一种冷库制冷系统

1.本技术属于制冷技术领域，特别是涉及一种冷库制冷系统。


背景技术：

2.冷库一般是用人工的手段，来创造与室外温度或湿度不同的环境，是用来存储食品、化工、医药、疫苗、科学试验等物品的恒温恒湿贮藏设备。一般冷库多由制冷机制冷，利用气化温度较低的工质(氨、氟里昂等)作为冷却剂，使其在低压和机械控制的条件下蒸发，吸收贮藏库内的热量，从而达到冷却降温的目的。最常用的是蒸气压缩式制冷，主要由压缩机、冷凝器，节流阀和蒸发器等组成。
3.通常分为直接冷却和间接冷却两种。直接冷却将蒸发管安装在冷藏库房内,液态制冷剂经过蒸发管时，直接吸收库房内的热量。间接冷却是由鼓风机将库房内的空气抽吸进空气冷却装置，空气被冷却装置内的蒸发管吸热后，再送入库内。空气冷却方式的优点是冷却迅速，库内温度较均匀，同时能将贮藏过程中产生的二氧化碳等有害气体带出库外。
4.现有冷库送风温度取决于蒸发器蒸发温度，不便于调节，并且存在换热损失。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.基于现有冷库送风温度取决于蒸发器蒸发温度，不便于调节，并且存在换热损失的问题，本技术提供了一种冷库制冷系统。
7.2.技术方案
8.为了达到上述的目的，本技术提供了一种冷库制冷系统，包括依次连接的水分去除组件、气体温度调节组件和换热组件，所述换热组件设置于冷库内。
9.本技术提供的另一种实施方式为：所述水分去除组件包括级后冷却器和除水换热器，所述气体温度调节组件包括离心式压缩膨胀一体机，所述离心式压缩膨胀一体机与级后冷却器连接，所述离心式压缩膨胀一体机与除水换热器连接，所述级后冷却器与所述除水换热器连接。
10.本技术提供的另一种实施方式为：所述离心式压缩膨胀一体机包括压缩机、膨胀机和高速电机，所述压缩机、所述膨胀机与所述高速电机同轴一体布置。
11.本技术提供的另一种实施方式为：所述压缩机包括压缩进口和压缩出口，所述膨胀机包括膨胀进口和膨胀出口，所述级后冷却器与所述压缩出口连接，所述换热组件与所述压缩进口连接，所述膨胀出口与所述换热组件连接，所述膨胀进口与所述除水换热器连接。
12.本技术提供的另一种实施方式为：所述除水换热器包括热侧和冷侧，所述热侧与风机连接。
13.本技术提供的另一种实施方式为：所述冷库包括混风层，所述换热组件设置于所述混风层内。
14.本技术提供的另一种实施方式为：所述离心式压缩膨胀一体机包括转子，所述转子气浮轴承或者磁浮轴承作为支承。
15.本技术提供的另一种实施方式为：所述换热组件为回热器，所述回热器与所述气体温度调节组件连接，所述回热器设置于所述混风层内。
16.本技术提供的另一种实施方式为：还包括气体流量调节组件，所述气体温度调节组件、所述气体流量调节组件与所述换热组件依次连接。
17.本技术提供的另一种实施方式为：所述气体流量调节组件为旁通阀，所述旁通阀与所述离心式压缩膨胀一体机连接，所述旁通阀与所述换热组件连接。
18.3.有益效果
19.与现有技术相比，本技术提供的冷库制冷系统的有益效果在于：
20.本技术提供的冷库制冷系统，为可调库温的多功能冷库制冷系统。
21.本技术提供的冷库制冷系统，在库外完成除湿；不需要风机盘管，直接送风到冷库，与库内气体直接混合，加快传热，提高降温速率。
22.本技术提供的冷库制冷系统，使用离心式压缩膨胀一体机即可直接送风，减少换热损失，并且送风的温度、流量可以通过调节转速来调节，转速的无极调节可以实现温度的精确控制。
23.本技术提供的冷库制冷系统，可调库温和冷量。
24.本技术提供的冷库制冷系统，通过调节离心式压缩膨胀一体机的转速可以调节系统压比、膨胀比和流量，从而控制膨胀出口的温度和冷量，回热器冷侧布置有旁通阀，再通过调节进入回热器的气体流量来控制给冷库送风的温度，保证冷库的温度均匀性。
25.本技术提供的冷库制冷系统，使用离心式压缩膨胀一体机。将压缩机、膨胀机和高速电机同轴一体布置，结构简单，减小系统体积，回收膨胀功，提高系统效率。并且使用气浮或磁浮轴承，无磨损、无润滑油。寿命长、可靠性高，在维护成本上具有明显的优势，无润滑油，送风无污染。
26.本技术提供的冷库制冷系统，可进行大冷量速冻。
27.本技术提供的冷库制冷系统，高转速大压比时，膨胀出口的送风温度低、冷量大，然后直接送风到冷库或者通过回热器调节到合适的温度送入冷库，可以有效地实现速冻，并保证温度均匀性。
附图说明
28.图1是本技术的冷库制冷系统示意图；
29.图中：1-冷库、2-离心式压缩膨胀一体机、3-级后冷却器、4-除水换热器、5-风机、6-混风层、7-回热器、8-旁通阀。
具体实施方式
30.在下文中，将参考附图对本技术的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本技术，并能够实施本技术。在不违背本技术原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
31.参见图1，本技术提供一种冷库制冷系统，包括依次连接的水分去除组件、气体温度调节组件和换热组件，所述换热组件设置于冷库1内。
32.膨胀后的低温空气进入换热组件回热后送入冷库1，冷库1内的回风先进入换热组件与送入冷库1的冷风进行换热，回收冷量，再进入气体温度调节组件压缩增压，压缩后的高温高压空气进入水分去除组件降温除水，除过水的空气进入气体温度调节组件膨胀降温后向冷库送风。通过气体温度调节组件可以调节气体温度和制冷量。
33.回风可完全来自于冷库1，不引入外部气体，最大程度保持冷库内的气体成分，不影响库内的气体氛围。库外的水分去除组件用于除去多余的水分，可以调节库内的湿度，保证库内无霜。
34.进一步地，所述水分去除组件包括级后冷却器3和除水换热器4，所述气体温度调节组件包括离心式压缩膨胀一体机2，所述离心式压缩膨胀一体机2与级后冷却器3连接，所述离心式压缩膨胀一体机2与除水换热器4连接，所述级后冷却器3与所述除水换热器4连接。
35.进一步地，所述离心式压缩膨胀一体机2包括压缩机、膨胀机和高速电机，所述压缩机、所述膨胀机与所述高速电机同轴一体布置。
36.使用离心式压缩膨胀一体机2，膨胀机、高速电机、压缩机同轴一体布置，将膨胀和压缩过程用一台离心式压缩膨胀一体机2实现，系统更简单，可靠性高，减小系统体积，回收膨胀功降低电机功耗，提高系统效率，离心式压缩膨胀一体机2通过调节转速即可调节系统压比，从而实现膨胀出口的温度调节和系统流量的调节，高转速下实现低库温保存和速冻降温。
37.进一步地，所述压缩机包括压缩进口和压缩出口，所述膨胀机包括膨胀进口和膨胀出口，所述级后冷却器3与所述压缩出口连接，所述换热组件与所述压缩进口连接，所述膨胀出口与所述换热组件连接，所述膨胀进口与所述除水换热器4连接。
38.进一步地，所述除水换热器4包括热侧和冷侧，所述热侧与风机5连接。风机5安装在除水换热器4的热侧。
39.进一步地，所述冷库1包括混风层6，所述换热组件设置于所述混风层6内。
40.进一步地，所述离心式压缩膨胀一体机2包括转子，所述转子气浮轴承或者磁浮轴承作为支承。
41.采用气浮轴承或者磁浮轴承作为支承，使得离心式压缩膨胀一体机2可以达到较高的转速，高转速下可以使离心机达到更高效率，并且有效减小离心式压缩膨胀一体机2的体积，同时悬浮轴承不需要润滑油，送入冷库的空气不会被油污染。
42.进一步地，所述换热组件为回热器7，所述回热器7与所述气体温度调节组件连接，所述回热器7设置于所述混风层6内。
43.进一步地，还包括气体流量调节组件，所述气体温度调节组件、所述气体流量调节组件与所述换热组件依次连接。
44.进一步地，所述气体流量调节组件为旁通阀8，所述旁通阀8与所述离心式压缩膨胀一体机2连接，所述旁通阀8与所述换热组件连接。
45.回热器7设置在冷库内，与离心式压缩膨胀一体机2相连，其冷流体侧安装有旁通阀8，离心式压缩膨胀一体机2与级后换热器3，除水换热器4相连。用所述旁通阀8对进入所
述回热器7的气体流量进行调节，实现对送风温度的控制。用所述离心式压缩膨胀一体机2实现气体的压缩和膨胀，用所述回热器7、级后冷却器进3行热交换，用所述除水换热器4进行除湿。
46.膨胀后的低温空气可以直接进入回热器7回热，也可通过旁通阀8将送入冷库的空气调至合适温度，再进入混风层混风，最后送入冷库1。冷库1内的回风先进入回热器7与送入冷库1的冷风进行换热，回收冷量，再进入离心式压缩膨胀一体机2压缩增压，压缩后的高温高压空气进入级后冷却器3换热降温，然后进入除水换热器4降温除水，除过水的空气进入离心式压缩膨胀一体机2膨胀降温。
47.离心式压缩膨胀一体机2的膨胀出口可以直接送风，也可以进入回热器7回热后再送风，通过旁通阀8来控制送入混风层的空气温度，高转速、大冷量时控制送风温度不会过低，保证温度均匀性。混风层气体的直接混合有利于增加传热速率，加快冷库降温。
48.实施例
49.本技术实施例提供了一种可调库温的多功能冷库制冷系统，其工作原理图以图1为例。
50.一种可调库温的多功能冷库制冷系统，主要由回热器7、旁通阀8、离心式压缩膨胀一体机2、级后冷却器3、除水换热器4、风机5组成。回热器7设置在冷库1内，与离心式压缩膨胀一体机2相连，其冷流体侧安装有旁通阀8，离心式压缩膨胀一体机2与级后换热器3，除水换热器4相连，风机5安装在除水换热器4的热侧。
51.本发明工作过程如下：膨胀后的低温空气进入回热器7回热，通过旁通阀8将送入冷库的空气调至合适温度，进入混风层混风，最后送入冷库1，冷库1内的回风先进入回热器(1)与送入冷库1的冷风进行换热，回收冷量，再进入离心式压缩膨胀一体机2压缩增压，压缩后的高温高压空气进入级后冷却器3换热降温，然后进入除水换热器4降温除水，除过水的空气进入离心式压缩膨胀一体机2膨胀降温。
52.通过调节离心式压缩膨胀一体机2的转速，可以调节系统的压比和膨胀比，从而调节膨胀出口的空气温度和制冷量，再加上调节回热器7的旁通阀8，直接控制送入冷库1的空气温度。在高转速大压比下，膨胀出口的送风温度可以达到很低，可以实现低库温和速冻的特殊要求。
53.回风可以完全来自于冷库1，流程中不引入外部气体，最大程度保持冷库内的气体成分。级后冷却器3后面布置除水换热器4用于除去多余的水分。
54.离心式压缩膨胀一体机2的膨胀出口可以直接送风，也可以进入回热器7回热后再送风，通过旁通阀8来控制送入混风层的空气温度，高转速、大冷量时控制送风温度不会过低，保证温度均匀性。混风层气体的直接混合有利于增加传热速率，加快冷库降温。
55.离心式压缩膨胀一体机2采用气浮轴承或者磁浮轴承作为支承，使得离心式压缩膨胀一体机2可以达到较高的转速，高转速下可以有效减小离心式压缩膨胀一体机2的体积，并且获得更高的效率，同时悬浮轴承不需要润滑油，送入冷库的空气不会有油的污染。
56.尽管在上文中参考特定的实施例对本技术进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本技术公开的原理和范围内，可以针对本技术公开的配置和细节做出许多修改。本技术的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。