一种制冷剂净化装置及净化方法与流程

本发明涉及制冷剂回收利用技术，特别是一种制冷剂净化装置及净化方法。

背景技术：

当制冷机组在发生报废、维护或出现事故等现象时，往往要回收制冷剂。然而所回收的制冷剂将带来以下问题：

1.回收的制冷剂通常含有油脂或其他液体，影响换热，使热转换效率低；

2.回收的制冷剂通常含有机械杂质，可堵塞膨胀阀、机组过滤器，甚至损坏压缩机；

3.回收的制冷剂通常含有水分，可产生冰堵，或者堵塞膨胀阀、机组过滤器等，甚至与

制冷剂反应，产生酸性物质而腐蚀机组；

4.回收的制冷剂通常含有空气，会导致蒸发器、冷凝器无法正常出力和效率下降，甚至

机组超压导致其他事故发生。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种净化效果好，回收率高，节约成本的制冷剂净化装置及净化方法。

本发明的技术方案是：

本发明之一种制冷剂净化方法，包括以下步骤：

步骤1：抽真空，排除容器内的空气或其他气体；

步骤2：将回收的制冷剂置于容器内，将容器静置并处于恒温环境下，检测容器内的压力值，若容器的压力值大于制冷剂在该环境温度下的理论压力值，则说明制冷剂混有空气；

步骤3：打开排气阀，释放容器内的部分气体，待检测到容器压力等于环境温度下的理论压力值时，关闭排气阀；

步骤4：打开出料阀，对容器内的制冷剂进行汽化，使汽化的制冷剂与各种杂质分离；对汽化的制冷剂进行干燥过滤，得到纯净的制冷剂进行回收利用；

步骤5：汽化过程中，当检测到容器内的压力值低于环境温度下的理论压力值时，则说明制冷剂挥发完毕；保持容器内为正压情况下，关闭出料阀，停止工作；

步骤6：打开排污阀，利用上述正压排放各种杂质，然后关闭阀门。

进一步，步骤3具体包括：在排放气体过程中，先让容器内的压力值略低于该恒温环境下的理论压力值，待温度再次达到步骤2中的恒温环境后，检测恒温后的压力值是否等于该恒温环境下的理论压力值，若等于，则说明容器内的气体已排除，此时排气阀关闭；若恒温后的压力值仍高于理论压力值，则继续上述操作，直至压力值等于理论压力值，关闭排气阀。

进一步，步骤5中，所述保持容器内为正压具体为保持容器压力值高于大气压1.5~2倍。

本发明之一种制冷剂净化装置，包括：

容器，用于盛放制冷剂；

压力传感器，设于容器上，用于检测容器内的压力；

温度探头，设于容器上，用于检测制冷剂温度；

排气口，设于容器上，用于释放容器内的气体；排气口通过管道连接排气阀；

进料/出料口，设于容器上，用于向容器内加入制冷剂或者分离出汽化的制冷剂；进料/出料口还经进料/出料阀依次连接干燥过滤器和制冷机组；

排污口，设于容器的底部，用于排出杂质，排污口通过管道连接排污阀。

进一步，还包括控制器，用于控制排气阀、进料/出料阀、排污阀的开启或关闭，以及用于将压力传感器检测到的容器压力与容器的理论压力值作比较，来控制各阀门动作。

进一步，所述干燥过滤器包括壳体，壳体的两侧分别为进口滤网和出口滤网，壳体内填充有干燥剂，壳体上还设有端盖，端盖为可拆卸式结构，通过密封件与壳体之间密封。

进一步，所述干燥剂为颗粒状硅胶、分子筛、活性氧化铝、活性炭及其任意混合物。

进一步，所述出口滤网的孔径小于或等于进口滤网的孔径。

进一步，所述进口滤网和出口滤网的孔径小于干燥剂的粒径。

进一步，所述进口滤网和/或出口滤网的孔径为40~120目。

本发明的有益效果：

（1）本发明根据制冷剂所对应的温度-压力值对照表来排除空气，净化效果好，且不会损失制冷剂；

（2）通过先排除空气，再通过对制冷剂进行汽化、干燥和过滤来回收制冷剂，一方面能够提高制冷剂的回收率；另一方面，能够彻底除杂，且不会损耗制冷剂，节约材料，大大降低生产成本；

（3）干燥过滤器的结构设计能够彻底滤除制冷剂中的杂质，以免汽化的制冷剂携带一些大颗粒的杂质进入制冷剂组，且大大提高制冷剂的回收率。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例干燥过滤器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示：一种制冷剂净化装置，包括容器1，容器1的顶部设有进料/出料口、压力表12和排气口，容器1的底部设有排污口，容器1的内腔用于盛放带有杂质的制冷剂，杂质主要为机械杂质、水分、空气、油脂或其他液体，由于他们的密度和重量不同，当置于容器内后会产生分层。压力表12用于检测容器1内的压力。排气口用于释放容器内的气体，排气口通过管道连接排气阀13。进料/出料口为一个口径，既可以出料也可以送料，主要用于向容器内加入制冷剂或者分离出汽化的制冷剂；进料/出料口还经进料/出料阀11依次连接干燥过滤器2和制冷机组3。排污口用于排出杂质，排污口通过管道连接排污阀14。干燥过滤器2与制冷机组之间设有泵体3，用于将干燥过滤器2内经干燥过滤后的制冷剂泵入制冷机组内回收利用。

其中，排气口还可用作抽气口，用于连接真空泵组件，在容器初次使用前，或者容器内进入其他气体时，要先抽真空，再放置制冷剂，以避免制冷剂混入空气或其他气体，影响检测的准确性。

容器1的侧面设有温度探头15，用于检测制冷剂温度。温度探头可以是温度计，也可以是温度传感器，本实施例优选为温度传感器，可实现智能检测。

本实施例还包括控制器，用于控制排气阀13、进料/出料阀11、排污阀14的开启或关闭，以及用于将压力表12检测到的容器压力与制冷剂的理论压力值作比较，来控制各阀门动作；控制器的输出端连接排气阀13、进料/出料阀11、排污阀14，控制器的输入端连接压力表12和温度传感器。

如图2所示：本实施例中，干燥过滤器2包括壳体21，壳体21的两侧分别为进口滤网22和出口滤网23，壳体21内填充有干燥剂，壳体21上还设有端盖24，端盖24通过紧固件25和密封件26与壳体21密封连接，并且通过25可将端盖拆卸，便于更换干燥剂。紧固件25优选为螺栓紧固，密封件26为密封圈。

本实施例的干燥剂为颗粒状变色硅胶，变色硅胶的重量约5公斤，变色硅胶在使用前需在干燥箱内进行烘烤，使其变为蓝色，即可投入使用，不用时密闭保存避免吸水。当硅胶使用变红后，可再取出进行烘烤，反复使用，节约成本。

为了提高过滤效果，进口滤网22的孔径优选为100目，出口滤网23的孔径优选为50目。且进口滤网22和出口滤网23的孔径均小于硅胶的粒径。之所以将出口滤网23的孔径设计成小于进口滤网22的孔径，是为了彻底滤除制冷剂中的杂质，以免汽化的制冷剂携带一些大颗粒的杂质进入制冷剂组，若进口滤网22和出口滤网23的孔径都设计的较小，会增加材料成本，若进口滤网的孔径设计成小于出口滤网的孔径，会降低制冷剂的回收率。本实施例中，进口滤网和出口滤网均为不锈钢滤网。

一种制冷剂净化装置的净化方法，包括以下步骤：

S301：抽真空，排除容器内的空气或其他气体。

具体而言，在容器初次使用前，或者容器内进入其他气体时，要先抽真空，再放置制冷剂，以避免制冷剂混入空气或其他气体，影响检测的准确性。本实施例是将排气口作为抽气口使用，接入真空泵，通过控制排气阀打开，对容器抽真空。

S302：将回收的制冷剂置于容器内，制冷剂及其杂质在容器内分层。

具体而言，回收的制冷剂里面一般含有机械杂质、水分、空气、油脂或其他液体，机械杂质和重质液体会沉于容器的底部；润滑油脂往往溶解在制冷剂中，部分不溶的因其成分不同，可能漂浮在水面，或者悬浮在制冷剂液面以上而在水面以下，也可能在制冷剂底部；而水的密度通常比液态制冷剂的密度小，因此水置于液态制冷剂的上层；且油脂或液态制冷剂中还可能会含有微量水；气相制冷剂、微量水蒸气和空气则漂于容器的上层，本实施例的制冷剂优选为R134a制冷剂。

S303：将容器静置并处于恒温环境下，检测容器内的压力值，若容器的压力值大于制冷剂在该环境温度下的理论压力值，则说明容器内混有空气。

具体而言，由于空气漂于容器的上层，因此要先排出空气。具体原理为：由于各种制冷剂均对应有温度-压力值对照表，如R134a制冷剂，不同的温度对应不同的压力值，在某一恒定的温度下必然存在与其相对应的压力值，因此，将制冷剂在某一恒定温度下所对应的压力值视为理论压力值，来作为容器内是否存在气体的判断依据，即当容器的压力值大于其在该恒温环境下的理论压力值时，则说明制冷剂混有空气。当然，容器在盛放回收的制冷剂之前，其内腔要保持真空环境，否则导致检测不准。例如，R134a制冷剂在恒温35℃下，其压力值为886.82KPa，将该值视为理论压力值；若将容器置于35℃恒温下，检测到的压力值大于886.82KPa，则说明制冷剂内混有空气。

S304：打开排气阀，释放容器内的部分气体，待检测到容器压力等于环境温度下的理论压力值时，关闭排气阀。

具体而言，当压力传感器检测到容器的压力值大于环境温度下的理论压力值，发送信号给控制器，控制器控制排气阀打开，来释放气体，排气阀的阀门开度可调，进而控制气体的流量。在排放气体过程中，先让容器内的压力值略低于环境温度下的理论压力值，这是因为容器放气时会降温，而降温后压力会略微下降，待温度再次达到前期的环境温度后，再观察容器内的压力值是否等于理论压力值，若等于，则说明容器内已将气体排除，此时控制器控制排气阀关闭；若压力值仍高于理论压力值，则继续上述操作，直至压力值等于理论压力值，关闭排气阀。

S305：打开进料/出料阀，对容器内的制冷剂进行汽化，使制冷剂与各种杂质分离，对汽化的制冷剂进行干燥过滤，并进行回收利用。

具体而言，如果先对置于液态制冷剂上层的水进行滤除时，即让水直接进干燥过滤器，由于液态水较多，则会浪费大量的干燥剂，大大提高生产成本。因此本实施例选择对制冷剂进行汽化，制冷剂便会汽化，而此温度下水不会发生汽化，而油脂比水更难汽化。在汽化前打开进料/出料阀，这样，汽化后的制冷剂会携带少量的水蒸气经进料/出料口进入过滤干燥器，干燥过滤器吸附微量水蒸气后，得到纯净并干燥后的制冷剂。可将制冷剂泵入制冷机组进行利用，如将干燥过滤器通过泵体与制冷机组连接，并且通过过滤干燥器过滤少量水蒸气，大大提高干燥剂的使用寿命，节约成本。

S306：汽化过程中，实时检测恒温环境下容器内的压力值，当容器内的压力值低于环境温度下的理论压力值时，则制冷剂挥发完毕；同时保持容器内为正压，关闭进料/出料阀；

具体而言，当容器内的压力值低于制冷剂在环境温度下的理论压力值时，容器内就不会再排气，说明制冷剂已挥发完毕；之所以保留一些正压，一方面是为了能够将容器内的残留的蒸汽排出，另一方面，是为了防止空气进入容器。当检测到容器内的压力高于大气压的1.5倍时，关闭进料/出料阀。

S307：打开排污阀排放各种杂质。

具体而言，打开排污阀，可排出底层的机械杂质、水分、油脂和其他液体，排放时，保持容器压力高于大气压，以避免空气混入，影响后续使用，待下次使用时，可节省操作流程。