一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统的制作方法

一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统
1.技术领域：本发明属于制冷技术，具体地说是一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统。
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背景技术：
目前双级制冷机组，有单机双级、双机双级两种形式。双机双级对比单机双级的优点是将一个大电机分成两个小电机，减少电网冲击，高压机在降温初期可以满载单独运行，配比灵活，适合-45℃以下的速冻机工况，见发明专利授权公告号cn 100447501c和实用新型专利授权公告号cn 212057817u。在国内应用较多的速冻间系统中，双级机组很少使用，大家都习惯使用单级带经济器机组，双级系统存在的问题是：速冻间系统高温阶段运行时间较长，单机双级的低压级无法满载运行，系统经济性低，双机双级可以单独开启高压机进行满载拉温，但是高压机排量小，拉温慢。
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技术实现要素：
本发明的目的就是提出一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，以解决背景技术存在的：速冻间系统高温阶段运行时间较长，单机双级的低压级无法满载运行，系统经济性低，双机双级可以单独开启高压机进行满载拉温，但是高压机排量小，拉温慢。解决该技术问题所采用的技术方案是：一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，双机串联运行：蒸发器出口通过管路依次连接低压机、截止阀、高压机、油分离器、冷凝器、贮液器、中间冷却器b口和c口、节流阀丙、蒸发器入口，k口通过管路依次连接节流阀甲、中间冷却器d口和a口、阀丙、高压机吸气口；油路系统是：油分离器出油口连接油冷却器、油冷却器通过管路依次连接阀戊、高压机进油口，油冷却器通过管路依次连接阀丁、低压机进油口；其特征在于：双机并联运行：蒸发器出口通过管路依次连接旁通阀甲、高压机、油分离器，蒸发器出口通过管路依次连接低压机、旁通阀乙、油分离器，油分离器通过管路依次连接冷凝器、贮液器、中间冷却器b口和c口、节流阀丙、蒸发器入口，低压机采用变频电机。其中，双机串联时，中间冷却器c口通过管路依次连接经济器f口和g口、节流阀丙，l口通过管路依次连接节流阀乙、经济器h口和e口、低压机补气口。双机并联时，k口通过管路依次连接节流阀甲、中间冷却器d口和a口、阀甲、高压机补气口，中间冷却器a口通过管路依次连接阀乙、低压机补气口。高压机和低压机选择活塞机、或者离心机、或者螺杆压缩机。螺杆压缩机是内容积比可调的螺杆压缩机。低压机采用四级及以上变频电机。油冷却器与高压机进油口之间有高压级油泵，油冷却器与低压机进油口之间有低压级油泵。k口在贮液器和中间冷却器b口之间，或者在中间冷却器c口和经济器f 口之间，或者在中间冷却器b口和c口之间；l口在中间冷却器c口和经济器f口之间，或者在经济器g口和节流阀丙之间，或者在经济器f口和g口之间。中间冷却器或者是闪蒸罐形式，经济器或者是闪蒸罐形式。
4.中间冷却器的b口是液体进液管口，中间冷却器的c口是液体出液管口，中间冷却器的d口是蒸发侧的进液口，中间冷却器的a口是蒸发侧的出气口。经济器的f口是液体进液管口，经济器的g口是液体出液管口，经济器的h口是蒸发侧的进液口，经济器的e口是蒸发侧的出气口。
5.本发明与现有技术比较所具有的有益效果是：采用上述技术方案，一方面，速冻间系统高温阶段运行时，系统为双机并联运行，高压机和低压机一起进行拉温，排量大、制冷量大，拉温速度快，等速冻间系统高温阶段运行结束，系统切换为双机串联运行，高低压机
配搭，系统经济性好。另一方面，低压机采用四级变频电机而非常用的二级电机，以16s 20l双机双级螺杆压缩机举例来说，20l采用四级变频电机并联运行时，低压机以工频运行，此时压缩机的轴功率为108kw，配置电机功率是132 kw，串联运行时，低压机以100频率运行，转速和二级电机的工频转速相当，不影响压缩机轴承寿命，压缩机的轴功率为120kw；如果20l采用常用的二级电机，并联运行时，低压机以不超工频的频率运行，此时电机电流对应的电机功率为216kw，配置电机功率是250kw，串联运行时，因为高低压排量配比缘故，低压机以工频运行即可，压缩机的轴功率为61kw，不到电机额定功率的1/4；所以低压机采用四级变频电机不用配较大功率的电机，避免了在串联运行时低压机电机出现大马拉小车、电机效率低下的情况；六级变频电机和八级变频电机的有益效果和四级变频电机相似。再一方面，高压机和低压机都是内容积比可调的螺杆压缩机，双机并联和双机串联运行，高压机和低压机的工况范围变化很大，采用内容积比可调，减少螺杆压缩机过压缩和欠压缩的问题，系统更节能。再一方面，中间冷却器和经济器选用闪蒸罐形式时，制冷剂液体的温度更低，系统的经济性更好。
6.附图说明：图1为本发明管路图。
7.具体实施方式：实施例1：参考图1，一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，双机串联运行：蒸发器11出口通过管路依次连接低压机10、截止阀7、高压机3、油分离器1、冷凝器21、贮液器19、中间冷却器15b口和c口、节流阀丙12、蒸发器11入口，k口通过管路依次连接节流阀甲16、中间冷却器15d口和a口、阀丙6、高压机3吸气口；油路系统是：油分离器1出油口连接油冷却器22、油冷却器22通过管路依次连接阀戊20、高压机3进油口，油冷却器22通过管路依次连接阀丁17、低压机10进油口；其特征在于：双机并联运行：蒸发器11出口通过管路依次连接旁通阀甲9、高压机3、油分离器1，蒸发器11出口通过管路依次连接低压机10、旁通阀乙5、油分离器1，油分离器1通过管路依次连接冷凝器21、贮液器19、中间冷却器15b口和c口、节流阀丙12、蒸发器11入口，低压机10采用变频电机；双机串联时，中间冷却器15c口通过管路依次连接经济器13f口和g口、节流阀丙12，l口通过管路依次连接节流阀乙14、经济器13h口和e口、低压机10补气口；双机并联时，k口通过管路依次连接节流阀甲16、中间冷却器15d口和a口、阀甲4、高压机3补气口，中间冷却器15a口通过管路依次连接阀乙8、低压机10补气口；高压机3和低压机10选择活塞机、或者离心机、或者螺杆压缩机；螺杆压缩机是内容积比可调的螺杆压缩机；低压机10采用四级及以上变频电机；油冷却器22与高压机3进油口之间有高压级油泵2，油冷却器22与低压机10进油口之间有低压级油泵18；k口在贮液器19和中间冷却器15b口之间，或者在中间冷却器15c口和经济器13f 口之间，或者在中间冷却器15b口和c口之间；l口在中间冷却器15c口和经济器13f口之间，或者在经济器13g口和节流阀丙12之间，或者在经济器13f口和g口之间；中间冷却器15或者是闪蒸罐形式，经济器13或者是闪蒸罐形式。


技术特征：
1.一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，双机串联运行：蒸发器（11）出口通过管路依次连接低压机（10）、截止阀（7）、高压机（3）、油分离器（1）、冷凝器（21）、贮液器（19）、中间冷却器（15）b口和c口、节流阀丙（12）、蒸发器（11）入口，k口通过管路依次连接节流阀甲（16）、中间冷却器（15）d口和a口、阀丙（6）、高压机（3）吸气口；油路系统是：油分离器（1）出油口连接油冷却器（22）、油冷却器（22）通过管路依次连接阀戊（20）、高压机（3）进油口，油冷却器（22）通过管路依次连接阀丁（17）、低压机（10）进油口；其特征在于：双机并联运行：蒸发器（11）出口通过管路依次连接旁通阀甲（9）、高压机（3）、油分离器（1），蒸发器（11）出口通过管路依次连接低压机（10）、旁通阀乙（5）、油分离器（1），油分离器（1）通过管路依次连接冷凝器（21）、贮液器（19）、中间冷却器（15）b口和c口、节流阀丙（12）、蒸发器（11）入口，低压机（10）采用变频电机。2.根据权利要求1所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：双机串联时，中间冷却器（15）c口通过管路依次连接经济器（13）f口和g口、节流阀丙（12），l口通过管路依次连接节流阀乙（14）、经济器（13）h口和e口、低压机（10）补气口。3.根据权利要求1或2所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：双机并联时，k口通过管路依次连接节流阀甲（16）、中间冷却器（15）d口和a口、阀甲（4）、高压机（3）补气口，中间冷却器（15）a口通过管路依次连接阀乙（8）、低压机（10）补气口。4.根据权利要求1或2所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：高压机（3）和低压机（10）选择活塞机、或者离心机、或者螺杆压缩机。5.根据权利要求4所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：螺杆压缩机是内容积比可调的螺杆压缩机。6.根据权利要求1或2所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：低压机（10）采用四级及以上变频电机。7.根据权利要求3所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：低压机（10）采用四级及以上变频电机。8.根据权利要求1或2所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：油冷却器（22）与高压机（3）进油口之间有高压级油泵（2），油冷却器（22）与低压机（10）进油口之间有低压级油泵（18）。9.根据权利要求1或2所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：k口在贮液器（19）和中间冷却器（15）b口之间，或者在中间冷却器（15）c口和经济器（13）f 口之间，或者在中间冷却器（15）b口和c口之间；l口在中间冷却器（15）c口和经济器（13）f口之间，或者在经济器（13）g口和节流阀丙（12）之间，或者在经济器（13）f口和g口之间。10.根据权利要求1或2或3所述的一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：中间冷却器（15）或者是闪蒸罐形式，经济器（13）或者是闪蒸罐形式。

技术总结
本发明属于一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统。所要解决问题就是背景技术存在的：单机双级的低压级无法满载运行，系统经济性低，双机双级可以单独开启高压机进行满载拉温，但是高压机排量小，拉温慢。解决该技术问题所采用的技术方案是：一种双机串并联模式可切换的双机双级制冷系统，其特征在于：双机并联运行：蒸发器出口通过管路依次连接旁通阀甲、高压机、油分离器，蒸发器出口通过管路依次连接低压机、旁通阀乙、油分离器，油分离器通过管路依次连接冷凝器、贮液器、中间冷却器B口和C口、节流阀丙、蒸发器入口，低压机采用变频电机。适用于制冷系统。适用于制冷系统。适用于制冷系统。


技术研发人员：吴纪辉 张永立 刘聪 张文婷 赵存霞 孙小亮 徐琳琳 崔津
受保护的技术使用者：烟台市奥威制冷设备有限公司
技术研发日：2021.06.09
技术公布日：2022/12/8