[实用新型]一种双级自复叠制冷系统

说明书

本实用新型公开一种双级自复叠制冷系统,包括有：高温级单制冷回路：其由高温级压缩机、高温级冷凝器、中间换热器和高温级气液分离器通过冷媒气液管连接形成；低温级自复叠回路：由低温级压缩机、中间换热器、多级冷凝蒸发器、多级气液分离器、回热器和蒸发器通过冷媒气液管连接形成；其中，所述高温级压缩机排出的冷媒能够和所述低温级压缩机排出的气态冷媒在所述中间换热器内进行热交换以对低温级的气态冷媒进行冷凝，使得从中间换热器流入到多级冷凝蒸发器中的冷媒的温度的保持恒定。通过本实用新型解决了现有技术中自复叠系统温度波动变化大、运行稳定性差的问题。

技术领域

本实用新型属于制冷系统技术领域，具体涉及一种双级自复叠制冷系统结构的改进。

背景技术

-150℃深冷保存主要应用在生物学以及生物医学研究领域，此温区适合组织、器官以及病毒等长期保存。目前，获取-150℃温区主要方式是利用混合工质的单自复叠循环制冷系统。一般采用的为五级自复叠制冷系统可以达到目标温度，但是有两个不足仍需要改进。一是复叠系统是上一级对下一级进行冷却，每多一级，制冷效率就会急剧降低。该方案经过五级复叠，制冷系统的COP值极低，如果达到目标制冷量，压缩机的做功巨大，启动瞬间电流冲击巨大，因此压缩机一般是使用380V电源，耗电量极大，并且此种单级自复叠的制冷循环系统环境温度对于冷凝器影响较大，而冷凝器的温度又直接影响各级冷凝蒸发器的温度，这样则会使得环境温度变化时，导致整个制冷系统制冷温度发生变化，导致制冷系统的制冷温度出现的偏差较大，使得整个制冷系统稳定性差，一般在高环温下甚至不能使用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中现有自复叠系统冷凝器容易受环境温度影响导致制冷温度产生偏差、运行稳定性差的问题，本实用新型提出一种双级自复叠系统，双级复叠循环中高温级单制冷回路为单级制冷系统，其可以通过中间换热器和低温级自复叠回路中从压缩机排出的冷媒进行热交换以保证从中间换热器中输入到多级冷凝蒸发器内的冷媒温度的相对稳定，避免了环境温度影响，保证了整个制冷系统运行的稳定性。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种双级自复叠制冷系统，包括有：

高温级单制冷回路：其由高温级压缩机、高温级冷凝器、中间换热器和高温级气液分离器通过冷媒气液管连接形成；

低温级自复叠回路：由低温级压缩机、中间换热器、多级冷凝蒸发器、多级气液分离器、回热器和蒸发器通过冷媒气液管连接形成；

其中，所述高温级压缩机排出的冷媒能够和所述低温级压缩机排出的气态冷媒在所述中间换热器内进行热交换并对低温级的气态冷媒进行冷凝，使得从中间换热器流入到多级冷凝蒸发器中的冷媒的温度保持恒定。

在本申请的一些实施例中，所述低温级自复叠回路还包括有：

低温级油分离器，所述低温级油分离器具有入口、出气口和回油口，所述入口与所述低温级压缩机排气管路连接，所述出气口通过出气管路和所述中间换热器连接，所述回油口通过回油管路和压缩机吸气侧连接，在所述出气管路上设置有预冷部件。

在本申请的一些实施例中，多级冷凝蒸发器均通过冷媒气管和冷媒液管和其对应的多级气液分离器连接；

多级冷凝蒸发器均通过冷媒气管和冷媒液管和其对应的多级气液分离器连接；

多级冷凝蒸发器包括：首级冷凝蒸发器，首级冷凝蒸发器的气液分离器和中间换热器连接，首级冷凝蒸发器的回气回路和低温级压缩机连接；

以及首级以下的其余级冷凝蒸发器，其余级冷凝蒸发器的对应的气液分离器均和上一级冷凝蒸发器连接，其余级冷凝蒸发器的回气回路和上一级冷凝蒸发器的冷媒液管连接；

回热器，连接在蒸发器和其余级冷凝蒸发器中位于末端的冷凝蒸发器上，其对应的回气回路和末端的冷凝蒸发器连接。