集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统。它包括通过管道、阀门和输送泵等部件相连的低压级螺杆制冷压缩机、高压级螺杆制冷压缩机、油分离器、油冷却器、蒸发器和冷凝器，其特殊之处在于：它还包括两级连体过冷器，两级连体过冷器的输入端与冷凝器的输出端相连，两级连体过冷器的输出端与蒸发器的输入端相连。作为优选方案，两级连体过冷器采用集成有两级热交换功能的组合式板壳换热器。其采用两级连体过冷器取代原来双机双级螺杆制冷压缩系统中分开设置的中间冷却器和经济器，不仅可将中间冷却器和经济器的功能二合一，而且使得双机双级螺杆制冷压缩系统的结构更加紧凑，成本更为低廉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及螺杆制冷压缩系统，具体地指一种集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统。
技术介绍
双机双级螺杆制冷压缩系统的制冷循环为改进的两级压缩一级节流中间不完全冷却循环，采用中间冷却器和经济器进行两级过冷，容积比配置灵活，具备系统简单、成本低廉、占地面积小、操作简单方便、制冷效率高，制冷量范围覆盖大等特点，广泛应用于食品、乳品、冷库、化工、多晶硅、PVC、制药、煤炭等行业，是蒸发温度在-30°c -55°c低温制冷领域的首选产品。目前，双机双级螺杆制冷压缩系统的结构基本上如本说明书附图1所示，它主要由通过管道、阀门和输送泵等部件相连的低压级螺杆制冷压缩机1、高压级螺杆制冷压缩机4、油分离器7、油冷却器8、中间冷却器10、经济器11、冷凝器9和蒸发器12等部件组成。其制冷循环的主要路径是:低压级螺杆制冷压缩机I从蒸发器12吸入低压制冷剂蒸汽，经压缩后排向高压级螺杆制冷压缩机4，经压缩后在油分离器7中分离，并流向冷凝器9，经冷却水冷凝成制冷剂液体后，流向中间冷却器10和经济器11被二次过冷，过冷后的高压制冷剂液体经电磁阀和节流阀节流，然后在蒸发器12中吸收载冷剂液体的热量而沸腾蒸发，所得制冷剂蒸汽又被低压级螺杆制冷压缩机I吸入，完成制冷循环。上述双机双级螺杆制冷压缩系统中，第一级过冷装置为中间冷却器10，第二级过冷装置为经济器11。中间冷却器10和经济器11目前都采用板式换热器，其优点是换热效率高、占地面积小，其缺点是制造工艺复杂、成本高。特别是当采用氨作为制冷剂时，由于氨渗透性强，工作压力高，当前国内相关厂家大多还不具备制造满足氨制冷剂运行条件的板式换热器，必须依赖进口价格昂贵的激光焊接设备。而双机双级螺杆制冷压缩系统中需要采用两台进口板式换热器，故其价格昂贵，机组成本高，限制了其在低温工况制冷领域的应用。技术方案本技术的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种结构更加紧凑、成本更加低廉的集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统。为实现上述目的，本技术所设计的集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统，包括通过管道、阀门和输送泵等部件相连的低压级螺杆制冷压缩机、高压级螺杆制冷压缩机、油分离器、油冷却器、蒸发器和冷凝器，所述低压级螺杆制冷压缩机的吸气端和高压级螺杆制冷压缩机的吸气端与蒸发器的输出端相连，所述低压级螺杆制冷压缩机的排气口与高压级螺杆制冷压缩机的吸气口相连，所述高压级螺杆制冷压缩机的排气口与油分离器的油气混合进口相连，所述油分离器的气出口与冷凝器的输入端相连，所述油分离器的油出口与油冷却器的输入端相连，所述油冷却器的输出端分别与低压级螺杆制冷压缩机和高压级螺杆制冷压缩机的喷油口相连；其特殊之处在于:它还包括两级连体过冷器，所述两级连体过冷器的输入端与冷凝器的输出端相连，所述两级连体过冷器的输出端与蒸发器的输入端相连。作为优选方案，所述两级连体过冷器采用集成有两级热交换功能的组合式板壳换热器，其具有结构简单、易于加工、工作可靠的特点。本技术的工作原理是这样的:低压级螺杆制冷压缩机从蒸发器吸入低压制冷剂蒸汽，经压缩后排向高压级螺杆制冷压缩机，经压缩后在油分离器中分离，并流向冷凝器，经冷却水冷凝成制冷剂液体。然后，制冷剂液体流向两级连体过冷器，两级连体过冷器采用组合式板壳换热器，制冷剂液体在其内被二次过冷，过冷后的高压制冷剂液体再输入到蒸发器中，吸收载冷剂液体的热量而沸腾蒸发，所得蒸汽又被低压级螺杆制冷压缩机吸入。本技术的优点在于:采用两级连体过冷器取代原来双机双级螺杆制冷压缩系统中分开设置的中间冷却器和经济器，仅通过一个部件就可以完成制冷剂液体的两级过冷，不仅可将中间冷却器和经济器的功能二合一，而且使得双机双级螺杆制冷压缩系统的结构更加紧凑，成本更为低廉。附图说明图1为现有的双机双级螺杆制冷压缩系统的结构示意图。图2为本技术的集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统的结构示意图。图3为图2中组合式板壳换热器的放大结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。图1所示现有的双机双级螺杆制冷压缩系统，其结构和工作原理已在前面的
技术介绍
部分进行了详细描述，于此不再赘述。图2所示本技术的集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统，主要由通过管道、阀门和输送泵等部件相连的低压级螺杆制冷压缩机1、高压级螺杆制冷压缩机4、油分离器7、油冷却器8、冷凝器9、蒸发器12和两级连体过冷器13组成。低压级螺杆制冷压缩机I通过第一联轴器2与第一驱动电机3相连，高压级螺杆制冷压缩机4通过第二联轴器5与第二驱动电机6相连，两级连体过冷器13选用组合式板壳换热器13。低压级螺杆制冷压缩机I的吸气端和高压级螺杆制冷压缩机4的吸气端与蒸发器12的输出端相连，低压级螺杆制冷压缩机I的排气口与高压级螺杆制冷压缩机4的吸气口相连，高压级螺杆制冷压缩机4的排气口与油分离器7的油气混合进口相连，油分离器7的气出口与冷凝器9的输入端相连，油分离器7的油出口与油冷却器8的输入端相连，油冷却器8的输出端分别与低压级螺杆制冷压缩机I和高压级螺杆制冷压缩机4的喷油口相连。图3所示，组合式板壳换热器13具有隔热外壳13a，隔热外壳13a内腔中并列设置有一级换热板管束13d和二级换热板管束13e。隔热外壳13a的两端分别设置有制冷剂液体进口 13b和过冷制冷剂液体出口 13c。一级换热板管束13d的两端分别设置有一级制冷剂节流液进口 13f和一级制冷剂蒸汽出口 13g。二级换热板管束13e的两端分别设置有二级制冷剂节流液进口 13h和二级制冷剂蒸汽出口 13i。制冷剂液体进口 13b和一级制冷剂节流液进口 13f同时与冷凝器9的输出端相连，一级制冷剂蒸汽出口 13g与高压级螺杆制冷压缩机4的吸气端相连。过冷制冷剂液体出口 13c同时与二级制冷剂节流液进口 13h和蒸发器12的输入端相连，二级制冷剂蒸汽出口 13i与低压级螺杆制冷压缩机I的补气口相连。本技术的工作过程如下:低压级螺杆制冷压缩机I从蒸发器12吸入低压制冷剂蒸汽，经压缩后不用进行油分离，而是被来自一级制冷剂蒸汽出口 13g的中温回气冷却后，连油带气一起进入高压级螺杆制冷压缩机4，经压缩后再排入油分离器7进行油气分离，所分离出来的蒸汽流向冷凝器9。在冷凝器9中，制冷剂蒸汽被冷却水冷凝成制冷剂液体，该制冷剂液体通过两路分别流入一级制冷剂节流液进口 13f和制冷剂液体进口 13b ;前者在一级换热板管束13d内吸收后者的热量而沸腾蒸发，所得制冷剂蒸汽与低压级螺杆制冷压缩机I排出的混合有润滑油的制冷剂蒸汽一同被高压级螺杆制冷压缩机4吸入；后者在隔热外壳13a内因放出热量形成过冷制冷剂液体，从过冷制冷剂液体出口 13c流出。该过冷制冷剂液体又通过两路分别流入二级制冷剂节流液进口 13h和蒸发器12的输入端。其中，前者在二级换热板管束13e内吸收隔热外壳13a内制冷剂液体的热量而沸腾蒸发，所得制冷剂蒸汽经二级制冷剂蒸汽出口 13i流出，向低压级螺杆制冷压缩机I补汽；后者在蒸发器12中重新吸收载冷剂液体的热量而沸腾蒸发，所得制冷剂蒸汽又被低压级螺杆制冷压缩机I吸入，完成制冷循环。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统，包括通过管道、阀门和输送泵等部件相连的低压级螺杆制冷压缩机（1）、高压级螺杆制冷压缩机（4）、油分离器（7）、油冷却器（8）、蒸发器（12）和冷凝器（9），所述低压级螺杆制冷压缩机（1）的吸气端和高压级螺杆制冷压缩机（4）的吸气端与蒸发器（12）的输出端相连，所述低压级螺杆制冷压缩机（1）的排气口与高压级螺杆制冷压缩机（4）的吸气口相连，所述高压级螺杆制冷压缩机（4）的排气口与油分离器（7）的油气混合进口相连，所述油分离器（7）的气出口与冷凝器（9）的输入端相连，所述油分离器（7）的油出口与油冷却器（8）的输入端相连，所述油冷却器（8）的输出端分别与低压级螺杆制冷压缩机（1）和高压级螺杆制冷压缩机（4）的喷油口相连；其特征在于：它还包括两级连体过冷器（13），所述两级连体过冷器（13）的输入端与冷凝器（9）的输出端相连，所述两级连体过冷器（13）的输出端与蒸发器（12）的输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统，包括通过管道、阀门和输送泵等部件相连的低压级螺杆制冷压缩机(I)、高压级螺杆制冷压缩机(4)、油分离器(7)、油冷却器(8)、蒸发器(12)和冷凝器(9)，所述低压级螺杆制冷压缩机(I)的吸气端和高压级螺杆制冷压缩机(4)的吸气端与蒸发器(12)的输出端相连，所述低压级螺杆制冷压缩机(I)的排气口与高压级螺杆制冷压缩机(4)的吸气口相连，所述高压级螺杆制冷压缩机(4)的排气口与油分离器(7)的油气混合进口相连，所述油分离器(7)的气出口与冷凝器(9)的输入端相连，所述油分离器(7)的油出口与油冷却器(8)的输入端相连，所述油冷却器(8)的输出端分别与低压级螺杆制冷压缩机(I)和高压级螺杆制冷压缩机(4)的喷油口相连；其特征在于:它还包括两级连体过冷器(13)，所述两级连体过冷器(13)的输入端与冷凝器(9)的输出端相连，所述两级连体过冷器(13)的输出端与蒸发器(12)的输入端相连。2.根据权利要求1所述的集成换热式双机双级螺杆制冷压缩系统，其特征在于:所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，李军，霍正齐，丁杰，夏航，
申请(专利权)人：武汉新世界制冷工业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：