CN111928387A - 一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型vrv系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，包括制冷剂循环空调子系统，上述制冷剂循环空调子系统包括压缩机；上述冷热水联供型VRV系统还包括水冷冷凝器、用于喷淋暖瓶工艺的热水循环子系统；上述制冷剂循环空调子系统还包括第三球阀、第二充液阀、第二热气融霜调节阀、第四球阀和水冷蒸发器制冷回路；上述水冷冷凝器冷凝输出的第二部分高温高压液态制冷剂经过水冷蒸发器制冷回路吸热气化为气态制冷剂；上述冷热水联供型VRV系统还包括用于现场工艺的冷水循环子系统，上述水冷蒸发器利用第二部分高温高压液态制冷剂气化吸收上述冷水循环子系统的热量产生用于现场工艺的冷水。有益效果是节能、环保、改善工作环境。

Description

一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统

【技术领域】

本发明涉及冷剂式空调技术领域，具体涉及一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统。

【背景技术】

饮料冷灌装后需要升温贴标，现阶段采用喷淋暖瓶工艺对饮料罐加热升温。该喷淋暖瓶工艺流程是通过170℃的蒸汽加热喷淋水箱中的热水，将水箱中的热水水温维持在露点温度以上；再用热水对低温饮料罐进行喷淋加热至露点温度以上。喷淋水降温后，汇集到水槽内，经过蒸汽加热后再次由循环水泵输送至喷淋系统，进行新一轮的喷淋暖瓶。

此类喷淋暖瓶工艺系统中存在着如下不足：

(1)高品位热源制取低品质热源，利用170℃的饱和蒸汽制取45℃以下的热水，利用高品位热源制取低品位热源，能源得不到有效的利用，这是对能源极大的浪费。

(2)能源费用高，蒸汽价格逐年上涨，使得生产线的运行费用逐年上升；工艺过程中需要用到冷冻水，需配置冷水机组。

(3)环境问题，由于喷淋暖瓶系统用到蒸汽，工厂都会配置相应的锅炉机组，产生蒸汽的过程中，不断有尾气排入大气中，造成了大气污染；蒸汽再输送过程中，能源损耗较高，不仅造成了不必要的能源浪费，还使得热量溢出，增加了输送管道周边的环境温度，造成了热污染；工艺制冷过程中需要的冷水机组，会将转移的热量排放到大气中去，造成环境热污染。

(4)工作环境恶劣，由于利用蒸汽加热喷淋水箱，导致整个暖瓶贴标生产线常年处于高温高湿的环境中，再加上工作现场设备发热量较高，车间无供冷，夏季温度可达40℃；不仅工作人员的工作环境恶劣，现场设备的电器元件也处于恶劣的工作环境中，容易损坏。

VRV(Variable Refrigerant Volume)空调系统，变制冷剂流量多联式空调系统(简称多联机)，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时满足室内冷、热负荷要求的直接蒸发式制冷系统。

【发明内容】

本发明的目的是，提供一种节能、环保、改善工作环境的用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，包括制冷剂循环空调子系统，上述制冷剂循环空调子系统包括压缩机，上述冷热水联供型VRV系统还包括水冷冷凝器，上述制冷剂循环空调子系统利用压缩机将气态制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂后送入水冷冷凝器；上述冷热水联供型VRV系统还包括用于喷淋暖瓶工艺的热水循环子系统，上述水冷冷凝器将高温高压气态制冷剂的热量传递给上述热水循环子系统产生用于喷淋暖瓶工艺的热水；上述水冷冷凝器将制冷剂的热量传递给喷淋暖瓶工艺所需喷淋水后，制冷剂冷凝成为高温高压液态制冷剂；上述制冷剂循环空调子系统还包括第三球阀、第二充液阀、第二热气融霜调节阀、第四球阀和水冷蒸发器制冷回路，上述水冷蒸发器制冷回路包括水冷蒸发器；上述水冷冷凝器冷凝输出的第二部分高温高压液态制冷剂经过水冷蒸发器制冷回路吸热气化为气态制冷剂；上述气态制冷剂依次经过第四球阀、第二热气融霜调节阀、第二充液阀和第三球阀送入上述压缩机；上述冷热水联供型VRV系统还包括用于现场工艺的冷水循环子系统，上述水冷蒸发器利用第二部分高温高压液态制冷剂气化吸收上述冷水循环子系统的热量产生用于现场工艺的冷水。

优选地，上述热水循环子系统包括第二变径、第六蝶阀和热水水箱，上述水冷冷凝器产生的热水流经第二变径、第六蝶阀后进入热水水箱用于喷淋暖瓶工艺，上述热水循环子系统还包括第二蝶阀、第一过滤器、第一排水阀、第二软接、第一循环水泵、第一软接、第一止回阀、第一蝶阀、第五蝶阀和第一变径，上述热水水箱中的热水在第一循环水泵的作用下流经第二蝶阀、第一过滤器、第一排水阀、第二软接、第一循环水泵、第一软接、第一止回阀、第一蝶阀、第五蝶阀和第一变径后进入上述水冷冷凝器；上述冷水循环子系统包括冷水水箱，上述水冷蒸发器产生的水流进入冷水水箱用于现场工艺，上述冷水循环子系统还包括第四蝶阀、第二过滤器、第二排水阀、第四软接、第二循环水泵、第三软接、第二止回阀和第三蝶阀，上述冷水水箱中的冷水在第二循环水泵的作用下流经第四蝶阀、第二过滤器、第二排水阀、第四软接、第二循环水泵、第三软接、第二止回阀和第三蝶阀后进入上述水冷蒸发器。

优选地，上述第二变径和第六蝶阀之间设置有第二温度计；上述第五蝶阀和第一变径之间设置有第一温度计；上述第六蝶阀和热水水箱之间串接有能量计；上述第一软接和第一止回阀之间设置有第一压力表；上述第三软接和第二止回阀之间设置有第二压力表。

优选地，上述水冷蒸发器制冷回路包括依次串联的第八球阀、第二干燥过滤器、第二电磁阀、第二膨胀阀、第九球阀和水冷蒸发器。

优选地，上述水冷蒸发器制冷回路还包括第二旁通阀，上述第二旁通阀串接在第二膨胀阀和第四球阀之间，用于旁通流经上述第九球阀和水冷蒸发器的制冷剂。

优选地，上述制冷剂循环空调子系统还包括第一球阀、第一充液阀、第一热气融霜调节阀、第二球阀和至少一路蒸发式制冷回路；上述水冷冷凝器冷凝输出的第一部分高温高压液态制冷剂经过蒸发式制冷回路吸热气化为气态制冷剂；上述气态制冷剂依次经过第二球阀、第一热气融霜调节阀、第一充液阀和第一球阀送入上述压缩机。

优选地，上述蒸发式制冷回路包括依次串联的第六球阀、第一干燥过滤器、第一电磁阀、第一膨胀阀、第七球阀、蒸发式冷风机和第五球阀。

优选地，上述蒸发式制冷回路还包括第一旁通阀，上述第一旁通阀串接在第一膨胀阀和第五球阀之间，用于旁通流经上述第七球阀和蒸发式冷风机的制冷剂。

优选地，上述制冷剂为氟利昂。

本发明一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统有以下有益效果：有效的利用大气中的热量，利用压缩机、水冷冷凝器产生热水用于暖瓶线喷淋水加热的同时，利用蒸发式冷水机组对包装车间进行蒸发制冷并除湿不仅改善了工作人员的工作环境，还改善了设备的使用环境；实现了热能回收利用，降低用能品质降低生产能耗即设备更换成本，达到节能、环保的目的；此外在产热的同时可以对工艺冷水系统进行供冷，还对生产线进行了降温除湿，达到改善工作人员工作环境的目的，使得现场的冷热量可以根据环境所需温度时时调节冷量分配，还可以使得能源完全利用，没有浪费。

【附图说明】

图1是一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统构造图。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：1、压缩机，2、水冷冷凝器，31、第一球阀，32、第二球阀，33、第三球阀，34、第四球阀，41、第一充液阀，42、第二充液阀，51、第一热气融霜调节阀，52、第二热气融霜调节阀，6、第五球阀，71、第六球阀，72、第七球阀，73、第八球阀，74、第九球阀，81、第一干燥过滤器，82、第二干燥过滤器，91、第一电磁阀，92、第二电磁阀，101、第一膨胀阀，102、第二膨胀阀，111、第一旁通阀，112、第二旁通阀，12、蒸发式冷风机，13、热水水箱，141、第一蝶阀，142、第二蝶阀，143、第三蝶阀，144、第四蝶阀，151、第一过滤器，152、第二过滤器，161、第一排水阀，162、第二排水阀，171、第一软接，172、第二软接，173、第三软接，174、第四软接，181、第一循环水泵，182、第二循环水泵，191、第一压力表，192、第二压力表，201、第一止回阀，202、第二止回阀，211、第五蝶阀，212、第六蝶阀，221、第一温度计，222、第二温度计，231、第一变径，232、第二变径，24、能量计，25、水冷蒸发器，26、冷水水箱。

【具体实施方式】

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步描述。

实施例

本实施例实现一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统。

附图1是本实施例一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统构造图。如附图1所示，本实施例一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，包括制冷剂循环空调子系统，上述制冷剂循环空调子系统包括压缩机1，上述冷热水联供型VRV系统还包括水冷冷凝器2，上述制冷剂循环空调子系统利用压缩机1将气态制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂后送入水冷冷凝器2；上述冷热水联供型VRV系统还包括用于喷淋暖瓶工艺的热水循环子系统，上述水冷冷凝器2将高温高压气态制冷剂的热量传递给上述热水循环子系统产生用于喷淋暖瓶工艺的热水；上述水冷冷凝器2将制冷剂的热量传递给喷淋暖瓶工艺所需喷淋水后，制冷剂冷凝成为高温高压液态制冷剂；上述制冷剂循环空调子系统还包括第三球阀33、第二充液阀42、第二热气融霜调节阀52、第四球阀34和水冷蒸发器制冷回路，上述水冷蒸发器制冷回路包括水冷蒸发器25；上述水冷冷凝器2冷凝输出的第二部分高温高压液态制冷剂经过水冷蒸发器制冷回路吸热气化为气态制冷剂；上述气态制冷剂依次经过第四球阀34、第二热气融霜调节阀52、第二充液阀42和第三球阀33送入上述压缩机1；上述冷热水联供型VRV系统还包括用于现场工艺的冷水循环子系统，上述水冷蒸发器25利用第二部分高温高压液态制冷剂气化吸收上述冷水循环子系统的热量产生用于现场工艺的冷水。

优选地，上述热水循环子系统包括第二变径232、第六蝶阀212和热水水箱13，上述水冷冷凝器2产生的热水流经第二变径232、第六蝶阀212后进入热水水箱13用于喷淋暖瓶工艺，上述热水循环子系统还包括第二蝶阀142、第一过滤器151、第一排水阀161、第二软接172、第一循环水泵181、第一软接171、第一止回阀201、第一蝶阀141、第五蝶阀211和第一变径231，上述热水水箱13中的热水在第一循环水泵181的作用下流经第二蝶阀142、第一过滤器151、第一排水阀161、第二软接172、第一循环水泵181、第一软接171、第一止回阀201、第一蝶阀141、第五蝶阀211和第一变径231后进入上述水冷冷凝器2；上述冷水循环子系统包括冷水水箱26，上述水冷蒸发器25产生的水流进入冷水水箱26用于现场工艺，上述冷水循环子系统还包括第四蝶阀144、第二过滤器152、第二排水阀162、第四软接174、第二循环水泵182、第三软接173、第二止回阀201和第三蝶阀143，上述冷水水箱26中的冷水在第二循环水泵182的作用下流经第四蝶阀144、第二过滤器152、第二排水阀162、第四软接174、第二循环水泵182、第三软接173、第二止回阀201和第三蝶阀143后进入上述水冷蒸发器25。

优选地，上述第二变径232和第六蝶阀212之间设置有第二温度计222；上述第五蝶阀211和第一变径231之间设置有第一温度计221；上述第六蝶阀212和热水水箱13之间串接有能量计24；上述第一软接171和第一止回阀201之间设置有第一压力表191；上述第三软接173和第二止回阀202之间设置有第二压力表192。

优选地，上述水冷蒸发器制冷回路包括依次串联的第八球阀73、第二干燥过滤器82、第二电磁阀92、第二膨胀阀102、第九球阀74和水冷蒸发器25。

优选地，上述水冷蒸发器制冷回路还包括第二旁通阀112，上述第二旁通阀112串接在第二膨胀阀102和第四球阀34之间，用于旁通流经上述第九球阀74和水冷蒸发器25的制冷剂。

优选地，上述制冷剂循环空调子系统还包括第一球阀31、第一充液阀41、第一热气融霜调节阀51、第二球阀32和至少一路蒸发式制冷回路；上述水冷冷凝器2冷凝输出的第一部分高温高压液态制冷剂经过蒸发式制冷回路吸热气化为气态制冷剂；上述气态制冷剂依次经过第二球阀32、第一热气融霜调节阀51、第一充液阀41和第一球阀31送入上述压缩机1。

优选地，上述蒸发式制冷回路包括依次串联的第六球阀71、第一干燥过滤器81、第一电磁阀91、第一膨胀阀101、第七球阀72、蒸发式冷风机12和第五球阀6。

优选地，上述蒸发式制冷回路还包括第一旁通阀111，上述第一旁通阀111串接在第一膨胀阀101和第五球阀6之间，用于旁通流经上述第七球阀72和蒸发式冷风机12的制冷剂。

优选地，上述制冷剂为氟利昂。

本实施例用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统包括了压缩机1、水冷冷凝器2、膨胀阀、蒸发式冷风机12、水冷蒸发器25、干燥过滤器、球阀、热气融霜调节阀、通发、电磁阀、球阀，所有设备都与制冷剂管连接，此为氟利昂制冷剂循环空调子系统；主要是利用制冷剂在水冷冷凝器2中冷凝散热以及蒸发式冷风机12中蒸发吸热实现热量的转移；且蒸发式冷风机12中制冷剂蒸发吸热将周围空气降温，蒸发式冷风机12再将低温空气送入生产车间进行降温。进一步本实施例还包括了热水水箱13、软接、温度计、压力表、反冲洗预留接口、反冲洗循环泵、阀门、温度传感器、能量计、水泵、过滤器；所有设备及元件等都通过水管进行连接，此为热水循环子系统，主要是通过水冷冷凝器2吸收制冷剂的热量加热喷淋水。进一步本实施例还包括了冷水水箱26、软接、温度计、压力表、反冲洗预留接口、反冲洗循环泵、阀门、温度传感器、能量计、水泵、过滤器；所有设备及元件等都通过水管进行连接，此为冷水循环子系统，主要是通过水冷式蒸发器25对工艺用水提供冷负荷。进一步现场通过温度传感器、压力传感器、能量计、电表、温湿度计、人机交互界面和显示器、通讯接口等软硬件将现有系统运行数据传送至云平台，使得工作人员可以随时监测现场运行情况，保证系统安全稳定的运行，且保证系统处于高效能的运行状态下。

具体而言，本实施例冷热水联供型VRV系统中分为氟利昂制冷剂循环空调子系统、热水循环子系统和冷水循环子系统。其中氟利昂制冷剂循环空调子系统是利用压缩机1将气态的氟利昂压缩为高温高压的气态氟利昂，然后送入水冷冷凝器2，水冷冷凝器2将氟利昂的热量传递给暖瓶所需喷淋水后，氟利昂冷凝成为高温高压的液态氟利昂。部分液态氟利昂经过干燥过滤器、膨胀阀节流降压后进入蒸发式冷风机12中吸热气化，周围温度气温下降，并通过蒸发式冷风机12将冷风送入车间内，对现场工作区域进行供冷；部分液态氟利昂经过干燥过滤器、膨胀阀节流降压后送入水冷蒸发器25吸热气化，水冷蒸发器25中水温下降后送入冷水水箱26，用于现场工艺。

本实施例冷热水联供型VRV系统热水循环系统，水泵将热水水箱13中的水抽出送入水冷冷凝器2，水冷冷凝器2中高温高压的气态氟利昂冷凝将热量传给热水，被加热后的热水被送入喷淋水箱用于喷淋暖瓶用。

本实施例冷热水联供型VRV系统冷水循环系统，水泵将冷水水箱26中的水抽出送入水冷蒸发器25中，低温低压的液态氟利昂蒸发吸热，带走水中的热量，被降温后的冷水被送入工艺冷水水箱26用于工艺用冷。

本实施例冷热水联供型VRV系统针对现有碳酸饮料生产过程中的暖瓶线，现场利用高品热源制取低品位热源、且高温高湿的工作环境进行了有效的改进、同时还产生工艺生产过程中所需冷冻水。使用时不仅利用压缩机1、水冷冷凝器2、水冷蒸发器25，以氟利昂为媒介吸收大气中的热量来加热所需喷淋水，还可以利用被降温的空气改善整个工作环境，和利用被降温的冷水用作工艺冷冻水。本实施例冷热水联供型VRV系统不仅实现了冷热水联供，还通过数据的采集和监测保证了系统更安全可靠节能运行。从而节省了能源，有效的减少了二氧化碳排放，改善了工作人员和生产设备的工作环境，使得整个系统冷热源实现了新的平衡，更加的节能环保。

本实施例冷热水联供型VRV系统采用丹佛斯压缩机，型号为6FE50Y*3；第一循环水泵181是热水水泵采用上海凯泉热水循环泵，型号为KQH(KQWH)80-125A-4；第二循环水泵182是冷水水泵采用上海凯泉循环泵，型号魏KQW40/125-1.1/2；蒸发式冷风机12采用浙江北峰制冷，型号为DL330；水冷蒸发器25由压力容器厂家特别定制。各个部件的型号和规格技术参数，均按照国家对类似机组的相关技术要求组装设备，并配置相应的水管和制冷剂管道，在系统组装完成后作相应的调整和测试，在确保合格后安装至暖瓶线上，并按要求投入运行即可。经实际应用，本系统运行稳定后，节能效益高，取得较好的经济效益，且改善了现场的工作环境，为碳酸饮料生产过程中的暖瓶过程提供了新的技术方案。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，包括制冷剂循环空调子系统，所述制冷剂循环空调子系统包括压缩机，其特征在于：所述冷热水联供型VRV系统还包括水冷冷凝器，所述制冷剂循环空调子系统利用压缩机将气态制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂后送入水冷冷凝器；所述冷热水联供型VRV系统还包括用于喷淋暖瓶工艺的热水循环子系统，所述水冷冷凝器将高温高压气态制冷剂的热量传递给所述热水循环子系统产生用于喷淋暖瓶工艺的热水；所述水冷冷凝器将制冷剂的热量传递给喷淋暖瓶工艺所需喷淋水后，制冷剂冷凝成为高温高压液态制冷剂；所述制冷剂循环空调子系统还包括第三球阀、第二充液阀、第二热气融霜调节阀、第四球阀和水冷蒸发器制冷回路，所述水冷蒸发器制冷回路包括水冷蒸发器；所述水冷冷凝器冷凝输出的第二部分高温高压液态制冷剂经过水冷蒸发器制冷回路吸热气化为气态制冷剂；所述气态制冷剂依次经过第四球阀、第二热气融霜调节阀、第二充液阀和第三球阀送入所述压缩机；所述冷热水联供型VRV系统还包括用于现场工艺的冷水循环子系统，所述水冷蒸发器利用第二部分高温高压液态制冷剂气化吸收所述冷水循环子系统的热量产生用于现场工艺的冷水。

2.根据权利要求1所述的一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，其特征在于：所述热水循环子系统包括第二变径、第六蝶阀和热水水箱，所述水冷冷凝器产生的热水流经第二变径、第六蝶阀后进入热水水箱用于喷淋暖瓶工艺，所述热水循环子系统还包括第二蝶阀、第一过滤器、第一排水阀、第二软接、第一循环水泵、第一软接、第一止回阀、第一蝶阀、第五蝶阀和第一变径，所述热水水箱中的热水在第一循环水泵的作用下流经第二蝶阀、第一过滤器、第一排水阀、第二软接、第一循环水泵、第一软接、第一止回阀、第一蝶阀、第五蝶阀和第一变径后进入所述水冷冷凝器；所述冷水循环子系统包括冷水水箱，所述水冷蒸发器产生的水流进入冷水水箱用于现场工艺，所述冷水循环子系统还包括第四蝶阀、第二过滤器、第二排水阀、第四软接、第二循环水泵、第三软接、第二止回阀和第三蝶阀，所述冷水水箱中的冷水在第二循环水泵的作用下流经第四蝶阀、第二过滤器、第二排水阀、第四软接、第二循环水泵、第三软接、第二止回阀和第三蝶阀后进入所述水冷蒸发器。

3.根据权利2所述的一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，其特征在于：所述第二变径和第六蝶阀之间设置有第二温度计；所述第五蝶阀和第一变径之间设置有第一温度计；所述第六蝶阀和热水水箱之间串接有能量计；所述第一软接和第一止回阀之间设置有第一压力表；所述第三软接和第二止回阀之间设置有第二压力表。

4.根据权利要求1所述的一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，其特征在于：所述水冷蒸发器制冷回路包括依次串联的第八球阀、第二干燥过滤器、第二电磁阀、第二膨胀阀、第九球阀和水冷蒸发器。

5.根据权利要求5所述的一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，其特征在于：所述水冷蒸发器制冷回路还包括第二旁通阀，所述第二旁通阀串接在第二膨胀阀和第四球阀之间，用于旁通流经所述第九球阀和水冷蒸发器的制冷剂。

6.根据权利要求1所述的一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，其特征在于：所述制冷剂循环空调子系统还包括第一球阀、第一充液阀、第一热气融霜调节阀、第二球阀和至少一路蒸发式制冷回路；所述水冷冷凝器冷凝输出的第一部分高温高压液态制冷剂经过蒸发式制冷回路吸热气化为气态制冷剂；所述气态制冷剂依次经过第二球阀、第一热气融霜调节阀、第一充液阀和第一球阀送入所述压缩机。

7.根据权利要求6所述的一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，其特征在于：所述蒸发式制冷回路包括依次串联的第六球阀、第一干燥过滤器、第一电磁阀、第一膨胀阀、第七球阀、蒸发式冷风机和第五球阀。

8.根据权利要求7所述的一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，其特征在于：所述蒸发式制冷回路还包括第一旁通阀，所述第一旁通阀串接在第一膨胀阀和第五球阀之间，用于旁通流经所述第七球阀和蒸发式冷风机的制冷剂。

9.根据权利要求1所述的一种用于碳酸饮料生产的冷热水联供型VRV系统，其特征在于：所述制冷剂为氟利昂。

Images