以天然气为制冷剂的制冷设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种以天然气为制冷剂的制冷设备，设有由一级制冷装置（１）、二级制冷装置（２）构成的复迭式制冷装置，其特征在于：与二级制冷装置（２）中的蒸发冷凝器（３）相连接有以天然气为制冷剂的三级制冷装置（４）。可使用天然气为其制冷剂，天然气资源丰富、成本低廉，可降低整个超低温制冷的成本，解决了用天然气不能超低温制冷的难题，具有较高的经济效益和社会效益。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制冷设备，尤其是一种以天然气为制冷剂的制冷设备。
技术介绍
目前，高温或中温制冷技术已经在人们的日常生活中得到广泛的应用，如空调、冰箱等。而低温制冷技术在工业生产中应用比较普遍，如食品、石油化工、有机合成等工业中的分离精炼、结晶、浓缩、提纯、液化等，而对于某些物质(半导体等)却必须在超低温环境下才能正常工作。现在制冷设备都是由压缩机、水冷凝器、油分离器、蒸发器、与蒸发器相连的膨胀容器以及截止阀、电磁阀、膨胀阀、干燥过滤器等构成单机制冷器，或者蒸发器为蒸发冷凝器，连接两个单机制冷机(同一种制冷剂)构成双迭式制冷机，蒸发冷凝器作为前一级的蒸发器、后一级的冷凝器。其制冷工作原理都是蒸发的制冷剂气体经压缩机压缩后，经水冷凝器、油分离器、蒸发冷凝器冷凝，必须成为液体后再蒸发吸收热量制冷，循环往复。这样，如果采用高中温制冷剂进行超低温制冷时，会产生蒸汽压力过低或制冷剂凝固现象。而如果采用低温制冷剂进行超低温制冷时，虽然会解决蒸发压力过低的问题，但同时却又存在着冷凝压力过大的问题，现有的制冷设备难以实现超低温制冷。
技术实现思路
本技术是为了解决现有技术所存在的难以实现超低温制冷的技术问题，提供一种以天然气为制冷剂的制冷设备。本技术的技术解决方案是一种以天然气为制冷剂的制冷设备，设有由一级制冷装置1、二级制冷装置2构成的双迭式制冷装置，其特征在于与二级制冷装置2中的蒸发冷凝器3相连接有以天然气为制冷剂的三级制冷装置4。与三级制冷装置4中的蒸发冷凝器5相连接有以天然气为制冷剂的四级制冷装置6。还设有由附加一级制冷装置7、附加二级制冷装置8构成的复迭式制冷装置，所述的四级制冷装置6通过附加二级制冷装置8中的蒸发冷凝器9与三级制冷装置4中的蒸发冷凝器5相连接。所述的蒸发冷凝器9为低温油汽分离器，其回油管与四级制冷装置6中的压缩机10相接。本技术是用几级单机制冷机复迭而成，比现有技术增加了以天然气为制冷剂的三级、四级单机制冷机。尤其是增加了由附加一级制冷装置、附加二级制冷装置构成的双迭式制冷机，可使汽液状态天然气两次经过不同温度的蒸发冷凝器冷凝，可及时将制冷剂中的机油分离出来，避免产生由于冷凝制冷剂而出现的机油结腊现象。由于天然气资源丰富、成本低廉，可降低整个超低温制冷的成本，解决了用天然气不能超低温制冷的难题，具有较高的经济效益和社会效益。附图说明图1为本技术实施例的结构系统图。具体实施方式下面将结合附图说明本技术的具体实施方式。实施例1如图1所示一种以天然气为制冷剂的制冷设备，设有由R22为制冷剂的一级制冷装置1、以R13为制冷剂的二级制冷装置2构成的复迭式制冷装置，一级制冷装置1与二级制冷装置2均由压缩机、水冷凝器、油分离器、蒸发器以及与蒸发器相连的膨胀容器等构成，整个装置应为耐压容器。与二级制冷装置2中的蒸发冷凝器3(最后一级蒸发冷凝器)相连接有以乙烯为制冷剂的三级制冷装置4。乙烯的沸点为-103℃，通过蒸发冷凝器3可将其冷凝至-83～93℃，其机油应采用防冻机油。由于制冷剂是在完全密闭状态下，因此乙烯在-83～-93℃时为汽液共存的混合状态，通过蒸发器3时，其液态乙烯吸热蒸发制冷。实施例2如图1所示是与三级制冷装置4中的蒸发冷凝器5相连接有以甲烷为制冷剂的四级制冷装置6，同实施例1相同，整个装置应为耐压装置。制冷剂甲烷通过油分离器后，再通过蒸发冷凝器5冷凝，可将其冷凝至-121～-131℃(甲烷的沸点为-161℃)，其机油应采用防冻机油。由于制冷剂是在完全密闭状态下，因此甲烷在-121～-131℃时为汽液共存的混合状态。通过蒸发器5时，其液态甲烷吸热蒸发制冷。实施例3如图1所示是在实施例2的基础上，还增加了由附加一级制冷装置7、附加二级制冷装置8构成的复迭式制冷装置，附加一级制冷装置7用R22为制冷剂、附加二级制冷装置8用R13为制冷剂。四级制冷装置6通过油分离器与附加二级制冷装置8中的蒸发冷凝器9相连接后再与三级制冷装置4中的蒸发冷凝器5相连接。四级制冷装置6中的普通机油可通过油分离器11分离，再通过蒸发冷凝器9分离，分离的机油通过回油管路回到压缩机10内。通过串联的蒸发冷凝器5、蒸发冷凝器9可将其冷凝至-121～-131℃(甲烷的沸点为-161℃)，其机油应采用防冻机油。由于制冷剂是在完全密闭状态下，因此甲烷在-121～-131℃时为汽液共存的混合状态。通过蒸发器9、5时，其液态甲烷吸热蒸发制冷。在以上三个实施例中的制冷剂可为乙烷、丙烷、丙烯等天然气。权利要求1.一种以天然气为制冷剂的制冷设备，设有由一级制冷装置(1)、二级制冷装置(2)构成的复迭式制冷装置，其特征在于与二级制冷装置(2)中的蒸发冷凝器(3)相连接有以天然气为制冷剂的三级制冷装置(4)。2.根据权利要求1所述的以天然气为制冷剂的制冷设备，其特征在于与三级制冷装置(4)中的蒸发冷凝器(5)相连接有以天然气为制冷剂的四级制冷装置(6)。3.根据权利要求2所述的以天然气为制冷剂的制冷设备，其特征在于还设有由附加一级制冷装置(7)、附加二级制冷装置(8)构成的复迭式制冷装置，所述的四级制冷装置(6)通过附加二级制冷装置(8)中的蒸发冷凝器(9)与三级制冷装置中的蒸发冷凝器(5)相连接。4.根据权利要求3所述的以天然气为制冷剂的制冷设备，其特征在于所述的蒸发冷凝器(9)为低温油汽分离器，其回油管与四级制冷装置(6)中的压缩机(10)相接。专利摘要本技术公开一种以天然气为制冷剂的制冷设备，设有由一级制冷装置(1)、二级制冷装置(2)构成的复迭式制冷装置，其特征在于与二级制冷装置(2)中的蒸发冷凝器(3)相连接有以天然气为制冷剂的三级制冷装置(4)。可使用天然气为其制冷剂，天然气资源丰富、成本低廉，可降低整个超低温制冷的成本，解决了用天然气不能超低温制冷的难题，具有较高的经济效益和社会效益。文档编号F25B9/10GK2665623SQ03214170公开日2004年12月22日 申请日期2003年8月6日 优先权日2003年8月6日专利技术者侯君 申请人:侯君本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以天然气为制冷剂的制冷设备，设有由一级制冷装置（１）、二级制冷装置（２）构成的复迭式制冷装置，其特征在于：与二级制冷装置（２）中的蒸发冷凝器（３）相连接有以天然气为制冷剂的三级制冷装置（４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯君，
申请(专利权)人：侯君，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]