CN108571840B - 一种制冷剂纯化设备 - Google Patents

Abstract

一种制冷剂纯化设备，包括高压气液分离器(21)、蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)以及蒸发室(42)；高压气液分离器(21)与蛇形管式蒸发冷凝换热壳体(41)通过管路相连，高压气液分离器(21)位于高压气液分离器(21)与蛇形管式蒸发冷凝换热壳体(41)连接处的正下方；所述蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)位于蒸发室(42)内，蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)为曲折的粗细均匀的盘管结构。本发明所述制冷剂纯化系统是通过与制冷系统管路相连，在高压气体与低压液体的相互作用下，将制冷系统中的油、不凝性气体及水分分离排放出来的节能设备；本发明使用的蛇形管式蒸发冷凝换热壳体，紊流充分，换热效率高，氨及油的损失更少。

Description

一种制冷剂纯化设备

技术领域

本发明涉及一种制冷剂纯化设备。

背景技术

现有的RPS系列制冷剂纯化设备可具有分离并去除运行在制冷系统中的制冷剂里面的不凝性气体例如空气、水分、油污的功能。采用中文人机界面，操作简单方便。从而提高制冷效率，降低能耗。通过许多工厂的实例我们发现，相当一部分工厂采用打开放空阀直接向打气排放的方式来降低冷凝压力，这种方法是错误的。因为手动排放没有经过低温冷凝过程，排放出来的气体里面90％以上为氨制冷剂气体，只有很少一部分空气随之排出，排水排油也是人工排放，不仅仅危险而且效率很低。

为了解决这些问题，特此提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种制冷剂纯化设备，所述制冷剂纯化设备是一台全自动电气化控制设备，能从制冷剂中分离和排放掉不凝性气体、水、油污，可以将制冷系统中制冷剂的纯净度提高，从而提升制冷效率。

为了实现上述目的，是通过以下技术方案实现的，

一种制冷剂纯化设备，包括高压气液分离器、蛇形管式蒸发冷凝换热器以及蒸发室；高压气液分离器与蛇形管式蒸发冷凝换热器通过管路相连，高压气液分离器位于高压气液分离器与蛇形管式蒸发冷凝换热器连接处的正下方。

进一步的，所述制冷剂纯化设备还包括高压采气管路，所述高压采气管路通过管路分别与高压气液分离器、蛇形管式蒸发冷凝换热器相连接，高压气液分离器放置于与高压采气管路的正下方。

进一步的，所述蛇形管式蒸发冷凝换热器位于蒸发室内，蛇形管式蒸发冷凝换热器为曲折的粗细均匀的盘管结构，蛇形管式蒸发冷凝换热器的另一端的上方连接有浮球开关。

优选的，所述蛇形管式蒸发冷凝换热器的下部设有高压排油氨用截止阀23和高压手动排污口。

进一步的，所述浮球开关设有两个出口，位于下方的出口通过低压回液过滤器、定流量阀与低压回液管相连接；浮球开关位于上方的出口通过管路连接有水泡吸收系统。

优选的，所述浮球开关与水泡吸收系统之间的主管路上依次设置有排气电磁阀、排气截止阀、止回阀；浮球开关与水泡吸收系统之间的旁管路上依次设有高压表表阀、高压压力变送器、高压压力表。

优选的，所述水泡吸收系统包括水泡吸收器，所述水泡吸收器的上端连接有供水管，供水管上连接有流量控制器，所述流量控制器包括供水截止阀、流量调节阀以及供水电磁阀，供水截止阀、单向的流量调节阀以及供水电磁阀依次设置在供水管上；水泡吸收器内设有溢流阀。

进一步的，高压气液分离器另一端与低压回液管相连，低压回液管的主路上设置有回液管截止阀；蒸发室的上方连接有低压供液管，所述低压供液管上设有供液管截止阀、供液管过滤器和供液电磁阀。

进一步的，所述蒸发室的上部还连接有低压回气管；低压回气管出口分路上设有回气管截止阀和低压吸气电磁阀；所述蒸发室的下部设有氨液浓度传感器、低液位传感器。

进一步的，所述蒸发室的底部还设有加热棒温度传感器、氨液温度传感器、氨用加热棒、排油过滤器、低压排油氨用电磁阀、低压排油氨用截止阀。

有益效果：

1.本发明所述制冷剂纯化系统是通过与制冷系统管路相连，在高压气体与低压液体的相互作用下，通过电气系统的自动控制将制冷系统中的油、不凝性气体及水分分离排放出来的节能设备；同时也是目前市场上唯一一款集放空、排油、排水三项功能为一体的制冷剂纯化设备。

2.本发明使用的蛇形管式蒸发冷凝换热器，使紊流充分，换热效率高，分离纯度高，氨及油的损失更少。

3.本发明使用的传感器核心由特氟龙材质构成，杜绝油膜附着，抗干扰性超强。

附图说明

图1是本发明制冷剂纯化设备结构框图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域中的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种制冷剂纯化设备，包括高压气液分离器21、蛇形管式蒸发冷凝换热器41以及蒸发室42。

高压气液分离器21与蛇形管式蒸发冷凝换热器41通过管路相连，高压气液分离器21位于高压气液分离器21与蛇形管式蒸发冷凝换热器41连接处的正下方。流经所述设备的混合气体中的氨气在管路中发生冷凝转化为氨液，所述氨液在重力的作用下，流入高压气液分离器21进而被回收。

所述氨液在高压气液分离器21中填充产生阻隔作用，剩余混合气体沿着管路向蛇形管式蒸发冷凝换热器41流通。

所述制冷剂纯化设备还包括高压采气管路40，所述高压采气管路40通过管路分别与高压气液分离器21、蛇形管式蒸发冷凝换热器41相连接，高压气液分离器21放置于与高压采气管路40的正下方。确保所述设备接入的混合气体中的氨气在流经高压采气管路40时产生冷凝成氨水，所述氨水在重力的作用下，流入到高压气液分离器21中。

高压采气管路40依次设置有采气管截止阀1和采气管过滤器5。采气管截止阀1为一种截止阀，通过截止阀的开关，控制高压采气管路40中气体的输入。采气管过滤器5为一种通用过滤器，用来过滤流经高压采气管路40中的混合气体中的固体颗粒，防止固体颗粒进入设备造成，设备堵塞。

蛇形管式蒸发冷凝换热器41位于蒸发室42内，蛇形管式蒸发冷凝换热器41为曲折的粗细均匀的盘管结构，蛇形管式蒸发冷凝换热器41的另一端的上方连接有浮球开关17。

粗细均匀的盘管结构使紊流充分，换热效率高，分离纯度高，氨及油的损失更少。

蛇形管式蒸发冷凝换热器41的下部设有高压排油氨用截止阀23和高压手动排污口47。

浮球开关17设有两个出口，位于下方的出口通过低压回液过滤器18、定流量阀19与低压回液管44相连接。定流量阀19用于控制浮球开关17中液氨流出的流量。

浮球开关17位于上方的出口通过管路连接有水泡吸收系统。

浮球开关17中的浮球上下移动可以控制水泡吸收器回路、低压回液管44的打开或者关闭。

浮球开关17与水泡吸收系统之间的主管路上依次设置有排气电磁阀8、排气截止阀9、止回阀10。浮球开关17与水泡吸收系统之间的旁管路上依次设有高压表表阀13、高压压力变送器12、高压压力表11。

所述高压表阀13起到表阀的截止作用。所述压力变送器12是用来转换压力信号的。高压压力表11是用来显示设备高压压力的。

水泡吸收系统包括水泡吸收器25，所述水泡吸收器25的上端连接有供水管48，供水管48上连接有流量控制器，用来调节供水管48供水的速度、流量以及方向。

水泡吸收器25下部通过管路与浮球开关17上方出口相连通。

优选地，所述流量控制器包括供水截止阀29、流量调节阀28以及供水电磁阀27，供水截止阀29、单向的流量调节阀28以及供水电磁阀27依次设置在供水管48上。供水截止阀29用于控制供水管48中水流的流入。单向的流量调节阀28用于限制供水管48中水流的流入方向，确保水从供水管48流入水泡吸收器25内，防止水倒流从供水管48中流出。供水电磁阀27进一步控制供水管48中水流的流量、速度以及方向。

水泡吸收器25内设有溢流阀26，溢流阀26下端与排水管50相连接，随着供水管48不段的供水，水泡吸收器25内的水面上升，当水泡吸收器25内的水面与溢流阀26持平或者超过溢流阀26时，水泡吸收器25内的水通过溢流阀26从排水管50排出。

高压气液分离器21另一端与低压回液管44相连，低压回液管44的主路上设置有回液管截止阀3，回液管截止阀3用于控制低压回液管44的打开或关闭。

蒸发室42的上方连接有低压供液管45，所述低压供液管45上设有供液管截止阀2、供液管过滤器6和供液电磁阀20。供液管截止阀2为一种截止阀结构，用于控制低压供液管45中液体的输入。供液管过滤器6为一种通用过滤器，用来过滤流经低压供液管45中的液氨中的固体颗粒，防止固体颗粒进入设备造成，设备堵塞。供液电磁阀20用来控制流经低压供液管45的液体的速度以及流量。

所述蒸发室42的上部还连接有低压回气管46。低压回气管46的测量分路上设有低压表表阀14、低压压力变送器15以及高压压力表16。低压回气管46出口分路上设有回气管截止阀4和低压吸气电磁阀7。

所述蒸发室42的下部设有氨液浓度传感器31、低液位传感器32。所述氨液浓度传感器31是一种传感器，用来测量蒸发室42内氨液浓度。低液位传感器32时一种液位传感器，用来测量蒸发室42内剩余氨液的深度。

所述蒸发室42的底部还设有加热棒温度传感器39、氨液温度传感器33、氨用加热棒38、排油过滤器35、低压排油氨用电磁阀36、低压排油氨用截止阀(24，37)。氨液浓度传感器31用来测量氨液的浓度；低液位传感器32用来测量蒸发室42的液位值；氨液温度传感器33用来测量氨液的温度；排油过滤器35用来过滤蒸发室42中的油质。

氨用加热棒38是一种加热棒，又来给液氨加热。加热棒温度传感器39是一种测量温度的传感器，用来测量蒸发室42中氨液的温度。

低压排油氨用电磁阀36是一种电磁阀，通电后可以开启或者关闭，用来控制蒸发室42的开启或关闭。通过排油氨用电磁阀36将油质排出蒸发室42。

所述蒸发室42中部设置有高液位传感器22。所述蒸发室42的外壳设置有外壳温度传感器30，外壳温度传感器30用来实时测量蒸发室42的外壳温度。高液位传感器22为了监测蒸发室42中液体温度，设定警戒温度。

外壳温度传感器30是用来判断蛇形管式蒸发冷凝换热器41中不凝性气体是否达到排放标准的。当外壳温度大于4℃的时候不凝性气体的排放可能会带有氨气。所以程序的设定是外壳温度小于4℃的条件才可排放。

本设备工作步骤分为以下几步：

1.高压采气管路40与采气点的混合气体管相连接，混合气体流入高压采气管路40，混合气体包含易凝结的氨气和不凝结气体。不凝结气体包括空气等。混合气体沿着高压采气管路40流动的过程中，发生部分凝结，氨气凝结为液氨，液氨流入高压气液分离器21中，高压气液分离器21中的液氨通过低压回液管44回收再利用。同时，混合气体中的大部分氨气和不凝结气体沿着管路流入到蛇形管式蒸发冷凝换热器41中。

2.低压供液管45与含有水、油等杂质的液氨溶液的管路相连接，液氨溶液流入到蒸发室42中，液氨溶液的温度较低。因为蛇形管式蒸发冷凝换热器41位于蒸发室42中，蒸发室42充满较低温度的液氨溶液，蛇形管式蒸发冷凝换热器41中混合气体中的氨气进一步发生冷凝成液氨。液氨流入到浮球开关17中，并通过浮球开关17，液氨通过低压回液过滤器18、定流量阀19流回到低压回液管44中收集回收在利用。蛇形管式蒸发冷凝换热器41为曲折的粗细均匀的盘管结构，增加整个蛇形管式蒸发冷凝换热器41与蒸发室42中液氨的接触面积，确保蛇形管式蒸发冷凝换热器41中氨气能充分的冷凝，冷凝的效率更高。

蛇形管式蒸发冷凝换热器41中没有凝结的氨气通过排气电磁阀8、排气截止阀9、止回阀10流到水泡吸收器25中，氨气被水吸收，不凝结气体通过溢流阀26流入排水管50中，随着氨气在水中溶解的越来越多，通过供水管48加水，水泡吸收器25中水平面上升,通过溢流阀26流入到排水管50中。

3.随着蛇形管式蒸发冷凝换热器41中氨气冷凝放热，蒸发室42中液氨溶液温度升高，其中的液氨发生汽化，氨气上升，通过低压回气管46回收利用。随着氨气的蒸发，液氨容易中液氨的溶度较少，水占的半分比增加，这时，采气管截止阀1和供液管截止阀2关闭，启动氨用加热棒38来给液氨溶液加热、同时通过检测氨液温度传感器33液氨溶液的温度，保持液氨溶液温度小于水的沸点大于液氨汽化的温度，确保，氨气被蒸发，水分被留在蒸发室42中，水分以及油质通过排油过滤器35、低压排油氨用电磁阀36、低压排油氨用截止阀(24,37)排出蒸发室42。

本发明所述制冷剂纯化设备，是一种RPS氨制冷剂纯化系统，是通过与制冷系统管路相连，在高压气体与低压液体的相互作用下，通过电气系统的自动控制将制冷系统中的油、不凝性气体及水分分离排放出来的节能设备。同时也是目前市场上唯一一款集放空、排油、排水三项功能为一体的制冷剂纯化系统。RPS制冷剂纯化系统的特性：

全中文操控界面；

创造性的将放空、排油、排水功能集成一体；

自主研发的高精度“制冷剂纯度检测系统”，抗污染适应能力更强；

拥有自主知识产权的“油污和水分离技术”，更高效率的换热与分离；

连续在线运行，可在制冷系统运转情况下放油、放水、放空而不必停止压缩机；

全自动化控制系统，运行状态实时显示。

放空：

RPS氨制冷剂纯化系统采用内部高效换热设计和浸没式蒸发器，使它的不凝气分离能力是市场一般排空设备的的两到三倍，是小型手动排空设备的10倍。对于负压氨制冷系统而言，RPS氨制冷剂纯化系统的处理能力为2600kW；对于正压氨制冷系统，该设备的处理能力可达5300kW。氨制冷系统内含有不凝性气体的多少与许多因素有关，包括系统运行年限，维护水平以及运行工况等。

排油：

■RPS氨制冷剂纯化系统的排油模式有别于传统集油器放油的被动蒸发方式，而是采用更加高效的主动高压加热方式，使残留在油中的制冷剂快速蒸发。在含油量较多的低压系统，RPS氨制冷剂纯化系统的单次排油量可达4升。同时为避免排油时停掉压缩机或低压供液桶来换取升压，采用泵送的方式将油液泵入RPS氨制冷剂纯化系统，保证排油时制冷系统的正常运行。

排水

氨制冷剂纯化系统的水分分离能力如下：

a)系统含水率5％时－每天排水量约3.8L；

b)系统含水率10％时－每天排水量约7.5L；

c)系统含水率20％时－每天排水量5gallon(约19L)；

一个氨制冷系统需要RPS节能设备的台数还取决于该系统采集点的多少。RPS氨制冷剂纯化系统出厂设计单台最多可支持24个采气点。如果一个制冷系统设置24个采气点，按每个采气点运行十分钟计算，完成一个运行周期需要240分钟(4小时)，每个采气点一天排气6次。对不同不凝性气体负荷的系统而言，这可能满足，也可能不能够满足要求。因此，有时候需要拆分为配置两台RPS氨制冷剂纯化系统，而采气点的数量应该介于两台RPS设备的点数和之间。

RPS氨制冷剂纯化系统也适用于冷凝压力不一致的制冷系统，这一点也很重要。因为同一制冷系统在不同的环境温度下运行，冷凝压力的差别可能很大，而RPS氨制冷剂纯化系统克服了这一问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种制冷剂纯化设备，其特征在于，包括高压气液分离器(21)、蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)以及蒸发室(42)；高压气液分离器(21)与蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)通过管路相连，高压气液分离器(21)位于高压气液分离器(21)与蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)连接处的正下方；所述蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)位于蒸发室(42)内，蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)为曲折的粗细均匀的盘管结构，蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)的另一端的上方连接有浮球开关(17)；所述浮球开关(17)设有两个出口，位于下方的出口通过低压回液过滤器(18)、定流量阀(19)与低压回液管(44)相连接；浮球开关(17)位于上方的出口通过管路连接有水泡吸收系统。

2.根据权利要求1所述的制冷剂纯化设备，其特征在于，所述制冷剂纯化设备还包括高压采气管路(40)，所述高压采气管路(40)通过管路分别与高压气液分离器(21)、蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)相连接，高压气液分离器(21)放置于高压采气管路(40)的正下方。

3.根据权利要求1-2任一所述的制冷剂纯化设备，其特征在于，所述蛇形管式蒸发冷凝换热器(41)的下部设有高压排油氨用截止阀(23)和高压手动排污口(47)。

4.根据权利要求1所述的制冷剂纯化设备，其特征在于，所述浮球开关(17)与水泡吸收系统之间的主管路上依次设置有排气电磁阀(8)、排气截止阀(9)、止回阀(10)；浮球开关(17)与水泡吸收系统之间的旁管路上依次设有高压表表阀(13)、高压压力变送器(12)、高压压力表(11)。

5.根据权利要求1所述的制冷剂纯化设备，其特征在于，所述水泡吸收系统包括水泡吸收器(25)，所述水泡吸收器(25)的上端连接有供水管(48)，供水管(48)上连接有流量控制器，所述流量控制器包括供水截止阀(29)、流量调节阀(28)以及供水电磁阀(27)，供水截止阀(29)、单向的流量调节阀(28)以及供水电磁阀(27)依次设置在供水管(48)上；水泡吸收器(25)内设有溢流阀(26)。

6.根据权利要求3所述的制冷剂纯化设备，其特征在于，高压气液分离器(21)另一端与低压回液管(44)相连，低压回液管(44)的主路上设置有回液管截止阀(3)；蒸发室(42)的上方连接有低压供液管(45)，所述低压供液管(45)上设有供液管截止阀(2)、供液管过滤器(6)和供液电磁阀(20)。

7.根据权利要求3所述的制冷剂纯化设备，其特征在于，所述蒸发室(42)的上部还连接有低压回气管(46)；低压回气管(46)出口分路上设有回气管截止阀(4)和低压吸气电磁阀(7)；

所述蒸发室(42)的下部设有氨液浓度传感器(31)、低液位传感器(32)。

8.根据权利要求3所述的制冷剂纯化设备，其特征在于，所述蒸发室(42)的底部还设有加热棒温度传感器(39)、氨液温度传感器(33)、氨用加热棒(38)、排油过滤器(35)、低压排油氨用电磁阀(36)、低压排油氨用截止阀(24，37)。

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