一种超低温自复叠式制冷装置及制冷方法

摘要

本发明提供一种超低温自复叠式制冷装置及制冷方法，制冷装置包括通过预冷换热器联系起来的预冷单元和多元制冷剂循环单元；主压缩机、主冷凝器、预冷换热器的介质通道I B、回热器、第一气液分离器、第一分换热器的高温介质流道I A、第二气液分离器、第二分换热器的高温介质流道I A、主节流元件、主蒸发器的介质通道II A、第二分换热器的低温介质流道II B、第一分换热器的低温介质流道I B、回热器的介质通道IIIB顺次连接；在介质通道IIIA的出口端和介质通道IIIB的进口端之间设置包括依次连接的泄压阀、储液罐和第二节流元件的泄压旁路。使用该制冷装置的制冷方法。本发明具有启动时间短，可快速达到目标温度，以及运行安全、节能的优点。

主权项

一种超低温自复叠式制冷装置，包括预冷单元、多元制冷剂循环单元；其特征在于：预冷单元包括通过管道依次连接形成循环系统的预冷压缩机(13)、预冷冷凝器(11)、预冷节流元件(14)和预冷换热器(23)；多元制冷剂循环单元包括主压缩机(21)、主冷凝器(22)、预冷换热器(23)、回热器(25)、第一气液分离器(31)、第一分换热器(32)、第二气液分离器(41)和第二分换热器(42)、主节流元件(51)和主蒸发器(60)；上述预冷单元中的预冷换热器(23)与多元制冷剂循环单元中的预冷换热器(23)为同一设备，预冷换热器(23)设置有介质通道I A(231)和介质通道I B(232)，其中介质通道I A(231)通过管道连接在预冷压缩机(13)和预冷节流元件(14)之间；回热器(25)设置有介质通道IIIA(251)和介质通道IIIB(252)；第一分换热器(32)设置有高温介质流道I A(321)和低温介质流道I B(322)；第二分换热器(42)设置有高温介质流道II A(421)和低温介质流道II B(422)；主蒸发器(60)为一换热器，其设置有介质通道IIA(601)和介质通道IIB(602)；依制冷剂的流动方向，主压缩机(21)的排气端经主冷凝器(22)连接预冷换热器(23)的介质通道I B(232)的进口，介质通道I B(232)的出口连接回热器(25)的介质通道IIIA(251)的进口，回热器(25)的介质通道IIIA(251)的出口连接第一气液分离器(31)的进口，第一气液分离器(31)的排气口经第一分换热器(32)的高温介质流道I A(321)连接第二气液分离器(41)的进口，第二气液分离器(41)的排气口经第二分换热器(42)的高温介质流道I A(421)连接主节流元件(51)的进口；主节流元件(51)的出口经主蒸发器(60)的介质通道IIA(601)连接第二分换热器(42)的低温介质流道IIB(422)的进口，低温介质流道IIB(422)的出口经第一分换热器(32)的低温介质流道I B(322)连接回热器(25)的介质通道IIIB(252)的进口，介质通道IIIB(252)的出口连接主压缩机(21)的回气端；上述第一气液分离器(31)的出液口与第一分换热器(32)的低温介质流道I B(322)的进口之间设置有一个第一分节流元件、或两个以上并联的第一分节流元件；上述第二气液分离器(41)的出液口与第二分换热器(42)的低温介质流道IIB(422)的进口之间设置有一个第二分节流元件、或两个以上并联的第二分节流元件；主蒸发器(60)的介质通道IIB(602)用于冷量输出；在回热器(25)的介质通道IIIA(251)的出口端和介质通道IIIB(252)的进口端之间还设置有泄压旁路(26)，从介质通道IIIA(251)的出口端开始，泄压旁路(26)包括依次连接的泄压阀(261)、储液罐(264)和第二节流元件(263)。