[发明专利]一种以CO2

说明书

本发明公开了一种以CO₂作为制冷剂的制冷系统及其载冷剂系统，包括高压级压缩机、油分离器、气体冷却器、闪蒸罐、热回收器、蒸发器、低压级压缩机、预冷器以及混合桶。本发明采用两台活塞压缩机双级压缩、系统跨临界运行，为用户提供低温载冷剂作为冷源，可以保护环境，减缓氟利昂制冷剂对全球变暖的趋势，同时采用CO₂双级压缩制冷系统，能效更高、可以在低温系统中应用。

技术领域

本发明制冷技术领域，尤其涉及一种以CO₂作为制冷剂的制冷系统及其载冷剂系统。

背景技术

目前在制冷和空调领域，使用的制冷剂主要是氟利昂类的。1974年美国加州大学的Rowland教授和Molina博士在《自然》杂志上发表论文，指出在制冷行业中普遍使用的CFCs于HCFCs类物质对臭氧层有破坏作用并能产生温室效应，而臭氧层破坏和全球气候变暖是当前世界所面临的主要环境问题之一，1987年联合国环境保护署在加拿大的蒙特利尔通过《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定书》，规定了停止使用34种CFCs与HCFCs类物质的时间表。因此寻找新型环保制冷剂就成为现在制冷行业的一个迫切而热门的话题。CO₂臭氧层破坏潜能(ODP)为零，温室效应潜能(GWP)低，因此CO₂是非常环保的制冷剂。CO₂制冷剂的粘度低，流动阻力比氟利昂小很多，且单位容积制冷量较大，相同冷量下，CO₂压缩机及设备占地面积更小。

CO₂制冷剂在热泵、复叠系统和冷库系统中，应用越来越广泛，一般都是直接膨胀系统，但是CO₂在载冷剂系统中运用较少。市场上CO₂跨临界单级系统开发逐渐增多，由于CO₂系统跨临界运行时排气压力较高，可达到75-110bar，蒸发压力最低运行在20-30bar，高低压差较大，能效比不高，并且蒸发温度一般只能达到在-20～0℃，不能应用在低温系统中。因此，有必要针对CO₂单级系统能效不高、低蒸发温度下不能应用的情况，开发一种跨临界的CO₂双级压缩载冷剂系统。

发明内容

发明目的：本发明针对上述不足，提出了一种以CO₂作为制冷剂的制冷系统及其载冷剂系统，本发明使用CO₂作为制冷剂，解决CO₂单级系统能效不高、不能在低温系统中应用。

技术方案：

一种以CO₂作为制冷剂的制冷系统，包括高压级压缩机、油分离器、气体冷却器、闪蒸罐、热回收器、蒸发器、低压级压缩机、预冷器以及混合桶；

其中，所述高压级压缩机的排气口与所述油分离器的进口连接，所述油分离器的出口与所述气体冷却器的进口连接，所述油分离器的回油口分别通过电磁阀与所述高压级压缩机和所述低压级压缩机连接，所述气体冷却器的出口通过高压阀与所述闪蒸罐的中间口连接，所述闪蒸罐的下部出液口连接所述热回收器，所述热回收器的液体出口通过膨胀阀与所述蒸发器的进口相连，所述蒸发器的气体出口与所述热回收器气体侧进口相连，所述热回收器的气体出口与所述低压级压缩机的吸气口相连，所述低压级压缩机的排气口与所述预冷器相连，所述预冷器的出口、所述闪蒸罐的气体出口以及所述气体冷却器的出口均与所述混合桶的进口连接，所述混合桶的出口与所述高压级压缩机的进口连接。

所述气体冷却器的出口通过喷液阀与所述混合桶的进口连接。

所述高压级压缩机对通过控制其排气口压力将所述混合桶中的过热中压CO₂气体压缩到跨临界状态后通入所述油分离器。

一种载冷剂系统，还包括用户端；在所述蒸发器的出口连接有水箱，所述水箱的出口连接有水泵，所述水泵的出水口与所述用户端连接，所述蒸发器的回水口与所述用户端连接；