一种用于自复叠制冷系统的气液分离器和自复叠制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于自复叠制冷系统的气液分离器和自复叠制冷系统，所述气液分离器包括壳体和换热筒，壳体具有高温高压混合介质进口、低沸点气体出口、高沸点液体出口、低温低压混合介质进口和低温低压混合介质出口，高温高压混合介质进口和低沸点气体出口均设在高沸点液体出口的上方，换热筒设在壳体内，换热筒和壳体在内外方向上间隔开，换热筒和壳体之间限定出分离腔室，高温高压混合介质进口、低沸点气体出口和高沸点液体出口均与分离腔室连通，低温低压混合介质进口和低温低压混合介质出口均与换热筒连通。本发明专利技术的实施例的用于自复叠制冷系统的气液分离器具有结构简单和气液分离效果好等优点。气液分离效果好等优点。气液分离效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自复叠制冷系统的气液分离器和自复叠制冷系统


[0001]本专利技术涉及到制冷设备
，具体涉及一种用于自复叠制冷系统的气液分离器和自复叠制冷系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着科技的不断发展与人民生活水平的不断提高，在生物科学、医疗、食品、化工、国防等领域，人们对
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40℃以下的超低温的需求越来越强烈。自复叠制冷循环因具有结构简单、运行效率高等优点，被广泛应用于
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190℃至
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40℃的工业领域。与传统的复叠式制冷循环或双级压缩制冷循环相比，自复叠制冷循环采用的是自动分凝系统，比其他同温区的制冷循环少用一台或者多台压缩机，降低了系统成本，同时整个制冷系统只有压缩机一个运动部件，可使整个制冷设备运行更安全可靠。但是，在自复叠制冷循环中，一般采用精馏装置进行气液相分离，这种方式存在分离效果差且结构复杂的问题，而且换热器和气液分离器单独设置，增大了制冷系统的体积。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术实施例提出一种气液分离器，该气液分离器具有结构简单和分离效果好等优点。
[0005]本专利技术实施例还提出一种自复叠制冷系统。
[0006]本专利技术实施例的气液分离器包括：
[0007]壳体，所述壳体具有高温高压混合介质进口、低沸点气体出口、高沸点液体出口、低温低压混合介质进口和低温低压混合介质出口，所述高温高压混合介质进口和所述低沸点气体出口均设在所述高沸点液体出口的上方；
[0008]换热筒，所述换热筒设在所述壳体内，所述换热筒和所述壳体在内外方向上间隔开，所述换热筒和所述壳体之间限定出分离腔室，所述高温高压混合介质进口、所述低沸点气体出口和所述高沸点液体出口均与所述分离腔室连通，所述低温低压混合介质进口和所述低温低压混合介质出口均与所述换热筒连通。
[0009]本专利技术的实施例的用于自复叠制冷系统的气液分离器具有结构简单和气液分离效果好等优点。
[0010]在一些实施例中，所述分离腔室包括相连通的第一部分和第二部分，所述气液分离器还包括螺旋分离管，所述螺旋分离管设在所述壳体内，所述螺旋分离管螺旋盘绕在所述换热筒外，所述螺旋分离管限定出所述第一部分，所述高温高压混合介质进口与所述螺旋分离管的上管口连通，所述螺旋分离管、所述换热筒和所述壳体限定出所述第二部分，所述螺旋分离管的下管口、所述低沸点气体出口和所述高沸点液体出口均与所述第二部分连通。
[0011]在一些实施例中，所述螺旋分离管与所述换热筒的筒壁过盈配合，以便所述螺旋
分离管固定在所述换热筒外。
[0012]在一些实施例中，所述螺旋分离管的内侧敞开，所述螺旋分离管的内侧与所述换热筒的筒壁过盈配合。
[0013]在一些实施例中，所述螺旋分离管的横截面为半圆形。
[0014]在一些实施例中，所述气液分离器还包括连接板，所述换热筒与所述连接板相连，所述连接板与所述壳体相连，所述连接板包括位于所述换热筒和所述壳体之间的环形部分，所述环形部分上设有沿上下方向贯通的通孔。
[0015]在一些实施例中，所述通孔设有多个，多个所述通孔沿所述壳体的周向间隔均布。
[0016]在一些实施例中，所述壳体和所述换热筒均沿上下方向延伸，所述高温高压混合介质进口和所述低沸点气体出口均设在所述壳体的上端部，所述高沸点液体出口设在所述壳体的下端部。
[0017]本专利技术实施例的自复叠制冷系统包括：
[0018]压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；
[0019]冷凝器，所述冷凝器具有冷凝器进口和冷凝器出口，所述排气口与所述冷凝器进口连通；
[0020]气液分离器，所述气液分离器为上述任一项实施例所述的气液分离器，所述冷凝器出口与所述高温高压混合介质进口连通，所述低温低压混合介质出口与所述回气口连通；
[0021]冷凝蒸发器，所述冷凝蒸发器具有高压高沸点气体进口、高压高沸点气体出口、低温低压混合工质进口和低温低压混合工质出口，所述高压高沸点气体进口与所述低沸点气体出口连通，所述高压高沸点气体出口与所述高压高沸点气体进口连通，所述低温低压混合工质进口与所述低温低压混合工质出口连通，所述低温低压混合工质出口与所述低温低压混合介质进口连通；和
[0022]蒸发器，所述蒸发器具有蒸发器进口和蒸发器出口，所述蒸发器进口与所述高压高沸点气体出口连通，所述蒸发器出口和所述高沸点液体出口均与所述低温低压混合工质进口连通。
[0023]本专利技术实施例的自复叠制冷系统具有运行稳定性好和占用空间小等优点。
[0024]在一些实施例中，所述自复叠制冷系统还包括混合阀，所述混合阀具有第一口、第二口和第三口，所述第一口和所述第二口均与所述第三口连通，所述第一口与所述蒸发器出口连通，所述第二口与所述高沸点液体出口连通，所述第三口与所述低温低压混合工质进口连通。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例的自复叠制冷系统的结构示意图.
[0026]图2是本专利技术实施例的气液分离器的示意图。
[0027]图3是图2中的连接板的结构示意图。
[0028]附图标记：
[0029]自复叠制冷系统100；
[0030]气液分离器1；高温高压混合介质进口101；低沸点气体出口102；低温低压混合介
质进口103；低温低压混合介质出口104；高沸点液体出口105；
[0031]壳体11；分离腔室110；第二部分111；
[0032]螺旋分离管12；上管口121；下管口122；第一部分123；
[0033]换热筒13；
[0034]连接板14；环形部分141；通孔142；
[0035]压缩机2；回气口21；排气口22；
[0036]冷凝器3；冷凝器进口31；冷凝器出口32；
[0037]冷凝蒸发器4；高压高沸点气体进口41；高压高沸点气体出口42；
[0038]低温低压混合工质进口43；低温低压混合工质出口43；
[0039]蒸发器5；蒸发器进口51；蒸发器出口52；
[0040]混合阀6；第一口61；第二口62；第三口63；
[0041]第一节流阀71；第二节流阀72。
具体实施方式
[0042]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0043]自复叠制冷系统在运行过程中，高温高压的非共沸制冷剂气体(非共沸制冷剂是高沸点制冷剂和低沸点制冷剂的混合物)在冷凝器中被冷却介质(空气、水等)冷却后，产生气液分离现象，变为高温高压的两相态非共沸制冷剂，主要原因是高沸点制冷剂在冷却过程中液化，低沸点制冷剂在冷却过程中不会液化。为确保高沸点制冷剂完全液化，同时实现气液相(高沸点制冷剂和低沸点制冷剂)的完全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气液分离器，特征在于，包括：壳体，所述壳体具有高温高压混合介质进口、低沸点气体出口、高沸点液体出口、低温低压混合介质进口和低温低压混合介质出口，所述高温高压混合介质进口和所述低沸点气体出口均设在所述高沸点液体出口的上方；换热筒，所述换热筒设在所述壳体内，所述换热筒和所述壳体在内外方向上间隔开，所述换热筒和所述壳体之间限定出分离腔室，所述高温高压混合介质进口、所述低沸点气体出口和所述高沸点液体出口均与所述分离腔室连通，所述低温低压混合介质进口和所述低温低压混合介质出口均与所述换热筒连通。2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述分离腔室包括相连通的第一部分和第二部分，所述气液分离器还包括螺旋分离管，所述螺旋分离管设在所述壳体内，所述螺旋分离管螺旋盘绕在所述换热筒外，所述螺旋分离管限定出所述第一部分，所述高温高压混合介质进口与所述螺旋分离管的上管口连通，所述螺旋分离管、所述换热筒和所述壳体限定出所述第二部分，所述螺旋分离管的下管口、所述低沸点气体出口和所述高沸点液体出口均与所述第二部分连通。3.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，所述螺旋分离管与所述换热筒的筒壁过盈配合，以便所述螺旋分离管固定在所述换热筒外。4.根据权利要求3所述的气液分离器，其特征在于，所述螺旋分离管的内侧敞开，所述螺旋分离管的内侧与所述换热筒的筒壁过盈配合。5.根据权利要求2
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4中任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述螺旋分离管的横截面为半圆形。6.根据权利要求1
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4中任一项所述的气液分离器，其特征在于，还包括连接板，所述换热筒与所述连接板相连，所述连接板与所述壳体相连，所述连接板包括位于所述换热筒和所述壳体之间的环形部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜培学，祝银海，李聪慧，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：