超低温制冷系统的制作方法

本发明涉及制冷设备，特别是涉及一种超低温制冷系统。

背景技术：

1、随着工业产品对质量要求的提高，要求生产出的产品在投入市场前要进行模拟试验，且要求试验能够完全真实地模拟产品在使用过程中的真实情况。高低温试验箱广泛应用于军事、汽车、船、电工、电子产品，以及其元器件，及其它材料在低温的环境下贮存、运输、使用时的适应性试验。高低温试验箱中的温度变化通过超低温制冷系统实现。

2、超低温制冷系统一般包括一级制冷回路、二级制冷回路以及冷凝蒸发器，所述一级制冷回路与二级制冷回路之间通过冷凝蒸发器实现复叠制冷，以使试验箱内的温度达到所要求的温度。在二级制冷回路中包括二级制冷压缩机及二级蒸发器，二级制冷压缩机主要将吸入的低压冷媒气体提升为高压冷媒气体，由于压缩机需要冷冻油来润滑，这样二级制冷压缩机在输出高压冷媒气体的同时输出部分冷冻油，该部分冷冻油随着冷媒到达二级蒸发器中，由于在实际应用中二级蒸发器所处地势比二级制冷压缩机所处地势低，二级蒸发器与二级制冷压缩机之间的回气管道内压力非常低，以至于二级制冷压缩机无法将二级蒸发器内的冷冻油回抽，长期往复，二级制冷压缩机内的冷冻油会逐渐转移至二级蒸发器内，容易导致二级制冷压缩机因缺少冷冻油润滑而损坏，从而影响超低温制冷系统工作。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种超低温制冷系统。

2、一种超低温制冷系统，包括：

3、一级制冷回路；

4、二级制冷回路，所述二级制冷回路包括二级制冷压缩机及二级蒸发器；

5、冷凝蒸发器，所述一级制冷回路与所述二级制冷回路之间通过所述冷凝蒸发器实现复叠制冷；以及

6、回油回路，所述回油回路包括收集油罐以及回油泵，所述收集油罐的进油端与所述二级蒸发器底部的出油端连接，所述收集油罐所处地势低于所述二级蒸发器所处地势，所述回油泵的进油端与所述收集油罐的出油端连接，所述回油泵的出油端与所述二级制冷压缩机的进油端连接。

7、上述超低温制冷系统，在制冷初级阶段，试验箱内的温度较高时，仅启动一级制冷回路对试验箱进行制冷预冷，待试验箱内温度下降至适当低温时，同时启动一级制冷回路及二级制冷回路，一级制冷回路对二级制冷回路进行冷凝，二级制冷回路对试验箱进行制冷，从而使超低温制冷系统的制冷温度范围达到-20℃～-100℃；由于收集油罐所处地势低于二级蒸发器所处地势，二级蒸发器内的冷冻油在重力作用下经二级蒸发器的出油端进入收集油罐中，待收集油罐内的冷冻油积累到一定量后，回油泵将收集油罐内的冷冻油回抽至二级制冷压缩机中，从而避免因二级制冷压缩机内冷冻油过少而导致停机的现象发生，有效延长超低温制冷系统的运行时间长度，同时，还能减少冷冻油的损耗，降低超低温制冷系统的运行成本；再者还能有效避免因冷冻油在二级蒸发器中堆积而影响冷媒蒸发效率，进而影响超低温制冷系统制冷效果的现象发生，确保超低温制冷系统的运行稳定性。

8、在其中一个实施例中，所述回油回路还包括储油罐，所述储油罐的进油端与所述回油泵的出油端连接，所述储油罐的出油端与所述二级制冷压缩机的进油端连接。储油罐的设置一方面能存储回油泵回抽的冷冻油，另一方面能确保二级制冷压缩机的冷冻油供应。

9、在其中一个实施例中，所述回油回路设置有回油电磁阀，所述回油电磁阀设于所述收集油罐及所述回油泵之间。

10、在其中一个实施例中，所述二级制冷回路还包括二级油分过滤器、二级冷凝器以及二级冷却管道，所述二级制冷压缩机、所述二级油分过滤器、所述二级冷凝器、所述冷凝蒸发器、所述二级冷却管道以及所述二级蒸发器形成二级冷却主路；所述二级油分过滤器的出油端与所述二级制冷压缩机的进油端连接。

11、在其中一个实施例中，所述二级制冷回路还包括二级干燥过滤器，所述二级干燥过滤器设于所述冷凝蒸发器及所述二级冷却管道之间。

12、在其中一个实施例中，所述二级制冷回路还包括泄压支路，所述泄压支路包括压力开关及排气阀，所述压力开关设于所述二级油分过滤器与所述二级制冷压缩机之间，所述排气阀的开关受所述压力开关控制。

13、在其中一个实施例中，所述二级制冷回路还包括回气支路，所述二级制冷回路还包括回气支路，所述回气支路包括汽液分离器及除液罐，所述汽液分离器设于所述二级冷凝器与所述二级制冷压缩机之间，所述除液罐设于所述汽液分离器与所述二级制冷压缩机之间。

14、在其中一个实施例中，所述一级制冷回路包括一级制冷压缩机、一级油分过滤器、一级冷凝器、一级干燥过滤器、一级冷却管道以及冷却控制阀，所述一级制冷压缩机、所述一级油分过滤器、所述一级冷凝器、所述一级干燥过滤器以及所述一级冷却管道形成一级冷却主路；所述一级油分过滤器的出油端与所述一级制冷压缩机的进油端连接，所述冷却控制阀设于所述一级干燥过滤器及所述一级冷却管道之间。

15、在其中一个实施例中，所述一级制冷回路还包括除湿支路，所述除湿支路与所述一级冷却主路并联，所述除湿支路包括除湿管道、除湿蒸发器、汽化器及除湿控制阀，所述除湿管道设于所述一级干燥过滤器及所述除湿蒸发器之间，所述汽化器设于所述除湿蒸发器及所述一级制冷压缩机之间，所述除湿控制阀设于所述一级干燥过滤器及所述除湿管道之间。

16、在其中一个实施例中，所述一级制冷回路还包括换热支路，所述换热支路与所述一级冷却主路并联，所述换热支路包括换热管道及换热控制阀，所述换热管道设于所述一级干燥过滤器与所述一级制冷压缩机之间，所述换热控制阀设于所述一级干燥过滤器与所述换热管道之间。

技术特征：

1.一种超低温制冷系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述回油回路还包括储油罐，所述储油罐的进油端与所述回油泵的出油端连接，所述储油罐的出油端与所述二级制冷压缩机的进油端连接。

3.根据权利要求1所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述回油回路设置有回油电磁阀，所述回油电磁阀设于所述收集油罐及所述回油泵之间。

4.根据权利要求1所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述二级制冷回路还包括二级油分过滤器、二级冷凝器以及二级冷却管道，所述二级制冷压缩机、所述二级油分过滤器、所述二级冷凝器、所述冷凝蒸发器、所述二级冷却管道以及所述二级蒸发器形成二级冷却主路；所述二级油分过滤器的出油端与所述二级制冷压缩机的进油端连接。

5.根据权利要求4所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述二级制冷回路还包括二级干燥过滤器，所述二级干燥过滤器设于所述冷凝蒸发器及所述二级冷却管道之间。

6.根据权利要求5所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述二级制冷回路还包括泄压支路，所述泄压支路包括压力开关及排气阀，所述压力开关设于所述二级油分过滤器与所述二级制冷压缩机之间，所述排气阀的开关受所述压力开关控制。

7.根据权利要求6所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述二级制冷回路还包括回气支路，所述回气支路包括汽液分离器及除液罐，所述汽液分离器设于所述二级冷凝器与所述二级制冷压缩机之间，所述除液罐设于所述汽液分离器与所述二级制冷压缩机之间。

8.根据权利要求1所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述一级制冷回路包括一级制冷压缩机、一级油分过滤器、一级冷凝器、一级干燥过滤器、一级冷却管道以及冷却控制阀，所述一级制冷压缩机、所述一级油分过滤器、所述一级冷凝器、所述一级干燥过滤器以及所述一级冷却管道形成一级冷却主路；所述一级油分过滤器的出油端与所述一级制冷压缩机的进油端连接，所述冷却控制阀设于所述一级干燥过滤器及所述一级冷却管道之间。

9.根据权利要求8所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述一级制冷回路还包括除湿支路，所述除湿支路与所述一级冷却主路并联，所述除湿支路包括除湿管道、除湿蒸发器、汽化器及除湿控制阀，所述除湿管道设于所述一级干燥过滤器及所述除湿蒸发器之间，所述汽化器设于所述除湿蒸发器及所述一级制冷压缩机之间，所述除湿控制阀设于所述一级干燥过滤器及所述除湿管道之间。

10.根据权利要求9所述的超低温制冷系统，其特征在于，所述一级制冷回路还包括换热支路，所述换热支路与所述一级冷却主路并联，所述换热支路包括换热管道及换热控制阀，所述换热管道设于所述一级干燥过滤器与所述冷凝蒸发器之间，所述换热控制阀设于所述一级干燥过滤器与所述换热管道之间。

技术总结
本发明涉及一种超低温制冷系统，包括一级制冷回路、二级制冷回路、冷凝蒸发器以及回油回路，所述二级制冷回路包括二级制冷压缩机及二级蒸发器；所述一级制冷回路与所述二级制冷回路之间通过所述冷凝蒸发器实现复叠制冷；所述回油回路包括收集油罐以及回油泵，所述收集油罐的进油端与所述二级蒸发器底部的出油端连接，所述收集油罐所处地势低于所述二级蒸发器所处地势，所述回油泵的进油端与所述收集油罐的出油端连接，所述回油泵的出油端与所述二级制冷压缩机的进油端连接。本发明有效延长超低温制冷系统的运行时间长度，减少冷冻油的损耗，降低超低温制冷系统的运行成本，确保超低温制冷系统的运行稳定性。

技术研发人员：汪国富,赵昌勤
受保护的技术使用者：广东宏阔试验设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13