CN109827355A - 冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统 - Google Patents

Abstract

冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统包括：喷气增焓机构、四通换向阀、融霜机构、冷凝热回收机构、同轴换热器、高压储液器、板式换热器和制冷蒸发器，喷气增焓机构与四通换向阀、高压储液器和板式换热器连接，融霜机构与冷凝热回收机构、板式换热器和制冷蒸发器连接，冷凝热回收机构与同轴换热器、高压储液器、板式换热器和制冷蒸发器连接，四通换向阀与同轴换热器和制冷蒸发器连接。其中，喷气增焓机构包括：制冷压缩机、EVI电子膨胀阀、干燥过滤器、油分离器和气液分离器。本发明适用‑30℃库温的低温冷库制冷运行同时制取高于45℃的生活热水；低温冷库采用智能热氟融霜方法，高效节能；提高压缩机回气量，使其制冷能效提升20％。

Description

冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统

技术领域

本发明涉及冷库设备领域，具体涉及冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统。

背景技术

现有的冷库制冷系统，在冷库的融霜过程中，会产生温度波动，重新回到之前的温度，会产生大量的能耗，造成巨大的运行费用。

在对于中小型冷库制冷系统以及中央厨房的食品冷藏和加工时，需要全气候制冷，即使是在炎热酷夏的室外高温环境，与此同时制冷剂通过大气排放的大量的冷凝热量又加剧了环境温度的升高，浪费了热量，又对冷库周围环境造成破坏。

为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统包括：喷气增焓机构、四通换向阀、融霜机构、冷凝热回收机构、同轴换热器、高压储液器、板式换热器和制冷蒸发器，所述喷气增焓机构与四通换向阀、高压储液器和板式换热器连接，所述融霜机构与冷凝热回收机构、板式换热器和制冷蒸发器连接，所述冷凝热回收机构与同轴换热器、高压储液器、板式换热器和制冷蒸发器连接，所述四通换向阀与同轴换热器和制冷蒸发器连接；

其中，所述喷气增焓机构包括：制冷压缩机、EVI电子膨胀阀、干燥过滤器、油分离器和气液分离器，所述制冷压缩机通过板式换热器与EVI电子膨胀阀连接，所述EVI电子膨胀阀与干燥过滤器连接，所述干燥过滤器与高压储液器连接，所述干燥过滤器与板式换热器连接，所述油分离器与制冷压缩机连接，所述气液分离器与制冷压缩机连接，所述油分离器和气液分离器与四通换向阀连接，所述制冷压缩机的类型为低温型喷气增焓制冷压缩机。

进一步，所述融霜机构包括：融霜电磁阀和融霜电磁膨胀阀，所述融霜电磁阀与制冷蒸发器连接，所述融霜电磁阀通过板式换热器与融霜电磁膨胀阀连接。

进一步，所述冷凝热回收机构包括：辅助冷凝器、制冷电磁阀和制冷热力膨胀阀，所述辅助冷凝器一端与同轴换热器连接，所述辅助冷凝器另一端与制冷电磁阀和融霜电磁膨胀阀连接，所述制冷电磁阀与高压储液器连接，所述制冷热力膨胀阀与制冷蒸发器连接，所述制冷热力膨胀阀与板式换热器连接。

本发明的有益效果：

本发明与传统技术相比，通过按照冷库的温度选用合适的制冷压缩机，能够适用-30℃库温的低温冷库制冷运行同时制取高于45℃的生活热水，降低能耗，节能环保；低温冷库采用智能热氟融霜方法，高效节能，避免融霜期间库温的波动，保证冻品品质；通过增设喷气增焓机构，在低蒸发温度的制冷工况下能明显提高压缩机回气量，使其制冷能效提升20％。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

附图标记：

喷气增焓机构100、制冷压缩机110、EVI电子膨胀阀120、干燥过滤器130、油分离器140和气液分离器150。

四通换向阀200、融霜机构300、融霜电磁阀310和融霜电磁膨胀阀320。

冷凝热回收机构400、辅助冷凝器410、制冷电磁阀420和制冷热力膨胀阀430。

同轴换热器500、高压储液器600、板式换热器700和制冷蒸发器800。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

实施例1

图1为本发明的结构示意图。

如图1所示，冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统，包括：喷气增焓机构100、四通换向阀200、融霜机构300、冷凝热回收机构400、同轴换热器500、高压储液器600、板式换热器700和制冷蒸发器800，喷气增焓机构100与四通换向阀200、高压储液器600和板式换热器700连接，融霜机构300与冷凝热回收机构400、板式换热器700和制冷蒸发器800连接，冷凝热回收机构400与同轴换热器500、高压储液器600、板式换热器700和制冷蒸发器800连接，四通换向阀200与同轴换热器500和制冷蒸发器800连接；

其中，喷气增焓机构100包括：制冷压缩机110、EVI电子膨胀阀120、干燥过滤器130、油分离器140和气液分离器150，制冷压缩机110通过板式换热器700与EVI电子膨胀阀120连接，EVI电子膨胀阀120与干燥过滤器130连接，干燥过滤器130与高压储液器600连接，干燥过滤器130与板式换热器700连接，油分离器140与制冷压缩机110连接，气液分离器150与制冷压缩机110连接，油分离器140和气液分离器150与四通换向阀200连接，制冷压缩机110的类型为低温型喷气增焓制冷压缩机。

融霜机构300包括：融霜电磁阀310和融霜电磁膨胀阀320，融霜电磁阀310与制冷蒸发器800连接，融霜电磁阀310通过板式换热器700与融霜电磁膨胀阀320连接。

冷凝热回收机构400包括：辅助冷凝器410、制冷电磁阀420和制冷热力膨胀阀430，辅助冷凝器410一端与同轴换热器500连接，辅助冷凝器410另一端与制冷电磁阀420和融霜电磁膨胀阀320连接，制冷电磁阀420与高压储液器600连接，制冷热力膨胀阀430与制冷蒸发器800连接，制冷热力膨胀阀430与板式换热器700连接。

本发明的工作原理是，喷气增焓机构100在低蒸发温度的制冷工况下能明显提高压缩机回气量，使其制冷能效提升20％。喷气增焓机构100通过闪蒸器和经济器产生制冷剂蒸气，该蒸气进入喷气增焓压缩机的第二个吸气口，同时冷却主回路的制冷剂，既降低了排气温度，又降低其排气过热度，减少冷凝器的气相换热区的长度，增加两相换热面积，提高冷凝器的换热效率。在产生蒸气的同时也增加了制冷剂在节流前的过冷度，使得制冷剂在制冷蒸发器800中吸收的热量增加，从而制热量增加。制冷主回路中蒸发温度和冷凝温度相差越大，喷气增焓机构100所产生的效果越好，所以在低温环境下效果更明显。低温制热时，制热量随相对补气压力几乎呈线性增长的趋势，有效提高低温制热的能效，同时制冷压缩机110排气温度随相对补气压力升高而明显降低，因此增大补气量能够改善压缩过程且有助于降低排气温度，确保制冷压缩机110运行的可靠性。

融霜机构300采用智能热氟融霜系统，通过系统的热泵运行，能够快速高效的对制冷蒸发器800进行有效化霜，减少了融霜期间库温的波动，相比较传统电融霜所需能耗可降低60％以上。且根据制冷剂侧蒸发温度与冷库温度之间的传热温差、制冷剂侧蒸发压力和过热度、制热运行的时间判断融霜周期与融霜强度，真正做到“按需化霜”，避免了融霜不彻底以及频繁融霜对冷库温度的影响。

制冷系统可以按照冷库温度需要选用不同类型的制冷压缩机110，本发明按照-23℃冷库库温的要求，选用低温型喷气增焓制冷压缩机，制冷剂选用R404a。

上述技术为目前的前沿技术，已经在其他领域进行了一定规模的应用，本发明则根据上述基础现有技术的原理和效果，将其应用到冷库领域中，是一种冷库低温制冷与热回收的全新系统。本发明具体的技术特征包括如下的实现过程：

本发明的制冷主回路流程为：制冷压缩机110→油分离器140→四通换向阀200→同轴换热器500→辅助冷凝器410→制冷电磁阀420→高压储液器600→干燥过滤器130→板式换热器700→制冷热力膨胀阀430→制冷蒸发器800→四通换向阀200→气液分离器150→制冷压缩机110。

本发明的喷气增焓回路流程为：高压储液器600→干燥过滤器130→EVI电子膨胀阀120→板式换热器700→制冷压缩机110。

本发明的热氟融霜回路流程为：制冷压缩机110→四通换向阀200→制冷蒸发器800→融霜电磁阀310→融霜电子膨胀阀320→辅助冷凝器410→同轴换热器500→四通换向阀200→气液分离器150→制冷压缩机110。

本发明的热氟融霜回路的另一辅助流程为：制冷压缩机110→四通换向阀200→制冷蒸发器800→融霜电磁阀310→干燥过滤器130→高压储液器600。

本发明通过上述连接形式，实现了技术的可行性，使得机组即使在-30℃蒸发温度工况下，通过冷凝热回收机构400仍旧能够稳定制取高于45℃的生活热水，可替代传统电加热方式制取热水，降低能耗，节能环保。并且采用高效快速的热氟融霜技术，节省了制冷蒸发器800融霜的能耗，有效抑制了融霜期间冷库温度的波动。通过制冷剂冷凝热的回收利用，使得制冷系统的环境适用范围进一步扩大，为用户节约运行费用，是真正的节能环保产品。当冷库机组运行时流经同轴换热器500的热水温度超过50℃或者流经同轴换热器500的热水循环中断，机组的辅助冷凝器410的风扇会自动启停运转，改善制冷剂冷凝效果。

综上所述，对于冷库低温运行工况下的热回收效率以及结合小型冷库的采用的热氟融霜技术应该是冷库制冷节能的一个方向，不仅能节能降耗，又能减少冷库融霜期间的库温波动。冷库运行以确保冷库库温为主，本发明应用同轴换热器与风冷辅助冷凝器的结合，可避免因为热水消耗较少时导致水温过高引起的制冷剂冷凝压力过高。同时利用辅助风冷冷凝器作为热氟融霜时的蒸发器，成功的将冷库热回收系统和热氟融霜系统予以结合。

以上对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。

Claims (3)

1.冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统，其特征在于，包括：喷气增焓机构(100)、四通换向阀(200)、融霜机构(300)、冷凝热回收机构(400)、同轴换热器(500)、高压储液器(600)、板式换热器(700)和制冷蒸发器(800)，所述喷气增焓机构(100)与四通换向阀(200)、高压储液器(600)和板式换热器(700)连接，所述融霜机构(300)与冷凝热回收机构(400)、板式换热器(700)和制冷蒸发器(800)连接，所述冷凝热回收机构(400)与同轴换热器(500)、高压储液器(600)、板式换热器(700)和制冷蒸发器(800)连接，所述四通换向阀(200)与同轴换热器(500)和制冷蒸发器(800)连接；

其中，所述喷气增焓机构(100)包括：制冷压缩机(110)、EVI电子膨胀阀(120)、干燥过滤器(130)、油分离器(140)和气液分离器(150)，所述制冷压缩机(110)通过板式换热器(700)与EVI电子膨胀阀(120)连接，所述EVI电子膨胀阀(120)与干燥过滤器(130)连接，所述干燥过滤器(130)与高压储液器(600)连接，所述干燥过滤器(130)与板式换热器(700)连接，所述油分离器(140)与制冷压缩机(110)连接，所述气液分离器(150)与制冷压缩机(110)连接，所述油分离器(140)和气液分离器(150)与四通换向阀(200)连接，所述制冷压缩机(110)的类型为低温型喷气增焓制冷压缩机。

2.根据权利要求1所述的冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统，其特征在于：所述融霜机构(300)包括：融霜电磁阀(310)和融霜电磁膨胀阀(320)，所述融霜电磁阀(310)与制冷蒸发器(800)连接，所述融霜电磁阀(310)通过板式换热器(700)与融霜电磁膨胀阀(320)连接。

3.根据权利要求1所述的冷库用热氟融霜型喷气增焓冷冻和热水二联供机组系统，其特征在于：所述冷凝热回收机构(400)包括：辅助冷凝器(410)、制冷电磁阀(420)和制冷热力膨胀阀(430)，所述辅助冷凝器(410)一端与同轴换热器(500)连接，所述辅助冷凝器(410)另一端与制冷电磁阀(420)和融霜电磁膨胀阀(320)连接，所述制冷电磁阀(420)与高压储液器(600)连接，所述制冷热力膨胀阀(430)与制冷蒸发器(800)连接，所述制冷热力膨胀阀(430)与板式换热器(700)连接。