专利名称：制取过冷水冰浆的制冷系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制冷系统，是一种制取过冷水冰浆的制冷系统。
背景技术：
在目前的制冷系统中，一种冰蓄冷的制冷方式是通过使水在过冷器内与制冷剂或 载冷剂换热过冷，形成冰浆。通常包括制冷剂循环系统和水循环系统，例如中国专利申请号 为200610051606. 3的实用新型专利文献。水循环制冰浆，需要有过冷器和蓄冷罐，目前过 冷器采用列管换热器或板式换热器，制冷剂流道与水流道设置不尽合理，传热效率低、均勻 性差，水循环过程中的冰核在过冷器内经常发生冰堵塞过冷器的情况，特别是对于采用重 力供液的制取过冷冰浆的制冷系统中，由于重力供液压差小，供液控制不稳定，过冷器温度 控制的均勻性差，局部温度过低导致在过冷器中形成冰堵的问题。过冷器的堵塞降低了制 冷周期和效率，同时还需要频繁除冰，同时也能耗较高。另外，制冷剂中含有的润滑油虽然对压缩机来说是必要的，然而对冷凝器和蒸发 器(过冷器)是不利的，需要回收。目前有采用分离器进行油的分离，然而分离效果并不理 想。公开号为1329233A的中国专利文献则公开了一种“无损耗循环利用润滑油的氨制冷系 统”，其润滑油的分离效果好，然而具有复杂的分离系统。
实用新型内容针对目前的制冷系统存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种制取过冷 水冰浆的制冷系统，这种制冷系统过冷器不易堵塞，而且制冷效率高、能耗低。本实用新型采用如下技术方案一种制取过冷水冰浆的制冷系统，包括制冷剂循 环系统和水循环系统，水循环系统包括蓄冷罐和过冷器，所述过冷器采用板式换热器直接 实现制冷剂和水的换热，板式换热器的制冷剂通道压力降不大于0. 2bar，板式换热器的水 通道水流速不低于1.8m/s。板式换热器的流道形状不限，只需要满足上述条件，使制冷剂 侧阻力不高于0. 2bar，保证采用重力供液时制冷剂的流动顺畅，而板式换热器的水通道流 速高于1. 8m/s，使水形成湍流，提高换热效率和传热的均勻性，并减少了冰核在过冷器内集 结积聚的机率，减少堵塞过冷器的风险。所述制冷剂循环系统包括制冷压缩机和所述过冷 器、低压循环贮液器，所述低压循环贮液器的安装高度高于所述过冷器，利用制冷剂的静液 柱压力向所述过冷器供制冷剂，形成重力供液，以简化系统流程和控制系统。过冷器中制冷剂的循环量是制冷负荷所需制冷剂量的2-3倍。所述的低压循环贮液器的液位控制系统为电子膨胀阀和液位传感器，电子膨胀阀 通过PID调节。所述低压循环贮液器的润滑油出油口与一个引射泵的吸入口相通，所述引射泵安 装于制冷压缩机的高压气态制冷剂循环管路上以通过制冷剂引射回油形成回油引射系统， 直接利用制冷压缩机产生的高温高压的气态制冷剂引射回油，简化了回油系统的结构，且 在引射同时还可以实现润滑油与气态制冷剂的混合，回油系统简单可靠。[0009]在所述的过冷器水循环进出口管路之间装有微压差传感器；在低压循环贮液器 和制冷压缩机之间的管路上安装有PM3+EVM+CVQ+CVP电磁组合阀门(PM3为主阀体)；EVM 为开关作用，与制冷压缩机同步；CVQ为模拟量根据过冷器出水温度自动调节开启度大小； CVP为蒸发压力调节防止温度过低过冷器冻结；制冷压缩机高压气态制冷剂出口与所述过 冷器制冷剂入口之间有管路和PM3+EVM+CVC电磁组合阀门，所述微压差传感器连接于控制 器，控制器输出连接所述PM3+EVM+CVC电磁组合阀门。过冷器进出口有微压差控制器当其 开关量动作，压差过大则过冷器有冰堵现象，开启PM3+EVM+CVC(CVC为压力调节)热气进 入过冷器融冰处理。利用微压差传感器和组合阀，可以有效解决冰堵现象，而且结构简单可罪。在所述水循环系统中，在蓄冷罐向过冷器供水管路上安装有冰核过滤器，在由过 冷器向蓄冷罐供过冷水的通道上安装有过冷消除装置，避免冰核进入过冷器堵塞过冷器通 道，保证过冷器正常运转。在所述的蓄冷罐与过冷器之间的供水管路上还并联有一个预热器和旁通阀，用于 控制过冷器进水温度为0. 5°C。所述预热器热源侧连接在制冷剂循环系统中的冷凝器和回 热器之间，以液态制冷剂作为所述预热器热源，以提高系统节能效果。本实用新型的这种制取过冷水冰浆的制冷系统，过冷器不易堵塞，运转周期长，结 构简单，且制冷效率高、能耗低。
图1为本实用新型的制取过冷水冰浆的制冷系统原理图。图中1制冷压缩机，2水冷冷凝器，3引射泵，4过冷器，5低压循环贮液器， 6微压差传感器，7冰核过滤器，8贮液回热器，9预热器，10过冷消除装置，11蓄冷罐， 12PM3+EVM+CVQ+CVP 电磁组合阀，13PM3+EVM+CVC 电磁组合阀。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。如图1所示是一种制取过冷水冰浆的制冷系统，包括制冷剂循环系统和水循环系统。水循环系统包括蓄冷罐11和过冷器4，在蓄冷罐11向过冷器4供水管路上安装有 冰核过滤器7，在由过冷器4向蓄冷罐11供过冷水的通道上安装有过冷消除装置10，在蓄 冷罐11与过冷器4之间的供水管路上还并联有一个预热器9和三通阀形成的旁通阀，用于 控制过冷器进水温度和用于融冰除冰。制冷剂循环系统包括制冷压缩机1以对制冷剂进行压缩形成高温高压制冷剂，和 对高温高压制冷剂进行除热冷凝的水冷冷凝器2，以及预热器9，经过冷凝后的液态制冷剂 作为预热器的热源。还包括贮液回热器8以实现液态制冷剂与气态制冷剂换热，使气态制 冷剂升温和使液态制冷剂降温，以及实现制冷剂气液分离和润滑油分离回收的低压循环贮 液器5，和实现制冷剂与水换热的过冷器4。过冷器4采用板式换热器直接实现制冷剂和水的换热，板式换热器的制冷剂通道 为宽通道，要保证其压力降不大于0. 2bar，板式换热器的水通道为窄通道使水流速不低于1. 8m/s ；低压循环贮液器5的安装高度高于过冷器4，利用制冷剂的静液柱压力向过冷器供 制冷剂，形成重力供液，一般液柱高底不低于1. 5m，过冷器中制冷剂的循环量是制冷负荷所 需制冷剂量的2-3倍。低压循环贮液器5的液位控制系统为电子膨胀阀和液位传感器，电子膨胀阀通过 PID调节，以精确控制液位，将液位控制在上下波动15mm以内(低压循环贮液器1/2处)。过冷器水循环进出口管路之间装有微压差传感器6 ；在低压循环贮液器5和制冷 压缩机1之间的管路上安装有PM3+EVM+CVQ+CVP电磁组合阀门12 ；制冷压缩机高压气态制 冷剂出口与过冷器4的制冷剂入口之间有管路连接，且管路上装有PM3+EVM+CVC电磁组合 阀门13，微压差传感器6连接于控制器，控制器输出连接所述PM3+EVM+CVC电磁组合阀门 13。回收润滑油的油循环除制冷压缩机出口的油分离器外，还包括低压循环贮液器5， 以及引射泵3，低压循环贮液器的润滑油出油口与一个引射泵的吸入口相通，引射泵安装于 制冷压缩机1的高压气态制冷剂循环管路上以通过制冷剂引射回油形成回油引射系统。工作原理说明此制冷系统为制冷剂重力供液制冷系统，低压循环贮液器5的液 位控制采用液位传感器和电子膨胀阀，通过PID调节(比例微分积分调节)，将液位控制在 上下波动15mm以内(低压循环贮液器1/2处)，在低压循环贮液器内不但实现制冷剂的气 液分离，而且可以实现润滑油在制冷剂液面的富集。重力供液的制冷系统采用多倍倍率供 液的方式，供液的循环倍率为2至3倍，板片换热器的换热效率高，系统节能性好。制冷剂 采用环保冷媒的R134a制冷剂，因为留在低压循环贮液桶的冷冻油比制冷剂轻，富油层在 制冷剂的上面，通过开启高压气态制冷剂管路上的阀门，高压气体利用引射泵3引射低压 富油层的油回到制冷压缩机1。制冷系统的蒸发温度根据过冷器4的负荷通过制冷压缩机 1的吸气来调节(制冷系统的蒸发温度)。在低压循环贮液器5和制冷压缩机1之间的管 路上安装有PM3+EVM+CVQ+CVP电磁组合阀门12。过冷器4进出口有微压差传感器6和控制 器，压差过大侧过冷器有冰堵现象，开启PM3+EVM+CVC阀门13热气进入过冷器4融冰处理。过冷器水侧流程为过滤后的低温水通过冰浆泵输送，通过分流三通阀门一部分 水经预热器9加热，保证混合后的水温为0. 5°C，预热器9作为制冷系统过冷器，制冷系统更 加节能，0. 5°C的水再通过冰核过滤器7去除微小冰渣，进入过冷器4将水过冷到-2. 5°C，过 冷后的水通过过冷消除装置10形成冰浆进入蓄冷罐11，未过冷的水再次循环。板式换热器 采用半钎焊防冻换热器，直接蒸发制冷剂，过冷水系统蒸发温度-3. 5°C至_5°C，比现有冰 蓄冷蒸发温度为_9°C高，更节能。
权利要求一种制取过冷水冰浆的制冷系统，包括制冷剂循环系统和水循环系统，水循环系统包括蓄冷罐和过冷器，所述过冷器采用板式换热器直接实现制冷剂和水的换热；所述制冷剂循环系统包括制冷压缩机和所述过冷器、低压循环贮液器，所述低压循环贮液器的安装高度高于所述过冷器。
2.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于在低压循环贮液器和制冷压缩机之间 的管路上安装有PM3+EVM+CVQ+CVP电磁组合阀门。
3.如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于所述的低压循环贮液器的液位控制系 统为电子膨胀阀和液位传感器。
4.如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于所述低压循环贮液器的润滑油出油口 与一个引射泵的吸入口相通，所述引射泵安装于制冷压缩机的高压气态制冷剂循环管路 上，以通过制冷剂引射回油形成回油引射系统。
5.如权利要求1至4中之一所述的制冷系统，其特征在于在所述的过冷器水循环进 出口管路之间装有微压差传感器；制冷压缩机高压气态制冷剂出口与所述过冷器制冷剂入 口之间有管路连接和装有PM3+EVM+CVC电磁组合阀门；所述微压差传感器连接于控制器， 控制器输出连接所述PM3+EVM+CVC电磁组合阀门。
6.如权利要求1至4中之一所述的制冷系统，其特征在于在所述水循环系统中，在蓄 冷罐向过冷器供水管路上安装有冰核过滤器，在由过冷器向蓄冷罐供过冷水的通道上安装 有过冷消除装置。
7.如权利要求6所述的制冷系统，其特征在于在所述的蓄冷罐与过冷器之间的供水 管路上还并联有一个预热器和旁通阀，用于控制过冷器进水温度。
8.如权利要求7所述的制冷系统，其特征在于所述预热器热源侧连接在制冷剂循环 系统中的冷凝器和回热器之间，以液态制冷剂作为所述预热器热源。
9.如权利要求5所述的制冷系统，其特征在于在所述水循环系统中在蓄冷罐向过冷 器供水管路上安装有冰核过滤器，在由过冷器向蓄冷罐供过冷水的通道上安装有过冷消除直ο
10.如权利要求9所述的制冷系统，其特征在于在所述的蓄冷罐与过冷器之间的供水 管路上还并联有一个预热器和旁通阀，预热器热源侧连接在制冷剂循环系统中的冷凝器和 回热器之间，以液态制冷剂作为所述预热器热源。
专利摘要本实用新型公开了一种制取过冷水冰浆的制冷系统，包括制冷剂循环系统和水循环系统，水循环系统包括蓄冷罐和过冷器，所述过冷器采用板式换热器直接实现制冷剂和水的换热，板式换热器的制冷剂通道压力降不大于0.2bar，板式换热器的水通道水流速不低于1.8m/s；所述制冷剂循环系统包括制冷压缩机和所述过冷器、低压循环贮液器，所述低压循环贮液器的安装高度高于所述过冷器，利用制冷剂的静液柱压力向所述过冷器供制冷剂，形成重力供液。这种制冷系统工作稳定且更加节能，制冷效率高。
文档编号F25B49/02GK201748729SQ201020110349
公开日2011年2月16日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者刘楷, 周国均 申请人:重庆远雄制冷成套设备有限公司