專利名稱：采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及復(fù)疊制冷系統(tǒng)，具體地指一種采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
復(fù)疊制冷系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于制冷、化工、醫(yī)藥、多晶硅等行業(yè)?，F(xiàn)有的復(fù)疊制冷系統(tǒng)多采用板式換熱器作為系統(tǒng)的低溫蒸發(fā)器和冷凝蒸發(fā)器。然而，當(dāng)復(fù)疊制冷系統(tǒng)制冷量要求較大吋，往往需要數(shù)個甚至上十個板式換熱器來組成ー個蒸發(fā)器或冷凝蒸發(fā)器的功能，這樣使得現(xiàn)有的復(fù)疊制冷系統(tǒng)成本高，系統(tǒng)復(fù)雜，且占地面積大，不利于維護(hù)管理，此外，還由于板式換熱器的制冷效率不高且出液溫度不穩(wěn)定，使得整個復(fù)疊制冷系統(tǒng)的制冷效率和制冷量都難以滿足更高的生產(chǎn)需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有的復(fù)疊制冷系統(tǒng)的缺陷，提供一種簡單、高效、運(yùn)行可靠且占地面積小的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其高溫側(cè)包括高溫級壓縮機(jī)組、冷凝器、高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器、高溫側(cè)貯液器和冷凝蒸發(fā)器組件，其低溫側(cè)包括低溫級壓縮機(jī)組，低溫側(cè)貯液器、回?zé)崞鳌⒄舭l(fā)器組件和膨脹容器，所述蒸發(fā)器組件為熱虹吸蒸發(fā)撬塊，所述熱虹吸蒸發(fā)撬塊包括低溫側(cè)蒸發(fā)器和低溫側(cè)氣液分離器，所述低溫側(cè)蒸發(fā)器的出氣口和進(jìn)液ロ分別連接低溫側(cè)氣液分離器的進(jìn)氣口和出液ロ，所述低溫側(cè)氣液分離器設(shè)置在所述低溫側(cè)蒸發(fā)器之上，所述低溫側(cè)氣液分離器的出氣口和進(jìn)液ロ分別連接所述回?zé)崞鞯倪M(jìn)氣口和出液ロ。優(yōu)選地，所述熱虹吸蒸發(fā)撬塊中的低溫側(cè)蒸發(fā)器為臥式殼管式蒸發(fā)器，且所述低溫側(cè)蒸發(fā)器的出氣ロ所在的一端高于其進(jìn)液ロ所在的另一端。進(jìn)ー步地，所述熱虹吸蒸發(fā)撬塊還包括低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器和低溫側(cè)油蒸餾器，所述回?zé)崞鞯某鲆亥硗ㄟ^所述低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器連接所述低溫側(cè)氣液分離器的進(jìn)液ロ，所述低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器上還設(shè)有出氣ロ與所述低溫級壓縮機(jī)組的補(bǔ)氣ロ相連，所述低溫側(cè)油蒸餾器的進(jìn)氣ロ和進(jìn)液ロ分別連接所述低溫側(cè)貯液器的出氣ロ和所述低溫側(cè)氣液分離器的出油ロ，所述低溫側(cè)油蒸餾器的出氣口和所述回?zé)崞鞯某鰵猊愆`并與所述低溫級壓縮機(jī)組的吸氣ロ相連。優(yōu)選地，所述低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器和低溫側(cè)油蒸餾器利用支架設(shè)于所述低溫側(cè)蒸發(fā)器和低溫側(cè)氣液分離器之間。優(yōu)選地，所述冷凝蒸發(fā)器組件為冷凝蒸發(fā)撬塊，所述冷凝蒸發(fā)撬塊包括高溫側(cè)蒸發(fā)器和高溫側(cè)氣液分離器，所述高溫側(cè)蒸發(fā)器的進(jìn)氣口和出氣ロ分別連接所述低溫級壓縮 機(jī)組的排氣口和所述高溫側(cè)氣液分離器的進(jìn)氣ロ，所述高溫側(cè)蒸發(fā)器的進(jìn)液口和出液ロ分別連接所述高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器的出液口和所述高溫側(cè)貯液器的進(jìn)液ロ，所述高溫側(cè)氣液分離器的出氣ロ連接所述高溫級壓縮機(jī)組的吸氣ロ。[0010]進(jìn)ー步地，所述冷凝蒸發(fā)撬塊還包括高溫側(cè)油蒸餾器，所述高溫側(cè)油蒸餾器的進(jìn)氣口和進(jìn)液ロ分別連接所述高溫側(cè)貯液器的出氣口和所述高溫側(cè)蒸發(fā)器的出油ロ，所述高溫側(cè)油蒸餾器的出氣口和所述高溫側(cè)氣液分離器的出氣ロー并與高溫級壓縮機(jī)組的吸氣ロ相連。優(yōu)選地，所述高溫側(cè)油蒸餾器利用支架設(shè)于所述高溫側(cè)蒸發(fā)器上。本實(shí)用新型的有益效果所提供的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)相對于現(xiàn)有的復(fù)疊制冷系統(tǒng)而言，在-70°c左右的制冷效率和制冷量大大提高，出液溫度穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，性價比合理組成簡単，占地面積小。
圖I為本實(shí)用新型的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖。圖2為本實(shí)用新型的熱虹吸蒸發(fā)撬塊的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型的冷凝蒸發(fā)撬塊的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中高溫級壓縮機(jī)組1，冷凝器2，高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器3，高溫側(cè)貯液器4，冷凝蒸發(fā)器組件5，高溫側(cè)蒸發(fā)器5. 1，高溫側(cè)氣液分離器5. 2，高溫側(cè)油蒸餾器5. 3，低溫級壓縮機(jī)組6，低溫側(cè)貯液器7，回?zé)崞?，蒸發(fā)器組件9，低溫側(cè)蒸發(fā)器9. 1，低溫側(cè)氣液分離器9. 2，低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器9. 3，低溫側(cè)油蒸餾器9. 4，膨脹容器10。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。如圖I所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其高溫側(cè)包括高溫級壓縮機(jī)組I、冷凝器2、高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器3、高溫側(cè)貯液器4和冷凝蒸發(fā)器組件5，其低溫側(cè)包括低溫級壓縮機(jī)組6，低溫側(cè)貯液器7、回?zé)崞?、蒸發(fā)器組件9和膨脹容器10。蒸發(fā)器組件9為熱虹吸蒸發(fā)撬塊，它包括低溫側(cè)蒸發(fā)器9. I和低溫側(cè)氣液分離器9. 2，低溫側(cè)蒸發(fā)器9. I的出氣口和進(jìn)液ロ分別連接低溫側(cè)氣液分離器9. 2的進(jìn)氣口和出液ロ，低溫側(cè)氣液分離器9. 2設(shè)置在低溫側(cè)蒸發(fā)器9. I之上，低溫側(cè)氣液分離器9. 2的出氣ロ和進(jìn)液ロ分別連接回?zé)崞?的進(jìn)氣口和出液ロ。采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)相對于現(xiàn)有的采用板式換熱器的復(fù)疊制冷系統(tǒng)而言，其出液溫度穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，在-70°C左右的制冷效率和制冷量大大提高，并且因其換熱器的組成簡單、體積小，降低了維護(hù)和管理成本，性價比合理，特別適合采用R22/R23制冷エ質(zhì)的復(fù)疊制冷系統(tǒng)。需要說明的是，本復(fù)疊制冷系統(tǒng)的中提供的熱虹吸蒸發(fā)撬塊不僅僅用于該系統(tǒng)，它可以用在任何(TC -80°c的制冷系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)的換熱器，熱虹吸蒸發(fā)撬塊具有滿液式制冷劑完全浸泡的優(yōu)點(diǎn)，傳熱效率高，且不存在供液分配不均勻的情況，特別適用于低溫ェ況。優(yōu)選地，熱虹吸蒸發(fā)撬塊中的低溫側(cè)蒸發(fā)器9. I為臥式殼管式蒸發(fā)器，且低溫側(cè)蒸發(fā)器9. I的出氣ロ所在的一端高于其進(jìn)液ロ所在的另一端。采用殼體傾斜角度設(shè)計，可以促進(jìn)低溫側(cè)蒸發(fā)器9. I和低溫側(cè)氣液分離器9. 2之間的氣液循環(huán)，進(jìn)ー步提高了蒸發(fā)器的換熱效果。進(jìn)ー步地，熱虹吸蒸發(fā)撬塊還包括低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器9. 3和低溫側(cè)油蒸餾器9. 4，回?zé)崞?的出液ロ通過低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器9. 3連接低溫側(cè)氣液分離器9. 2的進(jìn)液ロ，低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器9. 3上還設(shè)有出氣ロ與低溫級壓縮機(jī)組6的補(bǔ)氣ロ相連，低溫側(cè)油蒸餾器9. 4的進(jìn)氣口和進(jìn)液ロ分別連接低溫側(cè)貯液器7的出氣ロ和低溫側(cè)氣液分離器9. 2的出油ロ，低溫側(cè)油蒸餾器9. 4的出氣口和回?zé)崞?的出氣ロー并與低溫級壓縮機(jī)組6的吸氣ロ相連。優(yōu)選地，低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器9. 3和低溫側(cè)油蒸餾器9. 4利用支架設(shè)于低溫側(cè)蒸發(fā)器9. I和低溫側(cè)氣液分離器9. 2之間。整合低溫側(cè)蒸發(fā)器9. I、低溫側(cè)氣液分離器9. 2、低溫側(cè)經(jīng) 濟(jì)器9. 3和低溫側(cè)油蒸餾器9. 4，使之成為ー個整體，另系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊。優(yōu)選地，冷凝蒸發(fā)器組件5為冷凝蒸發(fā)撬塊，冷凝蒸發(fā)撬塊包括高溫側(cè)蒸發(fā)器5. I和高溫側(cè)氣液分離器5. 2，高溫側(cè)蒸發(fā)器5. I的進(jìn)氣口和出氣ロ分別連接低溫級壓縮機(jī)組6的排氣口和高溫側(cè)氣液分離器5. 2的進(jìn)氣ロ，高溫側(cè)蒸發(fā)器5. I的進(jìn)液口和出液ロ分別連接高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器3的出液口和高溫側(cè)貯液器4的進(jìn)液ロ，高溫側(cè)氣液分離器5. 2的出氣ロ連接高溫級壓縮機(jī)組I的吸氣ロ。將冷凝蒸發(fā)器組件5制成冷凝蒸發(fā)撬塊以縮小設(shè)備的占地面積，提高蒸發(fā)器的工作效率。進(jìn)ー步地，冷凝蒸發(fā)撬塊還包括高溫側(cè)油蒸餾器5. 3，高溫側(cè)油蒸餾器5. 3的進(jìn)氣口和進(jìn)液ロ分別連接高溫側(cè)貯液器4的出氣口和高溫側(cè)蒸發(fā)器5. I的出油ロ，高溫側(cè)油蒸餾器5. 3的出氣口和高溫側(cè)氣液分離器5. 2的出氣ロー并與高溫級壓縮機(jī)組I的吸氣ロ相連。優(yōu)選地，高溫側(cè)油蒸餾器5. 3利用支架設(shè)于高溫側(cè)蒸發(fā)器5. I上。將高溫側(cè)油蒸餾器5. 3設(shè)置在高溫側(cè)蒸發(fā)器5. I上，使其成為一體，便于管理。本實(shí)用新型采用的熱虹吸蒸發(fā)撬塊為臥式殼管式，載冷劑在管外，制冷劑在管內(nèi)。制冷劑液體從貯液器中出來分為兩路，一路通過節(jié)流在經(jīng)濟(jì)器中蒸發(fā)后回到壓縮機(jī)補(bǔ)氣ロ，一路在經(jīng)濟(jì)器中過冷后通過供液閥，進(jìn)入熱虹吸蒸發(fā)撬塊中的氣液分離器。氣液分離器向熱虹吸蒸發(fā)器提供飽和狀態(tài)的液體，液體在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸收載冷劑的熱量，通過密度改變而引起的熱虹吸現(xiàn)象回到氣液分離器，經(jīng)分離后的制冷劑飽和氣體回到壓縮機(jī)。使用時，在高溫級的制冷循環(huán)中，高溫側(cè)制冷劑氣體經(jīng)高溫級壓縮機(jī)組I壓縮后由冷凝器2冷凝成高壓飽和制冷劑液體，通過重力作用流入高溫側(cè)貯液器4。由高溫側(cè)貯液器4流出的制冷劑液體進(jìn)入高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器3，在高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器3中蒸發(fā)的制冷劑氣體回到高溫級壓縮機(jī)組1，液態(tài)高溫側(cè)制冷劑經(jīng)過高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器3并通過供液管路節(jié)流后進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器組件5 (優(yōu)選采用冷凝蒸發(fā)撬塊)，與管側(cè)的低溫制冷劑氣體發(fā)生熱交換后氣化，通過冷凝蒸發(fā)器組件5中的氣液分離器完成氣液兩相分離，高溫側(cè)制冷劑氣體重新流回高溫級壓縮機(jī)組I參與制冷循環(huán)。在低溫級的制冷循環(huán)中，低溫側(cè)制冷劑氣體經(jīng)低溫級壓縮機(jī)組6壓縮后排入冷凝蒸發(fā)器組件5，被冷凝成高壓飽和制冷劑液體，通過重力作用流入低溫側(cè)貯液器7。由低溫側(cè)貯液器7流出的制冷劑液體在隨后的回?zé)崞?中與低溫級壓縮機(jī)組回氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生過冷效應(yīng)，流出的制冷劑液體進(jìn)入低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器9. 3，在低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器9. 3中蒸發(fā)的制冷劑氣體回到低溫級壓縮機(jī)組6 ;液態(tài)低溫側(cè)制冷劑經(jīng)過低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器9. 3并通過低溫供液管組節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器組件9，即熱虹吸蒸發(fā)撬塊，并與管側(cè)的載冷劑發(fā)生熱交換，氣化后的制冷劑氣體通過熱虹吸蒸發(fā)撬塊中的低溫側(cè)氣液分離器9. 2完成氣液兩相分離后重新流回低溫級壓縮機(jī)組6參與制冷循環(huán)。此外，為了應(yīng)對停機(jī)時低溫 側(cè)受熱氣化而壓カ升高，系統(tǒng)中的膨脹容器10將提供足夠的儲存空間以容納，壓カ調(diào)節(jié)閥設(shè)定壓カ下和環(huán)境溫度下的氣態(tài)低溫側(cè)制冷劑，保證系統(tǒng)在設(shè)計壓力狀態(tài)下的安全。
權(quán)利要求1.一種采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其高溫側(cè)包括高溫級壓縮機(jī)組(I)、冷凝器(2)、高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器(3)、高溫側(cè)貯液器(4)和冷凝蒸發(fā)器組件(5)，其低溫側(cè)包括低溫級壓縮機(jī)組出)，低溫側(cè)貯液器(7)、回?zé)崞?8)、蒸發(fā)器組件(9)和膨脹容器(10)，其特征在于所述蒸發(fā)器組件(9)為熱虹吸蒸發(fā)撬塊，所述熱虹吸蒸發(fā)撬塊包括低溫側(cè)蒸發(fā)器(9. I)和低溫側(cè)氣液分離器(9. 2)，所述低溫側(cè)蒸發(fā)器(9. I)的出氣口和進(jìn)液ロ分別連接低溫側(cè)氣液分離器(9.2)的進(jìn)氣口和出液ロ，所述低溫側(cè)氣液分離器(9.2)設(shè)置在所述低溫側(cè)蒸發(fā)器(9. I)之上，所述低溫側(cè)氣液分離器(9.2)的出氣口和進(jìn)液ロ分別連接所述回?zé)崞鳍堑倪M(jìn)氣口和出液ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其特征在于所述熱虹吸蒸發(fā)撬塊中的低溫側(cè)蒸發(fā)器(9. I)為臥式殼管式蒸發(fā)器，且所述低溫側(cè)蒸發(fā)器(9. I)的出氣ロ所在的一端高于其進(jìn)液ロ所在的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其特征在于所述熱 虹吸蒸發(fā)撬塊還包括低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器(9. 3)和低溫側(cè)油蒸餾器(9. 4)，所述回?zé)崞?8)的出液ロ通過所述低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器(9.3)連接所述低溫側(cè)氣液分離器(9.2)的進(jìn)液ロ，所述低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器(9.3)上還設(shè)有出氣ロ與所述低溫級壓縮機(jī)組(6)的補(bǔ)氣ロ相連，所述低溫側(cè)油蒸餾器(9. 4)的進(jìn)氣口和進(jìn)液ロ分別連接所述低溫側(cè)貯液器(7)的出氣口和所述低溫側(cè)氣液分離器(9.2)的出油ロ，所述低溫側(cè)油蒸餾器(9.4)的出氣口和所述回?zé)崞?8)的出氣ロ一井與所述低溫級壓縮機(jī)組(6)的吸氣ロ相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其特征在于所述低溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器(9. 3)和低溫側(cè)油蒸餾器(9. 4)利用支架設(shè)于所述低溫側(cè)蒸發(fā)器(9. I)和低溫側(cè)氣液分離器(9. 2)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一項(xiàng)所述的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其特征在于所述冷凝蒸發(fā)器組件(5)為冷凝蒸發(fā)撬塊，所述冷凝蒸發(fā)撬塊包括高溫側(cè)蒸發(fā)器(5. I)和高溫側(cè)氣液分離器(5. 2)，所述高溫側(cè)蒸發(fā)器(5. I)的進(jìn)氣口和出氣ロ分別連接所述低溫級壓縮機(jī)組出)的排氣口和所述高溫側(cè)氣液分離器(5.2)的進(jìn)氣ロ，所述高溫側(cè)蒸發(fā)器(5. I)的進(jìn)液口和出液ロ分別連接所述高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器(3)的出液口和所述高溫側(cè)貯液器(4)的進(jìn)液ロ，所述高溫側(cè)氣液分離器(5. 2)的出氣ロ連接所述高溫級壓縮機(jī)組(I)的吸氣□。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其特征在于所述冷凝蒸發(fā)撬塊還包括高溫側(cè)油蒸餾器(5. 3)，所述高溫側(cè)油蒸餾器(5.3)的進(jìn)氣口和進(jìn)液ロ分別連接所述高溫側(cè)貯液器(4)的出氣口和所述高溫側(cè)蒸發(fā)器(5. I)的出油ロ，所述高溫側(cè)油蒸餾器(5. 3)的出氣口和所述高溫側(cè)氣液分離器(5. 2)的出氣ロー并與高溫級壓縮機(jī)組(I)的吸氣ロ相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其特征在于所述高溫側(cè)油蒸餾器(5. 3)利用支架設(shè)于所述高溫側(cè)蒸發(fā)器(5. I)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用熱虹吸蒸發(fā)撬塊的復(fù)疊制冷系統(tǒng)，其高溫側(cè)包括高溫級壓縮機(jī)組、冷凝器、高溫側(cè)經(jīng)濟(jì)器、高溫側(cè)貯液器和冷凝蒸發(fā)器組件，其低溫側(cè)包括低溫級壓縮機(jī)組，低溫側(cè)貯液器、回?zé)崞?、蒸發(fā)器組件和膨脹容器，所述蒸發(fā)器組件為熱虹吸蒸發(fā)撬塊，所述熱虹吸蒸發(fā)撬塊包括低溫側(cè)蒸發(fā)器和低溫側(cè)氣液分離器，所述低溫側(cè)蒸發(fā)器的出氣口和進(jìn)液口分別連接低溫側(cè)氣液分離器的進(jìn)氣口和出液口，所述低溫側(cè)氣液分離器設(shè)置在所述低溫側(cè)蒸發(fā)器之上，所述低溫側(cè)氣液分離器的進(jìn)液口和出氣口分別連接所述回?zé)崞鞯某鲆嚎诤瓦M(jìn)氣口。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有的復(fù)疊制冷系統(tǒng)在-70℃左右的制冷效率和制冷量大大提高，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，組成簡單，占地面積小。
文檔編號F25B7/00GK202393074SQ20112052720
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者丁杰, 李軍, 梅毅, 金國民, 霍正齊 申請人:武漢新世界制冷工業(yè)有限公司