一种液态二氧化碳直冻设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直冻设备，特别涉及一种液态二氧化碳直冻设备。
【背景技术】
[0002]近年来，由于环境保护需要，氯氟烃系列严重破坏臭氧层的人工制冷剂逐渐被禁用，利用高效环保的自然制冷剂进行相应的制冷系统成为国内外制冷领域的研究热点。对于食品速冻行业而言，需要大量的制冷设备，要求制冷工质安全性好，蒸发温度低，尚不能找到一种合适的制冷剂采用单级或多级压缩即可达到较好的速冻效果，因此人们开始研究复叠式制冷循环和设备的研发。
[0003]传统的复叠式制冷设备采用1?404々/0)2制冷循环，R404A为三元近共沸混合制冷剂，CO2为二氧化碳制冷剂，整个设备具有完善的冷冻步骤，但冷冻装置的设计并不合理，流入的二氧化碳利用率相对较低，速冻效果较差，因此急需研制一种结构合理、利用率高且速冻效果好的新型直冻设备。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种结构合理、利用率高且速冻效果好的液态二氧化碳直冻设备。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种液态二氧化碳直冻设备，其创新点在于:包括两个通过复叠冷凝器复叠而成的高温段制冷系统和低温段制冷系统；
所述高温段制冷系统包括经管道A依次连接的高温段压缩机、高温段冷凝器、高温段节流阀及复叠冷凝器；
所述低温段制冷系统包括经管道B依次连接的低温段压缩机、复叠冷凝器、低温段储罐、切断阀A、低温段节流阀、冷冻装置及切断阀B ;所述冷冻装置内部设置二氧化碳直冷蒸发器，外部依次连接放空阀与真空栗。
[0006]进一步的，所述二氧化碳直冷蒸发器上端设置一孔板。
[0007]进一步的，所述孔板末端设置一导流分隔板。
[0008]进一步的，所述冷冻装置和切断阀B之间设置一干燥分离器。
[0009]本发明的优点在于:
(I)液态二氧化碳直冻设备采用复叠而成的高温段制冷系统和低温段制冷系统构成，并通过复叠冷凝器连接，其中高温段制冷系统采用R404A制冷剂，低温段采用COjIj冷剂，并通过R404A对CO2进行降温，R404A具有良好的经济性、安全性和稳定性，CO 2无毒不可燃且没有气味，是一种自然制冷剂，对物品无污染，整体结构设置合理。
[0010](2) 二氧化碳直冷蒸发器工作前抽真空和工作时排空气结构，提高了 CO2浓度。
[0011](3) 二氧化碳直冷蒸发器上端设置一孔板，使CO2直冷蒸发器主要通过孔板供液，并使整个直冷区域液态二氧化碳均匀，速冻速度快，减少了速冻时间，加快了速冻周期。
[0012](4)孔板末端设置一导流分隔板，有效提高0)2利用率，以及提高气液分离效果，防止低温段压缩机吸气带液。
[0013](5)冷冻装置和切断阀B之间设置一干燥分离器，对CO2进行干燥和对CO 2与不凝性气体的分离，进一步提高了 0)2的浓度。
【附图说明】
[0014]图1为本发明一种液态二氧化碳直冻设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本发明公开了一种液态二氧化碳直冻设备，包括两个通过复叠冷凝器6复叠而成的高温段制冷系统I和低温段制冷系统2。
[0016]高温段制冷系统I包括经管道A19依次连接的高温段压缩机3、高温段冷凝器4、高温段节流阀5及复叠冷凝器6。
[0017]低温段制冷系统2包括经管道B20依次连接的低温段压缩机17、复叠冷凝器6、低温段储罐7、切断阀AS、低温段节流阀9、冷冻装置、干燥分离器15及切断阀B16 ;冷冻装置内部设置二氧化碳直冷蒸发器18，该二氧化碳直冷蒸发器18上端设置一孔板12，直冷蒸发器18末端设置一导流分隔板14 ;冷冻装置外部依次连接放空阀11与真空栗10。
[0018]液态二氧化碳直冻设备工作时，低温段的压缩机17将低温气态CO2压缩成高压气体，经复叠冷凝器6冷凝成液态C(V流入低温段储罐7，然后经低温段节流阀9降压节流后喷入二氧化碳直冷蒸发器18，液态CO2吸热气化后经干燥分离器15后进入低温段压缩机17压缩，这样终而复始循环运行；其中二氧化碳直冷蒸发器18进料工作时，首先将切断阀AS和切断阀B16关闭，使二氧化碳直冷蒸发器18与制冷系统隔绝，打开二氧化碳直冷蒸发器18，将托盘放置于二氧化碳直冷蒸发器18的内部被冷冻区域，然后再关闭二氧化碳直冷蒸发器18 ;接着打开二氧化碳直冷蒸发器18上端的放空阀11，与真空栗10相连，对二氧化碳直冷蒸发器18内部进行抽真空，抽至500mmHg，关闭放空阀11，逐级缓慢打开切断阀AS，低温段储罐7内的液态CO2喷入二氧化碳直冷蒸发器18内，经孔板12流入被冷冻区域，液态CO2吸热气化，被冻物品放热降温，CO 2气体密度比空气密度大，沉在二氧化碳直冷蒸发器18底部，空气处在二氧化碳直冷蒸发器18上部，打开直冷蒸发器18和干燥分离器15上面的放空阀将系统内空气排至室外，完成排空气后即可关闭所有放空阀，达到一定压力后可缓慢打开切断阀B16，低温段压缩机17启动，保持二氧化碳直冷蒸发器18的循环供液。当冷冻结束时，提前关闭切断阀AS，低温段压缩机再继续进行一段时间后停机，然后关闭切断阀B16，二氧化碳直冷蒸发器18泄压，打开二氧化碳直冷蒸发器18，被冷冻物品出料。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种液态二氧化碳直冻设备，其特征在于:包括两个通过复叠冷凝器复叠而成的高温段制冷系统和低温段制冷系统； 所述高温段制冷系统包括经管道A依次连接的高温段压缩机、高温段冷凝器、高温段节流阀及复叠冷凝器； 所述低温段制冷系统包括经管道B依次连接的低温段压缩机、复叠冷凝器、低温段储罐、切断阀A、低温段节流阀、冷冻装置及切断阀B ;所述冷冻装置内部设置二氧化碳直冷蒸发器，外部依次连接放空阀与真空栗。2.根据权利要求1所述的液态二氧化碳直冻设备，其特征在于:所述二氧化碳直冷蒸发器上端设置一孔板。3.根据权利要求2所述的孔板，其特征在于:所述孔板末端设置一导流分隔板。4.根据权利要求1所述的液态二氧化碳直冻设备，其特征在于:所述冷冻装置和切断阀B之间设置一干燥分离器。
【专利摘要】本发明涉及一种液态二氧化碳直冻设备，包括通过复叠冷凝器复叠而成的高温段制冷系统和低温段制冷系统；高温段制冷系统包括经管道A连接的高温段压缩机、高温段冷凝器、高温段节流阀及复叠冷凝器；低温段制冷系统包括经管道B连接的低温段压缩机、复叠冷凝器、低温段储罐、切断阀A、低温段节流阀、冷冻装置及切断阀B；冷冻装置内部设置二氧化碳直冷蒸发器，外部连接放空阀与真空泵。本发明的优点在于：二氧化碳直冷蒸发器上端设置一孔板，使CO2直冷蒸发器主要通过孔板供液，并使整个直冷区域液态二氧化碳均匀，速冻速度快，减少了速冻时间，加快了速冻周期；孔板末端设置一导流分隔板，有效提高CO2利用率，以及提高气液分离效果。
【IPC分类】F25B43/00, F25B9/00
【公开号】CN105091390
【申请号】CN201510576294
【发明人】秦黄辉, 李卫建, 王志军
【申请人】南通百源制冷设备有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月11日