[发明专利]复叠式大型CO2制冷(热)机组技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种以CO₂为制冷工质的复叠式大型CO₂制冷(热)机组技术。以第四代制冷剂为本发明制冷(热)机组技术 

背景技术

随着社会发展人们节能与环保意识的增强及化石能源紧张，污染严重现状，国家对节能环保非常重视迫切需要一种利用CO₂替代R₂₂、R_134a作为制冷剂的复叠式大型CO₂制冷(热)机组。到目前尚未见到复叠式大型CO₂制冷(热)机组技术报导。 

发明内容

本发明的目的是集成CO₂为制冷剂的复叠式大型CO₂制冷(热)机组技术，结构简单、安全、环保，利用可再生能源效果明显的技术。 

本发明包括1级压缩机、风冷冷凝器、蒸发式冷凝器，1级安全型换热器、1、2级干燥过滤器、1、2级电磁阀、1、2级膨胀阀、2级压缩机、2级安全型换热器、1、2级储液器、安全型蒸发器、所述复叠式大型CO₂制冷(热)机组技术使制冷(热)机组运行过程环保又节能。 

本发明通过下述方案予以实现： 

气体工质CO₂在1级压缩机中被等熵压缩至超临界状态(g-a过程)；被压缩后的高压高温排气进入风冷冷凝器(一次顺流风)(a-b过程)，此过程实现第一次换热，使制冷剂冷却降温；而后和蒸发式冷凝器进行第二次换热使CO₂蒸汽冷却到接近临界温度(b-c过程)。蒸发式冷凝器主要靠冷却水在空气中蒸发吸收高温CO₂蒸汽而进行，其冷却水温度较低，换热效果好。 

被冷却后的CO₂气体进入1级安全型换热器(该换热器为我公司专利，有耐高压的作用)与1级压缩机的吸气进行热交换使CO₂气体被进一步冷却到临界温度以下(c-d和f-g过程)； 得到进一步冷却降温的制冷剂气体通过干燥过滤器、电磁阀进入膨胀阀(d-e过程)，该过程为节流降压同时部分气体液化使其成为湿蒸汽；湿蒸汽进2级安全型换热器与2级压缩机的排气温度进行热交换(e-f和A-B过程)，靠吸收二次压缩机排气口的高温气体来制冷。 

气体工质在2级压缩机中被压缩至超临界状态(在流程图上为D-A过程)；随后低温的压缩机排气进入2级安全型换热器(A-B过程)，因为此时由一级压缩提供较低温度的CO₂湿蒸汽，所以可以CO₂体冷却到低于临界点，在降温过程中部分气体液化使其成为湿蒸汽；湿蒸汽通过储液器、干燥过滤器、电磁阀进入膨胀阀(B-C过程)，该过程为节流降压成为湿蒸汽；湿蒸汽进入安全型蒸发器(该蒸发器为我公司专利，有耐高压的作用)进行汽化(C-D)靠CO₂制冷剂的吸热来制冷。储液器起气液分离、补充制冷剂等作用。 

附图说明

附图是复叠式大型CO₂制冷(热)机组示意图，下面结合附图与具体实施方式作进一步的描述： 

所述CO₂气体工质在1级压缩机1中被等熵压缩至朝临界状态后的高压高温排气进入风冷冷凝起2，实现第一次换热，使其冷却降温，然后和蒸发式冷凝器3。进行第二次换热CO₂蒸汽冷却到接近临界温度，蒸发式冷凝器3。主要靠冷却水在空气中蒸发吸收高温CO₂蒸汽而进行；所述被冷却后的CO₂进入1级安全型换热器4，与1级压缩机1的吸气进行热交换使CO₂冷却到临界温度以下后通过干燥过滤器5，电磁阀6进入膨胀阀7过程中节流降压同时部分气体液化使其成为湿蒸汽进入2级安全型换热器8与2级压缩机9的排气温度进行换热，靠吸收二次压缩机排气口的高温气体制冷，所述CO₂在2级压缩机9中被压缩至超临界状态，随后低温的压缩机排气进入2级安全型换热器8，此时1级压缩机提供的湿蒸汽冷却到低于临界点，降温过程中部分气体液化使其成为湿蒸汽并通过储液器10、干燥过滤器11、电磁阀12进入膨胀阀，该过程中节流降压成的湿蒸汽进入安全型蒸发器13，进行汽化靠的吸抽制冷，储液器11起汽液分离，补充制冷剂等作用。