[发明专利]一种单级压缩低温制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种单级压缩低温制冷系统。

背景技术

目前，随着科学技术发展，在一些需要低温条件的场合(-40℃以下)，传统的低温系统大部分是二级压缩系统，或者是复叠式制冷系统。这些制冷系统虽然可以达到需要的低温，但制冷系统的结构相对复杂，并且需要二个以上的制冷压缩机联合工作。这样不但系统复杂，维护困难，能效也较低。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种单级压缩低温制冷系统。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种单级压缩低温制冷系统，

包括压缩机，所述压缩机的输入端与第一气液分离器的输出端连接，其输出端与冷凝器连接；所述冷凝器的输出端与第二气液分离器的输入端连接，所述第二气液分离器的第一输出端通过第一膨胀阀连接到第一热交换器的第一输入端，所述第一热交换器的第一输出端连接到所述第一气液分离器的输入端；

所述第二气液分离器的第二输出端与所述第一热交换器的第二输入端连接，所述第一热交换器的第二输出端通过第二膨胀阀连接到第二热交换器的第一输入端，所述第二热交换器的第一输出端连接到所述第一气液分离器的输入端；

还包括低温载冷剂容器，其输入端与所述第二热交换器的第二输出端连接，其输出端通过载冷剂泵连接到所述第二热交换器的第二输入端。

进一步的，所述压缩机的输入端设置有吸气阀，其输出端设置有排气阀；所述吸气阀上设置有低压表，所述排气阀上设置有高压表，所述低压表与所述高压表之间连接有高低压力继电器。

进一步的，所述冷凝器上设置有排风扇。

本发明的有益效果：本发明的单级压缩低温制冷系统，属于单级压缩、一级分离的制冷系统，该系统结构简单，可达到-40℃以下的低温。另外，该系统中只需要使用一台压缩机，综合能耗较低，且工作可靠，维护量少，对大气环境影响小，符合环保要求。

附图说明

图1本发明的结构原理示意图。

具体实施方式

图1所示，为一种单级压缩低温制冷系统，包括压缩机1，所述压缩机1的输入端与第一气液分离器17的输出端连接，其输出端与冷凝器2连接；所述冷凝器2的输出端与第二气液分离器3的输入端连接，所述第二气液分离器3的第一输出端通过第一膨胀阀6连接到第一热交换器4的第一输入端，所述第一热交换器4的第一输出端连接到所述第一气液分离器17的输入端；

所述第二气液分离器3的第二输出端与第一热交换器4的第二输入端连接，所述第一热交换器4的第二输出端通过第二膨胀阀7连接到第二热交换器5的第一输入端，所述第二热交换器5的第一输出端连接到所述第一气液分离器17的输入端；本发明的单级压缩低温制冷系统中还包括低温载冷剂容器16，其输入端与所述第二热交换器5的第二输出端连接，其输出端通过载冷剂泵15连接到所述第二热交换器5的第二输入端。

其中，所述压缩机1的输入端设置有吸气阀9，其输出端设置有排气阀10；所述吸气阀9上设置有低压表12，所述排气阀10上设置有高压表13，所述低压表12与所述高压表13之间连接有高低压力继电器11。另外，在所述冷凝器1上还可以设置有排风扇14，这样可以加速冷却。

其工作原理如下：

压缩机1工作时，高温高压的混合制冷剂蒸汽首先进入到冷凝器2内进行冷却和冷凝处理。其中，高温高压的混合制冷剂蒸汽中的高温制冷剂A被冷凝成液体进入第二气液分离器3，并经过第一膨胀阀6节流降压成低压液体，继而在第一热交换器4内进行蒸发吸热，使得第二热交换器4成为低温环境，然后产生的蒸气经第一气液分离器17分离后，再次被压缩机1重新吸收压缩。

同时，由于高温高压的混合制冷剂蒸汽中的低温制冷剂B因为在冷凝器2内不满足冷凝条件，其虽然压力得以提升，但低温制冷剂B在冷凝器2内不能被冷凝成液体。这样，升压后的低温制冷剂B经过第二气液分离器3的分离后，进入第二热交换器4并被冷凝成高压液体；高压液体通过第二膨胀阀7节流降压后，成为低压液体，然后再进入第二热交换器5内蒸发吸热。此时，低温载冷剂容器16中的载冷剂通过载冷剂泵15的作用，进入第二热交换器5内与降压后的低温制冷剂B发生热交换，得到-40℃以下的低温制冷剂，得到的低温制冷剂B在第二热交换器5中蒸发、吸热后产生的蒸汽，同样也经过第一气液分离器8分离，最后再被压缩机1重新吸收压缩，如此反复循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。