一种多级联动梯度利用制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多级联动梯度利用制冷系统，包括多级制冷组件和多级容积式蓄冷组件；每一级之间的制冷组件通过每一级的容积式蓄冷组件以及铜管连接；所述多级制冷组件包括初级制冷组件、二级制冷组件和三级制冷组件；所述多级容积式蓄冷组件包括初级容积式蓄冷换热器、二级容积式蓄冷换热器和三级容积式蓄冷换热器；本发明专利技术利用上一级的过冷冷媒为下一级冷凝后的冷媒进行再冷却，在提高上一级回气温度的同时，又提高了下一级过冷度；根据不同的冷却温度需求，实现自行调节，达到梯度制冷，保证每一个冷却点的温度需求。保证每一个冷却点的温度需求。保证每一个冷却点的温度需求。

【技术实现步骤摘要】
一种多级联动梯度利用制冷系统


[0001]本专利技术涉及制冷设备
，特别地是一种多级联动梯度利用制冷系统。

技术介绍

[0002]目前现有的低温冷却机制冷系统普遍采用单一回路制冷系统或复叠制冷系统，输出温度目标单一，同时满足多点且不同的温度需求时，普通冷却系统无法实现；普通冷却系统不能多级联动同时满足多点且不同的温度需求时，需要投入多台设备，造价成本高；与此同时，制冷系统要达到一个稳定且满足目标温度，需要一定的运行时间，对于极短时间内即要低温或超低温介质的场合，普通冷却机制冷系统难以实现。制冷能效易受气候环境影响，冷凝温度不稳定、波动大，难以保证稳定的输出超低温如
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40℃的载冷剂，耗能较高且输出温度不稳定；难以满足在极短时间内即要达到低温或超低温需求，工作效率低下。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种多级联动梯度利用制冷系统，利用上一级的过冷冷媒为下一级冷凝后的冷媒进行再冷却，在提高上一级回气温度的同时，又提高了下一级过冷度；根据不同的冷却温度需求，实现自行调节，达到梯度制冷，保证每一个冷却点的温度需求。
[0004]本专利技术通过以下技术方案实现的：
[0005]一种多级联动梯度利用制冷系统，包括多级制冷组件和多级容积式蓄冷组件；每一级之间的制冷组件通过每一级的容积式蓄冷组件以及铜管连接；所述铜管作为冷媒的输送管道，利用上一级的过冷冷媒为下一级冷凝后的冷媒进行再冷却，在提高上一级回气温度的同时，提高了下一级过冷度；达到提升制冷系数的目的。
[0006]进一步地，所述多级制冷组件包括初级制冷组件、二级制冷组件和三级制冷组件；所述多级容积式蓄冷组件包括初级容积式蓄冷换热器、二级容积式蓄冷换热器和三级容积式蓄冷换热器；所述初级制冷组件与所述初级容积式蓄冷换热器连接；所述二级制冷组件与所述二级容积式蓄冷换热器连接；所述初级容积式蓄冷换热器与所述二级容积式蓄冷换热器连接；所述三级制冷组件与所述三级容积式蓄冷换热器连接；所述二级容积式蓄冷换热器与三级容积式蓄冷换热器连接。
[0007]进一步地，所述初级制冷组件包括初级压缩机、初级冷凝器、第一中间换热器、储液器、第一过滤器、初级节流装置和第一气液分离器；所述初级压缩机的出气口与所述初级冷凝器的进口连接，将高温气态冷媒输送至所述初级冷凝器；所述初级冷凝器的出口与所述储液器的进口相接，以储存过剩的冷媒；所述储液器的出口与所述第一过滤器的进口连接，过滤系统冷媒的细微杂质；所述第一过滤器的出口与所述初级节流装置连接，得到低温低压的冷媒液体；所述初级节流装置的出口与所述初级容积式蓄冷换器的进口连接，低温低压冷媒冷量储存于初级容积式换热器中；所述初级容积式换热器的出口与所述第一中间换热器的进口连接，过冷冷媒与所述二级制冷组件排气换热，在提升初级压缩机过热度的
同时，将二级冷凝温度进行再冷却；所述第一中间换热器的出口与所述第一气液分离器的进口连接，使得未蒸发完的液态冷媒隔离在第一气液分离器内部；所述第一气液分离器的出口与所述初级压缩机的进口连接，气态冷媒进入到所述初级压缩机。
[0008]进一步地，所述二级制冷组件包括二级压缩机、第一油分离器、二级冷凝器、第二中间换热器、第二过滤器、二级节流装置和第二气液分离器；所述二级压缩机的出气口与所述第一油分离器的进口连接，将压缩机内排出的油通过所述第一油分离器回到所述二级压缩机；所述第一油分离器的出口与所述二级冷凝器的进口连接，将高温气态冷媒输送至所述二级冷凝器；所述二级冷凝器的出口与所述第一中间换热器的进口相接，以得到过冷冷媒；所述第一中间换热器的出口与所述第二过滤器的进口连接；所述第二过滤器的出口与所述二级节流装置连接，得到低温低压的冷媒液体；所述二级节流装置的出口与所述二级容积式蓄冷换器的进口连接，低温低压冷媒冷量储存于所述二级容积式换热器中；所述二级容积式换热器的出口与所述第二中间换热器的进口连接，过冷冷媒与所述三级制冷组件排气换热，在提高二级压缩机过热度的同时，将三级冷凝温度进行再冷却；所述第二中间换热器的出口与所述第二气液分离器的进口连接，使得未蒸发完的液态冷媒隔离在所述第二气液分离器内部；所述第二气液分离器的出口与所述二级压缩机的进口连接，气态冷媒进入到所述二级压缩机。
[0009]进一步地，所述三级制冷组件包括三级压缩机、第二油分离器、三级冷凝器、第三过滤器、三级节流装置和第三气液分离器；所述三级压缩机的出气口与所述第二油分离器的进口连接，将压缩机内排出的油通过所述第二油分离器回到所述三级压缩机；所述第二油分离器的出口与所述三级冷凝器的进口连接，将高温气态冷媒输送至所述三级冷凝器；所述三级冷凝器的出口与所述第二中间换热器的进口相接，以得到过冷冷媒；所述第二中间换热器的出口与所述第三过滤器的进口连接；所述第三过滤器的出口与所述三级节流装置连接，得到低温低压的冷媒液体；所述三级节流装置的出口与所述三级容积式蓄冷换器的进口连接，低温低压冷媒冷量储存于所述三级容积式换热器中；所述三级容积式换热器的出口与所述第三气液分离器的进口连接，使得未蒸发完的液态冷媒隔离在所述第三气液分离器内部；所述第三气液分离器出口与三级压缩机的进口连接，气态冷媒进入到所述三级压缩机。
[0010]进一步地，被冷却介质进入所述初级容积式蓄冷换热器，被冷却介质一部份去到使用端，另一部分进入所述二级容积式蓄冷换热器；所述二级容积式蓄冷换热器出来的被冷却介质一部份去到使用端，另一部分进入所述三级容积式蓄冷换热器；所述三级容积式蓄冷换热器出来的被冷却介质去到使用端。
[0011]本专利技术的有益效果：
[0012]1、本专利技术采用容积式蓄冷，时时保证充足且稳定的载冷剂，所蓄存的载冷剂、制冷系统、被冷却介质三者之间相互监控、协调，保证三者间的冷量供、需平衡。若有冷却需求，即时供给，提高冷却过程工作效率。
[0013]2、利用上一级的过冷冷媒为下一级冷凝后的冷媒进行再冷却，在提高上一级回气温度的同时，既提高了下一级过冷度；达到提升COP(制冷系数)的目的。
[0014]3、根据实际用冷的不同温度需求，(如一级7～
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5℃、二级
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15～
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25℃、三级
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30～
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40℃
····
)，制冷回路数量可自由调整。每个制冷回路提供不同的载冷剂温度需求。
[0015]4、采用容积式蓄冷换器，里面储存载冷剂实现蓄冷，为被冷却介质及时提供冷量，同时，解决普通制冷系统启/停频繁的问题，同时，提升压缩机寿命。
[0016]5、在被冷却介质侧，进行分级冷却，提高制冷系统稳定性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例多级联动梯度利用制冷系统整体结构示意图。
[0018]附图中：1
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初级制冷组件；2
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二级制冷组件；3
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三级制冷组件；4
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初级容积式蓄冷换热器；5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级联动梯度利用制冷系统，其特征在于：包括多级制冷组件和多级容积式蓄冷组件；每一级之间的制冷组件通过每一级的容积式蓄冷组件以及铜管连接；所述铜管作为冷媒的输送管道，利用上一级的过冷冷媒为下一级冷凝后的冷媒进行再冷却，在提高上一级回气温度的同时，提高了下一级过冷度；达到提升制冷系数的目的。2.根据权利要求1所述的一种多级联动梯度利用制冷系统，其特征在于：所述多级制冷组件包括初级制冷组件、二级制冷组件和三级制冷组件；所述多级容积式蓄冷组件包括初级容积式蓄冷换热器、二级容积式蓄冷换热器和三级容积式蓄冷换热器；所述初级制冷组件与所述初级容积式蓄冷换热器连接；所述二级制冷组件与所述二级容积式蓄冷换热器连接；所述初级容积式蓄冷换热器与所述二级容积式蓄冷换热器连接；所述三级制冷组件与所述三级容积式蓄冷换热器连接；所述二级容积式蓄冷换热器与三级容积式蓄冷换热器连接。3.根据权利要求2所述的一种多级联动梯度利用制冷系统，其特征在于：所述初级制冷组件包括初级压缩机、初级冷凝器、第一中间换热器、储液器、第一过滤器、初级节流装置和第一气液分离器；所述初级压缩机的出气口与所述初级冷凝器的进口连接，将高温气态冷媒输送至所述初级冷凝器；所述初级冷凝器的出口与所述储液器的进口相接，以储存过剩的冷媒；所述储液器的出口与所述第一过滤器的进口连接，过滤系统冷媒的细微杂质；所述第一过滤器的出口与所述初级节流装置连接，得到低温低压的冷媒液体；所述初级节流装置的出口与所述初级容积式蓄冷换器的进口连接，低温低压冷媒冷量储存于初级容积式换热器中；所述初级容积式换热器的出口与所述第一中间换热器的进口连接，过冷冷媒与所述二级制冷组件排气换热，在提升初级压缩机过热度的同时，将二级冷凝温度进行再冷却；所述第一中间换热器的出口与所述第一气液分离器的进口连接，使得未蒸发完的液态冷媒隔离在第一气液分离器内部；所述第一气液分离器的出口与所述初级压缩机的进口连接，气态冷媒进入到所述初级压缩机。4.根据权利要求3所述的一种多级联动梯度利用制冷系统，其特征在于：所述二级制冷组件包括二级压缩机、第一油分离器、二级冷凝器、第二中间换热器、第二过滤器、二级节流装置和第二气液分离器；所述二级压缩机的出气口与所述第一油分离器的进口连接，将压缩机内排出的油通过所述第一油...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐壁奎，唐旭初，沈明华，
申请(专利权)人：广东同益空气能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：