专利名称：在压缩级之间具有冷凝中间冷却的蒸汽压缩系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及具有多重压缩级的蒸汽压缩系统，且更具体
地，涉及到在制冷剂蒸汽压缩系统中的上游压缩级和下游压缩级之间通 过的制冷剂蒸汽的冷却。
背景技术：
制冷剂蒸汽压缩系统在本领域中是众所周知的，并常被用于 调节二次流体，诸如将供应给住宅、办公楼、医院、学校、餐馆或其它设 施内的气候控制适宜范围(climate controlled comfort zone )的空气。 制冷剂蒸汽压缩系统也通常在用于制冷供给到货车、拖车、集装箱、陈 列拒或类似物的温度受控空间的空气的运输和静止制冷应用中使用以保 存易腐烂的物品。传统地，这些制冷蒸汽压缩系统中大多数在亚临界制 冷剂压力下运行，并通常包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置。一 般地，膨胀装置相对于制冷剂流布置在蒸发器的上游和冷凝器的下游。 这些基础制冷系统构件是由闭合的制冷剂回路中的制冷剂管路而相互连 接的，并被配置成与已知的制冷剂蒸汽压缩循环一致，且在使用的特定 制冷剂的亚临界压力范围内运行。在亚临界范围中运行的制冷剂蒸汽压 缩系统一般充满了碳氟化合物制冷剂，诸如但不限于氟氯烃化合物 (HCFCs),比如R22,且更普遍的是氟代烷烃(HFCs)，比如R134A、 R410A和R407C。尽管HFC制冷剂比它们所替代的含氯HCFC制冷剂更加环保， "自然的，，制冷剂诸如二氧化碳开始在空调和制冷系统中使用以代替HFC 制冷剂。然而，因为二氧化碳具有低临界点，充满了二氧化碳来作为制 冷剂的极大多数制冷剂蒸汽压缩系统被设计用于在跨临界循环中运行。 在跨临界循环内运行的制冷剂蒸汽压缩系统中，散热换热器在高于临界 点的制冷剂压力下运行，同时蒸发器在亚临界范围内在制冷剂压力下运 行。另外，利用了低临界点制冷剂诸如二氧化碳的制冷剂蒸汽压缩系统 经常应用多级压缩系统，多个压缩机相对于制冷剂流配置成串联流布置 或者单个的压缩机具有至少两个压缩级。典型地，从压缩系统末级释放的制冷剂蒸汽的压力即一般被称为排气压力或高侧压力，；UL够高的以 使得制冷剂蒸汽在横穿散热换热器时不冷凝。因此，关于在跨临界循环 中运行的系统，该散热换热器一般是指、并作为气体冷却器，而非冷凝 器。蒸汽压缩机领域中的本领域技术人员可以很好理解的是，理 想情况是，将中间冷却器插入到在制冷剂回路中、介于充满低临界点制 冷剂(诸如二氧化碳)的多级压缩系统中的各压缩级之间。当蒸汽横穿 中间冷却器、由此冷却蒸汽来改进循环性能并降低制冷剂排出温度时， 从上游压缩级的排出口流到下游压缩级的吸入口的蒸汽以与冷却介质进
行热交换的关系而流动。在应用了中间冷却器的常规跨临界蒸汽压缩系 统中，冷却介质通常是该系统以外的二次冷却流体，诸如冷却水或环境 空气、或一部分从制冷剂回路内的其它地方转移的冷系统制冷剂。美国专利第6， 658， 888披露了充满二氧化碳制冷剂、并具有 在多级压缩机的各级之间的中间冷却器的多级压缩制冷剂蒸汽压缩系 统。在各压缩级之间经过的制冷剂蒸汽横穿中间冷却器，在其中它散热 给先前已经过了接收从压缩机排放的制冷剂蒸汽的热量的气体冷却器的 同样的冷却流体介质。当横穿该中间冷却器之后，该受热后的冷却流体 介质退出系统。取决于应用，该冷却流体介质可以是室内空气、自来水 或循环水。美国专利第6， 698， 234也披露了充满二氧化碳、且在多级压 缩系统的级间具有中间冷却器的多级压缩制冷剂蒸汽压缩系统。在该处 披露的实施例中，在气体冷却器下游处的一部分冷的制冷剂迂回绕过系 统蒸发器、并被转移以经过与流经各压缩级之间的制冷剂蒸汽成热交换 关系的中间冷却器。所转移的制冷剂在经过中间冷却器之前，被膨胀到 较低压力和温度。随着两种制冷剂在中间冷却器内以热交换关系经过， 所转移的制冷剂流被加热、且流经各压缩级之间的制冷剂蒸汽被冷却。 该受热的转移制冷剂返回到系统蒸发器下游处的制冷剂回路的吸入侧。应注意到，常规的亚临界多级蒸发器压缩系统也受益于中间 冷却器，尽管这些好处对于亚临界系统并不显著。
发明内容
本发明的目的是提供了包括用于冷却经过各压缩级之间的蒸汽的中间冷却器的多级蒸汽压缩系统，该中间冷却器使用蒸发器冷凝水 作为中间冷却器中的冷却介质。本发明的制冷剂蒸汽压缩系统包括将制冷剂压缩到第一压 力的第一压缩装置、将制冷剂从第一压力进一步压缩到第二压力的第二 压缩装置、受热(heat accepting)换热器(例如蒸发器)、和中间冷 却器；该受热换热器用于4吏与含水分气体(moisture bearing gas)(例 如空气)成热交换关系的制冷剂通过、并由此将热量从该气体转移到制 冷剂，且含水分气体中至少一定数量的湿气被冷凝以形成冷凝物(水)； 该中间冷却器中，冷凝物与从所述第一压缩装置通过(传递)到第二压 缩装置的制冷剂进行热量交换并从该制冷剂接收热量。在一个实施例中，第一压缩装置是笫一压缩机，且第二压缩
装置是第二压缩机，且第一压缩机的排出口通过制冷剂管路与第二压缩 机的吸入口成制冷剂流动连通。将第一压缩机的排出口连接到笫二压缩 机的吸入口的该制冷剂管路穿过该中间冷却器。在另一实施例中，第一 压缩装置是压缩机的第一压缩级，且笫二压缩装置是同一压缩机的第二 压缩级。被压缩在压缩机内的制冷剂在从第一压缩级到第二压缩级通过
时橫穿中间冷却器。在一个实施例中，中间冷却器包括具有外部换热表面的制冷 剂输送通道(该制冷剂输送通道可以通过本领域已知技术之一加以改进 而进行更好的热传递)、和喷射从含水分气体冷凝到该制冷剂输送通道 的外部换热表面上的冷凝物的至少一个喷嘴。替代地，换热器构造可以 净皮提供给中间冷却器，其优选地具有配置于逆流构造中的湿气和制冷剂 流。冷凝物收集器可以被设置成与受热换热器可操作的相互联结，用于 收集从含水分气体冷凝的冷凝物。如果冷凝物收集器被布置到比中间冷 却器更高的高度处，冷凝物可以是利用重力而从冷凝物收集器自流进给 到一个或若干喷嘴。替代地，可以装设泵来将冷凝物从冷凝物收集器供 应到中间冷却器。在本发明的另一方面中，提供一种方法，通过经与冷凝物的 热交换来冷却介于第一压缩级和第二压缩级之间的制冷剂，用于增加制 冷剂蒸汽压缩系统的容量。本发明的此方法包括这些步骤在第一压缩 级中将制冷剂压缩到第一压力、并在第二压缩级中将制冷剂压缩到第二 压力，使得与含水分气体成热交换关系的制冷剂通过、由此该制冷剂接受来自该气体的热量且至少一部份湿气从该气体冷凝以形成冷凝物，并 经由与冷凝物的热交换而冷却在第一压缩级和第二压缩级之间的制冷 剂。经由与冷凝物的热交换而冷却在第一压缩级和第二压缩级之间通过
的制冷剂的步骤，可以包括经由蒸发至少一部份冷凝物来冷却介于第 一压缩级和第二压缩级之间的制冷剂。该方法可以包括这些步骤即使 得在第 一压缩级和第二压缩级之间流过的制冷剂通过制冷剂输送通道， 该制冷剂输送通道可以具有或者不具有内部及外部增强换热表面，和将 冷凝物喷射到制冷剂输送通道上。制冷剂传输可以借助于重力或诸如冷 凝泵的机械装置而完成。在本发明的另一方面，制冷剂蒸汽压缩系统包括将制冷剂 压缩到笫一压力的第一压缩机、进一步将制冷剂压缩到第二压力的第二 压缩机、制冷剂回路(该制冷剂回路包括经过其它制冷剂系统构件并 将第一压缩机吸入口与第二压缩机排出口连接成制冷剂流动连通的第一 制冷剂管路、和将第二压缩机吸入口与第一压缩机排出口相连的第二制 冷剂管路。)、被布置在相对于所述第二压缩机排出口的制冷剂流的第 一制冷剂管路下游内散热换热器、被布置在相对于散热换热器的制冷剂 流的第一制冷剂管路下游内的受热换热器(用于通过与含水分气体成热 交换关系的制冷剂，由此该制冷剂从该气体吸收热量、且该气体中的湿 气至少部分地冷凝以形成冷凝物)、可操作以使通过第一制冷剂管路从 散热换热器到受热换热器的制冷剂膨胀的膨胀装置、和被布置在第二制 冷剂管路中(其中从第一压缩机到第二压缩机通过的制冷剂与冷凝物交 换热量，则由此从第一压缩机到第二压缩机通过的制冷剂被冷却)的中 间冷却器，
为了进一步理解本发明的这些及其它目的，将联系附图、参 考待阅读的本发明的下列详细说明，其中图1是表示根据本发明的制冷剂蒸汽压缩系统的第一具体实 施例的示意图；图2是表示根据本发明的制冷剂蒸汽压缩系统的第二具体实 施例的示意图；图3是表示根据本发明的制冷剂蒸汽压缩系统的第三具体实施例的示意图；和现参见图1-4,如在常规系统中，制冷剂蒸汽压缩系统10 包括压缩装置30、制冷剂散热换热器40 (本文中也被称为气体冷却器或 冷凝器(取决于应用))、制冷剂吸热换热器50 (本文中也被称为蒸发 器)、膨胀装置55 (图示为膨胀阀，其可操作地与蒸发器50相关联)、 以及在常规的制冷剂回路中连接若干前述构件的多条制冷剂管路60A、 60B、 60C和60D。压缩装置30用作压缩并循环制冷剂使之贯穿制冷剂回 路，如将在下文中进一步详细说明的。该压缩装置30可以是涡旋式压缩 机、螺杆式压缩机、活塞往复压缩机、旋转压缩机、离心压缩机或任何 其它类型的压缩机或多个任意的这样的压缩机。压缩装置30，如图l-4 中所示，具有第一压缩级30-1和第二压缩级30-2。压缩装置30可以是 一对压缩机30-1和30-2，例如串联的一对涡旋式压缩机、螺杆式压缩 机、活塞往复压缩机或旋转压缩机，它们具有将第一压缩机30-1 (其构 成第一压缩级)排出口与第二压缩机30-2 (其构成第二压缩级)吸入口 连接成制冷剂流动连通的制冷剂管路60D。替代地，压缩装置30可以是 具有第一压缩级和第二压缩级的单个制冷剂压缩机，例如具有至少一对 分级压缩腔30-l、 30-2的涡旋式压缩机或螺杆式压缩机、或者具有若 干汽缸的第一汽缸组(bank) 30-1和第二气釭组(bank) 30-2的活塞往 复压缩机。还有，应理解到，尽管在图1-4中仅有两个压缩级30-1和 30-2 ,iUrp以描述，任意数目的串联的压缩级是属于此发明范畴内的，且 可以受益于本发明。另外， 一个或多个压缩级可以是由配置成所谓的串 联布置中的两个或多个压缩机构成，此所谓的串联结构即压缩机并行运 行且具有至少一个共有歧管。本发明的制冷剂蒸汽压缩系统可以是在亚临界循环中、或跨 临界循环中操作。在亚临界循环中运行的制冷剂蒸汽压缩系统内，制冷 剂散热换热器40构成制冷剂冷凝换热器，从压缩装置30-2排放的热的 高压制冷剂蒸汽穿过该制冷剂冷凝换热器、与二次冷却介质(最常见的 是在空调系统或制冷系统中的环境空气)成热交换关系而经过。在跨临界循环中运行的制冷剂蒸汽压缩系统内，该制冷剂散热换热器40组成气 体冷却器换热器，从压缩装置30-2排放的超临界制冷剂蒸汽与二次冷却 介质(最常见的又是在空调系统或制冷系统中的环境空气)成热交换关 系通过该气体冷却器换热器。在任一种情况下，当经过该换热器40的制 冷剂与二次冷却流体(通常是被诸如与换热器40可操作地关联的一个或 多个风扇42的空气传送机传送通过制冷剂输送通道44的环境空气)成 热交换关系而通过时，该制冷剂散热。不论系统IO是在亚临界或跨临界循环中运行，离开散热换热 器40的制冷剂穿过制冷剂管路60B到达蒸发器50。这样做时，制冷剂横 穿膨胀装置55并膨胀到较低压力，由此该制冷剂通常作为较低温度、较 低压力的液体和蒸汽的混合物而进入蒸发器50。该蒸发器50构成制冷剂 蒸发换热器，液态制冷剂与加热流体成热交换关系而穿过该制冷剂蒸发 换热器，由此该液态制冷剂被蒸发且通常被过度加热。在蒸发器50中与 制冷剂成热交换关系而通过的加热流体(或待冷却的流体)，可以是被 诸如一个或多个风扇52的空气传送机传递通过蒸发器外表面、并在其后 被供应给气候控制环境(诸如与空调系统相关的适宜范围、或与制冷剂 单元相关的易腐坏产品存储范围)。随着空气通过制冷剂输送通道54和 与蒸发器50的通道54相关联的其它换热增强元件(未示出)，包含在 空气中的至少一部份湿气冷凝到蒸发器的外表面上，且被称为冷凝物16 的冷凝湿气随后排放进入冷凝收集装置20例如泄放盘。退出蒸发器50的较低压力制冷剂蒸汽通过制冷剂管路60D回 到压缩装置30-1的吸入口 。膨胀装置55可以是常规的恒温膨胀阀(TXV ) 或电子膨胀阀(EXV)或固定节流装置(restriction device )诸如管孔、
(accurator)、毛细管等。如在常规的制冷剂蒸汽压缩系统中，精密膨 胀设备接收由与蒸发器50的出口相关联的温度传感元件(未示出)所感 测的、指示制冷剂温度的信号(该温度传感元件可以是常规的温度传感
(感测)元件，诸如用于TXV的灯泡、和常与压力传感器结合用于EXV 的热敏电阻或热电偶，并计量流经制冷剂管路60C的制冷剂流动、以维 持离开蒸发器50的制冷剂蒸汽的理想程度的过热。如同在常规做法中， 吸入式蓄液器(suction accumulator )(未示出)可以是被布置在相对 于蒸发器50的制冷剂流动的制冷剂管路60C的下游及相对于压缩装置 30-1的制冷剂流动的上游，以去除和存储经过制冷剂管路60C的任意液体制冷剂，由此确保液体制冷剂不传到压缩装置30-1的吸入口。如已知 的，吸入式蓄液器通常用在热泵应用中，并与固定节流膨胀装置协同应 用。另外，制冷剂蒸汽压缩系统10包括布置在第一压缩装置30-1 和第二压缩装置30-2之间的制冷剂回路中的中间冷却器24。从蒸发器 50经制冷剂管路60C通过的制冷剂蒸汽进入第一压缩装置30-1的吸入 口，其中该制冷剂蒸汽被压缩到较高的中间压力。制冷剂蒸汽随后从第 一压缩装置30-1的排出口经制冷剂管路60D通过而进入第二压缩装置 30-2的吸入口，其中该制冷剂蒸汽在从第二压缩装置30-2的排出口传入 制冷剂管路60A之前被压缩到更高的排出压力。随着制冷剂蒸汽经过制 冷剂管路60D，制冷剂蒸汽横穿中间冷却器24,其中穿过中间冷却器24 的该制冷剂蒸汽通过散热给蒸发器冷凝物16而冷却.在图1中所示的本发明的制冷剂蒸汽压缩系统10的实施例 中，泵22从蒸发器泄放盘中抽取收集在该处内的冷凝物16，并将冷凝物 16通过冷凝物管路21传送到喷嘴26的组。该喷嘴26被排列为与形成中 间制冷器24的制冷剂输送盘管或通道25成可操作的关联，以将穿过冷 凝物管16接收的冷凝物16喷洒到盘管25的外表面上。如本领域中已知 的，盘管或通道25的外表面可以延展并加以改进而进行更好的热传递。 从笫一压缩装置30-1到第二压缩装置30-2经过制冷剂管路60D的同时 横穿盘管25的制冷剂蒸汽，在其散热到换热器、并蒸发喷射到盘管25 外部上的至少一部份冷凝物16时被冷却。为改进蒸发冷却效果，喷嘴可 以包括喷雾器，诸如雾化喷嘴或旋转喷雾器，其产生相对小尺寸的冷凝 物液滴的雾到盘管25外部上。在图2中所示的本发明的制冷剂蒸汽压缩系统10的实施例 中，泵22收回收集在蒸发器泄放盘20中的冷凝物16，并传送冷凝物16 通过冷凝物管路21到达中间冷却器24并和穿过与流经中间冷却器24的 制冷剂成热交换关系。随着制冷剂蒸汽横穿中间冷却器24，制冷剂蒸汽 在其散热到冷凝物16时被冷却。该中间冷却器24可以包括板式换热器、 筒中筒换热器、浸没盘管换热器或任何其它类型换热器，其中该制冷器 蒸汽与蒸发器冷凝物相隔开但成热交换关系地被传导。随着冷凝物与制 冷剂蒸汽成热交换关系通过，冷凝物16被加热和/或蒸发。如上所述， 如本领域中已知的，中间冷却器24的外表面和内表面可以被改进以提供更好的热传递特性。还应注意到，在此情况下，如果有需要的话，中间
冷却器盘管25可以被整体集成到泄放盘20的构造中。在图3中所示的本发明的制冷剂蒸汽压缩系统10的实施例 中，通过去除泵22并将蒸发器50及其相关联的冷凝物泄放盘20布置在 比中间冷却器24更高的高度处，来对该系统加以简化。收集在蒸发器泄 放盘20中的冷凝物16在重力之下从该处穿过冷凝物管路21到多个喷嘴 26。如在图1中的实施例中，喷嘴26在此被排列为与形成中间冷却器24 的制冷剂输送盘管或通道25成操作关联，来将经过冷凝物管路21接收 的冷凝物16喷射到盘管25的各管的外表面上。从第一压缩装置30-1到 第二压缩装置30-2经过制冷剂管路60D的同时横穿盘管25的制冷剂蒸 汽，在其散热到换热器、并至少部分蒸发喷射到盘管25外部上的冷凝物 16时被冷却。为改进蒸发冷却效果，喷嘴可以包括喷雾器，诸如雾化喷 嘴或旋转喷雾器，其产生相对小尺寸的冷凝物液滴的雾到盘管25外部上。在图4中所示的本发明的制冷剂蒸汽压缩系统10的实施例 中，中间冷却器24是浸没在冷凝物盘20中所收集的冷凝物16中的制冷 剂输送盘管或通道25。如前所述，形成中间冷却器24的盘管或通道25 的外表面可以延展并加以改进而进行更好的热传递。从第一压缩装置 30-1到第二压缩装置30-2经过制冷剂管路60D的同时经过中间冷却器 24的制冷剂蒸汽，在其散热到换热器、并蒸发收集在冷凝物盘20中的至 少一部份冷凝物16时^L冷却。在此实施例中，所蒸发的冷凝物必须被泄 放到周围环境，以确保所蒸发的冷凝物不再次进入调节后的、离开蒸发 器50的空气流。尽管本发明已经参考如在附图中所图示的优选模式而被具体 示出和说明，本领域的熟练技术人员应理解到，其中可以实施各种细节 变化而不离开由权利要求所定义的本发明的宗旨和范畴。例如，本领域 的熟练技术人员将认识到，可以对本文中说明的具体实施例做出许多变 型，而同时仍然使用蒸发器冷凝物的冷却能力来冷却在串行配置的若干 压缩机或压缩机压缩级之间经过的制冷剂蒸汽，由此利用了本可能被浪
费的冷却能力。
权利要求
1、一种制冷剂蒸汽压缩系统，包括至少一个压缩装置，其具有将制冷剂压缩到第一压力的第一压缩级、和进一步将制冷剂从第一压力压缩到第二压力的第二压缩级；受热换热器，其用于使与含水分气体成热交换关系的制冷剂通过，由此热量被转移到制冷剂来冷却含水分气体，且含水分气体中的湿气至少部分地被冷凝以形成冷凝物；和中间冷却器，其中冷凝物与从第一压缩级通过到第二压缩级的制冷剂进行热量交换并从该制冷剂接收热量。
2、 如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，第一压 缩级包括第一压缩机，且第二压缩级包括第二压缩机，第一压缩机具有 通过制冷剂管路以制冷剂流动连通的方式连接到第二压缩机吸入口的排 出口。
3、 如权利要求2所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，将笫一 压缩机的排出口连接到第二压缩机的吸入口的制冷剂管路穿过中间冷却 器。
4、 如权利要求l所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，第一压 缩级包括压缩机的第一压缩级，且第二压缩级包括同一压缩机的第二压 缩级，在压缩机中被压缩的制冷剂从第一压缩级通过到第二压缩级。
5、 如权利要求4所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，从第一 压缩级通过到第二压缩级的制冷剂穿过中间冷却器。
6、 如权利要求l所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其进一步包括与受热 换热器可操作地相关联的冷凝物收集器，用于收集从含水分气体冷凝的 冷凝物。
7、 如权利要求6所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其进一步包括泵，来 将冷凝物从冷凝物收集器供应到中间冷却器。
8、 如权利要求l所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，所述中 间冷却器包括制冷剂输送通道，具有外部换热表面；和至少一个喷嘴，将从含水分气体冷凝的冷凝物喷射到制冷剂输送通 道的外部换热表面上。
9、 如权利要求8所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，该至少一个喷嘴包括雾化喷嘴。
10、 如权利要求8所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，该至少一个喷嘴包括旋转喷雾器。
11、 如权利要求8所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其进一步包括可操 作地与受热换热器相关联的冷凝物收集器，用于收集从含水分气体冷凝 的冷凝物。
12、 如权利要求ll所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其进一步包括泵， 用来将冷凝物从冷凝物收集器供应到至少 一个喷嘴。
13、 如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，制冷 剂是二氧化碳。
14、 如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，所述 中间冷却器包括结合了具有与冷凝物相接触的外部换热表面的制冷剂输 送通道的换热装置。
15、 如权利要求14所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，中间 冷却器换热装置选自包括板式换热器、管状换热器和浸没盘管换热器的 组中。
16、 如权利要求14所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其进一步包括可操 作地与受热换热器相关联的冷凝物收集器，用于收集从含水分气体冷凝 的冷凝物。
17、 如权利要求16所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其进一步包括泵， 用来将冷凝物从冷凝物收集器供应到中间冷却器。
18、 如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，中间 换热器包括可操作地与受热换热器相关联的冷凝物收集器，用于收集从 含水分气体冷凝的冷凝物，且中间冷却器换热装置是浸没在所述冷凝物 收集器的冷凝物中的制冷剂输送通道。
19、 如权利要求1所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，所述 第一和笫二压缩级中的至少一个包括布置在串联压缩机构造中的至少一对压缩机。
20、 一种改进制冷剂蒸汽压缩系统性能的方法，包括以下步骤 在第一压缩级中将制冷剂压缩到第一压力，且在笫二压缩级中将制冷剂压缩到第二压力；使与含水分气体成热交换关系的制冷剂通过，由此制冷剂从气体接收热量而冷却气体，且至少一部分湿气从气体冷凝以形成冷凝物；和。通过与冷凝物的热交换，冷却介于第一压缩级和第二压缩级之间的 制冷剂。
21、 如权利要求20所述的方法，其特征在于，在第一压缩级中将制 冷剂压缩到第一压力、和在第二压缩级中将制冷剂压缩到第二压力的步 骤，包括在第一压缩机中将制冷剂压缩到第一压力和在第二压缩机中 将制冷剂压缩到第二压力，第二压缩机接收来自第一压缩机的、基本上 处于第一压力的制冷剂。
22、 如权利要求20所述的方法，其特征在于，在第一压缩级中将制 冷剂压缩到第一压力和在第二压缩级中将制冷剂压缩到第二压力的步 骤，包括在压缩机的第一级中将制冷剂压缩到第一压力，和在同一压 缩机的第二级中将制冷剂压缩到第二压力。
23、 如权利要求20所述的方法，其特征在于，通过与冷凝物的热交 换、冷却在第一压缩级和第二压缩级之间通过的制冷剂的步骤，包括蒸 发至少一部分冷凝物。
24、 如权利要求23所述的方法，进一步包括以下步骤在第 一压缩级和笫二压缩级之间流过的制冷剂通过至少 一条制冷剂 输送通道；和将冷凝物喷射到该至少 一个制冷剂输送通道上。
25、 如权利要求23所述的方法，进一步包括以下步骤 在第一压缩级和第二压缩级之间流过的制冷剂通过浸没在冷凝物中的至少 一条制冷剂输送通道。
26、 如权利要求20所述的方法，其特征在于，制冷剂是二氧化碳。
27、 一种制冷剂蒸汽压缩系统，包括将制冷剂压缩到第一压力的笫一压缩机，所述第一压缩机具有吸入 口和糸一出口；进一步将制冷剂压缩到第二压力的第二压缩级，该第二压缩机具有 吸入口和排出口；制冷剂回路，其包括将所述第二压缩机的排出口与所述第一压缩机 的吸入口连接成制冷剂流动连通的第一制冷剂管路，和将所述第一压缩 机的排出口与所述第二压缩机的吸入口相连接的第二制冷剂管路；散热换热器，其用于使与冷却流体成热交换关系的制冷剂通过，由此制冷剂散热到冷却流体，所述散热换热器相对于所述第二压缩机的排出口的制冷剂流动被布置在笫一制冷剂管路下游；受热换热器，其用于使与含水分气体成热交换关系的制冷剂通过， 由此制冷剂从气体接收热量以冷却气体，且气体中的湿气至少部分地冷 凝以形成冷凝物，所述受热换热器相对于所述受热换热器的制冷剂流动 被布置在笫 一制冷剂管路下游中；膨胀装置，其相对于所述散热换热器的制冷剂流动被布置在制冷剂 回路下游，且相对于所述受热换热器的制冷剂流动被布置在制冷剂回路 上游，所述膨胀装置可操作地膨胀到较低压力和温度，制冷剂从所述散 热换热器经过第一制冷剂管路到达所述受热换热器；和中间冷却器，其被布置在第二制冷剂管路中，其中从所述笫一压缩 机通过到第二压缩机的制冷剂与冷凝物交换热量，由此从所述第一压缩 机通过到所述第二压缩机的制冷剂被冷凝物冷却。
28、 如权利要求27所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，制冷 剂是二氧化碳.
29、 如权利要求27所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，所述 中间冷却器包括结合了具有与冷凝物相接触的外部换热表面的制冷剂输 送通道的换热装置。
30、 如权利要求29所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，中间 冷却器换热装置选自包括板式换热器、管状换热器和浸没盘管换热器的 组中。
31、 如权利要求27所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其进一步包括可操 作地与受热换热器相关联的冷凝物收集器，用于收集从含水分气体冷凝 的冷凝物。
32、 如权利要求27所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其进一步包括泵， 用来将冷凝物从冷凝物收集器供应到中间冷却器。
33、 如权利要求27所述的制冷剂蒸汽压缩系统，其特征在于，中间冷却器包括可操作地与受热换热器相关联的冷凝物收集器，用于收集从 含水分气体冷凝的冷凝物，且中间冷却器换热装置是浸没在所述冷凝物 收集器内的冷凝物中的制冷剂输送通道。
全文摘要
一种制冷剂蒸汽压缩系统，其包括相对于制冷剂流动以串联关系布置在制冷剂回路中的第一压缩装置和第二压缩装置、适于冷却从第一压缩装置到第二压缩装置经过的制冷剂的中间冷却器。蒸发器被装设在制冷剂回路中，其中制冷剂从含水分气体诸如空气接收热量。从气体冷凝出的湿气所形成的冷凝物被收集并供应到中间冷却器用于冷却从第一压缩装置流到第二压缩装置的制冷剂。
文档编号F25B1/10GK101292127SQ200680039231
公开日2008年10月22日 申请日期2006年8月21日 优先权日2006年8月21日
发明者A·利夫森, M·F·塔拉斯 申请人:开利公司