CN104457013B - 一种水封式小型氨制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水封式小型氨制冷系统，包括密闭的金属容器、由压缩机、冷凝器、节流元件和冷却载冷剂的蒸发器组成的小型氨制冷机组、用于冷凝器换热的带有风扇的第一换热器以及用于环境降温的第二换热器，金属容器内充灌有纯水，小型氨制冷机组完全浸入纯水中；第一换热器的载冷剂入口与冷凝器的载冷剂出口连接，第一换热器的载冷剂出口与冷凝器的载冷剂入口连接；第二换热器的载冷剂出口与蒸发器的载冷剂入口连接，蒸发器的载冷剂出口通过微型载冷剂泵与第二换热器的载冷剂入口连接。该制冷系统将整个氨制冷机组浸于纯水之中，制冷机组如果出现泄漏，氨制冷剂可完全被水吸收，可以确保不出现外泄，保证了氨制冷剂使用上的安全性。

Description

一种水封式小型氨制冷系统
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种水封式小型氨制冷系统。
背景技术
近年来，由于氟里昂类制冷剂对大气臭氧层有破坏作用以及产生温室效应等环境问题，国际上已达成完全禁用CFCs、逐渐限制使用HCFCs制冷剂的共识。氨（R717）作为制冷剂已被使用达120年之久，其臭氧层消耗潜能（ODP）为零，全球变暖潜能（GWP）也为零，标准沸腾温度低（-33.3℃），在冷凝器和蒸发器中的压力适中，单位容积制冷量大，并且其热导率大，蒸发潜热也大，节流损失小，能溶解于水，有漏气现象时易被发现，价格低廉，以氨为制冷剂的制冷技术逐渐得到了越来越广泛的应用。
但是，由于氨具有一定的毒性和可燃性，在安全性分类中属于B2类制冷剂。常态下氨有强烈刺激性，低浓度氨对粘膜有刺激作用，而高浓度时可造成组织溶解坏死。 氨与空气混合能形成爆炸性混合物，当空气中的含量达15%~28%（容积百分比）时，遇明火、高热能可引起爆炸。另外，氨遇水后会强烈地腐蚀铜、锌及其合金（高锡磷青铜除外），氨系统的管路、换热器以及可能与氨接触的零部件，包括仪表等，都不能用铜、锌及其合金材料制造。受到氨的气味，毒性，可燃性等因素的影响氨不能进入民用和商业领域，使其应用受到限制。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种水封式小型氨制冷系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
一种水封式小型氨制冷系统，包括密闭的金属容器、由压缩机、冷凝器、节流元件和冷却载冷剂的蒸发器组成的小型氨制冷机组、用于所述冷凝器换热的带有风扇的第一换热器以及用于环境降温的第二换热器，所述金属容器内充灌有纯水，所述小型氨制冷机组完全浸入所述金属容器内的纯水中；所述第一换热器和第二换热器安装于所述金属容器外部；所述第一换热器的载冷剂入口与所述冷凝器的载冷剂出口连接，所述第一换热器的载冷剂出口与所述冷凝器的载冷剂入口连接；所述第二换热器的载冷剂出口与所述蒸发器的载冷剂入口连接，所述蒸发器的载冷剂出口通过微型载冷剂泵与所述第二换热器的载冷剂入口连接；所述压缩机采用全封闭氨制冷压缩机，所述冷凝器采用外带防水保温的水冷式冷凝器。
所述金属容器内安装有氨浓度检测装置，所述氨浓度检测装置的输出端与报警器连接。
所述金属容器中纯水的充灌量为小型氨制冷机组的体积与所述金属容器剩余体积之和的95%。
所述金属容器外表面带有翅片散热器。
所述第一换热器的位置高于所述冷凝器，利用热虹吸原理，形成重力热管结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的制冷系统利用氨溶于水的特性，将整个氨制冷机组浸于纯水之中，制冷机组如果出现泄漏，氨制冷剂可完全被水吸收，可以确保不出现外泄，氨浓度的自动检测装置亦能够及时通知用户进行维修，保证了氨制冷剂使用上的安全性。
2、本发明的制冷系统在金属容器外表面带有翅片散热器，可排除纯水中的热量至环境，用于释放制冷压缩机壳体放到纯水中的热量，使用更安全。
3、本发明的制冷系统中，水冷式冷凝器进出口与置于密闭金属容器外部的带有风扇的管式冷却器进出口相连，组成冷却系统，带有风扇的管式冷却器高于水冷式冷凝器并形成重力热管结构，重力热管内充注纯水，依靠自然循环作用将水冷式冷凝器放出的冷凝热输出到环境，有利于散热。
4、本发明的制冷系统的密闭金属容器内的纯水中安装有氨份检测传感器，当氨泄漏至纯净水中时可报警，使用更安全。
附图说明
图1所示为本发明水封式小型氨制冷系统的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明水封式小型氨制冷系统的原理图如图1所示，包括密闭的金属容器9、由压缩机1、冷凝器2、节流元件3和冷却载冷剂的蒸发器4组成的小型氨制冷机组、用于所述冷凝器换热的带有风扇的第一换热器5以及用于环境降温的第二换热器7，所述金属容器9内充灌有纯水，所述小型氨制冷机组完全浸入所述金属容器的纯水中。所述第一换热器5和第二换热器7安装于所述金属容器9外部。所述第一换热器5的载冷剂入口与所述冷凝器2的载冷剂出口连接，所述第一换热器5的载冷剂出口与所述冷凝器2的载冷剂入口连接。所述第二换热器7的载冷剂出口与所述蒸发器4的载冷剂入口连接，所述蒸发器4的载冷剂出口通过载冷剂泵6与所述第二换热器7的载冷剂入口连接。所述压缩机1采用全封闭氨制冷压缩机，所述冷凝器2采用外带防水保温的水冷式冷凝器。
所述金属容器9内安装氨浓度检测装置，所述氨浓度检测装置的输出端与报警器连接，当氨泄漏至纯净水中时可报警，能够及时通知用户进行维修，保证了氨制冷剂使用上的安全性。
所述金属容器9中纯水的充灌量为小型氨制冷机组的体积与所述金属容器剩余体积之和的95%。一旦有氨泄漏，泄漏的氨制冷剂能够完全被纯水吸收。
所述金属容器9外表面带有翅片散热器，可排除纯水中的热量至环境，用于释放制冷压缩机壳体放到纯水中的热量。
所述第一换热器5的位置高于所述冷凝器2并形成重力热管结构，所述重力热管内充注纯水，依靠自然循环作用将水冷式冷凝器放出的冷凝热输出到环境。
本发明的制冷系统中，所述第一换热器5中的载冷剂为水或其它工质，所述第二换热器7的工质为乙二醇水溶液或其它工质。
由压缩机1、冷凝器2、节流元件3和冷却载冷剂的蒸发器4组成小型氨制冷机组。由载冷剂泵6驱动乙二醇水溶液或其它工质在冷却载冷剂的蒸发器4和第二换热器7之间循环，不断将蒸发器4输出的冷量输送至第二换热器7，并用于保温体8内冷却。在冷凝器2与第一换热器5组成的冷却系统内充注纯水或其它工质作为循环冷却介质，利用热虹吸原理，将冷凝热释放到环境中。整个氨制冷剂系统都浸泡在纯水中，封装在一个密闭金属容器中，配备氨浓度传感器进行报警控制，使用更安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1. 一种水封式小型氨制冷系统，其特征在于，包括密闭的金属容器、由压缩机、冷凝器、节流元件和冷却载冷剂的蒸发器组成的小型氨制冷机组、用于所述冷凝器换热的带有风扇的第一换热器以及用于环境降温的第二换热器，所述金属容器内充灌有纯水，所述小型氨制冷机组完全浸入所述金属容器内的纯水中；所述第一换热器和第二换热器安装于所述金属容器外部；所述第一换热器的载冷剂入口与所述冷凝器的载冷剂出口连接，所述第一换热器的载冷剂出口与所述冷凝器的载冷剂入口连接；所述第二换热器的载冷剂出口与所述蒸发器的载冷剂入口连接，所述蒸发器的载冷剂出口通过微型载冷剂泵与所述第二换热器的载冷剂入口连接；所述压缩机采用全封闭氨制冷压缩机，所述冷凝器采用外带防水保温的水冷式冷凝器。
2.根据权利要求1所述的水封式小型氨制冷系统，其特征在于，所述金属容器内安装有氨浓度检测装置，所述氨浓度检测装置的输出端与报警器连接。
3.根据权利要求1或2所述的水封式小型氨制冷系统，其特征在于，所述金属容器中纯水的充灌量为小型氨制冷机组的体积与所述金属容器剩余体积之和的95%。
4.根据权利要求1所述的水封式小型氨制冷系统，其特征在于，所述金属容器外表面带有翅片散热器。
5.根据权利要求1所述的水封式小型氨制冷系统，其特征在于，所述第一换热器的位置高于所述冷凝器，利用热虹吸原理，形成重力热管结构。
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