本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域。它包括壓縮機(jī)A、油分離器Y、板式換熱器、分凝分離器、冷凝儲(chǔ)液器L和蒸發(fā)器Z，所述壓縮機(jī)經(jīng)第二板式換熱器與油分離器相連，油分離器與第一板式換熱器相連，第一板式換熱器與中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器相連，中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器與高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器相連，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器與冷凝儲(chǔ)液相連，冷凝儲(chǔ)液器通過節(jié)流閥與蒸發(fā)器相連，蒸發(fā)器通過逆止閥(18-5)、逆止閥(18-2)與第二板式換熱器相連，混合氣體在第二板式換熱器中進(jìn)一步升溫后被吸入壓縮機(jī)的吸氣端，返回壓縮機(jī)回氣管路。該設(shè)備對于單級壓縮三種非共沸混合工質(zhì)自復(fù)疊制冷技術(shù)來說，制冷效率高、制冷效果好，十分適合用于冷量需求較小的場合。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備
:本技術(shù)涉及多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，屬于制冷
。
技術(shù)介紹
:自18世紀(jì)蒸氣壓縮制冷技術(shù)專利技術(shù)以來，人們不斷探索獲取低溫的更好方法，為了得到比單級壓縮更低的溫度，雙級壓縮制冷、復(fù)疊制冷等系統(tǒng)相繼得到廣泛應(yīng)用。但是，這些制冷方式都存在各自的缺點(diǎn):雙級壓縮制冷采用單一制冷劑，需要2套壓縮系統(tǒng)和級間冷卻裝置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；此外，由于使用單一制冷劑，受到工質(zhì)本身臨界溫度、凝固溫度以及吸排氣壓力的限制，制冷溫差有限。復(fù)疊制冷由于采用2套獨(dú)立制冷回路工作于不同溫度區(qū)間，冷量耦合要求較高，控制難度較大，且低溫級壓縮機(jī)回油困難，需要專門安裝分油裝置。以上兩種制冷方式均需要2次壓縮，必須選用多缸壓縮機(jī)或使用多臺(tái)壓縮機(jī)，因此難以適用于小型制冷系統(tǒng)。自復(fù)疊制冷系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)-40?_150°C溫區(qū)制冷的另一種方式，它采用單臺(tái)壓縮機(jī)進(jìn)行一次壓縮，將混合制冷劑分凝，以高沸點(diǎn)制冷劑的冷量冷凝低沸點(diǎn)制冷劑，達(dá)到復(fù)疊制冷的效果。這種方式可以大幅度減小制冷系統(tǒng)的體積，十分適合用于冷量需求較小的場合，如實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)院等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
:本技術(shù)提供了多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，該設(shè)備對于單級壓縮三種非共沸混合工質(zhì)自復(fù)疊制冷技術(shù)來說，混合工質(zhì)分離效率極高，也就是說，其制冷效率高、制冷效果好。本技術(shù)的技術(shù)方案是:多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，包括壓縮機(jī)、油分離器、板式換熱器、分凝分離器、冷凝儲(chǔ)液器和蒸發(fā)器，所述壓縮機(jī)經(jīng)第二板式換熱器與油分離器相連，油分離器與第一板式換熱器相連，第一板式換熱器與中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器相連，中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器與高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器相連，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器與冷凝儲(chǔ)液器相連，冷凝儲(chǔ)液器通過節(jié)流閥與蒸發(fā)器相連，蒸發(fā)器通過逆止閥與第二板式換熱器相連，混合氣體在第二板式換熱器中進(jìn)一步升溫后被吸入壓縮機(jī)的吸氣端，返回壓縮機(jī)回氣管路。中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器和高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器內(nèi)都安裝了蛇型蒸發(fā)盤管和絲網(wǎng)過濾器，較高沸點(diǎn)制冷劑液體節(jié)流后與一部分低壓返流工質(zhì)匯合，并一起通過該分凝分離器內(nèi)的蛇型盤管蒸發(fā)，使得該分凝分離器空間迅速并可控制地降溫，較高沸點(diǎn)制冷劑迅速冷凝成液體沉降在分凝分離器底部，并通過節(jié)流閥進(jìn)入下一級分離器，沒有被冷凝成液體的較高沸點(diǎn)氣體在絲網(wǎng)過濾器孔隙表面繼續(xù)換熱而聚集成較大液滴，在重力作用下降落，使混合工質(zhì)得以高效分離。作為一優(yōu)選方案，冷凝儲(chǔ)液器L內(nèi)部的安裝有冷凝蒸發(fā)盤管21。作為一優(yōu)選方案，蒸發(fā)器Z通過逆止閥與冷凝儲(chǔ)液器L內(nèi)部的安裝有冷凝蒸發(fā)盤管連接。作為一優(yōu)選方案，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2的底部通過節(jié)流閥與冷凝儲(chǔ)液器L內(nèi)部的安裝有冷凝蒸發(fā)盤管相連。作為另一優(yōu)選方案，冷凝儲(chǔ)液器L經(jīng)過單向逆止閥與高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2中的蛇型蒸發(fā)盤管底部連接，混合氣體在高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2中的蛇型蒸發(fā)盤管中蒸發(fā)降溫后回到壓縮機(jī)回氣管路。作為又一優(yōu)選方案，中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器Fl底部通過節(jié)流閥與高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2中的蛇型蒸發(fā)盤管底部連接。作為再一優(yōu)選方案，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2蛇型蒸發(fā)盤管的底部通過逆止閥與中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器Fl中的蛇型蒸發(fā)盤管的底部連接，混合氣體經(jīng)蛇型蒸發(fā)盤管進(jìn)行熱交換后回到壓縮機(jī)回氣管路。本技術(shù)的有益效果:通過逆止閥的開啟與關(guān)閉控制系統(tǒng)中混合工質(zhì)的流向，來達(dá)到所需要的理想效果。因?yàn)槟嬷归y只允許工質(zhì)單向流通，不能逆向流通，從而保證混合工質(zhì)不會(huì)通過其他逆止閥到其他環(huán)路中。本技術(shù)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，制冷效率高，制冷效果好，操作簡單，使用方便，適用于小型制冷系統(tǒng)。【附圖說明】:為了易于說明，本技術(shù)由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。圖1為本技術(shù)整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(Fl)示意圖。圖3為高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F2)示意圖。圖4為傘型罩分離檔板單個(gè)排氣孔圖。圖5為圖4的俯視圖。【具體實(shí)施方式】:為使本技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實(shí)施例來描述本技術(shù)。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本技術(shù)的范圍。此外，在以下說明中，如圖1?圖5所示，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，包括壓縮機(jī)A、油分離器Y、板式換熱器、分凝分離器、冷凝儲(chǔ)液器L和蒸發(fā)器Z，所述壓縮機(jī)A經(jīng)第二板式換熱器B2與油分離器Y相連，油分離器Y與第一板式換熱器BI相連，第一板式換熱器BI與中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器Fl相連，中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器Fl與高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2相連，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2與冷凝儲(chǔ)液器L相連，冷凝儲(chǔ)液器L通過節(jié)流閥17-3與蒸發(fā)器Z相連，蒸發(fā)器Z通過逆止閥18-5、逆止閥18_2與第二板式換熱器B2相連，混合氣體在第二板式換熱器B2中進(jìn)一步升溫后被吸入壓縮機(jī)A的吸氣端并返回壓縮機(jī)A回氣管路。中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器Fl中安裝了蛇型蒸發(fā)盤管19-1，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2中安裝了蛇型蒸發(fā)盤管19-2，在中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器Fl和高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2中均設(shè)置有絲網(wǎng)過濾器20和傘型罩分離擋板25。本實(shí)施方式中，按比例4: 3: 3的非共沸混合工質(zhì)R134a、R23、R14在壓縮機(jī)A中被壓縮成高溫高壓氣體(節(jié)點(diǎn)I)，經(jīng)第二板式換熱器B2與低壓返流熱量交換冷卻后，進(jìn)入油分離器Y進(jìn)行油分離，這時(shí)低壓返流(節(jié)點(diǎn)15)的混合氣體進(jìn)一步升溫后被吸入壓縮機(jī)吸氣端，升溫的低壓返流(節(jié)點(diǎn)16)有利于提高系統(tǒng)熱效率。被冷卻的油分離后的混合氣體(節(jié)點(diǎn)3)進(jìn)入第一板式換熱器BI冷凝降溫，冷凝成氣液混合物，再進(jìn)入中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F1，高沸點(diǎn)工質(zhì)液體R134a沉積在中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器Fl底部(節(jié)點(diǎn)5)，混合氣體再經(jīng)冷凝盤管換熱后，部分高沸點(diǎn)R134a蒸汽氣霧在絲網(wǎng)過濾器作用下冷凝聚集成液滴，在重力作用下降落，使R134a與R23、R14氣體高效分離。R134a的液體(節(jié)點(diǎn)5)經(jīng)過節(jié)流閥17_1節(jié)流后與一部分返流氣體(節(jié)點(diǎn)12) R23和R14氣體提前混合成(節(jié)點(diǎn)13)混合工質(zhì)，進(jìn)入高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2的冷凝蒸發(fā)盤管蒸發(fā)降溫，這時(shí)，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2中的溫度控制在不能低于_45°C的范圍內(nèi)(R14的臨界溫度為-45.5°C，低于這個(gè)溫度R14就被提前液化了)。大部分中沸點(diǎn)的工質(zhì)R23和低沸點(diǎn)工質(zhì)R14仍為混合氣體(節(jié)點(diǎn)6)，在系統(tǒng)壓力下進(jìn)入高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2中，這時(shí)，F(xiàn)2中的溫度可以降到-40°C，混合氣體在冷分凝分離器F2中與冷凝蒸發(fā)盤管進(jìn)行充分換熱后，中沸點(diǎn)工質(zhì)R23被冷凝成液體沉積在高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2底部(節(jié)點(diǎn)7)，部分中沸點(diǎn)氣霧在絲網(wǎng)過濾器作用下冷凝聚集成液滴，在重力作用下降落，使R23液體與R14氣體高效分離，R14仍為氣體進(jìn)入冷凝儲(chǔ)液器L。R23 (節(jié)點(diǎn)7)的液體經(jīng)過節(jié)流閥17_2節(jié)流后與一部分R14氣體(節(jié)點(diǎn)10)的氣體混合成(節(jié)點(diǎn)11)工質(zhì)進(jìn)入冷凝儲(chǔ)液器L的冷凝蒸發(fā)盤管，蒸發(fā)降溫，這時(shí)，L中的溫度可以降到-75°C以下，冷凝儲(chǔ)液器L溫度越低越好。從高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器F2頂部出來的氣體R14 (節(jié)點(diǎn)8)進(jìn)入冷凝儲(chǔ)液器L中，進(jìn)入后R14氣體全部被冷凝成液體(節(jié)點(diǎn)9)，被冷凝后的R14液體(節(jié)點(diǎn)9)通過節(jié)流閥1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，包括壓縮機(jī)(A)、油分離器(Y)、板式換熱器、分凝分離器、冷凝儲(chǔ)液器(L)和蒸發(fā)器(Z)，其特征在于：所述壓縮機(jī)(A)經(jīng)第二板式換熱器(B2)與油分離器(Y)相連，油分離器(Y)與第一板式換熱器(B1)相連，第一板式換熱器(B1)與中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F1)相連，中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F1)與高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F2)相連，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F2)與冷凝儲(chǔ)液器(L)相連，冷凝儲(chǔ)液器(L)通過節(jié)流閥(17?3)與蒸發(fā)器(Z)相連，蒸發(fā)器(Z)通過逆止閥(18?5)、逆止閥(18?2)與第二板式換熱器(B2)相連，混合氣體在第二板式換熱器(B2)中進(jìn)一步升溫后被吸入壓縮機(jī)(A)的吸氣端并返回壓縮機(jī)(A)回氣管路。
【技術(shù)特征摘要】
1.多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，包括壓縮機(jī)(A)、油分離器(Y)、板式換熱器、分凝分離器、冷凝儲(chǔ)液器(L)和蒸發(fā)器(Z)，其特征在于:所述壓縮機(jī)(A)經(jīng)第二板式換熱器(B2)與油分離器(Y)相連，油分離器(Y)與第一板式換熱器(BI)相連，第一板式換熱器(BI)與中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(Fl)相連，中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(Fl)與高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F2)相連，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F2)與冷凝儲(chǔ)液器(L)相連，冷凝儲(chǔ)液器(L)通過節(jié)流閥(17-3)與蒸發(fā)器(Z)相連，蒸發(fā)器(Z)通過逆止閥(18-5)、逆止閥(18-2)與第二板式換熱器(B2)相連，混合氣體在第二板式換熱器(B2)中進(jìn)一步升溫后被吸入壓縮機(jī)(A)的吸氣端并返回壓縮機(jī)(A)回氣管路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，其特征在于:中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(Fl)中安裝了蛇型蒸發(fā)盤管(19-1)，高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F2)中安裝了蛇型蒸發(fā)盤管(19-2)，在中沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(Fl)和高沸點(diǎn)工質(zhì)分凝分離器(F2)中均設(shè)置有絲網(wǎng)過濾器(20)和傘型罩分離擋板(25)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種混合工質(zhì)自復(fù)疊高效分離設(shè)備，其特征在于:冷凝儲(chǔ)液器(L)內(nèi)部的安裝有冷凝蒸發(fā)盤管(21)。4.根據(jù)權(quán)利...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙光偉，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱商業(yè)大學(xué)，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23
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