一种防液锤发生的制冷系统的制作方法

文档序号:14671553发布日期:2018-06-12 19:55阅读:459来源:国知局

本发明涉及制冷领域,具体是指一种防液锤发生的制冷系统。



背景技术:

目前冷库的制冷系统大都采用制冷剂在冷库的冷却设备中直接蒸发为冷库降温的制冷系统,这种制冷系统的优点是以制冷剂的单位质量的制冷量较大。但是因为冷却设备中都需要充满制冷剂,则整个系统的制冷剂充注量较大,这样带来的问题是:如果是氨制冷剂,氨是有毒物质,则整个冷库的危险性较大;如果制冷剂是氟利昂,则氟利昂的价格高昂,使整个冷库的建设成本和运行、维护成本大幅增加。冷库中制冷剂的供液方式目前有直接膨胀供液、重力供液和泵强制循环供液。直接膨胀供液时由于制冷剂节流膨胀时闪发气体较多,制冷剂气体所具有的冷量较少,因此降低了冷却设备的制冷效率。另外,如果冷却设备中不是充注制冷剂,而是载冷剂,那么直接膨胀供液就不适用了;重力供液和泵强制循环供液因将制冷剂液体节流膨胀时的闪发气体进行了有效分离,进人冷却设备的是纯液体制冷剂,因此冷却设备的制冷效率较高,但是因泵强制循环供液是多倍供液,即进人冷却设备的液体制冷剂远远大于液体制冷剂在冷却设备中的蒸发量,冷却设备内的液体制冷剂处于湍流状态,所以泵强制循环供液的制冷效率比重力供液的制冷效率要高得多。泵强制循环供液的唯一缺点就是需要在系统中增加液泵,即额外增加了系统的能耗。此外,目前的冷库多采用热气融霜,达到节能降耗的目的,但是热气融霜存在严重的“液锤”风险。如果冷却设备中不是充注制冷剂,而是载冷剂,那么热制冷剂气体融霜也就不适用了。



技术实现要素:

本发明针对现有技术存在的上述问题,提供一种防液锤发生的制冷系统,该系统供往冷却设备对冷库进行降温的不是具有毒性危害的氨制冷剂或者价格高昂的氟利昂制冷剂,而是无毒、不燃、价格低廉的载冷剂。而且本制冷系统供往冷却设备的载冷剂在制冷和融霜时不发生相变,因此融霜时没有发生“液锤”的风险。关键在于本制冷系统采用无额外机械动力的强制循环供液和融霜循环,系统运行更节能。

本发明的发明目的通过以下方案实现:

一种防液锤发生的制冷系统,其特征在于:制冷压缩机的排气口与油分离器的进气口连通,油分离器的出气口与具有两个独立腔室的冷凝器的进气口连通,冷凝器的出液口与贮液器的进液口连通,贮液器的出液口与气液分离器的进液口连通,气液分离器的出液口与蒸发器的进液口连通,蒸发器的出气口与气液分离器的进气口连通,气液分离器的出气口与制冷压缩机的吸气口连通;

蒸发器的出水口与第一组储罐的进水口连通,第一组储罐的出水口与冷却设备的进水口连通,冷却设备的出水口与蒸发器的进水口连通,第一组储罐还与油分离器的出气口相通,冷却设备的出水口与蒸发器的进水口相通;

冷凝器的出水口与第二组储罐的进水口连通,第二组储罐的出水口与冷却设备的出水口相通,冷却设备的进水口与冷凝器的进水相通;

第二储罐的出水管汇总管与冷凝器的进水管电磁阀接入点之间设有一分支管路,与第一储罐出水管汇总管连通;

第二储罐的出水管汇总管与电磁阀接入点之间设有另一分支管路,与蒸发器的进水管连通。

优选地,第一组储罐具有一种可膨胀收缩的内腔,储罐的外腔与内腔是不相通的,储罐、储罐的进水口和出水口与内腔相通,储罐、储罐的金属外腔与油分离器的出气口相通。

优选地,油分离器2的出气口还与第一组储罐的进气口之间的管道上设置有电磁阀和常开截止阀,第一组储罐的进水口管道上设置有常开截止阀、止回阀和电磁阀,

优选地,储罐的出水口依次设置有压力传感器、电磁阀、止回阀,储罐的出水口依次设置有压力传感器、电磁阀、止回阀。

优选地,冷却设备的进水管上设置有止回阀、电磁阀,冷却设备的出水管上设置有止回阀、电磁阀,冷却设备的进水管上设置有止回阀、电磁阀,冷却设备的出水管上设置有止回阀、电磁阀,冷却设备的进水口与储罐的出水口相通。

优选地,第二组储罐具有一种可膨胀收缩的内腔,储罐的外腔与内腔是不相通的,储罐的进水口和出水口与内腔相通,储罐的金属外腔与油分离器的出气口相通。

油分离器的出气口还与储罐的进气口之间的管道上分别设置有电磁阀、常开截止阀、电磁阀。

优选地,储罐的出水口上依次设置有压力传感器、电磁阀、止回阀,储罐的出水口上依次设置有压力传感器、电磁阀、止回阀。

优选地,第二储罐的出水管汇总管与冷凝器的进水管电磁阀接入点之间设有一分支管路,与第一储罐出水管汇总管连通,该分支管路上有电磁阀、止回阀;

优选地,第二储罐的出水管汇总管与电磁阀接入点之间设有另一分支管路,与蒸发器的进水管连通,该分支管路上有电磁阀、止回阀。

本发明的有益效果在于:

1、在不增加额外的换热设备的情况下,制冷压缩机的排气废热得到全部回收利用;

2、整个制冷系统不需要冷却水,节约能源;

3、融霜时,融霜载冷剂的温度高,融霜速度快;

4、由于制冷、融霜都采用载冷剂,且没有相变,管道系统没有发生“液锤”的风险;

5、制冷过程与融霜过程中,载冷剂均为强制流动,换热效率高;

6、正常工作时,冷却设备的制冷、冷却设备的融霜均不需要消耗额外功,具有节能作用。

7、本系统的冷凝器的冷却剂和蒸发器的载冷剂可以相互代替,即可以用通过蒸发器降温的载冷剂作为冷凝器的冷却剂,以此降低冷凝温度,提高系统的制冷量;也可以用通过冷凝器加热的

冷却剂作为冷却设备的融霜剂,提高冷却设备的融霜效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。

实施例

参照附图1所示,本发明提供的一种防液锤发生的制冷系统,制冷压缩机1的排气口与油分离器2的进气口连通,油分离器2的出气口与具有两个独立腔室的冷凝器3的进气口连通,冷凝器3的出液口与贮液器4的进液口连通,贮液器4的出液口与气液分离器5的进液口连通,气液分离器5的出液口与蒸发器6的进液口连通,蒸发器6的出气口与气液分离器5的进气口连通,气液分离器5的出气口与制冷压缩机1的吸气口连通。贮液器4上设置有液位计等其它工艺必须管口或控制仪表、阀门。气液分离器5上设置有液位计等其它工艺必须管口或控制仪表、阀门。

蒸发器6的出水口与储罐7、储罐8的进水口连通,储罐7、储罐8的出水口与冷却设备9、冷却设备10的进水口连通,冷却设备9、冷却设备10的出水口与蒸发器6的进水口连通。关键是储罐7、储罐8具有一种可膨胀收缩的内腔,储罐的外腔与内腔是不相通的,储罐7、储罐8的进水口和出水口与内腔相通,储罐7、储罐8的金属外腔与油分离器2的出气口相通。油分离器2的出气口还与储罐7、储罐8的进气口之间的管道上设置有电磁阀13、14和常开截止阀15、16。储罐7、8的进水口管道上设置有常开截止阀、止回阀17、18和电磁阀19、20,储罐7的出水口依次设置有压力传感器21、电磁阀23、止回阀25,储罐8的出水口依次设置有压力传感器22、电磁阀24、止回阀26。冷却设备9的进水管上设置有止回阀28、电磁阀30,冷却设备9的出水管上设置有止回阀34、电磁阀32。冷却设备10的进水管上设置有止回阀57、电磁阀55,冷却设备10的出水管上设置有止回阀31、电磁阀33。冷却设备9、10的进水口与储罐7、8的出水口相通,冷却设备9、10的出水口与蒸发器6的进水口相通。

冷凝器3的出水口与储罐11、12的进水口连通,储罐11、12的出水口与冷却设备9、10的出水口相通,冷却设备9、10的进水口与冷凝器3的进水相通。关键是储罐11、12具有一种可膨胀收缩的内腔,储罐的外腔与内腔是不相通的,储罐11、12的进水口和出水口与内腔相通,储罐11、12的金属外腔与油分离器2的出气口相通。油分离器2的出气口还与储罐11、12的进气口之间的管道上分别设置有电磁阀37、常开截止阀38,电磁阀36。储罐11的出水口上依次设置有压力传感器45、电磁阀47、止回阀49,储罐12的出水口上依次设置有压力传感器44、电磁阀46、止回阀48。

储罐11、12的出水管汇总管与冷凝器3的进水管电磁阀58接入点之间设有一分支管路,与储罐7、8出水管汇总管连通,该分支管路上有电磁阀59、止回阀60。

储罐11、12的出水管汇总管与电磁阀58接入点之间设有另一分支管路,与蒸发器6的进水管连通,该分支管路上有电磁阀619、止回阀62。

具体实施方式:制冷压缩机1排出的高温高压制冷剂气体在油分离器2中分离去除润滑油后,进人冷凝器3,冷凝器3中温度较低的载冷剂使高温高压的制冷剂气体降温冷凝成高压制冷剂液体后进人贮液器4,经过节流,变成低温低压的气液混合物,气液混合物在气液分离器5中分离,气体上升被压缩机吸1走,液体下降给蒸发器6供液,供往蒸发器6的制冷剂液体吸收另一路载冷剂的热量而蒸发,蒸发后的气体返回气液分离器5,气体中夹带的液滴降落下来随来自贮液器的节流后的液体再次供往蒸发器6,干度较高的气体被压缩机1吸走进行下一次压缩循环。

冷却设备9、10进行降温时,储罐7进水口的电磁阀19打开,蒸发器6中被制冷剂降温后的低温载冷剂进人储罐7内腔,储罐7内腔的水逐渐装满,压力传感器21检测到的压力逐渐升高,当达到设定值时,储罐7进水口上的电磁阀19关闭,储罐8进水管上的电磁阀20打开,储罐7出水口上的电磁阀23打开,储罐7进气口上的电磁阀13打开,储罐7内腔中的低温载冷剂在腔外的高压作用下被压送到冷却设备9、10中,储罐7内腔中的低温载冷剂被压空后,压力传感器21的检测到的压力降低,低于设定值时电磁阀23、电磁阀13关闭,电磁阀19打开。这时储罐8出水口上的压力传感器22检测到的压力达到设定值,电磁阀20关闭,电磁阀24、14打开,储罐8腔内的低温载冷剂被腔外的高压压送到冷却设备9、10。

冷凝器3运行时,储罐11出水管上的电磁阀47打开,电磁阀37打开,储罐11内腔中的载冷剂被腔外的高压从冷凝器3的进水口压送到冷凝器3中,吸收高温制冷剂气体的热量冷凝成常温制冷剂液体。储罐12的进水口电磁阀42打开,载冷剂被加热后进入储罐12中。当储罐11中的载冷剂被压空后、储罐12中充满载冷剂时,储罐11出水口上的压力传感器45检测到的压力降低,储罐12出水管上的压力传感器44检测到的压力升高,这时,储罐11进水管上的电磁阀43打开,出水管上的电磁阀47关闭,进气管上的电磁阀37关闭,储罐12进水管上的电磁阀42关闭,出水管上的电磁阀46打开,进气管上的电磁阀36打开,储罐12内腔内的载冷剂被腔外的高压压送到冷凝器中,依此循环。当冷凝器出水管上的温度传感器35检测到的水温大于设定值时,电磁阀58打开,向系统中补充温度较低的载冷剂,确保制冷剂的冷凝压力适中。另一方案是电磁阀23、13或电磁阀24、14打开,电磁阀60打开,向冷却设备中补充低温载冷剂。

储罐7、8中低温载冷剂可以通过开启电磁阀59压送到冷凝器3中加热,储罐11、12中的载冷剂也可以通过开启电磁阀61压送到蒸发器6中降温。

冷却设备融霜:如冷却设备9需要融霜,开启控制系统的融霜指令,则电磁阀30、32关闭,电磁阀52、54打开。储罐11的出水管上的电磁阀43、47、37打开,或储罐12上的电磁阀42、46、36打开,储罐11或12内腔中的热载冷剂被压送到冷却设备9中,热载冷剂的热量被冷却水设备外的霜层吸收,然后从冷凝器3的进水口进入。冷却设备9融霜结束,则电磁阀52、54或51、55关闭。同理进行下一冷却设备的融霜过程。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述,但是,本领域普通技术人员应当了解,可以不限于上述实施例的描述,在权利要求书的范围内,可作出形式和细节上的各种变化。

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