分布式压缩制冷系统

本发明涉及制冷，尤其涉及一种分布式压缩制冷系统。

背景技术：

1、蒸汽压缩制冷循环系统由四个基本过程组成：工质压缩、工质冷却、工质节流、工质吸热。在工质冷却过程中，节流初始的温度、压力条件决定了节流后工质的干度，通常来讲，节流后工质的干度越低在相同的压缩功耗下产生的制冷量就越大，系统的性能系数就越高。为了能够改善工质节流前制冷剂的状态，通常采用的技术手段是对工质进行过冷处理，尽可能的减少工质与热汇环境的温差或将温度降低到热汇环境以下，在冷却过程中释放更多热量。然而一些工质由于其自身的物理特性，在常规利用自然热汇进行过冷的方法下已经很难改善其节流效果，于是如机械冷却、热电冷却等人工辅助冷却设备被附属在原有的制冷系统中，这大大增加了系统的复杂程度与成本。当前从系统原理与技术角度，对如co2和氟利昂等冷却问题突出的蒸汽压缩制冷系统，如何在工质冷却过程中寻求提高系统能效的途径已经陷入了瓶颈。

2、本发明的目的是针对如co2和氟利昂等蒸汽压缩制冷循环在节流后存在的干度过高的现象，有效改善工质在节流前的工质状态，从而在工质节流后大幅度降低工质干度，提高单位制冷量和制冷能效。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种分布式压缩制冷系统，通过对饱和液、过冷液或超临界状态的制冷工质进行二次增压和二次冷却的方式，使工质在节流后获得更低的干度，提高单位质量制冷量。

2、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，包括：

3、依次相连的压缩机、冷凝器、增压装置、冷却器、节流装置和蒸发器组成的冷却回路，制冷工质在所述冷却回路中循环流动，所述增压装置适于对流经所述冷凝器后的制冷工质进行二次增压，所述冷却器适于对流经所述增压装置后的制冷工质进行二次冷却，流入所述增压装置的制冷工质的状态为饱和液态、过冷液态或超临界态中的一种。

4、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，制冷工质流经所述第一压缩机压缩后进入所述第二压缩机，所述节流装置包括第一节流器和第二节流器，所述冷却器和所述蒸发器之间设置有中间冷却器，所述第二压缩机的第一进气口连通至所述中间冷却器的液面上方。

5、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述冷却器的第一出口与所述第一节流器连接，一部分制冷工质经所述第一节流器节流后流入所述中间冷却器冷却，所述中间冷却器内设置有盘管，所述冷却器的第二出口连接所述盘管，一部分制冷工质经所述盘管流经所述第二节流器进入所述蒸发器；

6、所述第一压缩机的排气口连通至所述中间冷却器的液面下方，或所述第一压缩机的排气口与所述第二压缩机的第二进气口连通。

7、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述中间冷却器设置于所述第一节流器和所述第二节流器之间，制冷工质经所述第一节流器进入所述中间冷却器冷却，并经所述第二节流器流入所述蒸发器；

8、所述第一压缩机的排气口连通至所述中间冷却器的液面下方，或所述第一压缩机的排气口与所述第二压缩机的第二进气口连通。

9、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述分布式压缩制冷系统还包括冷凝蒸发器，所述冷却回路包括一级冷却回路和二级冷却回路，所述一级冷却回路和所述二级冷却回路通过所述冷凝蒸发器实现热交换；

10、所述压缩机包括一级压缩机和二级压缩机，所述节流装置包括一级节流装置和二级节流装置，所述冷却器包括一级冷却器和二级冷却器，所述增压装置包括一级增压装置和二级增压装置。

11、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述一级冷却回路包括依次相连的所述一级压缩机、所述冷凝器、所述一级增压装置、所述一级冷却器、所述一级节流装置和所述冷凝蒸发器；

12、所述二级冷却回路包括依次相连的二级压缩机、所述冷凝蒸发器、所述二级节流装置和所述蒸发器。

13、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述冷凝蒸发器和所述二级节流装置之间设置有所述二级增压装置和所述二级冷却器，制冷工质经所述二级增压装置和所述二级冷却器后流入所述二级节流装置。

14、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述二级冷却回路包括依次相连的所述二级压缩机、所示冷凝蒸发器、所述二级增压装置、所述二级冷却器、所述二级节流装置和所述蒸发器；

15、所述一级冷却回路包括依次相连的所述一级压缩机、所述一级冷凝器、所述一级节流装置和所述冷凝蒸发器。

16、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述分布式压缩制冷系统还包括回热器，所述蒸发器出口的制冷工质经所述回热器过热后进入所述压缩机；

17、所述回热器设置于所述冷凝器和所述增压器之间，或所述回热器设置于所述冷却器和所述节流装置之间。

18、根据本发明实施例的分布式压缩制冷系统，所述节流装置为毛细管、膨胀阀、喷射器、膨胀机的至少一种。

19、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

20、本发明的实施例，提供一种分布式压缩制冷系统，包括依次相连的压缩机、冷凝器、增压装置、冷却器、节流装置和蒸发器组成的冷却回路，制冷工质在所述冷却回路中循环流动，所述增压装置适于对流经所述冷凝器后的制冷工质进行二次增压，所述冷却器适于对流经所述增压装置后的制冷工质进行二次冷却，流入所述增压装置的制冷工质的状态为饱和液态、过冷液态或超临界态中的一种。这样通过在传统蒸汽压缩制冷循环过程中增加二次增压和二次冷却过程改变了节流前的制冷工质状态，可以在原有的热汇环境不变的前提下实现工质的二次放热，利用制冷工质的温度压力特性关系，在最终冷却温度与传统系统形式基本相同的条件下，利用高压力下节流近似等焓的过程，使工质在节流后获得更低的干度，提高单位质量制冷量，提升系统制冷能效。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种分布式压缩制冷系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，制冷工质流经所述第一压缩机压缩后进入所述第二压缩机，所述节流装置包括第一节流器和第二节流器，所述冷却器和所述蒸发器之间设置有中间冷却器，所述第二压缩机的第一进气口连通至所述中间冷却器的液面上方。

3.根据权利要求2所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述冷却器的第一出口与所述第一节流器连接，一部分制冷工质经所述第一节流器节流后流入所述中间冷却器冷却，所述中间冷却器内设置有盘管，所述冷却器的第二出口连接所述盘管，一部分制冷工质经所述盘管流经所述第二节流器进入所述蒸发器；

4.根据权利要求2所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述中间冷却器设置于所述第一节流器和所述第二节流器之间，制冷工质经所述第一节流器进入所述中间冷却器冷却，并经所述第二节流器流入所述蒸发器；

5.根据权利要求1所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述分布式压缩制冷系统还包括冷凝蒸发器，所述冷却回路包括一级冷却回路和二级冷却回路，所述一级冷却回路和所述二级冷却回路通过所述冷凝蒸发器实现热交换；

6.根据权利要求5所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述一级冷却回路包括依次相连的所述一级压缩机、所述冷凝器、所述一级增压装置、所述一级冷却器、所述一级节流装置和所述冷凝蒸发器；

7.根据权利要求6所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述冷凝蒸发器和所述二级节流装置之间设置有所述二级增压装置和所述二级冷却器，制冷工质经所述二级增压装置和所述二级冷却器后流入所述二级节流装置。

8.根据权利要求5所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述二级冷却回路包括依次相连的所述二级压缩机、所示冷凝蒸发器、所述二级增压装置、所述二级冷却器、所述二级节流装置和所述蒸发器；

9.根据权利要求1至8任一所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述分布式压缩制冷系统还包括回热器，所述蒸发器出口的制冷工质经所述回热器过热后进入所述压缩机；

10.根据权利要求1至8任一所述的分布式压缩制冷系统，其特征在于，所述节流装置为毛细管、膨胀阀、喷射器、膨胀机的至少一种。

技术总结
本发明涉及制冷技术领域，提供一种分布式压缩制冷系统，包括依次相连的压缩机、冷凝器、增压装置、冷却器、节流装置和蒸发器组成的冷却回路，制冷工质在冷却回路中循环流动，增压装置适于对制冷工质进行二次增压，冷却器适于对二次增压后的制冷工质进行二次冷却，流入增压装置的制冷工质的状态为饱和液态、过冷液态或超临界态中的一种。通过二次增压和二次冷却过程，改变了节流前的制冷工质状态，在原有的热汇环境不变的前提下实现工质的二次放热，利用制冷工质的温度压力特性关系，在最终冷却温度与传统系统形式基本相同的条件下，利用高压力下节流近似等焓的过程，使工质在节流后获得更低的干度，提高单位质量制冷量，提升系统制冷能效。

技术研发人员：王磊,马国远,张玉梅
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14