CN111397233A - 一种分散多联式冷库制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分散多联式冷库制冷系统，包括室外的冷却介质循环系统和与冷却介质循环系统相连接的多个室内的多联式冷库系统，每个多联式冷库系统包括压缩冷凝机组和安装在同一冷间的不少于两个冷风机模块，每个冷风机模块通过制冷剂的高压液体管和低压气体管与压缩冷凝机组相连，每个冷间的压缩冷凝机组与冷却介质循环系统相连接。本发明采用一台或数台压缩冷凝机组通过制冷剂液体连接管和气体连接管与数台不同或相同型式、容量的冷风机相连，构成单一制冷循环系统，其系统布置灵活，压缩冷凝机组可置于冷间内的地面、吊顶、货架或其它闲余空间，通过多台冷风机的不同运行模式，对冷间的温度与湿度实现独立灵活控制，并提高制冷系统的制冷效率。

Description

一种分散多联式冷库制冷系统

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种分散多联式冷库制冷系统。

背景技术

在大型冷库中，通常采用大型集中式氨制冷系统或制冷装置，这种制冷系统通常采用氨泵供液系统，其制冷剂充注量巨大；而中小型冷库多采用在一个冷间内设置一套或多套一拖一的氟利昂直接膨胀式制冷系统，该类系统主要应用于装配式冷库中，其制冷剂充注量相对于大型集中式制冷系统更少。

对于大型集中式制冷系统，需要设置专门机房，导致建筑面积增加，系统管道长、阻力大，低负荷卸载运行时能效比低，调控难度高，且一旦出现故障，将导致整个系统无法正常运行，另外，采用一套制冷循环的系统在除霜过程中的库温回升大，严重影响食品的品质管理。而在一个冷库或一个冷间内采用多套一拖一的氟利昂直接膨胀式分散式系统，其总装机容量大，投资高，制冷系统多采用启停控制，部分负荷运行时，只能停用一些设备，导致整个冷库系统的设备闲置率高、制冷能效比低，且系统难以集中调控，冷间内的湿度控制也难以获得良好的精度。

为了提高冷库制冷系统的制冷能效比，减少制冷机房的占地面积，实用新型专利CN208595743U提出了“一种基于并联机组的共享冷库系统”技术方案，其系统包括：集中布置在房间内且由多个独立的柜体构成的冷柜组、用于对冷柜组进行集中制冷的压缩冷凝机组、以及用于与冷凝器进行热交换并将热量散发至房间外的水冷系统；其冷柜组的每一个柜体内均设置有一个蒸发器，整个系统共用一个冷凝器及冷却塔。该方案的冷凝器共享，能提高制冷系统能效比，但它是在相当于冷间的每个冷柜组中设置一台独立的蒸发器，室内温度湿度控制耦合，不能调节柜内湿度，同时在冷柜组除霜运行时，不能避免柜内冷库的回升问题，仍然难以保证柜内食品的贮存品质。

为解决上述问题，本发明在现有技术基础上提出“一种分散多联式冷库制冷系统”技术方案，通过集中设置冷却排热系统，分散设置压缩冷凝机组，为不同的冷间供冷；每个压缩冷凝机组负责一个冷间的制冷，并在一个冷间内设置多个冷风机模块，通过各冷风机模块的运行模式组合，实现冷间内的温度和湿度的精确控制。该方案不仅可减少设备占地，提高系统能效，而且能提高食品的冷藏品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分散多联式冷库制冷系统，通过集中设置冷却排热系统，分散设置压缩冷凝机组，既能减少制冷设备的安装占地面积，又能共享冷凝器，提高系统部分负荷运行时的效率，还能在同一个冷间内安装多台冷风机模块，交替除霜、停机、运行，减少除霜时冷间内的温度波动，保证冷藏冷冻质量和安全。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种分散多联式冷库制冷系统，包括室外的冷却介质循环系统和与冷却介质循环系统相连接的多个室内的多联式冷库系统，所述冷却介质循环系统包括多个冷却介质循环单元，所述冷却介质循环单元由冷却塔、冷却水泵和压缩冷凝机组泵组成，所述压缩冷凝机组的冷却介质通过压缩冷凝机组泵送入冷却塔内的冷却介质换热管被冷却后再返回压缩冷凝机组，冷却水泵将冷却塔底部的冷却水喷洒在冷却塔内的冷却介质换热管上；所述多联式冷库系统包括压缩冷凝机组和安装在同一冷间的至少两个冷风机模块及相应管道和辅助部件，每个所述冷风机模块与对应冷间内的压缩冷凝机组相连。

进一步地，所述压缩冷凝机组包括压缩机、油分离器、回油减压装置、水冷冷凝器、气液分离器，所述压缩机的排气口连接油分离器的输入端，压缩机的吸气口与气液分离器的输出端相连；所述油分离器底部回油减压装置经回油支路与气液分离器的输入端相连；所述水冷冷凝器一端连接油分离器的输出端，另一端通过制冷剂液体连接管与冷风机模块的输入端相连；气液分离器的输入端通过制冷剂气体连接管与冷风机模块的输出端相连。

进一步地，所述冷风机模块包括节流组件、蒸发器及风机，所述蒸发器一端经节流组件与水冷冷凝器输出端相连，另一端与气液分离器的输入端相连。

进一步地，所述节流组件为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管的一种或它们的组合。

进一步地，所述压缩机为输气量可调压缩机、或输气量可调压缩机与定转速压缩机的组合单元。

进一步地，流经所述压缩冷凝机组、压缩冷凝机组泵的冷却介质为乙二醇溶液、盐水等在低温环境下不被冻结的流体介质。

与现有技术相比，本发明的分散多联式冷库制冷系统，有益效果如下：

1.本发明集中设置冷却排热系统，分散设置压缩冷凝机组，无需专用机房，压缩冷凝机组可设置在冷间内的地面、吊顶或货架上，减少了制冷设备的安装占地面积；

2.本发明在一台压缩冷凝机组上设置多台冷风机模块，在一部分冷风机模块停止运行时也能实现整个制冷系统的冷凝器共享，提高了系统在部分负荷工况下运行时的制冷效率；在冷间贮存货物较少时，则仅需运行少量冷风机模块，提高了整个冷库制冷系统的能效比；

3.本发明通过在同一个冷间内安装多台冷风机模块，交替除霜、停机、运行，减少除霜时冷间内的温度波动，解决除霜过程中库温回升的问题，保证冷藏冷冻质量和安全，实现了冷间内的温度和湿度控制；

4.本发明将集中式系统分散化、小型化，减少冷库制冷系统局部故障导致整个冷库系统停运带来的损失，降低了冷机故障时对食品质量的影响问题，提高系统的可靠性和食品安全性。

附图说明

构成说明书一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理，参照附图，可以更加清楚地理解本发明：

图1是本发明一实施例中分散多联式冷库制冷系统的结构示意图；

图中：1、冷却介质循环系统，2、多联式冷库系统，3、压缩冷凝机组，301、压缩机，302、油分离器，303、回油减压装置，304、水冷冷凝器，305、气液分离器，4、冷风机模块，401、节流组件，402、蒸发器，403、风机，5、冷却介质循环单元，501、冷却塔，502、冷却水泵，503、压缩冷凝机组泵，504、冷却介质换热管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明的一种分散多联式冷库制冷系统，包括设置在室外的冷却介质循环系统1和与冷却介质循环系统1相连接的多个多联式冷库制冷系统2，所述冷却介质循环系统1包括多个冷却介质循环单元5，所述冷却介质循环单元5由冷却塔501、冷却水泵502和压缩冷凝机组泵503组成；所述压缩冷凝机组3的冷却介质通过压缩冷凝机组泵503送入冷却塔501内的冷却介质换热管504被冷却后再返回压缩冷凝机组3，冷却水泵502将冷却塔底部的冷却水喷洒在冷却塔501内的冷却介质换热管504上；所述多联式冷库制冷系统2包括压缩冷凝机组3和安装在同一冷间的至少两个冷风机模块4及相应管道和辅助部件；每个所述冷风机模块4与对应冷间内的压缩冷凝机组3相连。当冷库有多个冷间时，每个冷间可设置一套或多套多联式冷库制冷系统2，这些制冷系统的冷凝热可以采用集中设置在室外的冷却介质循环系统1进行排放。

压缩冷凝机组3包括压缩机301、油分离器302、回油减压装置303、水冷冷凝器304、气液分离器305，所述压缩机301的排气口连接油分离器302的输入端，压缩机301的吸气口与气液分离器305的输出端相连；所述油分离器302底部回油减压装置303经回油支路与气液分离器305的输入端相连；所述水冷冷凝器304一端连接油分离器302的输出端，另一端通过制冷剂液体连接管与冷风机模块4的输入端相连；气液分离器305的输入端通过制冷剂气体连接管与冷风机模块4的输出端相连。压缩冷凝机组3可灵活设置在冷间内的地面、吊顶或货架上，不仅缩短制冷剂连接管长度，而且极大程度地减少制冷设备的安装空间。

在同一冷间内设置一套或多套多联式冷库制冷系统2，每套多联式冷库制冷系统2具有两个及两个以上的冷风机模块4，所述冷风机模块4包括节流组件401、蒸发器402及风机403，所述蒸发器402一端经节流组件401与水冷冷凝器304输出端相连，另一端与气液分离器305的输入端相连。多个冷风机模块4可以都进行制冷或部分制冷运行，当一些冷风机模块4需要除霜时，其他冷风机模块4仍进行制冷运行，在一个冷间内通过冷风机模块4的交替除霜、停机、运行，以实现冷间内冷风机模块4的除霜，并实现冷间内的温度和湿度控制。

水冷冷凝器304的排热装置可以是闭式冷却塔，也可以是开式冷却塔、土壤源换热器等，流过压缩冷凝机组3、压缩冷凝机组泵503、冷却塔501内冷却介质换热管504的冷却介质可以是水、乙二醇溶液、相变载冷剂等各种流体类介质，当冷间温度高于0℃时，也可以采用水作为其冷却介质。

多联式冷库系统2的循环工质包括各种类型的制冷剂；制冷循环可以为单级压缩制冷循环，或其他能够实现制冷功能的任何蒸气压缩式循环；且针对不同制冷循环，其循环所需部件可以更改、或替换。

节流组件401可采用电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或任何可以实现节流功能的部件或它们的组合；压缩机301可采用输气量可调压缩机，如：包括变频压缩机、数码涡旋压缩机、多档卸载活塞压缩机等，也可以采用输气量可调压缩机与定转速压缩机的组合单元。

冷却介质循环系统1中位于冷间内的管道、辅助部件和多联式冷库制冷系统的必要管道和辅助部件需要外设保温层，防止热量泄漏至冷间内。

本发明将多联式制冷系统小型化应用于冷库中，集中设置冷却排热系统，分散设置压缩冷凝机组，有效避免了大型集中式系统，占地面积大，管道长、阻力大，低负荷卸载运行时能效低等问题。

本发明在一台压缩冷凝机组上设置多台冷风机模块，在一部分冷风机模块停止运行时也能实现整个制冷系统的冷凝器共享，提高了系统在部分负荷工况下运行时的制冷效率；在冷间贮存货物较少时，则仅需运行少量冷风机模块，提高了整个冷库制冷系统的能效比；同时，本发明可通过在同一个冷间内安装多台冷风机模块，通过多台冷风机模块的交替除霜、停机、运行，以减少除霜时冷间内的温度波动，解决除霜过程中库温回升的问题，保证冷藏冷冻质量和安全。此外，由于多联式系统分散的特性，因而避免了出现局部故障而导致整个系统无法运行的情况，使得制冷系统安全可靠。在制冷系统小型化后，本发明每套系统的充注量不高，危险性远低于大型氨系统，且压缩冷凝机组可灵活设置在冷间内的地面、吊顶或货架上，无需专用机房，减少制冷设备的占地面积。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明的保护范围，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，均应含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分散多联式冷库制冷系统，包括设置在室外的冷却介质循环系统(1)和与冷却介质循环系统(1)相连接的多个室内多联式冷库制冷系统(2)，其特征在于：所述冷却介质循环系统(1)包括多个冷却介质循环单元(5)，所述冷却介质循环单元(5)由冷却塔(501)、冷却水泵(502)和压缩冷凝机组泵(503)组成；所述压缩冷凝机组(3)的冷却介质通过压缩冷凝机组泵(503)送入冷却塔(501)内的冷却介质换热管(504)被冷却后再返回压缩冷凝机组(3)，冷却水泵(502)将冷却塔底部的冷却水喷洒在冷却塔(501)内的冷却介质换热管(504)上；所述多联式冷库制冷系统(2)包括压缩冷凝机组(3)和安装在同一冷间的至少两个冷风机模块(4)；每个所述冷风机模块(4)与对应冷间内的压缩冷凝机组(3)相连。

2.根据权利要求1所述的分散多联式冷库制冷系统，其特征在于：所述压缩冷凝机组(3)包括压缩机(301)、油分离器(302)、回油减压装置(303)、水冷冷凝器(304)、气液分离器(305)，所述压缩机(301)的排气口连接油分离器(302)的输入端，压缩机(301)的吸气口与气液分离器(305)的输出端相连；所述油分离器(302)底部的回油减压装置(303)经回油支路与气液分离器(305)的输入端相连；所述水冷冷凝器(304)一端连接油分离器(302)的输出端，另一端通过制冷剂液体连接管与冷风机模块(4)的输入端相连；气液分离器(305)的输入端通过制冷剂气体连接管与冷风机模块(4)的输出端相连。

3.根据权利要求2所述的分散多联式冷库制冷系统，其特征在于：所述冷风机模块(4)包括节流组件(401)、蒸发器(402)及风机(403)，所述蒸发器(402)一端经节流组件(401)与水冷冷凝器(304)输出端相连，另一端与气液分离器(305)的输入端相连。

4.根据权利要求3所述的分散多联式冷库制冷系统，其特征在于：所述节流组件(401)为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管的一种或它们的组合。

5.根据权利要求1、权利要求2所述的分散多联式冷库制冷系统，其特征在于：所述压缩机(301)为输气量可调压缩机、或输气量可调压缩机与定转速压缩机的组合单元。

6.根据权利要求1所述的分散多联式冷库制冷系统，其特征在于：流经所述压缩冷凝机组(3)、压缩冷凝机组泵(503)的冷却介质为乙二醇溶液、盐水，在低温环境下不被冻结的流体介质。

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