专利名称：非共沸工质自复叠制冷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有复叠式回路运行的装置，特别是一种非共沸工质装置。
技术背景
早期的自复叠装置是采用单级压縮、两次分凝自复叠循环，以CFC制冷剂 R13/R12为工质，在充注浓度为0.247/0.753容积为70升的低温箱中得到一55'C 的箱温；近年来，该项技术有更新的发展，如浙江大学学者提出的单级压缩、一 次精馏的自然复叠式制冷循环，采用精馏装置强化二元混合工质的分离程度，使 进入蒸发器的低沸点工质的纯度达99 %以上，再采用 R600a/R134a/R290/R23/R50五元非共沸混合工质，能维持一8(TC的低温，又如 上海理工大学学者，也进行相关特性研究，其方案是以R22/R23混合工质为制冷 制的自然复叠式低温柜，R22/R23比例为0. 75/0. 25，在环境温度为18'C时，可 制得低温柜的最低温度为一66。C，中国实用新型专利(申请号200510013365. 9 ) 提出带精馏装置的自复叠制冷方法。上述现有的技术方案中共同存在有一个问 题
即这些循环系统在停机后，混合工质中的低沸点制冷剂，在常温下在系统有 限的空间中，均会产生很高的压力，造成启动时压縮机负载升高，极易因高压保 护而停机，在冷凝温度较高的夏季，这种现象尤为明显，严重影响装置的启动和 正常运行，此外现有的技术方案，在刚启动时，蒸发冷凝器内蒸发侧和冷凝侧温 度均和环境温度相平衡，此时，低沸点组分无法冷凝仍处于气态，在蒸发冷凝器
3达到低沸点工质冷凝所需的温度前，蒸发冷凝器的冷凝侧这部分制冷剂不具有制 冷效果，但在压縮机的驱动下，仍然参于整个装置的循环， 一方面会影响蒸发冷 凝器中蒸发侧的温度和传热效果，另一方面以很高的过热度进入压縮机回气口， 占用有效排气容积，从而降低装置性能，增加停机状态到正常运行状态所需的时 间，减慢蒸发器端的降温速度，降低装置的工作效率
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种非共沸工质自复叠制冷装置， 它能在冷凝温度较高的夏季顺利启动，其低温级降温迅速且能运行稳定。
本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是非共沸工质自复叠制冷装 置包括有冷凝器、气液分离器、分凝器、蒸发冷凝器，蒸发器，各组成经管路、 附件和阀件连接构成循环回路，其特点是装置中还设置有一膨胀容器，该膨胀 容器的进口经自控阀件和高压管路连接有气液分离器，该膨胀容器的出口连接有 专设管路，该专设管路连接有压缩机的进气口，在蒸发冷凝器和蒸发器的连接回 路中设置有截止阀。启动时，如系统高压过高，自控阀件动作，将一部分高压工 质泄压至膨胀容器，而后经专设管路(毛细管)缓慢流入压縮机进口，以调节系 统压力，截止阀可设置延时启动，使高温的R23蒸汽停留在蒸发冷凝器中，不能 进入蒸发器低压侧。
本实用新型设置有膨胀容器使装置在冷凝温度较高的情况下的停机压力降 低，有效控制开机启动时高压压力，完善地解决现有装置在环境温度较高时难以 启动和正常运行的难题，装置中设置的截止阀，通过延时开启低温回路，能在装 置启动后最短时间内充分冷凝低沸点工质，并将其送入低温回路节流制冷，从而 加快冷藏箱内降温速度，综合上述特点，使本实用新型能在更广泛的冷凝温度下 正常运行，更具有实用性，并能更有利地实现产品的规模化生产，具有较高的经济价值。
图1是本实用新型非共沸工质自复叠制冷装置结构示意图。
具体实施方式
参照图1，非共沸工质自复叠制冷装置包括有膨胀容器1、截止阀2、压縮 机101、冷凝器102、气液分离器103、分凝器104、蒸发冷凝器106、以及干燥 过滤器、膨胀阔和节流阀等附件和阀件。
膨胀容器1是设置在压縮机101和气液分离器103的连接回路上，膨胀容器 1的进口经高压管路连接自控阀件11，该自控阀件11经高压管路12连接于气液 分离器103的气体出口，其中自控阀件ll可为自控截止阀或自控安全阀；膨胀 容器1的出口连接有专设管路13，该专设管路13的另一端连接有压縮机101的 进气口，该专设管路13可选用毛细管以减缓气流流速，也可用普通管路；
上述膨胀容器1的容量可由系统管路容量和工质充注量决定其大小，自控阀 件11通常是调整为高压超过设定值开启泄压。
截止阀2是设置在蒸发冷凝器105和蒸发器106的连接回路中，该截止阀2 的一端连接在蒸发冷凝105冷凝侧的出口 ，截止阀2的另一端经干燥过滤器和节 流阀连接在蒸发器106的入口；截止阀2可为温控截止阀或延时截止阀；上述结 构适用于两级复叠装置，当装置为多级时，同样在每一级蒸发冷凝器105冷凝侧 的出口设置有一截止阀2，其功效相同。
装置的各组成可容置在一箱体内构成一低温箱，各组成的连接是制冷压縮 机IOI的排气口连接于冷凝器102，冷凝器102出口和气液分离器103连接，气 液分离器103有两个气体出口， 一出口和分凝器104壳程入口连接，分凝器104壳程出口和蒸发冷凝器105冷凝侧相接，蒸发冷凝器105冷凝侧出口相继连接截 止阀2、干燥过滤器、节流阔连接于蒸发器106入口；蒸发器106出口经三通管 和蒸发冷凝器105蒸发侧入口连接，并连接分凝器104管程入口，分凝器104 管程出口和压縮机101进气口连接；气液分离器103另一出口经高压管路12、
自控阀件ll和膨胀容器l连接，膨胀容器l出口连接压縮机101进气口；气液
分离器103液体出口经干燥过滤器、膨胀阀连接于蒸发冷凝器105蒸发侧入口。
本实用新型的运行特点是在系统停机时，制冷剂工质可进入膨胀容器l， 降低停机压力；当启动时，如系统高压过高，即此时系统高压压力超过自控阀件
11的设定值，自控阀件11动作，将高压管路12内的高压工质泄压至膨胀容器1， 而后经专设管路13缓慢流入压縮机101吸气口，达到在系统运行还未稳定时调
节系统高低压的目的，从而解决在环境温度较高的情况下，系统难以启动和正常
运行的难题；此外，装置利用蒸发冷凝器105和蒸发器106回路中的截止阀2 的延时启动功能，使蒸发冷凝器105中蒸发侧温度下降到满足低温级工质冷凝条 件后，方使低温级工质能进入蒸发器106，从而使高温的低温级蒸汽停留在蒸发 冷凝器105内，不能进入蒸发器106和低压侧，即通过延时继电器或温度继电器 控制，使之直至蒸发冷凝器105内达到一定的低温时才开启，可进一步提高装置 的启动稳定性。
权利要求1、一种非共沸工质自复叠制冷装置，该装置包括有压缩机、冷凝器、气液分离器、分凝器、蒸发冷凝器、蒸发器，各组成经管路、附件和阀件连接构成循环回路，其特征在于装置中还设置有一膨胀容器(1)，该膨胀容器(1)的进口经自控阀件(11)和高压管路(12)连接有气液分离器(103)，该膨胀容器(1)的出口连接有专设管路(13)，该专设管路(13)连接有压缩机(101)的进气口，在蒸发冷凝器(105)和蒸发器(106)的连接回路中设置有截止阀(2)。
2、 根据权利要求1所述的非共沸工质自复叠制冷装置，其特征是自控阀件(11)为自控截止阀或自控安全阀。
3、 根据权利要求1所述的非共沸工质自复叠制冷装置，其特征是专设管路(13)为毛细管或普通管。
4、 根据权利要求1所述的非共沸工质自复叠制冷装置，其特征是截止阀(2)为温控截止阀或延时截止阀。
5、 根据权利要求1所述的非共沸工质自复叠制冷装置，其特征是截止阀(2)位于蒸发冷凝器(105)冷凝侧出口和蒸发器(106)进口前节流阀之间。
专利摘要一种非共沸工质自复叠制冷装置，主要解决能在冷凝温度较高时顺利地启动等技术问题，其采用技术方案是，装置中设置有一膨胀容器，该容器进口经自控阀件连接有气液分离器，其出口经专设管路连接有压缩机的进气口，在蒸发冷凝器和蒸发器的回路中设置有截止阀，适用于各式非共沸工质自复叠制冷装置。
文档编号F25B1/00GK201401996SQ200820155948
公开日2010年2月10日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者海 倪, 季建刚, 王玉珏, 黎立新 申请人:中国船舶重工集团公司第七〇四研究所