二次节流中间完全冷却的制冷系统的制作方法

本实用新型涉及制冷技术领域，更具体的说，是涉及一种采用热泵除霜的具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却的双级压缩制冷系统。

背景技术：

在冷库中,当换热器冷却表面被霜层覆盖时,若不及时清除,则积霜将使压缩机吸气温度降低,排气温度上升,并堵塞空气通道,减少传热面积,空气的流动阻力显著增加,换热效率剧烈降低,制冷装置运行性能下降。除霜效果的优劣亦是充分发挥冷库的设备能力、减少大修费用、节约用电和保证食品质量的关键。

现有的冷库中蒸发器除霜方法主要有：电加热法、淋水法、逆循环除霜法等。其中，电加热法和淋水法两种除霜法除霜都是外部加热霜层,霜是从外向里融化,所以实际上除霜的热量比理论值大得多，这种除霜法耗能多，运行成本较高，从安全稳定与节能上考虑,现在已很少使用。逆循环除霜法热量来源于室外环境与压缩机的耗功，通过改变四通换向阀的连接方式，暂时改变整个制冷系统的工质的流动方向，进而改变热量的转移方向，使蒸发器转变为冷凝器，为蒸发器加热达到除霜效果，但是此时制冷循环在除霜时停止，所有蒸发器不能持续制冷。逆循环除霜法除霜效率高，节能可靠。但是,这种除霜法只适用于结构简单的单级压缩制冷系统，对于蒸发温度较低的双级压缩制冷系统而言，由于冷库温度较低，采用逆循环为蒸发器除霜时，如果整个制冷系统逆向运行，冷库所有的蒸发器都切换成冷凝器，由于蒸发器表面温度与冷库内温度之间的温差较大，除霜时间较长，冷库的温度波动较大，会造成食品干耗，造成经济损失。因此,为使双级压缩系统保持高效率运行,必须对蒸发器进行有序、高效地除霜。

目前，双级压缩制冷系统中有效除霜的方法有单级压缩热泵循环法，即在原来双级压缩制冷系统上将连接蒸发器进出口的管路分为制冷支路和除霜支路，蒸发器进口除霜管道连接高压级压缩机或低压级压缩机的排气端，蒸发器出口连接容积较大的气液分离器。蒸发器需要制冷时，通过阀门的切换，使制冷支路接通蒸发器，蒸发器制冷。蒸发器需要除霜时，通过阀门的切换，使除霜支路接通蒸发器，为蒸发器除霜。由于这种除霜方法在除霜时运行单级压缩热泵循环，双级压缩制冷循环转单机压缩热泵除霜循环时，参与单级压缩热泵循环除霜的压缩机工作的压差急剧增加，会对压缩机造成冲击，损害压缩机，且这种单级压缩热泵除霜循环进入蒸发器除霜的工质温度低，除霜速度慢，蒸发器周围热量扩散的时间长，导致除霜效率降低；另外在为蒸发器除霜时，被蒸发器冷凝完的大量液体工质流入气液分离器，这些液体工质经过长期积累，极易被低压级压缩机吸入，形成压缩机湿压缩，造成压缩机损害，形成经济损失。

另外，现有的冷库一般只能实现单一制冷温度，根据使用需要提供冷藏间或冻结间的冷量，使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种采用热泵循环为低温蒸发器轮档除霜，温度波动小，运行稳定，同时，能够提供冷藏间与冻结间的冷量的二次节流中间完全冷却的双级压缩制冷系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种采用热泵除霜的二次节流中间完全冷却的制冷系统，包括高压级压缩机组、冷凝器、第一节流阀、中间冷却器及多组低压级单元；每个所述低压级单元包括低压级压缩机、第一四通换向阀、第二节流阀、低温蒸发器、中温蒸发器、第一单向阀及第二单向阀，所述低压级压缩机的吸气端与所述第一四通换向阀的第四接口连接，所述低压级压缩机的排气端与所述第一四通换向阀的第二接口连接，所述第一四通换向阀的第三接口分别与所述第一单向阀的进口及所述第二单向阀的出口连接，所述第一四通换向阀的第一接口通过所述低温蒸发器与所述第二节流阀的第一接口连接，在多组所述低压级单元中，所述第二节流阀的第二接口与所述中温蒸发器的第二接口并联在一起并与所述中间冷却器的出液口连接，所述中温蒸发器的第一接口并联在一起并与所述中间冷却器的第一进气口连接，所述第一单向阀的出口并联在一起后与所述中间冷却器的第二进气口连接，所述第二单向阀的进口并联在一起并分别与所述高压级压缩机组的吸气端及所述中间冷却器的出气口连接；所述高压级压缩机组的排气端经所述冷凝器、第一节流阀与所述中间冷却器的进液口连接。

所述高压级压缩机组包括一台或多台高压级压缩机，当采用多台高压级压缩机时，每台所述高压级压缩机的吸气接口并联作为所述高压级压缩机组的吸气端，每台所述高压级压缩机的排气接口并联作为所述高压级压缩机组的排气端。

所述低压级单元的数量为至少三个。

一种二次节流中间完全冷却的制冷系统，包括高压级压缩机组、冷凝器、第一节流阀、中间冷却器及多组低压级单元；每个所述低压级单元包括低压级压缩机、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第二节流阀、低温蒸发器、中温蒸发器、第一单向阀及第二单向阀，所述低压级压缩机的吸气端与所述第一四通换向阀的第四接口连接，所述低压级压缩机的排气端与所述第一四通换向阀的第二接口连接，所述第一四通换向阀的第三接口分别与所述第一单向阀的进口及所述第二单向阀的出口连接，所述第一四通换向阀的第一接口经所述低温蒸发器与所述第二节流阀的第一接口连接，所述第二节流阀的第二接口与所述第二四通换向阀的第二接口连接，所述中温蒸发器的第二接口与所述第二四通换向阀的第三接口连接，在多组所述低压级单元中，所述中温蒸发器的第一接口并联在一起并与所述中间冷却器的第一进气口连接，所述第二四通换向阀的第一接口与第四接口并联在一起并与所述中间冷却器的出液口连接；所述第一单向阀的出口并联在一起并与所述中间冷却器的第二进气口连接，所述第二单向阀的进口并联在一起并分别与所述高压级压缩机组的吸气端和所述中间冷却器的出气口连接；所述高压级压缩机组的排气端经所述冷凝器、第一节流阀与所述中间冷却器的进液口连接。

一种二次节流中间完全冷却的制冷系统，包括高压级压缩机组、冷凝器、第一节流阀、中间冷却器、第三四通换向阀及多个低压级单元；每个低压级单元包括低压级压缩机、第一四通换向阀、第二节流阀、低温蒸发器、中温蒸发器、第一单向阀及第二单向阀，所述低压级压缩机的吸气端与所述第一四通换向阀的第四接口连接，所述低压级压缩机的排气端与所述第一四通换向阀的第二接口连接，所述第一四通换向阀的第三接口分别与所述第一单向阀的进口及所述第二单向阀的出口连接，所述第一四通换向阀的第一接口经所述低温蒸发器与所述第二节流阀的第一接口连接；多组所述低压级单元中，所述中温蒸发器的第一接口并联在一起并与所述中间冷却器的第一进气口连接，所述第二节流阀的第二接口与所述中温蒸发器的第二接口并联在一起并与所述中间冷却器的出液口连接，所述第一单向阀的出口并联在一起并与所述第三四通换向阀的第二接口连接，所述第二单向阀的进口并联在一起并分别与所述高压级压缩机组吸气端及与所述第三四通换向阀的第三接口连接，所述第三四通换向阀的第一接口与所述中间冷却器的第二进气口连接，所述第三四通换向阀的第四接口与所述中间冷却器的出气口连接；所述高压级压缩机组的排气端经所述冷凝器、第一节流阀与所述中间冷却器的进液口连接。

一种二次节流中间完全冷却的制冷系统，包括高压级压缩机组、冷凝器、第一节流阀、第三四通换向阀、中间冷却器及多个低压级单元；每个所述低压级单元包括低压级压缩机、第一四通换向阀、第二四通换向阀、第二节流阀、低温蒸发器、中温蒸发器、第一单向阀及第二单向阀，所述低压级压缩机的吸气端与所述第一四通换向阀的第四接口连接，所述低压级压缩机的排气端与所述第一四通换向阀的第二接口连接，所述第一四通换向阀的第三接口分别与所述第一单向阀的进口及所述第二单向阀的出口连接，所述第一四通换向阀的第一接口经所述低温蒸发器与所述第二节流阀第一接口连接，所述第二节流阀的第二接口与所述第二四通换向阀的第二接口连接；所述中温蒸发器的第一接口并联在一起并与所述中间冷却器的第一进气口连接，所述中温蒸发器的另一端与所述第二四通换向阀的第三接口连接，所述第二四通换向阀的第一接口及第四接口并联在一起并与所述中间冷却器的出液口连接；所述第一单向阀的出口并联在一起并与所述第三四通换向阀的第二接口连接，所述第二单向阀的进口并联在一起并分别与所述高压级压缩机组吸气端和所述第三四通换向阀的第三接口连接，所述第三四通换向阀的第一接口与所述中间冷却器第二进气口连接，所述第三四通换向阀的第四接口与所述中间冷却器的出气口连接；所述高压级压缩机组的排气端经所述冷凝器、第一节流阀与所述中间冷却器的进液口连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用热泵除霜制冷系统,当有低压级单元中低温蒸发器除霜时，通过阀门切换，实现低压级单元的制冷与除霜模式的转换，在除霜模式下，实现除霜功能的低压级压缩机转换成高压级压缩机运行，除霜循环与制冷循环均是双级压缩循环，进而形成一个动态制冷系统，使用更灵活方便，除霜效率高，节约了能源。

2、本实用新型的制冷系统除霜的低压级单元中低压级压缩机可以吸入不经过中间冷却器冷却的中压过热蒸气，中压过热蒸气经除霜低压级单元低压压缩机吸入压缩排出的更高温度的热气，进入除霜低压级单元低温蒸发器的工质温度更高，除霜效果更好，除霜速度更快。当所有低压级单元中低温蒸发器都不需要除霜时，通过阀门切换，高压级压缩机吸入经过中间冷却器冷却的中压饱和蒸气，中压饱和蒸气经高压级压缩机吸入压缩排出的热气温度较低，冷凝效果好，制冷效率高。

3、本实用新型的制冷系统中，低压级单元中的蒸发器除霜时低压级压缩机转换为高压级压缩机运行，低压级单元的除霜循环工作在中压与高压之间，低压级单元由制冷循环转变为除霜循环时，低压级单元中的压缩机吸排气间工作的压差变化较小，压缩机的散热更好，有利于保护压缩机。

4、本实用新型的制冷系统，低压级单元中的蒸发器除霜的热量来源于制冷低压级单元中的蒸发器与压缩机的输入功，除霜时的热量供应充足，不受限制，可以充分除霜，除霜效率更高，更适用于大型的双级压缩制冷系统中。

5、本实用新型的制冷系统中，采用低压级压缩机热泵循环为低温蒸发器轮档除霜，同时，在除霜过程中，低压级压缩机依次转换为高压级压缩机运行，便于高低压级压缩机润滑油回油均匀，高低压级压缩机磨损程度均匀，高低压级压缩机磨损程度均匀。系统简单，效率高。与单独设置除霜蒸发器及单独除霜支路的制冷系统相比，结构更简单，降低了系统初投资。

6、本实用新型的制冷系统中的低温蒸发器除霜采用逆循环热泵除霜法，从霜层内部加热,霜容易从冷却表面脱落,所以实际上除霜的热量比理论值小得多。同时,霜层融化由内到外,在除霜初期没有水蒸气向蒸发器外逸出。只有当霜融化脱落后,肋管上的热才向外辐射,但此时除霜阶段也趋于结束,因此与库内及周围围护结构的换热量少,其除霜效率比较高。

7、本实用新型的制冷系统中高压级压缩机个数不限，低压级单元个数为三个以上，可以根据不同的工况要求，不同的冷量需求，实现高低压级变流量循环，匹配出高低压级级间最佳容量比。

8、本实用新型采的制冷系统可同时制取两种蒸发温度下的制冷量，特别适合应用于冷库系统中同时提供冷藏间与冻结间的冷量。

9、本实用新型的制冷系统当有低压级单元中低温蒸发器除霜时，除霜低压级单元低温蒸发器除霜的热量来源为中压过热气体。即除霜低压级单元中低压级压缩机直接从制冷低压级单元低压级压缩机排气端吸入过热度较高的中压蒸气，除霜低压级单元低压级压缩机排出的高压工质温度更高，进入除霜低压级单元低温蒸发器的工质温度更高，除霜效果更好，除霜速度更快。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例1的热气除霜的非满液型二次节流中间完全冷却的制冷系统的结构原理图；

图2所示为本实用新型实施例2的热气除霜的满液型二次节流中间完全冷却的制冷系统的结构原理图；

图3所示为本实用新型实施例3的高温热气除霜的非满液型二次节流中间完全冷却的制冷系统的结构原理图；

图4所示为本实用新型实施例4的高温热气除霜的满液型二次节流中间完全冷却的制冷系统的结构原理图；

图5所示为中间冷却器接口示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的设计要点为：一个低压级压缩机串一个低温蒸发器，除霜时，通过阀门切换，低压级压缩机变为高压级压缩机，原来的高压级压缩机可以部分停机或全部停机不用，使来自实现制冷功能的低压级压缩机的中压过热蒸气或来自中间冷却器的中压饱和蒸气被除霜的低压级压缩机吸入，经压缩后进入待除霜的低温蒸发器，除霜的蒸发器转换为双级压缩冷凝器。逐个(或组)除霜，除霜完后，通过阀门切换进行各个蒸发器制冷。具体技术方案如：

本实用新型中，高压级压缩机组中的高压级压缩机数量为一台或多台，低压级单元数量至少为三个。当高压级压缩机数量为1台，低压级单元为三个时，要实现逆循环除霜需要高压级压缩机停机。附图为高压级压缩机组中含有高压级压缩机2个，低压级单元为4个，如果一个低压级单元除霜时两台高压级压缩机全部停机，则高低压级运行配比为1：3，如果一个低压级单元除霜时一台高压级压缩机运行另一台停机，则高低压级运行配比为2：3。如果高压级压缩机组中有3台高压级压缩机，低压级单元6个，除霜时，高低压级运行配比种类更多。在除霜过程中，高压级压缩机是否停机或部分停机根据高低压级机头配比、具体工况以及除霜质量等确定。

本实用新型采用热泵除霜的具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却的制冷系统中，当有低压级单元中低温蒸发器除霜时，根据制冷低压级单元第二节流阀前与中温蒸发器中压工质的状态分为满液供液型与非满液供液型。其中，满液供液型的系统中进入低温蒸发器与中温蒸发器的工质干度低，换热效率高，低温蒸发器与中温蒸发器需要的换热器面积小。非满液供液型的系统结构简单，零部件较少，成本更低。同时，本实用新型的制冷系统中，除霜时对应的低压级压缩机可以从中间冷却器吸入中压饱和蒸气，也可以吸入不经过中间冷却器冷却的中压过热度更高的蒸气。实施例1和实施例2中，实现除霜功能的低压级单元中的低温压缩机吸收来自中间冷却器的中压饱和蒸气经压缩后实现除霜，实施例3和实施例4中，实现除霜功能的低压级单元中的低温压缩机吸收来自实现制冷功能的低压级压缩机的中压过热度更大的蒸气经压缩后进行除霜。中压过热蒸气经除霜低压级单元低压压缩机吸入压缩排出的更高温度的热气，进入除霜低压级单元低温蒸发器的工质温度更高，除霜效果更好，除霜速度更快。具体技术方案如下：

实施例1

本实用新型热气除霜的满液型二次节流中间完全冷却的制冷系统的结构原理图如图1所示，包括高压级压缩机组、冷凝器5、第一节流阀4-1、中间冷却器3及多组低压级单元。本实施例中，所述高压级压缩机组包括一台或多台高压级压缩机1-2，当采用多台高压级压缩机1-2时，每台所述高压级压缩机1-2的吸气接口并联作为所述高压级压缩机组的吸气端，每台所述高压级压缩机1-2的排气接口并联作为所述高压级压缩机组的排气端。所述低压级单元可用于制冷循环或除霜循环，每个所述低压级单元包括低压级压缩机1-1、第一四通换向阀2-1、第二节流阀4-2、低温蒸发器6-1、中温蒸发器6-2、第一单向阀7-1及第二单向阀7-2，所述低压级压缩机1-1的吸气端与所述第一四通换向阀2-1的第四接口连接，所述低压级压缩机1-1的排气端与所述第一四通换向阀2-1的第二接口连接，所述第一四通换向阀2-1的第三接口分别与所述第一单向阀7-1的进口及所述第二单向阀7-2的出口连接，所述第一四通换向阀2-1的第一接口通过所述低温蒸发器6-1与所述第二节流阀的的第一接口连接，在多组所述低压级单元中，所述第二节流阀4-2的第二接口与所述中温蒸发器6-2的第二接口并联在一起并与所述中间冷却器3的出液口连接，所述中温蒸发器6-2的第一接口并联在一起并与所述中间冷却器3的第一进气口连接，所述第一单向阀7-1的出口并联在一起后与所述中间冷却器3的第二进气口连接，所述第二单向阀7-2的进口并联在一起并分别与所述高压级压缩机组的吸气端及所述中间冷却器3的出气口连接；所述高压级压缩机组的排气端经所述冷凝器5、第一节流阀4-1与所述中间冷却器3的进液口连接。

当低压级单元中低温蒸发器都不需要除霜时，所有低压级单元用于制冷循环，即所有低压级单元实现制冷功能。实现制冷功能的低压级单元中，所述第一四通换向阀2-1的第一接口与第四接口连接，第一四通换向阀2-1的第二接口与第三接口连接。具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环热力过程如下：实现制冷功能的低压级单元中，低压级压缩机1-1经所述第一四通换向阀2-1从所述低温蒸发器6-1中吸入低压蒸气，工质经所述低压级压缩机1-1压缩升压后变为中压过热蒸气，之后经所述第一四通换向阀2-1、第一单向阀7-1及中间冷却器3的第二进气口3-2被排入所述中间冷却器3冷却。所述高压级压缩机组从所述中间冷却器3的出气口3-3吸入中压饱和蒸气，蒸气经所述高压级压缩机组压缩升压变为高压过热蒸气后被排入所述冷凝器5中冷凝为高压液体，液体经所述第一节流阀4-1节流降压变为中压湿蒸气通过所述中间冷却器3的进液口3-4进入所述中间冷却器；所述中间冷却器3中的中压液体工质一部分蒸发吸热，冷却所述中间冷却器第二进气口3-2进来的中压过热蒸气。从所述中间冷却器出液口3-5流出的中压饱和液体工质分为两部分，一部分从所述中间冷却器出液口3-5流出的中压饱和液体工质进入所述中温蒸发器6-2中蒸发，吸收中温冷库中的热量，产生中温制冷现象，从所述中温蒸发器6-2出来的中压饱和蒸气通过所述中间冷却器3的第一进气口3-1回到所述中间冷却器，另一部分从所述中间冷却器出液口3-5流出的中压饱和液体工质经所述第二节流阀4-2节流降压变为低压湿蒸气进入所述低温蒸发器6-1中蒸发，吸收低温冷库中的热量，产生低温制冷现象，从所述低温蒸发器6-1中出来的低压蒸气经所述第一四通换向阀2-1回到所述低压级压缩机1-1吸气端，完成具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环。

当有低压级单元中的低温蒸发器需要除霜时，对应的低压级单元实现除霜功能，其余的低压级单元实现制冷功能。实现制冷功能的低压级单元的热力循环过程不变。实现除霜功能的低压级单元中，所述第一四通换向阀2-1的第一接口与第二接口连接、第三接口与第四接口连接。实现制冷功能的低压级单元中，所述第一四通换向阀2-1的第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接，使得实现除霜功能的低压级单元中的低压级压缩机转换成高压级压缩机。在实现除霜功能的低压级单元中，所述低温蒸发器6-1的除霜热力过程如下：所述低压级压缩机1-1经所述第一四通换向阀2-1和第二单向阀7-2从所述中间冷却器的出气口3-3吸入中压饱和蒸气，蒸气经所述低压级压缩机1-1压缩升压后变为高压过热蒸气经第一四通换向阀2-1进入所述低温蒸发器6-1中冷凝，加热所述低温蒸发器6-1，实现低温蒸发器6-1的除霜，被冷凝成的高压液体工质经所述第二节流阀4-2节流降压变为中压湿蒸气与从所述中间冷却器的出液口3-5流出的中压液体混合，混合成湿蒸气分别进入所有低压级单元对应的中温蒸发器6-2及实现制冷功能的低压级单元对应的第二节流阀4-2中，完成采用低压级压缩机热泵循环除霜的具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环。

实施例2

本实用新型热气除霜的满液型二次节流中间完全冷却的制冷系统的结构原理图如图2所示，包括高压级压缩机组、冷凝器5、第一节流阀4-1、中间冷却器3及多组低压级单元。本实施例中，所述高压级压缩机组包括一台或多台高压级压缩机1-2，当采用多台高压级压缩机1-2时，每台所述高压级压缩机1-2的吸气接口并联作为所述高压级压缩机组的吸气端，每台所述高压级压缩机1-2的排气接口并联作为所述高压级压缩机组的排气端。所述低压级单元可用于制冷循环或除霜循环，每个所述低压级单元包括低压级压缩机1-1、第一四通换向阀2-1、第二四通换向阀2-2、第二节流阀4-2、低温蒸发器6-1、中温蒸发器6-2、第一单向阀7-1及第二单向阀7-2，所述低压级压缩机1-1的吸气端与所述第一四通换向阀2-1的第四接口连接，所述低压级压缩机1-1的排气端与所述第一四通换向阀2-1的第二接口连接，所述第一四通换向阀2-1的第三接口分别与所述第一单向阀7-1的进口及所述第二单向阀7-2的出口连接，所述第一四通换向阀2-1的第一接口经所述低温蒸发器6-1与所述第二节流阀4-2的第一接口连接，所述第二节流阀4-2的第二接口与所述第二四通换向阀2-2的第二接口连接，所述中温蒸发器6-2的第二接口与所述第二四通换向阀2-2的第三接口连接，在多组所述低压级单元中，所述中温蒸发器6-2的第一接口并联在一起并与所述中间冷却器3的第一进气口3-1连接，所述第二四通换向阀2-2的第一接口与第四接口并联在一起并与所述中间冷却器3的出液口3-5连接；所述第一单向阀7-1的出口并联在一起并与所述中间冷却器3的第二进气口3-2连接，所述第二单向阀7-2的进口并联在一起并分别与所述高压级压缩机组的吸气端和所述中间冷却器3的出气口3-3连接；所述高压级压缩机组的排气端经所述冷凝器5、第一节流阀4-1与所述中间冷却器3的进液口3-4连接。

当所有低压级单元中的低温蒸发器6-1都不需要除霜时，所有的低压级单元用于制冷循环，实现制冷功能。实现制冷功能的低压级单元中，所述第一四通换向阀2-1的第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接，所述第二四通换向阀2-2的第一接口与第二接口连接、第三接口与第四接口连接。具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环热力过程如下：实现制冷功能的低压级单元中，低压级压缩机1-1经所述第一四通换向阀2-1从所述低温蒸发器6-1中吸入低压蒸气，工质经所述低压级压缩机1-1压缩升压后变为中压过热蒸气，之后经所述第一四通换向阀2-1、第一单向阀7-1及中间冷却器3的第二进气口3-2被排入所述中间冷却器3冷却；所述高压级压缩机组中的高压级压缩机1-2从所述中间冷却器3的出气口3-3吸入中压饱和蒸气，蒸气经所述高压级压缩机1-2压缩升压变为高压过热蒸气后进入所述冷凝器5中冷凝为高压液体，高压液体经所述第一节流阀4-1节流降压变为中压湿蒸气通过所述中间冷却器3的进液口3-4进入所述中间冷却器3；所述中间冷却器3中的中压液体工质一部分蒸发吸热，冷却所述中间冷却器3第二进气口3-2进来的中压过热蒸气。从中间冷却器3出液口3-5流出的中压饱和液体工质分为两部分，一部分中压饱和液体工质经第二四通换向阀2-2进入所述中温蒸发器6-2中蒸发，吸收中温冷库中的热量，产生中温制冷现象，从所述中温蒸发器6-2出来的中压饱和蒸气通过所述中间冷却器3的第一进气口3-1回到所述中间冷却器3；另一部分从所述中间冷却器3出液口3-5出来的中压饱和液体工质经所述第二四通换向阀2-2进入第二节流阀4-2，经第二节流阀4-2节流降压变为低压湿蒸气进入所述低温蒸发器6-1中蒸发，吸收低温冷库中的热量，产生低温制冷现象，从所述低温蒸发器6-1中出来的低压蒸气经所述第一四通换向阀2-1回到所述低压级压缩机1-1吸气端，完成具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环。

当有低压级单元中低温蒸发器需要除霜时，对应的低压级单元实现除霜功能，其余的低压级单元实现制冷功能。用于实现制冷功能的低压级单元中第一四通换向阀2-1和第二四通换向阀2-2的连接接口及热力循环过程不变。用于实现除霜功能的低压级单元中，所述第一四通换向阀2-1的第一接口与第二接口连接、第三接口与第四接口连接，所述第二四通换向阀2-2的第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接，使得实现除霜功能的低压级单元中的低压级压缩机转换成高压级压缩机。实现除霜功能的低压级单元中所述低温蒸发器除霜热力过程如下：实现除霜功能的低压级单元中，所述低压级压缩机1-1经所述第一四通换向阀2-1及第二单向阀7-2从所述中间冷却器3的出气口3-3吸入中压饱和蒸气，蒸气经所述低压级压缩机1-1压缩升压后变为高压过热蒸气被排入所述低温蒸发器6-1中冷凝，加热所述低温蒸发器6-1，产生所述低温蒸发器6-1的除霜现象，被冷凝成的高压液体工质经所述第二节流阀4-2节流降压变为中压湿蒸气，湿蒸气经第二四通换向阀2-2进入所述中温蒸发器6-2蒸发，完成采用低压级压缩机热泵循环除霜的具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环。

实施例3

本实用新型高温热气除霜的非满液型二次节流中间完全冷却的制冷系统的结构原理图如图3所示，包括高压级压缩机组、冷凝器5、第一节流阀4-1、中间冷却器3、第三四通换向阀2-3及多个低压级单元。本实施例中，所述高压级压缩机组包括一台或多台高压级压缩机1-2，当采用多台高压级压缩机1-2时，每台所述高压级压缩机1-2的吸气接口并联作为所述高压级压缩机组的吸气端，每台所述高压级压缩机1-2的排气接口并联作为所述高压级压缩机组的排气端。所述低压级单元可用于制冷循环或除霜循环，每个低压级单元包括低压级压缩机1-1、第一四通换向阀2-1、第二节流阀4-2、低温蒸发器6-1、中温蒸发器6-2、第一单向阀7-1及第二单向阀7-2，所述低压级压缩机1-1的吸气端与所述第一四通换向阀2-1的第四接口连接，所述低压级压缩机1-1的排气端与所述第一四通换向阀2-1的第二接口连接，所述第一四通换向阀2-1的第三接口分别与所述第一单向阀7-1的进口及所述第二单向阀7-2的出口连接，所述第一四通换向阀2-1的第一接口经所述低温蒸发器6-1与所述第二节流阀4-2的第一接口连接；多组所述低压级单元中，所述中温蒸发器6-2的第一接口并联在一起并与所述中间冷却器3的第一进气口3-1连接，所述第二节流阀4-2的第二接口与所述中温蒸发器6-2的第二接口并联在一起并与所述中间冷却器3的出液口3-5连接，所述第一单向阀7-1的出口并联在一起并与所述第三四通换向阀2-3的第二接口连接，所述第二单向阀7-2的进口并联在一起并分别与所述高压级压缩机组吸气端及与所述第三四通换向阀2-3的第三接口连接，所述第三四通换向阀2-3的第一接口与所述中间冷却器3的第二进气口3-2连接，所述第三四通换向阀2-3的第四接口与所述中间冷却器3的出气口3-3连接；所述高压级压缩机组的排气端经所述冷凝器5、第一节流阀4-1与所述中间冷却器3的进液口3-4连接。

当低压级单元中低温蒸发器都不需要除霜时，所有低压级单元均用于制冷循环，实现制冷功能。所述第三四通换向阀2-3的第一接口与第二接口连接、第三接口与第四接口连接。实现制冷功能的低压级单元中，所述第一四通换向阀2-1的第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接。具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环热力过程如下：实现制冷功能的低压级单元中，低压级压缩机1-1经所述第一四通换向阀2-1从所述低温蒸发器6-1中吸入低压蒸气，工质经所述低压级压缩机1-1压缩升压后变为中压过热蒸气，之后经所述第一四通换向阀2-1、第一单向阀7-1、第三四通换向阀2-3及中间冷却器3的第二进气口3-2进入所述中间冷却器3冷却。所述高压级压缩机组中的高压级压缩机1-2经第三四通换向阀2-3从所述中间冷却器3的出气口3-3吸入中压饱和蒸气，蒸气经所述高压级压缩机1-2压缩升压变为高压过热蒸气后进入所述冷凝器5中冷凝为高压液体，高压液体经所述第一节流阀4-1节流降压变为中压湿蒸气通过所述中间冷却器3的进液口3-4进入所述中间冷却器3；所述中间冷却器3中的中压液体工质一部分蒸发吸热，冷却所述中间冷却器3第二进气口3-2进来的中压过热蒸气。从所述中间冷却器3出液口3-5出来的中压饱和液体工质分为两部分，一部分中压饱和液体工质进入所述中温蒸发器6-2中蒸发，吸收中温冷库中的热量，产生中温制冷现象，从所述中温蒸发器6-2出来的中压饱和蒸气通过所述中间冷却器3的第一进气口3-1回到所述中间冷却器3；另一部分中压饱和液体工质经所述第二节流阀4-2节流降压变为低压湿蒸气进入所述低温蒸发器6-1中蒸发，吸收低温冷库中的热量，产生低温制冷现象，从所述低温蒸发器6-1中出来的低压蒸气经所述第一四通换向阀2-1回到所述低压级压缩机1-1吸气端，完成具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环。

当有低压级单元中低温蒸发器需要除霜时，对应的低压级单元为除霜循环，实现除霜功能，其余的低压级单元为制冷循环，实现制冷功能。实现制冷功能的低压级单元中的第一四通换向阀的连接接口及制冷热力循环过程不变。所述第三四通换向阀2-3第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接。实现除霜功能的低压级单元中，所述第一四通换向阀2-1第一接口与第二接口连接、第三接口与第四接口连接，使得实现除霜功能的低压级单元中的低压级压缩机转换成高压级压缩机。除霜低压级单元中所述低温蒸发器除霜热力过程如下：在实现除霜功能的低压级单元中，所述低压级压缩机1-1经所述第一四通换向阀2-1、第二单向阀7-2及第三四通换向阀2-3从实现制冷功能的低压级单元的低压级压缩机的排气端吸入中压过热蒸气，蒸气经实现除霜功能的低压级单元的低压级压缩机压缩升压后变为高压过热蒸气被排入所述低温蒸发器6-1中冷凝，加热所述低温蒸发器6-1，产生所述低温蒸发器6-1的除霜现象，被冷凝成的高压液体工质经所述第二节流阀4-2节流降压变为中压湿蒸气与从所述中间冷却器3出液口3-5出来的中压液体混合，混合成湿蒸气分别进入所有低压级单元的中温蒸发器6-2及实现制冷功能的低压级单元中的第二节流阀4-2中，进入所述中温蒸发器6-2的湿蒸气通过中间冷却器的第一进气口进入中间冷却器3中，完成采用低压级压缩机排出的高温热气除霜的具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环。

实施例4

本实用新型高温热气除霜的满液型二次节流中间完全冷却的制冷系统的结构原理图如图4所示，包括高压级压缩机组、冷凝器5、第一节流阀4-1、第三四通换向阀2-3、中间冷却器3及多个低压级单元。本实施例中，所述高压级压缩机组包括一台或多台高压级压缩机1-2，当采用多台高压级压缩机1-2时，每台所述高压级压缩机1-2的吸气接口并联作为所述高压级压缩机组的吸气端，每台所述高压级压缩机1-2的排气接口并联作为所述高压级压缩机组的排气端。所述低压级单元可用于制冷循环或除霜循环，每个所述低压级单元包括低压级压缩机1-1、第一四通换向阀2-1、第二四通换向阀2-2、第二节流阀4-2、低温蒸发器6-1、中温蒸发器6-2、第一单向阀7-1及第二单向阀7-2，所述低压级压缩机1-1的吸气端与所述第一四通换向阀2-1的第四接口连接，所述低压级压缩机1-1的排气端与所述第一四通换向阀2-1的第二接口连接，所述第一四通换向阀2-1的第三接口分别与所述第一单向阀7-1的进口及所述第二单向阀7-2的出口连接，所述第一四通换向阀2-1的第一接口经所述低温蒸发器6-1与所述第二节流阀4-2第一接口连接，所述第二节流阀4-2的第二接口与所述第二四通换向阀2-2的第二接口连接；所述中温蒸发器6-2的第一接口并联在一起并与所述中间冷却器3的第一进气口3-1连接，所述中温蒸发器6-2的另一端与所述第二四通换向阀2-2的第三接口连接，所述第二四通换向阀2-2的第一接口及第四接口并联在一起并与所述中间冷却器3的出液口3-5连接；所述第一单向阀7-1的出口并联在一起并与所述第三四通换向阀2-3的第二接口连接，所述第二单向阀7-2的进口并联在一起并分别与所述高压级压缩机组吸气端和所述第三四通换向阀2-3的第三接口连接，所述第三四通换向阀2-3的第一接口与所述中间冷却器3第二进气口3-2连接，所述第三四通换向阀2-3的第四接口与所述中间冷却器3的出气口3-3连接；所述高压级压缩机组的排气端经所述冷凝器5、第一节流阀4-1与所述中间冷却器3的进液口3-4连接。

当低压级单元中低温蒸发器都不需要除霜时，所有低压级单元用于制冷循环，即所有低压级单元实现制冷功能。所述第三四通换向阀2-3的第一接口与第二接口连接、第三接口与第四接口连接，所述第一四通换向阀2-1的第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接，所述第二四通换向阀2-2的第一接口与第二接口连接、第三接口与第四接口连接。具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环热力过程如下：低压级压缩机1-1经所述第一四通换向阀2-1从所述低温蒸发器6-1中吸入低压蒸气，工质经所述低压级压缩机1-1压缩升压后变为中压过热蒸气，之后经所述第一四通换向阀2-1、第一单向阀7-1、第三四通换向阀2-3及中间冷却器3的第二进气口3-2被排入所述中间冷却器3冷却；所述高压级压缩组中的高压级压缩机机1-2经第三四通换向阀2-3从所述中间冷却器3的出气口3-3吸入中压饱和蒸气，蒸气经所述高压级压缩机1-2压缩升压变为高压过热蒸气后被排入所述冷凝器5中冷凝为高压液体，高压液体经所述第一节流阀4-1节流降压变为中压湿蒸气通过所述中间冷却器3的进液口3-4进入所述中间冷却器3。所述中间冷却器3中的中压液体工质一部分蒸发吸热，冷却所述中间冷却器3第二进气口3-2进来的中压过热蒸气。从所述中间冷却器3出液口3-5出来的中压饱和液体工质分为两部分，一部分中压饱和液体工质经第二四通换向阀2-2进入所述中温蒸发器6-2中蒸发，吸收中温冷库中的热量，产生中温制冷现象，从所述中温蒸发器6-2出来的中压饱和蒸气通过所述中间冷却器3的第一进气口3-1回到所述中间冷却器3；另一部分从所述中间冷却器3出液口3-5出来的中压饱和液体工质经所述第二四通换向阀2-2及第二节流阀4-2节流降压变为低压湿蒸气进入所述低温蒸发器6-1中蒸发，吸收低温冷库中的热量，产生低温制冷现象，从所述低温蒸发器6-1中出来的低压蒸气经所述第一四通换向阀2-1回到所述低压级压缩机1-1吸气端，完成具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环。

当有低压级单元中低温蒸发器需要除霜时，对应的低压级单元实现除霜功能，其余的低压级单元实现制冷功能。实现制冷功能的低压级单元中的第一四通换向阀和第二四通换向阀的连接接口及热力循环不变。所述第三四通换向阀2-3第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接。除霜低压级单元中，所述第一四通换向阀2-1第一接口与第二接口连接、第三接口与第四接口连接，所述第二四通换向阀2-2第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接，使得实现除霜功能的低压级单元中的低压级压缩机转换成高压级压缩机。除霜低压级单元中所述低温蒸发器除霜热力过程如下：除霜低压级单元中所述低压级压缩机1-1经所述第一四通换向阀2-1、第二单向阀7-2及第三四通换向阀2-3从实现制冷功能的低压级单元的低压级压缩机1-1的排气端吸入中压过热蒸气，蒸气经所述低压级压缩机1-1压缩升压后变为高压过热蒸气被排入所述低温蒸发器6-1中冷凝，加热所述低温蒸发器6-1，产生低温蒸发器6-1的除霜现象，被冷凝成的高压液体工质经所述第二节流阀4-2节流降压变为中压湿蒸气，湿蒸气经第二四通换向阀2-2进入实现除霜功能的低压级单元的中温蒸发器6-2蒸发，之后，与实现制冷功能的低压级单元中的中温蒸发器排出的工质一同通过中间冷却器的第一进气口3-1进入中间冷却器3中，完成采用低压级压缩机排出的高温热气除霜的具有中温蒸发器的二次节流中间完全冷却双级压缩制冷循环。

其中，所述低温压缩机和高温压缩机可以为涡旋压缩机、转子压缩机、螺杆压缩机和活塞压缩机中的任一种。

所述冷凝器为风冷冷凝器、水冷冷凝器或蒸发式冷凝器。

所述蒸发器为风冷式或溶液载冷式。

所述中间冷却器为板式换热器、套管式换热器或壳管式换热器。

所述第一节流阀和第二节流阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或孔板节流装置。

所述第一单向阀、第二单向阀、第一四通换向阀、第二四通换向阀和第三四通换向阀为现有技术，在系统中可以用电磁阀、手阀、三通换向阀代替。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。