1.本实用新型涉及制冷机系统技术领域，尤其涉及一种利用尾氮气冷量改造的制冷机系统。
背景技术：
2.制冷机是将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。
3.目前，常见的制冷方式主要通过制冷机进行制冷，但应用于生产车间的制冷机系统，由于车间内所生产的尾氮气往往带有冷气不能合理的进行利用，直接排放则减少了对尾氮气的利用，造成了资源的浪费，也提高了制冷机系统的耗电量。
技术实现要素：
4.有鉴于此，本实用新型提出了一种利用尾氮气冷量改造的制冷机系统，其使得尾氮气的冷量得以回收利用，降低制冷机系统的耗电量，将尾氮气合理进行回收利用，减少资源的浪费，达到节能的目的。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种利用尾氮气冷量改造的制冷机系统，包括低温冷媒储罐、高温冷媒储罐及制冷系统，其特征在于，该系统还包括加热器和换热器；
7.高温冷媒储罐的高温冷媒出口连接制冷系统的蒸发器入口，高温冷媒在蒸发器内进行热交换，形成低温冷媒；蒸发器的低温冷媒出口连接至低温冷媒储罐；
8.高温冷媒储罐的高温冷媒出口进一步连接换热器的冷媒入口，高温冷媒在换热器内进行热交换，形成低温冷媒；换热器的冷媒出口连接至低温冷媒储罐；
9.所述换热器的冷却介质输入口连接尾氮气输入管路，所述换热器冷却介质输出口接入第一三通阀，第一三通阀的两个出口分别连接氮气输出管路和加热器，通过氮气输出管路排出使用后的尾氮气，或通过加热器排出使用并加热后的尾氮气。
10.优选地，氮气输出管路进一步连接液氮制备装置，用于对氮气进行液化处理.
11.优选地，所述氮气输出管路上进一步连接流量监测仪，所述流量监测仪连接第一三通阀的控制口，形成调节回路。
12.优选地，所述尾氮气输入管路上串联第二三通阀；第二三通阀的入口连通尾氮气的来源，两个出口分别连接所述换热器的冷却介质输入口和所述加热器的输入端。
13.优选地，所述高温冷媒储罐与换热器之间的连接管路上进一步连接调节阀；换热器靠近冷媒输出口的位置设置温度传感器；
14.温度传感器、调节阀、第二三通阀组成换热器冷却介质和冷媒的流量调节回路。
15.优选地，所述加热器的输出端外接有低压氮气储罐。
16.优选地，所述制冷系统由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器构成，所述压缩机与冷凝器之间相连通，所述冷凝器和蒸发器之间相连通，所述节流阀位于冷凝器和蒸发器之间，所
述压缩机与蒸发器之间相连通；蒸发器分别与高温冷媒储罐和低温冷媒储罐相连。
17.优选地，所述换热器包括换热器壳体、换热腔、换热管、固定杆及导流板构成，所述换热腔位于换热器壳体的内部，所述换热管位于换热腔的内部，所述固定杆固定连接在换热腔内，所述导流板套设在固定杆的外侧面上，所述导流板和固定杆固定连接；换热器上冷媒入口和冷媒出口分别设置在换热腔的前端和后端。
18.优选地，所述导流板呈螺旋型绕固定杆盘旋，所述换热管贯穿导流板并与其固定连接。
19.优选地，所述换热器出口设置有水份分析仪。
20.本实用新型具备以下有益效果：
21.1、本方案形成了两条并联的换热回路，不仅通过制冷系统换热，还通过换热器进行换热。由于从而车间回来的尾氮气高温冷媒带有一定的压力，从而可实现无动力换热，其次，通过对尾氮气冷量回收利用，实现了节能降耗的目的。
22.2、通过换热器冷媒出口的温度传感器与调节阀和第二三通阀形成流量调节回路，控制进入换热器的冷媒量，达到预期的目的。
23.3、通过换热器出口的水份分析仪，监测换热器的工作状况，防止因泄漏引起的氮气水份超标。
24.4、通过将氮气输出管路上的流量监测仪和第一三通阀形成调节回路，能够根据进入液氮制备装置的流量来控制阀门的开度，合理分配尾氮气量。
25.5、由于换热器内部设置有螺旋状的导流板，利用该导流板的结构形状，能够加长了流体的流动行程，有效的提高了流体换热的效果。
附图说明
26.图1为本实用新型提出的一种利用尾氮气冷量改造制冷机系统的流程示意图；
27.图2为本实用新型提出的一种利用尾氮气冷量改造制冷机系统的制冷系统的结构示意图；
28.图3为本实用新型提出的一种利用尾氮气冷量改造制冷机系统的换热器的结构示意图
29.图中：1
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加热器，2
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去液氮装置，3
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低温冷媒储罐，4
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换热器，5
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高温冷媒储罐，6
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制冷系统，7
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尾氮气输入管路，8
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第一三通阀，9
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氮气输出管路， 10
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液氮制备装置，11
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流量监测仪，12
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第二三通阀，13
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调节阀，14
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温度传感器，41
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换热器壳体，42
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换热腔，43
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换热管，44
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固定杆，45
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导流板，46
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冷媒入口，47
‑
冷媒出口，48
‑
冷却介质入口，49
‑
冷却介质出口，61
‑
节流阀，62
‑ꢀ
压缩机，63
‑
冷凝器，64
‑
蒸发器。
具体实施方式
30.下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
“
顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.参照图1
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3，一种利用尾氮气冷量改造制冷机系统，包括加热器1、去液氮装置2、低温冷媒储罐3、换热器4、高温冷媒储罐5及制冷系统6。这些部件形成两路并联的冷却通道。一路冷却通道包括：高温冷媒储罐5的高温冷媒出口连接制冷系统6的蒸发器64入口，高温冷媒在蒸发器内进行热交换，形成低温冷媒；蒸发器64的低温冷媒出口连接至低温冷媒储罐3。第二路冷却通道包括：高温冷媒储罐5的高温冷媒出口进一步连接换热器4的冷媒入口46，高温冷媒在换热器内进行热交换，形成低温冷媒；换热器4的冷媒出口47连接至低温冷媒储罐3。
34.换热器的冷却介质来自车间的冷氮气(以下称尾氮气)。换热器4的冷却介质输入口48连接尾氮气输入管路7，换热器4冷却介质输出口49接入第一三通阀8，第一三通阀8的两个出口分别连接氮气输出管路9和加热器1，通过氮气输出管路9排出使用后的尾氮气，或通过加热器1排出使用并加热后的尾氮气。尾氮气的分流比例是通过第一三通阀来控制的。
35.氮气输出管路9进一步连接液氮制备装置10，用于对氮气进行液化处理，从而实现氮气的回收。
36.氮气输出管路9上进一步连接流量监测仪11，所述流量监测仪11连接第一三通阀8的控制口，形成调节回路。流量监测仪11与第一三通阀8形成调节回路。当流量监测仪11监测到的流量增大时，第一三通阀8输出至液氮制备装置 10的流量开度减小，将过量氮气通过加热器1后进入低压氮气储罐，从而降低流量。同理当流量监测仪11监测到的减小时，调节相反，从而稳定输出至液氮制备装置10的流量。
37.尾氮气输入管路7上串联第二三通阀12；第二三通阀12的入口连通尾氮气的来源，两个出口分别连接所述换热器4的冷却介质输入口48和所述加热器1 的输入端。第二三通阀12用于分流通向换热器的尾氮气和通过加热器排出的尾氮气。进一步的，高温冷媒储罐5与换热器4之间的连接管路上连接调节阀13；换热器4靠近冷媒输出口的位置设置温度传感器14。温度传感器14、调节阀13、第二三通阀12组成调节回路。温度传感器14检测的温度升高时，第二三通阀 12通向换热器的开度增大，调节阀13开度减小，使得进入换热器4的尾氮气量增大，冷媒流量减小，从而起到降低冷媒出口温度的作用。同理温度降低时，调节相反。
38.加热器1的输出端外接有低压氮气储罐，换热器4的出口设置有水份分析仪，监测换热器4的工作状况，防止因泄漏引起的氮气水份超标。
39.制冷系统6由压缩机62、冷凝器63、节流阀61、蒸发器64构成，压缩机 62与冷凝器63之间相连通，冷凝器63和蒸发器64之间相连通，节流阀61位于冷凝器63和蒸发器64之间，压缩机62与蒸发器64之间相连通。蒸发器64 分别与高温冷媒储罐5和低温冷媒储罐3相连。
40.该制冷系统6工作原理如下：
41.进入制冷系统6内的低温冷媒通过蒸发器产生低温低压的制冷剂蒸气，随后被压缩机8吸入并压缩成高温高压的过热蒸气，再进入冷凝器，被冷凝器中的介质吸收热量冷却冷凝成过冷液体，过冷液体再流经节流阀，被节流阀降温降压成低温低压的液态，再进入蒸发器，在蒸发器内被流经蒸发器内载冷剂冷媒吸热汽化，使流经蒸发器的载冷剂温度得以降低，被完全汽化的制冷剂最终变成低温低压的过热蒸气，被压缩机吸入并压缩，如此循环
工作。
42.换热器4包括换热器壳体41、换热腔42、换热管43、固定杆44及导流板 45构成，换热腔42位于换热器壳体41的内部，换热管43位于换热腔42的内部，固定杆44固定连接在换热腔42内，导流板45套设在固定杆44的外侧面上，导流板45和固定杆44固定连接，换热器4上冷媒入口46和冷媒出口47 分别设置在换热腔42的前端和后端。导流板45呈螺旋状结构绕固定杆盘旋，换热管43贯穿导流板45并与其固定连接，利用导流板45的结构形状，能够加长流体的流动行程，有效的提高了流体换热的效果。
43.工作时，从高温冷媒储罐5泵出的高温冷媒一部分输送到换热器4，经换热器4降温到规定的温度，将其输送到低温冷媒储罐3供工艺系统使用，而另一部分通过原有的制冷系统6将高温冷媒冷却后也输送到低温冷媒储罐3内。换热器4采用尾氮气作为冷却介质。尾氮气进入换热器进行热交换复热后一部分进入液氮制备装置重新液化成液氮供车间循环使用，另一部分经加热器1加热后储存到低压氮气储罐中，供吹扫使用。
44.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。