点低压气态工质进入喷射器引射流体入口，另一路进入喷射器充当工作流体。经第一冷凝蒸发器降温后的中、低沸点混合工质进入第二气液分离器，其中低沸点工质主要以气相存在，中沸点工质主要以液相存在。中沸点液态工质经第二气液分离器液相出口流入第二节流阀节流降压后进入第二冷凝蒸发器相变吸热，之后以低压气体状态流入喷射器引射流体入口，低沸点气态工质经第二气液分离器气相出口流入第二冷凝蒸发器放热冷凝为液态，液态低沸点工质经第三节流阀节流降压后进入蒸发器相变吸热，完成制冷过程后流入喷射器引射流体入口。喷射器出口气液两相混合工质进入第四气液分离器，分离后的气相混合工质进入压缩机，液相工质主要是高沸点工质，经第四节流阀节流降压后进入第一冷凝蒸发器相变吸热。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元自复叠制冷系统，其特征是，制冷系统包括压缩机(1)、冷凝器(2)、第一气液分离器(3)、第一节流阀(4)、第一冷凝蒸发器(5)、第二气液分离器(6)、第二节流阀(7)、第二冷凝蒸发器(8)、第三节流阀(9)、蒸发器(10)、喷射器(11)、第三气液分离器(12)、第四节流阀(13)；压缩机出口连接冷凝器入口，冷凝器出口连接第一气液分离器入口，第一气液分离器气相出口连接第一冷凝蒸发器高压入口，第一气液分离器液相出口分为两路，一路连接喷射器工作流体入口，另一路连接第一节流阀入口，第一节流阀出口连接第一冷凝蒸发器低压入口，第一冷凝蒸发器低压出口连接喷射器引射流体入口；第一冷凝蒸发器高压出口连接第二气液分离器入口，第二气液分离器气相出口连接第二冷凝蒸发器高压入口，第二气液分离器液相出口连接第二节流阀入口，第二节流阀出口连接第二冷凝蒸发器低压入口；第二冷凝蒸发器低压出口连接喷射器引射流体入口，第二冷凝蒸发器高压出口连接第三节流阀入口，第三节流阀出口连接蒸发器入口，蒸发器出口连接喷射器引射流体入口；喷射器出口连接第三气液分离器入口，第三气液分离器气相出口连接压缩机入口，第三气液分离器液相出口连接第四节流阀入口，第四节流阀出口与第一节流阀并联连接第一冷凝蒸发器低压入口。/n...

【技术特征摘要】
1.一种三元自复叠制冷系统，其特征是，制冷系统包括压缩机(1)、冷凝器(2)、第一气液分离器(3)、第一节流阀(4)、第一冷凝蒸发器(5)、第二气液分离器(6)、第二节流阀(7)、第二冷凝蒸发器(8)、第三节流阀(9)、蒸发器(10)、喷射器(11)、第三气液分离器(12)、第四节流阀(13)；压缩机出口连接冷凝器入口，冷凝器出口连接第一气液分离器入口，第一气液分离器气相出口连接第一冷凝蒸发器高压入口，第一气液分离器液相出口分为两路，一路连接喷射器工作流体入口，另一路连接第一节流阀入口，第一节流阀出口连接第一冷凝蒸发器低压入口，第一冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧润清，董浩，李骁啸，周会芳，李晓静，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12