[实用新型]高温环境下全年运行的超低温冷冻箱

说明书

本实用新型是高温环境下全年运行的超低温冷冻箱，其结构包括压缩机、油分离器、风冷冷凝器、水冷辅助冷凝器、干燥过滤器、过冷器、气液分离器、中间换热器、膨胀阀、主膨胀阀和蒸发器。本实用新型的优点：结构紧凑、合理，操作与使用方便，可以实现冷冻箱内‑150℃的超低温度；在环温较高的情况下，满足了高温地区夏季制冷的需求；具有很高的安全性能，在温度较低的情况下，水冷辅助功能关闭，不存在冷凝器冻裂的风险，同时冷凝温度易于调节，通过冷凝压力来控制冷凝风机的转速，实现在很低的环境下，也能正常制冷；可采用多点运算加无模型自建树算法，专门针对大滞后系统控温，使滞后目标值的温度能恒温的控制在±0.5℃以内。

技术领域

本实用新型涉及的是高温环境下全年运行的超低温冷冻箱。

背景技术

在夏季温度较高的地区，采用风冷冷凝器的制冷机组，由于冷凝温度过高，制冷效率往往很低，对于低温设备而言，很难将温度降下去，长时间高负荷的工作，压缩机往往会出现烧毁的现象。因此很多厂家纷纷采用水冷冷凝器，水冷冷凝器在夏季工作优势很多，但也会带有很多麻烦，纯粹的水冷冷凝器，需要配套一整套冷却设施，包含冷却塔、循环泵、补水泵、循环管路、过滤器、阀门等，前期投入较大，后期维护成本较高，同时占地面积较大，对于小型设备而言很不划算。在冬季，由于温度较低，冷却水流量如果无法得到有效的调节，会造成制冷系统冷凝压力过低，从而导致整个制冷系统低压报警，无法正常工作。当制冷机组长期不运行时，冷却水停止循环，积存在循环管道及冷凝器内的冷却水如果没能及时排除，或排除不够彻底，在里面结成冰，导致冷凝器和循环管道涨裂，最终酿成不可挽回的重大经济损失。

营造一个超低温环境的方式有很多种，但应用最普遍的还是蒸汽压缩式制冷，与其他的制冷方式相比，具有效率高、使用成本低、制造简单、可实现自动化程度高等优势。现有技术中的蒸汽压缩制冷通常采用多机配打的方式，含有两个及以上的制冷系统，分为低温级和高温级，低温级与高温级由一组蒸发冷凝器相连，高温级的液态制冷剂在蒸发冷凝器内蒸发吸热，低温级的气态制冷剂在蒸发冷凝器内放热冷凝成液体，然后进入低温级蒸发器内蒸发，实现超低温制冷。多组制冷系统导致整个设备体积过于庞大，同时较多的制冷部件也使制造成本成倍的增加，过多的运动部件也使系统的可靠性难以保证。

实用新型内容

本实用新型提出的是高温环境下全年运行的超低温冷冻箱，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，实现高可靠性和高能效比，为用户节省前期投入和后期维护成本。

本实用新型的技术解决方案：高温环境下全年运行的超低温冷冻箱，其结构包括压缩机、油分离器、风冷冷凝器、水冷辅助冷凝器、干燥过滤器、过冷器、气液分离器、中间换热器、膨胀阀、主膨胀阀和蒸发器，其中压缩机分别通过管道连接油分离器的顶部和底部，油分离器通过管道连接风冷冷凝器，风冷冷凝器通过管道连接水冷辅助冷凝器第一通路，水冷辅助冷凝器第一通路通过管道连接干燥过滤器，水冷辅助冷凝器第二通路分别连接冷却水出管和冷却水进管，干燥过滤器通过带液视镜的管道连接过冷器第一通路，过冷器第一通路连接气液分离器顶部，气液分离器顶部通过管道连接中间换热器第一通路、底部通过带膨胀阀的管道连接中间换热器第二通路，中间换热器第二通路通过管道连接过冷器第二通路，过冷器第二通路通过管道连接压缩机，中间换热器第一通路通过带主膨胀阀的管道连接蒸发器，蒸发器通过管道连接膨胀阀与中间换热器第二通路之间管道，蒸发器底部连接冷凝水管道。

优选的，所述的气液分离器、中间换热器和膨胀阀都共有串联的三套。

优选的，还包括缓冲罐，缓冲罐底部通过带角阀和泄荷阀的管道连接干燥过滤器和过冷器之间管道，缓冲罐底部还通过带角阀和节流毛细管的管道连接过冷器和压缩机之间管道。

优选的，所述的压缩机和油分离器之间管道上设充油高压表，过冷器和压缩机之间管道上设充油低压表，压缩机与油分离器之间管道和过冷器与压缩机之间管道都连接高低压控制器。

优选的，所述的风冷冷凝器进风侧设环境温度传感器。