專利名稱：雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺桿式制冷壓縮機(jī)組，具體地指一種雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組。
背景技術(shù)：
單級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組主要由螺桿式制冷壓縮機(jī)、油分離器、油冷卻器、油過(guò)濾器、油泵和循環(huán)管路等組成，它們與蒸發(fā)器、冷凝器共同構(gòu)成單級(jí)螺桿式制冷壓縮系統(tǒng)。螺桿式制冷壓縮機(jī)從蒸發(fā)器中吸入制冷劑蒸汽，將制冷劑蒸汽壓縮后，從油分離器中排出壓力蒸汽至冷凝器。在冷凝器中，制冷劑蒸汽與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換，被冷凝成具有一定壓力的液體。該一定壓力的液體經(jīng)過(guò)節(jié)流裝置降溫降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中，低溫低壓液體與載冷劑進(jìn)行熱交換，低溫低壓液體吸收熱量沸騰蒸發(fā)成汽體，而載冷劑放出熱量，溫度降低，從而實(shí)現(xiàn)制冷的目的。蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽又被制冷壓縮機(jī)吸入，從而完成制冷循環(huán)。
單級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組的油路循環(huán)是由油泵或先由油泵預(yù)潤(rùn)滑向壓縮機(jī)腔和軸承部位噴入壓力潤(rùn)滑油，壓力潤(rùn)滑油的作用是潤(rùn)滑軸承、吸收壓縮熱而降低排氣溫度、形成油膜提高密封效果。壓力潤(rùn)滑油在壓縮機(jī)腔中與制冷劑混合后，被一起排放到油分離器，在油分離器中潤(rùn)滑油與制冷劑蒸汽分離。制冷劑蒸汽排出到冷凝器中進(jìn)入制冷循環(huán)，而潤(rùn)滑油則經(jīng)油過(guò)濾器和油泵向壓縮機(jī)供油，進(jìn)入潤(rùn)滑油循環(huán)。
在制冷蒸發(fā)溫度為-30℃～-55℃時(shí)，單級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組的排氣壓力和吸氣壓力之比可達(dá)20左右，其制冷性能系數(shù)有時(shí)還小于1，故其經(jīng)濟(jì)性較差。在低溫工況中小制冷量時(shí)，一般采用單級(jí)帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿式制冷壓縮機(jī)組。在低溫工況大制冷量時(shí)，由于單級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組的體積必然龐大，制造成本和生產(chǎn)周期的控制均存在難度，通常會(huì)改用雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)來(lái)提高制冷系數(shù)。
目前，雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本上如本說(shuō)明書附圖部分給出的圖1所示，大規(guī)格的壓縮機(jī)2作為低壓級(jí)壓縮機(jī)，小規(guī)格的壓縮機(jī)7作為高壓級(jí)壓縮機(jī)，低壓級(jí)壓縮機(jī)和高壓級(jí)壓縮機(jī)分別有獨(dú)立的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)。低壓級(jí)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)由低壓級(jí)壓縮機(jī)2、油分離器3、油冷卻器21、油粗過(guò)濾器22、油泵23、油精過(guò)濾器24和循環(huán)管路組成。高壓級(jí)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)由高壓級(jí)壓縮機(jī)7、油分離器8、油冷卻器25、油粗過(guò)濾器26、油泵27、油精過(guò)濾器28和循環(huán)管路組成。
在上述雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)中，其制冷循環(huán)為低壓級(jí)壓縮機(jī)2從蒸發(fā)器16中吸入制冷劑，該制冷劑被壓縮后，經(jīng)油分離器3由排氣止回截止閥4進(jìn)入中間冷卻器5中，被從冷凝器10來(lái)的、經(jīng)過(guò)電磁閥11和節(jié)流閥12節(jié)流后的一部分制冷劑液體冷卻混合，成為制冷劑飽和蒸汽，與此同時(shí)從冷凝器10來(lái)的另一部分制冷劑液體被節(jié)流后的制冷劑液體過(guò)冷。高壓級(jí)壓縮機(jī)7從中間冷卻器5吸入完全冷卻的制冷劑飽和蒸汽，該制冷劑飽和蒸汽被壓縮后，經(jīng)油分離器8由排氣止回截止閥9排至冷凝器10，在冷凝器10中制冷劑再被冷凝成壓力液體，該壓力液體經(jīng)過(guò)中間冷卻器5和經(jīng)濟(jì)器13兩次過(guò)冷后，再經(jīng)電磁閥17和節(jié)流閥18進(jìn)入蒸發(fā)器16，成為低溫低壓液體，低溫低壓液體吸熱沸騰蒸發(fā)成蒸汽，又被低壓級(jí)壓縮機(jī)2吸入，完成制冷循環(huán)。
在上述低壓級(jí)壓縮機(jī)2吸入低壓蒸汽后，還可被補(bǔ)充吸氣來(lái)自中間冷卻器5的一部分過(guò)冷制冷劑液體經(jīng)過(guò)電磁閥14和節(jié)流閥15在低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13中節(jié)流成低壓液體，該低壓液體吸收來(lái)自中間冷卻器5的另一部分過(guò)冷制冷劑的熱量而蒸發(fā)成過(guò)熱蒸汽，該過(guò)熱蒸汽經(jīng)過(guò)過(guò)濾器19和止回截止閥20后向低壓級(jí)壓縮機(jī)2補(bǔ)氣。
由于上述雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)中的低壓級(jí)壓縮機(jī)和高壓級(jí)壓縮機(jī)分別設(shè)置有獨(dú)立的油路循環(huán)系統(tǒng)，兩套油路循環(huán)系統(tǒng)重疊，且一般采用雙油泵，一開一備，強(qiáng)制供油，加上低壓級(jí)壓縮機(jī)的電機(jī)功率配置過(guò)大，故其安裝連接復(fù)雜、體積笨重龐大，同時(shí)其組成設(shè)備較多，整個(gè)系統(tǒng)只能分散安裝，必然占據(jù)較大的建筑面積，使設(shè)備投資費(fèi)用、土地建設(shè)費(fèi)大幅增高。并且，該散系統(tǒng)中如果有一臺(tái)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障，則整個(gè)制冷系統(tǒng)將會(huì)癱瘓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種設(shè)備組成更為精簡(jiǎn)，設(shè)備安裝布局更加緊湊合理，機(jī)組運(yùn)行更是穩(wěn)定可靠，且設(shè)備投費(fèi)用少、占地面積小、工作能耗低的雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組，包括通過(guò)管道和閥門相連的低壓級(jí)壓縮機(jī)、高壓級(jí)壓縮機(jī)、油分離器、油冷卻器、油泵、中間冷卻器、以及低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器，它們與蒸發(fā)器、冷凝器相配合組成雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮系統(tǒng)，其中所述低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣止回截止閥與高壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣止回截止閥并聯(lián)設(shè)置，兩吸氣止回截止閥之前的合并管道作為蒸發(fā)器的輸出端；或者，所述低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣止回截止閥通過(guò)低壓級(jí)壓縮機(jī)內(nèi)部的吸氣通道與高壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣止回截止閥串聯(lián)設(shè)置，低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣止回截止閥之前的管道作為蒸發(fā)器的輸出端；所述低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣口與高壓級(jí)壓縮機(jī)的一個(gè)吸氣口相連，高壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣口與油分離器的油氣混合進(jìn)口相連，油分離器的氣出口作為冷凝器的輸入端，油分離器的油出口與油冷卻器的輸入端相連，油冷卻器的輸出端依次通過(guò)油粗過(guò)濾器、油泵和油精過(guò)濾器分別與低壓級(jí)壓縮機(jī)和高壓級(jí)壓縮機(jī)的噴油口相連；所述中間冷卻器的制冷劑液體進(jìn)口和制冷劑節(jié)流液進(jìn)口同時(shí)作為冷凝器的輸出端，中間冷卻器的制冷劑蒸汽出口與高壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣口相連，中間冷卻器的過(guò)冷制冷劑液體出口分為兩路，一路通過(guò)電磁閥和節(jié)流閥與低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器的制冷劑節(jié)流液進(jìn)口相連，另一路直接與低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器的制冷劑液體進(jìn)口相連；所述低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器的制冷劑蒸汽出口通過(guò)過(guò)濾器和止回截止閥與低壓級(jí)壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口相連，低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器的過(guò)冷制冷劑液體出口作為蒸發(fā)器的輸入端。
進(jìn)一步地，所述低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣口和排氣口之間的管路上設(shè)置有安全閥。
本發(fā)明的制冷循環(huán)主要路徑為低壓級(jí)壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸入低壓制冷劑蒸汽，經(jīng)壓縮后不用進(jìn)行油分離，而是被來(lái)自中間冷卻器的中溫回氣冷卻后，連油帶氣一起進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮后再排入油分離器進(jìn)行油氣分離，所分離出來(lái)的蒸汽流向冷凝器，經(jīng)冷卻水冷凝成制冷劑液體后，流向中間冷卻器和低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器，被二次過(guò)冷，過(guò)冷的高壓制冷劑液體經(jīng)過(guò)電磁閥和節(jié)流閥節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸收載冷劑液體的熱量而沸騰蒸發(fā)，蒸汽又被低壓級(jí)壓縮機(jī)吸入，完成一個(gè)制冷循環(huán)。
本發(fā)明采用改進(jìn)的兩級(jí)壓縮、一級(jí)節(jié)流、中間不完全冷卻循環(huán)、兩級(jí)過(guò)冷模式，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面1、低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣直接進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，取消了低壓級(jí)潤(rùn)滑油路循環(huán)設(shè)備，解決了現(xiàn)有雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)中潤(rùn)滑油路循環(huán)設(shè)備龐大、注油量多、能耗較高、占地面積大的難題。
2、低壓級(jí)壓縮機(jī)和高壓級(jí)壓縮機(jī)合并使用一套潤(rùn)滑油路循環(huán)設(shè)備，其公共油泵可同時(shí)向高壓級(jí)壓縮機(jī)和低壓級(jí)壓縮機(jī)壓差供油，克服了現(xiàn)有雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)中僅高壓級(jí)壓縮機(jī)采用壓差供油、低壓級(jí)壓縮機(jī)由于排氣壓力低只能采用強(qiáng)制供油的不足，可進(jìn)一步降低油泵電機(jī)功率，使設(shè)備運(yùn)行更加節(jié)能、經(jīng)濟(jì)。
3、由于精簡(jiǎn)了潤(rùn)滑油路循環(huán)設(shè)備，使得機(jī)組的全部設(shè)備都可以布置在一個(gè)較小占地面積的公共底座上，考慮設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，公共底座可由油分離器的底座兼作，將低壓級(jí)壓縮機(jī)、中間冷卻器和低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器布置在油分離器上，高壓級(jí)壓縮機(jī)布置在油冷卻器上，加上共用潤(rùn)滑油循環(huán)管路設(shè)備后，整個(gè)機(jī)組安裝在油分離器的底座上，可使機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊合理、運(yùn)行穩(wěn)定、便于靈活控制。
4、蒸發(fā)器輸出端與低壓級(jí)壓縮機(jī)和高壓級(jí)壓縮機(jī)吸氣口之間采用并聯(lián)或通過(guò)旁路串聯(lián)結(jié)構(gòu)，可確保高壓級(jí)壓縮機(jī)能夠單獨(dú)從蒸發(fā)器輸出端吸氣，避免了現(xiàn)有雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)中高壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣只能來(lái)源于低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣、低壓級(jí)壓縮機(jī)所需功率大的不足。這樣，本發(fā)明可以先啟動(dòng)高壓級(jí)壓縮機(jī)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力降至某一較低壓力之后，再啟動(dòng)低壓級(jí)壓縮機(jī)投入運(yùn)行。由于是低壓?jiǎn)?dòng)，此時(shí)低壓級(jí)壓縮機(jī)所需的啟動(dòng)功率較小，能耗較低、運(yùn)行較穩(wěn)定。
5、低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸、排氣口之間設(shè)置有安全閥，即低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣口與高壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣口之間設(shè)置有安全閥，一旦高壓級(jí)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障而停止運(yùn)行、低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣壓力達(dá)到安全閥的開啟壓力時(shí)，安全閥將自動(dòng)起跳連通低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸、排氣口，從而保障整個(gè)機(jī)組的安全運(yùn)行。
6、由于制冷劑液體經(jīng)過(guò)兩次過(guò)冷，制冷系數(shù)可大幅提高，特別適合于-30℃～-55℃的低溫工況和大、中制冷量下使用；當(dāng)?shù)蛪杭?jí)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，高壓級(jí)壓縮機(jī)依然能通過(guò)其獨(dú)立的吸氣通道維持系統(tǒng)在低溫工況下運(yùn)行，從而提高了低溫雙級(jí)制冷系統(tǒng)的可靠性。
7、中間冷卻器和低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器的設(shè)置，將制冷劑依次導(dǎo)向流入中間冷卻器、低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器和蒸發(fā)器，使一部分制冷劑在高、中、低不同的蒸發(fā)溫度下吸熱沸騰蒸發(fā)，向高壓級(jí)壓縮機(jī)提供接近飽和溫度的蒸汽，向低壓級(jí)壓縮機(jī)補(bǔ)充蒸汽；同時(shí)使另一部分制冷劑被吸熱過(guò)冷，焓值降低，從而提高各級(jí)壓縮機(jī)的單位制冷量。
8、本發(fā)明可與現(xiàn)有的PLC控制系統(tǒng)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)組的全自動(dòng)微機(jī)控制，并可實(shí)現(xiàn)與手動(dòng)控制的無(wú)擾動(dòng)切換，其操作可靠、簡(jiǎn)單、方便。


圖1為傳統(tǒng)的雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組與蒸發(fā)器、冷凝器共同構(gòu)成雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組的組裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1所示的傳統(tǒng)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程已在前面的背景技術(shù)部分進(jìn)行了詳細(xì)描述，于此不再贅述。
圖2～4所示的雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組，主要由通過(guò)管道和閥門相連的低壓級(jí)壓縮機(jī)2、高壓級(jí)壓縮機(jī)7、臥式油分離器8、油冷卻器25、油粗過(guò)濾器26、油泵27、油精過(guò)濾器28、中間冷卻器5、低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13、以及微機(jī)控制箱34等組成。低壓級(jí)壓縮機(jī)2及其聯(lián)軸器30、驅(qū)動(dòng)電機(jī)31設(shè)置在油分離器8上，高壓級(jí)壓縮機(jī)7及其聯(lián)軸器32、驅(qū)動(dòng)電機(jī)33設(shè)置在油冷卻器25上，中間冷卻器5和低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13采用板式換熱器，放置在低壓級(jí)壓縮機(jī)2后面的油分離器8上，微機(jī)控制箱34則布置在油分離器8的后側(cè)面上，整個(gè)機(jī)組連同油路等循環(huán)管道安裝在一個(gè)共同底座上，共同底座由油分離器8的底座兼作，可使整個(gè)機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊合理，運(yùn)行穩(wěn)定，控制靈活。將整個(gè)機(jī)組通過(guò)管道和閥門與蒸發(fā)器16、冷凝器10連接成循環(huán)回路，即成為雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮系統(tǒng)。
上述蒸發(fā)器16的輸出端可以分別通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)布置的吸氣止回截止閥1、6與低壓級(jí)壓縮機(jī)2和高壓級(jí)壓縮機(jī)7的吸氣口相連，這樣高壓級(jí)壓縮機(jī)7就有了單獨(dú)從蒸發(fā)器16輸出端吸氣的通道。此設(shè)置的目的是當(dāng)本發(fā)明開機(jī)時(shí)，首先可以啟動(dòng)高壓級(jí)壓縮機(jī)7單獨(dú)運(yùn)行一段時(shí)間，待蒸發(fā)器16的蒸發(fā)壓力降至某一較低壓力之后，再啟動(dòng)低壓級(jí)壓縮機(jī)2投入運(yùn)行，由于是低壓?jiǎn)?dòng)，此時(shí)低壓級(jí)壓縮機(jī)2的驅(qū)動(dòng)電機(jī)31所需功率較小、能耗較低、可確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠。而圖1所示傳統(tǒng)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)中高壓級(jí)壓縮機(jī)7的吸氣只能來(lái)源于其低壓級(jí)壓縮機(jī)2的排氣，該雙級(jí)螺桿式制冷壓縮散系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，其高壓級(jí)壓縮機(jī)7啟動(dòng)后，低壓級(jí)壓縮機(jī)2必須緊接著啟動(dòng)，因?yàn)槿绻蛪杭?jí)壓縮機(jī)2不啟動(dòng)，那么高壓級(jí)壓縮機(jī)7基本上無(wú)氣可吸，所以此時(shí)由于蒸發(fā)器16內(nèi)制冷劑蒸汽的蒸發(fā)壓力較高，低壓級(jí)壓縮機(jī)2的驅(qū)動(dòng)電機(jī)31所需功率較大、能耗較高、運(yùn)行穩(wěn)定性變差。
根據(jù)螺桿式制冷壓縮機(jī)具有兩個(gè)吸氣口、能兩邊進(jìn)氣的特點(diǎn)，上述蒸發(fā)器16的輸出端也可以通過(guò)一個(gè)吸氣止回截止閥1與低壓級(jí)壓縮機(jī)2的一個(gè)吸氣口相連，同時(shí)低壓級(jí)壓縮機(jī)2的另一個(gè)吸氣口通過(guò)另一個(gè)吸氣止回截止閥6與高壓級(jí)壓縮機(jī)7的一個(gè)吸氣口相連，如圖2所示。這樣兩個(gè)吸氣止回截止閥1、6雖然是通過(guò)低壓級(jí)壓縮機(jī)2內(nèi)的吸氣通道串聯(lián)布置的，但與其并聯(lián)布置的效果是一樣的當(dāng)本發(fā)明開機(jī)時(shí)，先啟動(dòng)高壓級(jí)壓縮機(jī)7而關(guān)閉低壓級(jí)壓縮機(jī)2，從蒸發(fā)器16的輸出端來(lái)的制冷劑蒸汽依次通過(guò)一個(gè)吸氣止回截止閥1、低壓級(jí)壓縮機(jī)2的吸氣通道和另一個(gè)吸氣止回截止閥6，進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)7中，高壓級(jí)壓縮機(jī)7單獨(dú)運(yùn)行一段時(shí)間，待蒸發(fā)器16的蒸發(fā)壓力降至某一較低壓力之后，再啟動(dòng)低壓級(jí)壓縮機(jī)2投入運(yùn)行。
上述低壓級(jí)壓縮機(jī)2的排氣口與高壓級(jí)壓縮機(jī)7的另一個(gè)吸氣口相連。在低壓級(jí)壓縮機(jī)2啟動(dòng)后，由于低壓級(jí)壓縮機(jī)2的排氣壓力高于高壓級(jí)壓縮機(jī)7的吸氣壓力，導(dǎo)致高壓級(jí)壓縮機(jī)7前端的吸氣止回截止閥6自動(dòng)關(guān)閉，此后高壓級(jí)壓縮機(jī)7的吸氣才只能來(lái)源于低壓級(jí)壓縮機(jī)2的排氣。在低壓級(jí)壓縮機(jī)2的吸氣口和排氣口之間的管路上還設(shè)置有安全閥29，當(dāng)高壓級(jí)壓縮機(jī)7出現(xiàn)故障停止運(yùn)行、而低壓級(jí)壓縮機(jī)2的排氣壓力達(dá)到安全閥29的開啟壓力時(shí)，安全閥29將自動(dòng)起跳，連通低壓級(jí)壓縮機(jī)2的吸、排氣口，從而確保整個(gè)機(jī)組的安全運(yùn)行。
上述高壓級(jí)壓縮機(jī)7的排氣口與油分離器8的油氣混合進(jìn)口相連，油分離器8的氣出口與冷凝器10的輸入端相連，油分離器8的油出口與油冷卻器25的輸入端相連，油分離器8的回油口與高壓級(jí)壓縮機(jī)7的吸氣管道相連。油冷卻器25的輸出端依次通過(guò)油粗過(guò)濾器26、油泵27和油精過(guò)濾器28分別與低壓級(jí)壓縮機(jī)2和高壓級(jí)壓縮機(jī)7的噴油口相連。這樣，低壓級(jí)的潤(rùn)滑油循環(huán)與高壓級(jí)的潤(rùn)滑油循環(huán)合并為一個(gè)潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，可同時(shí)向高壓級(jí)壓縮機(jī)7和低壓級(jí)壓縮機(jī)2壓差供油，油泵電機(jī)功率消耗變小，潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)更加節(jié)能。
上述冷凝器10的輸出端分為兩路一路通過(guò)電磁閥11和節(jié)流閥12與中間冷卻器5的制冷劑節(jié)流液進(jìn)口相連，另一路直接與中間冷卻器5的制冷劑液體進(jìn)口相連。
上述中間冷卻器5的制冷劑蒸汽出口與高壓級(jí)壓縮機(jī)7的吸氣口相連，中間冷卻器5的過(guò)冷制冷劑液體出口又分為兩路一路通過(guò)電磁閥14和節(jié)流閥15與低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13的制冷劑節(jié)流液進(jìn)口相連，另一路直接與低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13的制冷劑液體進(jìn)口相連。
上述低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13的制冷劑蒸汽出口通過(guò)過(guò)濾器19和止回截止閥20與低壓級(jí)壓縮機(jī)2的補(bǔ)氣口相連，低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13的過(guò)冷制冷劑液體出口則通過(guò)電磁閥17和節(jié)流閥18與蒸發(fā)器16的輸入端相連。
本發(fā)明的工作原理是這樣的低壓級(jí)壓縮機(jī)2從蒸發(fā)器16吸入低壓制冷劑蒸汽，經(jīng)壓縮后不用進(jìn)行油分離，而是被來(lái)自中間冷卻器5的中溫回氣冷卻后，連油帶氣一起進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)7，經(jīng)壓縮后再排入油分離器8進(jìn)行油氣分離，所分離出來(lái)的蒸汽流向冷凝器10。
在冷凝器10中，制冷劑蒸汽被冷卻水冷凝成制冷劑液體，制冷劑液體通過(guò)兩路送入中間冷卻器5中，其中一部分經(jīng)電磁閥11、節(jié)流閥12節(jié)流后進(jìn)入的制冷劑液體吸收另一部分直接進(jìn)入的制冷劑液體的熱量而沸騰蒸發(fā)，所得制冷劑蒸汽與低壓級(jí)壓縮機(jī)2排出的混合有潤(rùn)滑油的制冷劑蒸汽一同被高壓級(jí)壓縮機(jī)7吸入，而另一部分因放出熱量被過(guò)冷的制冷劑液體又分兩路流向低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13。中間冷卻器5的作用是一方面可以降低低壓級(jí)壓縮機(jī)2排出制冷劑蒸汽的溫度，使高壓級(jí)壓縮機(jī)7吸入的制冷劑蒸汽溫度接近飽和溫度；另一方面可以過(guò)冷制冷劑液體的溫度，使其焓值進(jìn)一步降低，從而提高其單位制冷量。
在低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13中，一部分經(jīng)電磁閥14、節(jié)流閥15節(jié)流后進(jìn)入的制冷劑液體吸收另一部分直接進(jìn)入的制冷劑液體的熱量而沸騰蒸發(fā)，所得制冷劑蒸汽經(jīng)過(guò)濾器19、止回截止閥20向低壓級(jí)壓縮機(jī)2補(bǔ)汽，而另一部分因放出熱量被二次過(guò)冷的制冷劑液體經(jīng)過(guò)電磁閥17、節(jié)流閥18流向蒸發(fā)器16。低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器13的作用是一方面向低壓級(jí)壓縮機(jī)2補(bǔ)汽，增大低壓級(jí)壓縮機(jī)2的制冷劑流量，另一方面可以進(jìn)一步過(guò)冷制冷劑液體的溫度，使其焓值降低，從而提高其單位制冷量。
在蒸發(fā)器16中，經(jīng)過(guò)二次過(guò)冷的制冷劑液體重新吸收載冷劑液體的熱量而沸騰蒸發(fā)，所得制冷劑蒸汽又被低壓級(jí)壓縮機(jī)2吸入，完成制冷循環(huán)。
本發(fā)明由于其制冷劑液體經(jīng)過(guò)兩次過(guò)冷，制冷系數(shù)大幅提高，特別適合-30℃～-55℃低溫大中制冷量工況下使用。當(dāng)?shù)蛪杭?jí)壓縮機(jī)2出現(xiàn)故障時(shí)，高壓級(jí)壓縮機(jī)7依然能維持系統(tǒng)在低溫工況運(yùn)行，提高了低溫雙級(jí)制冷系統(tǒng)的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組，該機(jī)組包括通過(guò)管道和閥門相連的低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)、高壓級(jí)壓縮機(jī)(7)、油分離器(8)、油冷卻器(25)、油泵(27)、中間冷卻器(5)、以及低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器(13)，它們與蒸發(fā)器(16)、冷凝器(10)相配合組成雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)的吸氣止回截止閥(1)與高壓級(jí)壓縮機(jī)(7)的吸氣止回截止閥(6)并聯(lián)設(shè)置，兩吸氣止回截止閥(1、6)之前的合并管道作為蒸發(fā)器(16)的輸出端；或者，所述低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)的吸氣止回截止閥(1)通過(guò)低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)內(nèi)部的吸氣通道與高壓級(jí)壓縮機(jī)(7)的吸氣止回截止閥(6)串聯(lián)設(shè)置，低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)的吸氣止回截止閥(1)之前的管道作為蒸發(fā)器(16)的輸出端；所述低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)的排氣口與高壓級(jí)壓縮機(jī)(7)的一個(gè)吸氣口相連，高壓級(jí)壓縮機(jī)(7)的排氣口與油分離器(8)的油氣混合進(jìn)口相連，油分離器(8)的氣出口作為冷凝器(10)的輸入端，油分離器(8)的油出口與油冷卻器(25)的輸入端相連，油冷卻器(25)的輸出端依次通過(guò)油粗過(guò)濾器(26)、油泵(27)和油精過(guò)濾器(28)分別與低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)和高壓級(jí)壓縮機(jī)(7)的噴油口相連；所述中間冷卻器(5)的制冷劑液體進(jìn)口和制冷劑節(jié)流液進(jìn)口同時(shí)作為冷凝器(10)的輸出端，中間冷卻器(5)的制冷劑蒸汽出口與高壓級(jí)壓縮機(jī)(7)的吸氣口相連，中間冷卻器(5)的過(guò)冷制冷劑液體出口分為兩路，一路通過(guò)電磁閥(14)和節(jié)流閥(15)與低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器(13)的制冷劑節(jié)流液進(jìn)口相連，另一路直接與低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器(13)的制冷劑液體進(jìn)口相連；所述低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器(13)的制冷劑蒸汽出口通過(guò)過(guò)濾器(19)和止回截止閥(20)與低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)的補(bǔ)氣口相連，低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器(13)的過(guò)冷制冷劑液體出口作為蒸發(fā)器(16)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組，其特征在于所說(shuō)的低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)的吸氣口和排氣口之間的管路上設(shè)置有安全閥(29)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組，其特征在于所說(shuō)的低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)及其聯(lián)軸器(30)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(31)設(shè)置在油分離器(8)上，所說(shuō)的高壓級(jí)壓縮機(jī)(7)及其聯(lián)軸器(32)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(33)設(shè)置在油冷卻器(25)上，所說(shuō)的中間冷卻器(5)和低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器(13)放置在低壓級(jí)壓縮機(jī)(2)后面的油分離器(8)上，整個(gè)機(jī)組連同其循環(huán)管道安裝在一個(gè)共同底座上，該共同底座由油分離器(8)的底座兼作。
全文摘要
一種雙機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)組，主要由蒸發(fā)器、低壓級(jí)壓縮機(jī)、高壓級(jí)壓縮機(jī)、油分離循環(huán)設(shè)備、冷凝器、中間冷卻器和低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器組成，其中蒸發(fā)器與高壓級(jí)壓縮機(jī)之間設(shè)置有獨(dú)立的吸氣通道；低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣口直接與高壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣口相連；低壓級(jí)壓縮機(jī)和高壓級(jí)壓縮機(jī)共用一套油分離循環(huán)設(shè)備；冷凝器與高壓級(jí)中間冷卻器、低壓級(jí)經(jīng)濟(jì)器、以及蒸發(fā)器依次相連，使一部分制冷劑吸熱沸騰蒸發(fā)，向高壓級(jí)壓縮機(jī)提供接近飽和溫度的蒸汽，向低壓級(jí)壓縮機(jī)補(bǔ)充蒸汽，同時(shí)使另一部分制冷劑被兩次過(guò)冷后輸入蒸發(fā)器，進(jìn)行再循環(huán)。其結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)緊湊，安裝布局合理，占地面積小，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，成本低廉，制冷效率高，是低溫冷凍冷藏的首選產(chǎn)品。
文檔編號(hào)F25B1/10GK101029782SQ20071005185
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者李軍, 劉聰, 丁杰, 霍正齊 申請(qǐng)人:武漢新世界制冷工業(yè)有限公司