CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统技术方案

本发明专利技术CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统，涉及制冷设备及材料技术领域，尤其涉及一种CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统。本发明专利技术包括：速冻系统压缩机组、低温系统压缩机组、平行压缩机组、热回收器组件、引射节流组件、中温桶泵供液系统、低温桶泵供液系统、速冻桶泵供液系统、气体冷却器、多个回热器、多个电子膨胀阀、多个电磁阀。本发明专利技术的技术方案解决了现有CO2跨临界多工况应用制冷系统技术中由于系统分散导致设备集成度较低、建设成本和使用能耗高、不利于系统整体热回收；高压共用分液不均影响整体制冷效果；各工况储液容器单独设置压力维持系统导致建设成本偏高、超压直接排放造成CO2浪费并增加温室效应等问题。排放造成CO2浪费并增加温室效应等问题。排放造成CO2浪费并增加温室效应等问题。

【技术实现步骤摘要】
CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统


[0001]本专利技术CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统，涉及制冷设备及材料
，尤其涉及一种CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统。

技术介绍

[0002]基于《蒙特利尔公约》背景下，天然制冷剂CO2备受制冷行业所关注，但在现有技术条件下，CO2制冷系统设计由于其物化性质的特殊性存在一定不足，例如，针对多工况应用场合，采用CO2跨临界设计方案时：
[0003]1、多采用各工况对应下的制冷系统分别满足各自使用需求，系统集成度较低；
[0004]2、在制冷系统实际使用过程中，基于室外气候等条件的变化，中国大部分地区会存在室外环境温度低于CO2临界温度的情况，结合冷库多温区使用设计，整体系统存在CO2亚/跨临界切换及多工况联用的使用条件基础，以往的技术方案无疑增加了建设成本与使用能耗；
[0005]3、在CO2多工况共用高压系统领域，各工况系统低循桶常采用并联补液方式，在实际使用过程中由于各低循桶压力差异，易导致分液不均，影响整体制冷效果；
[0006]4、在多工况系统排气废热的热回收方面，以往技术由于系统多比较分散，不利于整体热回收；
[0007]5、由于CO2临界压力较低，停机时间较长时系统压力易超过设计压力，在现有多工况应用技术设计时，或采用每个工况对应的储液容器单独设置压力维持系统方式，或采用超压直接排放方式，而单独设置压力维持系统会导致冷库建设成本偏高，超压直接排放方式更会造成CO2浪费并增加温室效应。
[0008]针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

技术实现思路

[0009]根据上述现有技术提出的系统集成度较低、设备建设成本和使用能耗较高、分液不均影响整体制冷效果、系统较分散不利于整体热回收、单独设置压力维持系统导致建设成本偏高、超压直接排放造成CO2浪费并增加温室效应等技术问题，而提供一种CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统。本专利技术整体系统可同时满足中温、低温及速冻三套制冷工况运行使用，并根据室外气候及排气压力等条件的变化，合理分配各温区压缩机、引射器的启停以及通过引射器和其并联的电子膨胀阀的自动切换，实现CO2亚/跨工况的稳定切换及多工况转换，有效降低系统的能耗；其次，改变传统多工况并联补液设计方法，采用多级串联补液方式，有效解决制冷系统分液不均的问题，进而保证系统的供液可靠稳定；同时，改变传统多工况储液容器维压方式，高压储液容器(为本专利技术中的中温低压循环桶)通过压力调节阀向低压储液容器(为本专利技术中的低温低压循环桶)进行泄压，最终由速冻储液容器(为本专利技术中的速冻低压循环桶)通过维持机维持整体压力，从整体上降低了建设成本及能耗；
另外，当维压系统失效时，在储液容器上通过给安全阀并联泄压电磁阀的方式，在容器超压时先起跳电磁阀，再起跳安全阀方式来保护安全阀，有效避免了安全阀频繁起跳造成安全阀失效问题。
[0010]本专利技术采用的技术手端如下：
[0011]一种CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统包括：速冻系统压缩机组、低温系统压缩机组、平行压缩机组、热回收器组件、引射节流组件、中温桶泵供液系统、低温桶泵供液系统、速冻桶泵供液系统、气体冷却器、多个回热器、多个电子膨胀阀、多个电磁阀；；
[0012]进一步地，速冻系统压缩机组、低温系统压缩机组以及平行压缩机组的排气管路汇合后与热回收器组件热源端入口通过管路相连接；
[0013]进一步地，热回收器组件热源端出口与气体冷却器进气口通过管路相连接，气体冷却器出口与回热器A热源端入口通过管路相连；
[0014]进一步地，回热器A热源端出口与引射节流组件入口通过管路连接；
[0015]进一步地，引射节流组件的出口与中温桶泵供液系统进液口通过管路连接；
[0016]进一步地，中温桶泵供液系统的出气口与回热器A低温端入口通过管路连接，其出液口与回热器B热源端入口通过管路连接；
[0017]进一步地，回热器A低温端出口与平行压缩机组吸气口通过管路连接；
[0018]进一步地，回热器B热源端出口与回热器C热源端入口通过管路连接；
[0019]进一步地，回热器C热源端出口依次与电子膨胀阀C、低温桶泵供液系统进液口通过管路连接；
[0020]进一步地，低温桶泵供液系统出气口和回热器B低温端入口通过管路连接；
[0021]进一步地，回热器B低温端出口依次与电磁阀、引射节流组件通过管路连接；
[0022]进一步地，低温桶泵供液系统出气口与回热器C低温端入口通过管路连接；
[0023]进一步地，回热器C低温端出口与低温系统压缩机组吸气口通过管路连接；
[0024]进一步地，低温桶泵供液系统供液口与回热器D热源端入口通过管路连接；
[0025]进一步地，回热器D的热源端出口与回热器E热源端入口通过管路连接；
[0026]进一步地，回热器E热源端出口依次与电子膨胀阀D、速冻桶泵供液系统进液口通过管路连接；
[0027]进一步地，速冻桶泵供液系统出气口与回热器D冷源端入口通过管路连接；
[0028]进一步地，回热器D冷源端出口与电磁阀、引射节流组件通过管路连接；
[0029]进一步地，速冻桶泵供液系统出气口与回热器E冷源端入口通过管路连接；
[0030]进一步地，回热器E冷源端出口与速冻系统压缩机组吸气口通过管路连接。
[0031]进一步地，速冻系统压缩机组、低温系统压缩机组和平行压缩机组均设置有压缩机及油分离器；
[0032]进一步地，速冻系统压缩机组由N台速冻系统压缩机通过管路与速冻系统压缩机配套分离器相连接；
[0033]进一步地，低温系统压缩机组由N台低温系统压缩机通过管路与低温系统压缩机配套油分离器相连接；
[0034]进一步地，平行压缩机组兼做中温系统压缩机组，在无中温负载情况下，做为低压级的平行压缩机使用，以提高系统COP；平行压缩机组由N台中温系统压缩机通过管路与中
温系统压缩机配套油分离器相连接；
[0035]进一步地，速冻系统压缩机配套分离器、低温系统压缩机配套油分离器和中温系统压缩机配套油分离器的出油口与油罐进油口通过管路连接；
[0036]进一步地，油罐出气口依次与截止阀、中温压缩机吸气口通过管路连接；
[0037]进一步地，油罐出油口与中温系统压缩机、低温系统压缩机和速冻系统压缩机的回油口通过管路连接。
[0038]进一步地，引射节流组件包括：引射器A、电子膨胀阀A，引射器B和电子膨胀阀B；
[0039]进一步地，引射器A和电子膨胀阀A并联，二者的入口与回热器A热源端出口通过管路连接，出口与中温桶泵供液系统进液口通过管路连接；
[0040]进一步地，引射器B和电子膨胀阀B并联；二者的入口与回热器A热源端出口通过管路连接，出口与中温桶泵供液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统，其特征在于：所述的CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统包括：速冻系统压缩机组、低温系统压缩机组、平行压缩机组、热回收器组件、引射节流组件、中温桶泵供液系统、低温桶泵供液系统、速冻桶泵供液系统、气体冷却器(10)、多个回热器、多个电子膨胀阀、多个电磁阀；所述的速冻系统压缩机组、低温系统压缩机组以及平行压缩机组的排气管路汇合后与热回收器组件热源端入口通过管路相连接；所述的热回收器组件热源端出口与气体冷却器(10)进气口通过管路相连接，气体冷却器(10)出口与回热器A(11)热源端入口通过管路相连；所述的回热器A(11)热源端出口与引射节流组件入口通过管路连接；所述的引射节流组件的出口与中温桶泵供液系统进液口通过管路连接；所述的中温桶泵供液系统的出气口与回热器A(11)低温端入口通过管路连接，其出液口与回热器B(19)热源端入口通过管路连接；所述的回热器A(11)低温端出口与平行压缩机组吸气口通过管路连接；所述的回热器B(19)热源端出口与回热器C(20)热源端入口通过管路连接；所述的回热器C(20)热源端出口依次与电子膨胀阀C(21)、低温桶泵供液系统进液口通过管路连接；所述的低温桶泵供液系统出气口和回热器B(19)低温端入口通过管路连接；所述的回热器B(19)低温端出口依次与电磁阀(25)、引射节流组件通过管路连接；所述的低温桶泵供液系统出气口与回热器C(20)低温端入口通过管路连接；所述的回热器C(20)低温端出口与低温系统压缩机组吸气口通过管路连接；所述的低温桶泵供液系统供液口与回热器D(26)热源端入口通过管路连接；所述的回热器的D(26)热源端出口与回热器E(27)热源端入口通过管路连接；所述的回热器E(27)热源端出口依次与电子膨胀阀D(28)、速冻桶泵供液系统进液口通过管路连接；所述的速冻桶泵供液系统出气口与回热器D(26)冷源端入口通过管路连接；所述的回热器D(26)冷源端出口与电磁阀(31)、引射节流组件通过管路连接；所述的速冻桶泵供液系统出气口与回热器E(27)冷源端入口通过管路连接；所述的回热器E(27)冷源端出口与速冻系统压缩机组吸气口通过管路连接。2.根据权利要求1所述的CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统，其特征在于：所述的速冻系统压缩机组、低温系统压缩机组和平行压缩机组均设置有压缩机及油分离器；所述的速冻系统压缩机组由N台速冻系统压缩机(1)通过管路与速冻系统压缩机配套分离器(4)相连接；所述的低温系统压缩机组由N台低温系统压缩机(2)通过管路与低温系统压缩机配套油分离器(5)相连接；所述的平行压缩机组兼做中温系统压缩机组，在无中温负载情况下，做为低压级的平行压缩机使用，以提高系统COP；平行压缩机组由N台中温系统压缩机(3)通过管路与中温系统压缩机配套油分离器(6)相连接；所述的速冻系统压缩机配套分离器(4)、低温系统压缩机配套油分离器(5)和中温系统
压缩机配套油分离器(6)的出油口与油罐(52)进油口通过管路连接；所述的油罐(52)出气口依次与截止阀(53)、中温压缩机(3)吸气口通过管路连接；所述的油罐(52)出油口与中温系统压缩机(3)、低温系统压缩机(2)和速冻系统压缩机(1)的回油口通过管路连接。3.根据权利要求1所述的CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统，其特征在于：所述的引射节流组件包括：引射器A(12)、电子膨胀阀A(13)，引射器B(17)和电子膨胀阀B(18)；所述的引射器A(12)和电子膨胀阀A(13)并联，二者的入口与回热器A(11)热源端出口通过管路连接，出口与中温桶泵供液系统进液口通过管路连接；所述的引射器B(17)和电子膨胀阀B(18)并联；二者的入口与回热器A(11)热源端出口通过管路连接，出口与中温桶泵供液系统进液口通过管路连接；运行过程中控制系统结合室外环境温度、排气压力等因素变化，进行跨临界和亚临界自动转换，跨临界时使用引射器，亚临界工况或仅使用中温系统时使用电子膨胀阀。4.根据权利要求1所述的CO2亚/跨转换多工况综合应用制冷系统，其特征在于：所述的中温桶泵供液系统包括：中温低压循环桶(14)、双座安全阀配套泄压电磁阀A(15)、压力调节阀A(16)、中温系统CO2屏蔽泵(37)、中温系统回气口(38)、中温系统供液口(39)、液位传感器配套液位开关及液位计(40)A和压力调节阀C(41)；所述的中温低压循环桶(14)的进液口通过管路与引射器A(12)、电子膨胀阀A(13)，引射器B(17)和电子膨胀阀B(18)的出口相连接；中温低压循环桶(14)的出气口与回热器A(11)低温端入口通过管路连接，出液口与回热器B(19)热源端入口通过管路连接；所述的中温低压循环桶(14)上标配双座安全阀配套泄压电磁阀A(15)和液位传感器配套液位开关及液位计A(40)；所述的中温低压循环桶(14)通过管路依次与中温系统CO2屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大鹏，周丹，李鹏超，
申请(专利权)人：松下冷机系统大连有限公司，
类型：发明
国别省市：