專利名稱：一種用于復疊式螺桿深冷機組的節能器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于復疊式螺桿深冷機組的節能裝置。
已有的復疊式螺桿深冷機組的配置及運行是這樣的“高溫”部份“高溫”工質經螺桿主機〔1〕壓縮后，經水冷卻器〔2〕冷卻成中溫高壓氣體，經膨脹閥〔3〕節流進入冷凝蒸發器〔4〕，蒸發制冷后，呈氣態吸回主機〔1〕的一次吸氣口〔29〕；低溫部份“低溫”工質經螺桿主機〔5〕壓縮后，進入水冷卻器〔6〕冷卻為中溫高壓氣體，送入冷凝蒸發器〔4〕中的另一組蒸發器，吸收前述的“高溫”工質釋放的冷量冷凝后，經膨脹閥〔7〕節流后進入蒸發器〔8〕，實現對環境的“深冷”制冷后呈氣態吸回主機〔5〕的一次吸氣口〔30〕。
“復疊”的技術要旨在于“高溫”工質制冷量作為“低溫”工質的冷凝冷源，而“復疊”于低溫工質上，最終由“低溫”工質通過蒸發器〔8〕對環境制冷獲得“深冷”(－60℃以下)效果。
對于上述的已有技術復疊式螺桿深冷機組，容易看出的是(1)、來自膨脹閥〔3〕的高溫工質由于蒸發溫度低(－30℃左右)，蒸發壓力低，從制冷理論可知，其在冷凝蒸發器〔4〕內作為低溫工質的冷凝冷源時的制冷效率即Ke值是較低的。(二)、從冷卻器〔6〕流出，進入冷凝蒸發器〔4〕的低溫工質溫度通常還高于34℃；直接地，粗放地以高溫工質在〔4〕內所形成的－30℃左右的高品質冷量來冷卻，其冷量和能耗的損失和浪費是十分顯然的。
本實用新型目的是針對已有的復疊式螺桿深冷機組上述(1)高溫工質制冷效率低；(2)高品質冷量粗放式使用損失大、浪費多的缺點進行改進，推出了一種能夠大幅度提高機組冷量(20－30％)和Ke值(15－25％)的節能器。
本實用新型節能器的要點在于節能器〔12〕內設有一組冷卻管〔27〕；〔27〕封裝于節能器殼體〔26〕內；〔26〕上開有冷卻管進口〔21〕；冷卻管出口〔22〕；二相工質進口〔23〕；中壓供液管口〔24〕；中壓回氣口〔25〕。本實用新型節能器〔12〕接入復疊式螺桿深冷機組時，〔21〕與低溫部份水冷卻器〔20〕(即〔6〕)接通；〔22〕與冷凝蒸發器〔14〕(即〔4〕)接通；〔23〕與膨脹閥〔11〕(即〔3〕)接通；〔24〕與膨脹閥〔13〕接通；〔25〕與主機〔9〕(即〔1〕的二次吸氣口〔28〕接通。
輔助過冷器〔16〕及膨脹閥〔15〕作為本實用新型的附加裝置接在低溫蒸發器〔18〕(即〔8〕)和膨脹閥〔17〕(即〔7〕)的前面。
接入本實用新型節能器及上述附加裝置后，機組的運行即產生了如下的變化高溫部份從主機〔9〕出來的高溫工質過膨脹閥〔11〕后進入本實用新型節能器〔12〕吸熱制冷成為氣液兩相共存的工質，然后分為兩路，一路為氣態工質經〔25〕由〔28〕吸回〔9〕的中壓腔，另一路液態工質經膨脹閥〔13〕入冷凝蒸發器〔14〕，吸熱后經〔29〕吸回〔9〕的低壓腔。低溫部份從主機〔19〕流出的低壓工質經水冷卻器〔20〕冷卻后由〔21〕進入節能器的冷卻管〔27〕放熱、進一步冷卻后，再進入冷凝蒸發器〔14〕；冷凝后的低溫工質再分兩路，一路經膨脹閥〔15〕進輔助過冷器〔16〕吸熱后，經〔31〕吸回主機〔19〕的中壓腔；另一路則在過冷器〔16〕過冷后經膨脹閥〔17〕節流最終進入低溫蒸發器〔18〕，在對環境實施“深冷”制冷后，經〔30〕吸回主機〔19〕的低壓腔。
可以看出，加入本實用新型節能器〔12〕以及附加裝置過冷器〔16〕后(1)中壓狀態的節能器〔12〕析取了高溫工質中一部分蒸發溫度較高(－5℃左右)的低品質冷量來冷卻低溫工質，較之已有技術對高溫工質高品質(－30℃)冷量的一次性粗放式使用，必可獲致相當的冷量能耗比即Ke值的增益。(2)主機〔9〕和〔19〕的基元容積得到充分利用。事實上，螺桿主機上原本就開設有二次吸氣口或稱補氣口。〔28〕與節能器〔12〕的〔25〕處中壓接通，〔31〕與附加過冷器〔16〕的中壓接通，均可增加壓縮主機的氣態工質吸入量，提高主機效率，增益整個機組的Ke值。
本實用新型的一個實施例用兩臺KF16螺桿主機組成已有技術復疊式螺桿深冷機組，產冷量6.1×104Kcal／h；耗功108.48KW；Ke值為562.3Kcal／h·kw；將本實用新型節能器接入上述機組，實測產冷量達7.99×104Kcal／h，耗功僅增為121.48kw，Ke值增為657.7Kcal／h·kw；亦即接入本實用新型節能器，產冷量增加了30.98％，功耗僅增加11.98％，整個機組之Ke值提高為原機組的116.97％。
附


圖1、附圖2中，〔1〕是壓縮主機，〔2〕水冷卻器，〔3〕是膨脹閥，〔4〕是冷凝蒸發器，〔5〕是壓縮主機，〔6〕是水冷卻器，〔7〕是膨脹閥，〔8〕是蒸發器，〔9〕是壓縮主機，〔10〕是水冷卻器，〔11〕是膨脹閥，〔12〕是節能器，〔13〕是膨脹閥，〔14〕是冷凝蒸發器，〔15〕是膨脹閥，〔16〕是附加過冷器，〔17〕是膨脹閥，〔18〕是蒸發器，〔19〕是壓縮主機，〔20〕是水冷卻器，〔21〕是節能器冷卻管進口，〔22〕是節能器冷卻管出口，〔23〕是節能器二相工質進口，〔24〕是節能器中壓供液管口，〔25〕是節能器中壓回氣口，〔26〕是節能器二次吸氣口，〔27〕是節能器冷卻管，〔28〕是壓縮機二次吸氣口，〔29〕是壓縮機一次吸氣口，〔30〕是壓縮機一次吸氣口，〔31〕是壓縮機二次吸氣口。
權利要求一種用于復疊式螺桿深冷機組的節能器[12]，其特征在于1、節能器[12]由殼體[26]，封裝于殼體[26]內的一組冷卻管[27]組成；2、殼體〔26〕上開有與低溫部份水冷卻器〔20〕接通的冷卻管進口〔21〕；與高溫部份膨脹閥〔11〕接通的二相工質進口〔23〕；與壓縮主機〔9〕的二次吸氣口〔28〕接通的中壓回氣口〔25〕；與冷凝蒸發器〔14〕的前置膨脹閥〔13〕接通的中壓供液管口〔24〕；與冷凝蒸發器〔14〕接通的冷卻管出口〔22〕。
專利摘要對于“深冷”環境要求，復疊式螺桿深冷機組是常用機組之一，本實用新型針對已有的復疊式螺桿機組循環粗放而冷量小，能耗高，即Ke值低的缺點進行了巧妙改進，設計制造了一種該機組使用的節能器，節能器(12)由殼體(26)、封裝于殼體(26)內的一組冷卻管(27)組成。一經接入，機組冷量可增益20-30％，Ke值可增益15-25％。
文檔編號F25B25/00GK2081953SQ9021727
公開日1991年7月31日 申請日期1990年8月1日 優先權日1990年8月1日
發明者程自立 申請人:武漢冷凍機廠