本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)，更具體的說，涉及既可以實(shí)現(xiàn)雙級(jí)壓縮循環(huán)，又可以實(shí)現(xiàn)復(fù)疊循環(huán)的制冷系統(tǒng)，用于做系統(tǒng)比較實(shí)驗(yàn)及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)。

背景技術(shù)：

由于受到壓縮機(jī)吸排氣壓縮比的限制，單級(jí)壓縮制冷循環(huán)不適用于環(huán)境溫度與制冷溫度相差較大的系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)制冷溫差較大時(shí)，通常采用采用雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)，而更大的溫差采用復(fù)疊制冷系統(tǒng)。傳統(tǒng)的復(fù)疊制冷系統(tǒng)有兩個(gè)工質(zhì)組成，由于其中一個(gè)工質(zhì)在常溫下處于超臨界狀態(tài)，所以在系統(tǒng)中需要加裝膨脹容器，系統(tǒng)復(fù)雜。

單工質(zhì)復(fù)疊制冷系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行溫度低等優(yōu)點(diǎn)，但其與雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)之間的比較就比較困難?，F(xiàn)有技術(shù)采用兩套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，系統(tǒng)龐大且造價(jià)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，通過提供一種既能實(shí)現(xiàn)雙級(jí)壓縮又能實(shí)現(xiàn)復(fù)疊循環(huán)的系統(tǒng)，用于系統(tǒng)的比較實(shí)驗(yàn)及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種能實(shí)現(xiàn)雙級(jí)壓縮與復(fù)疊循環(huán)的制冷系統(tǒng)，系統(tǒng)由第一壓縮機(jī)、第二壓縮機(jī)、冷凝器、第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥、冷凝蒸發(fā)器、蒸發(fā)器、第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第五截止閥組成，第一壓縮機(jī)排氣口與冷凝器進(jìn)口連接，冷凝器出口分別與第三截止閥進(jìn)口、第一節(jié)流閥進(jìn)口連接，第三截止閥出口分別與冷凝蒸發(fā)器冷凝側(cè)出口、第二節(jié)流閥進(jìn)口連接，第二節(jié)流閥出口經(jīng)過蒸發(fā)器與第二壓縮機(jī)吸氣口連接，第二壓縮機(jī)排氣口分別與第一截止閥進(jìn)口、第二截止閥進(jìn)口連接，第一截止閥出口與冷凝蒸發(fā)器冷凝側(cè)進(jìn)口連接，第一節(jié)流閥出口分別與第五截止閥進(jìn)口、第四截止閥進(jìn)口連接，第五截止閥出口與冷凝蒸發(fā)器蒸發(fā)側(cè)進(jìn)口連接，冷凝蒸發(fā)器蒸發(fā)側(cè)出口、第四截止閥出口、第二截止閥出口與第一壓縮機(jī)吸氣口連接。

作為雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)時(shí)，第一截止閥、第五截止閥關(guān)閉，第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥開啟，第二壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸入低壓制冷劑蒸氣，壓縮至中壓后的過熱制冷劑與第一節(jié)流閥節(jié)流至中壓后的氣液混合制冷劑混合進(jìn)入第一壓縮機(jī)，壓縮至高壓后排到冷凝器中冷凝為高壓液體，從冷凝器中流出的高壓制冷劑液體分為兩部分，一部分由第一節(jié)流閥節(jié)流至中壓進(jìn)入第一壓縮機(jī)進(jìn)行第二級(jí)壓縮，另一部分由第二節(jié)流閥節(jié)流至低壓進(jìn)入蒸發(fā)器中蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷現(xiàn)象，從蒸發(fā)器出來的低壓制冷劑蒸氣進(jìn)入第二壓縮機(jī)進(jìn)行第一級(jí)壓縮，完成雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)。

作為復(fù)疊制冷循環(huán)時(shí)，第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥關(guān)閉，第一截止閥、第五截止閥開啟，第二壓縮機(jī)作為低溫級(jí)壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸入低壓制冷劑蒸氣，壓縮至中壓后冷凝蒸發(fā)器冷凝側(cè)進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器中冷凝，將熱量傳遞給高溫級(jí)，冷凝后的中壓液體經(jīng)第二節(jié)流閥節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器中蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷現(xiàn)象；第二壓縮機(jī)作為高溫級(jí)壓縮機(jī)從冷凝蒸發(fā)器的蒸發(fā)側(cè)吸入中壓制冷劑蒸氣，壓縮至高壓后進(jìn)入冷凝器中冷凝，冷凝后的高壓液體經(jīng)第一節(jié)流閥節(jié)流至中壓從冷凝蒸發(fā)器蒸發(fā)側(cè)進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收低溫級(jí)熱量后進(jìn)入第一壓縮機(jī)中壓縮，完成復(fù)疊制冷循環(huán)。其中由于冷凝蒸發(fā)器存在換熱溫差，第二壓縮機(jī)排氣端的中壓應(yīng)該比第一壓縮機(jī)吸氣端的中壓略高。

所述第一壓縮機(jī)和所述第二壓縮機(jī)為渦旋式或轉(zhuǎn)子式。

所述第一節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥為電子膨脹閥、熱力膨脹閥、毛細(xì)管或孔板節(jié)流裝置。

所述冷凝器、所述蒸發(fā)器和所述冷凝蒸發(fā)器的換熱器型式不限，可以是風(fēng)冷或水冷，也可以是板式換熱器或殼管式換熱器等。

所述第一截止閥、所述第二截止閥、所述第三截止閥、所述第四截止閥、所述第五截止閥可以是球閥或其它型式截止閥，也可以用電動(dòng)閥代替。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、系統(tǒng)功能性強(qiáng)：本發(fā)明系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)，又能實(shí)現(xiàn)復(fù)疊制冷循環(huán)，可以在一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行兩種循環(huán)的比較實(shí)驗(yàn)。

2、系統(tǒng)簡單：本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可以簡單的進(jìn)行兩種制冷循環(huán)的切換。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)雙級(jí)壓縮與復(fù)疊循環(huán)的制冷系統(tǒng)示意圖。

圖中：1-1.第一壓縮機(jī)，1-2.第二壓縮機(jī)，2.冷凝器，3-1.第一節(jié)流閥，3-2.第二節(jié)流閥，4.冷凝蒸發(fā)器，5.蒸發(fā)器，6-1.第一截止閥，6-2.第二截止閥，6-3.第三截止閥，6-4.第四截止閥，6-5.第五截止閥。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。

本發(fā)明的能實(shí)現(xiàn)雙級(jí)壓縮與復(fù)疊循環(huán)的制冷系統(tǒng)示意圖參見圖1，包括第一壓縮機(jī)1-1、第二壓縮機(jī)1-2、冷凝器2，第一節(jié)流閥3-1，第二節(jié)流閥3-2，冷凝蒸發(fā)器4，蒸發(fā)器5，第一截止閥6-1，第二截止閥6-2，第三截止閥6-3，第四截止閥6-4，第五截止閥6-5。所述第一壓縮機(jī)1-1排氣口與所述冷凝器2進(jìn)口連接，所述冷凝器2出口分別與所述第三截止閥6-3進(jìn)口、所述第一節(jié)流閥3-1進(jìn)口連接，所述第三截止閥6-3出口分別與所述冷凝蒸發(fā)器4冷凝側(cè)出口、所述第二節(jié)流閥3-2進(jìn)口連接，所述第二節(jié)流閥3-2出口經(jīng)過所述蒸發(fā)器5與所述第二壓縮機(jī)1-2吸氣口連接，所述第二壓縮機(jī)1-2排氣口分別與所述第一截止閥6-1進(jìn)口、所述第二截止閥6-2進(jìn)口連接，所述第一截止閥6-1出口與所述冷凝蒸發(fā)器4冷凝側(cè)進(jìn)口連接，所述第一節(jié)流閥3-1出口分別與所述第五截止閥6-5進(jìn)口、所述第四截止閥6-4進(jìn)口連接，所述第五截止閥6-5出口與所述冷凝蒸發(fā)器4蒸發(fā)側(cè)進(jìn)口連接，所述冷凝蒸發(fā)器4蒸發(fā)側(cè)出口、所述第四截止閥6-4出口、所述第二截止閥6-2出口與所述第一壓縮機(jī)1-1吸氣口連接。

作為雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)時(shí)，第一截止閥6-1、第五截止閥6-5關(guān)閉，第二截止閥6-2、第三截止閥6-3、第四截止閥6-4開啟，第二壓縮機(jī)1-2從蒸發(fā)器吸入低壓制冷劑蒸氣，壓縮至中壓后的過熱制冷劑與第一節(jié)流閥3-1節(jié)流至中壓后的氣液混合制冷劑混合進(jìn)入第一壓縮機(jī)1-1，壓縮至高壓后排到冷凝器2中冷凝為高壓液體，從冷凝器2中流出的高壓制冷劑液體分為兩部分，一部分由第一節(jié)流閥3-1節(jié)流至中壓進(jìn)入第一壓縮機(jī)1-1進(jìn)行第二級(jí)壓縮，另一部分由第二節(jié)流閥3-2節(jié)流至低壓進(jìn)入蒸發(fā)器5中蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷現(xiàn)象，從蒸發(fā)器5出來的低壓制冷劑蒸氣進(jìn)入第二壓縮機(jī)1-2進(jìn)行第一級(jí)壓縮，完成雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)。

作為復(fù)疊制冷循環(huán)時(shí)，第二截止閥6-2、第三截止閥6-3、第四截止閥6-4關(guān)閉，第一截止閥6-1、第五截止閥6-5開啟，第二壓縮機(jī)1-2作為低溫級(jí)壓縮機(jī)從蒸發(fā)器5吸入低壓制冷劑蒸氣，壓縮至中壓后從冷凝蒸發(fā)器4冷凝側(cè)進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器4中冷凝，將熱量傳遞給高溫級(jí)，冷凝后的中壓液體經(jīng)第二節(jié)流閥3-2節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器5中蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷現(xiàn)象；第二壓縮機(jī)1-2作為高溫級(jí)壓縮機(jī)從冷凝蒸發(fā)器4的蒸發(fā)側(cè)吸入中壓制冷劑蒸氣，壓縮至高壓后進(jìn)入冷凝器2中冷凝，冷凝后的高壓液體經(jīng)第一節(jié)流閥3-1節(jié)流至中壓從冷凝蒸發(fā)器4蒸發(fā)側(cè)進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器4中蒸發(fā)，吸收低溫級(jí)熱量后進(jìn)入第一壓縮機(jī)1-1中壓縮，完成復(fù)疊制冷循環(huán)。其中由于冷凝蒸發(fā)器4存在換熱溫差，第二壓縮機(jī)1-2排氣端的中壓應(yīng)該比第一壓縮機(jī)1-1吸氣端的中壓略高。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。