CN113959124A - 一种不凝气体净化系统及其净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不凝气体净化系统及其净化方法，净化系统包括通过管路连接的第二冷媒制冷回路、一次净化冷凝器和二次净化吸收器；第二冷媒制冷回路包括通过管路连接的压缩机、冷凝器和节流装置；一次净化冷凝器包括净化罐体，净化罐体内设有喷气管和冷却盘管，喷气管的侧壁上设有排气孔，喷气管用于引进不凝气体与第一冷媒的混合气体，冷却盘管进口与节流装置的出口连接，冷却盘管出口与压缩机的进口连接，冷却盘管内设有第二冷媒；二次净化吸收器包括吸收罐体和加热装置，吸收罐体内设有再生过滤装置，吸收罐体的进气口二通过第一排气管路与所述净化罐体的排气口一连接。通过两次分离净化，降低冷媒中不凝气体含量，提高了机组换热效果。

Description

一种不凝气体净化系统及其净化方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体涉及一种不凝气体净化系统及其净化方法。

背景技术

目前，空调机组在各行各业应用广泛，制冷剂的特性也各自存在着其相对劣势与优势。某些使用低压制冷剂如R123、R1233zd（E）、R245fa等的系统，由于空调机组加工和安装工艺的限制，使用低压制冷剂的空调系统会存在渗入不凝性气体的情况，导致系统运行异常，冷凝器压力升高，换热效果差的问题，从而降低系统性能系数，增加能耗。不凝性气体与低压制冷剂是混合状态，如何有效且高效的分离不凝性气体与低压制冷剂气体是关键。

因此，如何采用一种高效的净化系统或方法从而有效解决低压制冷剂空调机组渗入的不凝性气体成为需要解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中使用低压制冷剂的空调机组渗入不凝性气体，导致系统运行异常，换热效果差的问题，提供一种不凝气体净化系统及其净化方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种不凝气体净化系统，包括通过管路连接的第二冷媒制冷回路、一次净化冷凝器和二次净化吸收器；

所述第二冷媒制冷回路包括通过管路连接的压缩机、冷凝器和节流装置；

所述一次净化冷凝器包括净化罐体，所述净化罐体内设有喷气管和冷却盘管，所述喷气管的侧壁上设有排气孔，所述喷气管用于引进空调机组不凝气体与第一冷媒的混合气体，所述冷却盘管包括冷却盘管进口和冷却盘管出口，所述冷却盘管进口与所述节流装置的出口连接，所述冷却盘管出口与所述压缩机的进口连接，所述冷却盘管内设有第二冷媒；

所述二次净化吸收器包括吸收罐体和用于对吸收罐体加热的加热装置，所述吸收罐体内设有再生过滤装置，所述吸收罐体的进气口二通过第一排气管路与所述净化罐体的排气口一连接。

在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述净化罐体的底部设有排液口一，所述排液口一通过排液管路与空调机组蒸发器连接，所述排液管路上设有干燥过滤器和视液镜。

进一步，所述净化罐体上设有液位开关一、液位开关二和排油口一，所述排油口一在所述净化罐体上的安装高度位于所述液位开关一和所述液位开关二之间。

进一步，所述排油口一通过排油管路与所述排液管路连接。

进一步，还包括第一抽气辅路和第二抽气辅路，所述第一抽气辅路的一端与所述喷气管的进气口一连接，另一端与空调机组最高点抽气组连接，所述第二抽气辅路的一端与所述喷气管的进气口一连接，另一端与空调机组冷凝器抽气口连接。

进一步，还包括第二排气管路，所述吸收罐体的排气口二通过第二排气管路与大气连通，所述第二排气管路上设有抽气泵。

进一步，还包括第三排气管路，所述第三排气管路的一端与所述吸收罐体的排气口二连接，另一端与所述排液管路或空调机组蒸发器连接。

进一步，所述加热装置设置在所述吸收罐体内，或者，所述加热装置缠绕在所述吸收罐体的外侧。

进一步，所述再生过滤装置为活性炭滤芯或分子筛滤芯。

本发明还公开了一种不凝气体净化方法，其使用上面所述的净化系统，包括以下步骤：

抽气，所述第二冷媒制冷回路运行，所述第一抽气辅路或第二抽气辅路导通，所述排液管路和第一排气管路关闭；

排液，当所述液位开关一或所述液位开关二检测到所述净化罐体内的液位超过设定值时，所述排液管路导通，所述第二冷媒制冷回路、所述第一排气管路、第一抽气辅路和第二抽气辅路均关闭；

排气，所述第一排气管路和所述第二排气管路导通，所述抽气泵开始抽气，所述第二冷媒制冷回路、所述排液管路、第一抽气辅路、第二抽气辅路、所述第三排气管路和所述加热装置均关闭；

冷媒再生，所述加热装置开始加热，所述第三排气管路导通并与空调机组蒸发器连通，所述第一排气管路关闭。

本发明的有益效果是：本发明通过喷气管将空调机组不凝气体与第一冷媒混合气体不断引入一次净化冷凝器中，通过第二冷媒制冷回路向一次净化冷凝器提供冷源，实现对混合气体进行冷凝，进行一次分离净化，并通过吸收罐体内的再生过滤装置对进入吸收罐体内的第一冷媒进行吸收，使不凝性气体中第一冷媒的含量很低。通过对不凝气体与第一冷媒进行两次分离净化，实现了高效环保的净化效果，解决了空调系统因不凝气体含量过多而导致系统冷凝压力升高，性能差的问题；同时，通过两次高效分离，也减少了制冷剂对环境的破坏。通过加热装置使第一冷媒从再生过滤装置中再生排出，进入空调机组，使空调机组内含有足量的冷媒，提高空调机组的换热效果。

附图说明

图1为本发明不凝气体净化系统的示意图；

图2为本发明第二冷媒制冷回路的示意图；

图3为本发明一次净化冷凝器及其管路的示意图;

图4为本发明二次净化吸收器及其管路的示意图；

图5为本发明抽气冷却过程的示意图；

图6为本发明排液过程的示意图；

图7为本发明排气过程的示意图；

图8为本发明第一冷媒再生过程的示意图；

附图标记记录如下：100、第二冷媒制冷回路；110、压缩机；120、冷凝器；130、节流装置；140、贮液器；150、过滤器；160、单向阀一；

200、一次净化冷凝器；210、净化罐体；211、进气口一；212、排液口一；213、排油口一；214、排气口一；220、冷却盘管；221、冷却盘管进口；222、冷却盘管出口；230、喷气管；240、液位开关一；241、液位开关二；250a、第一抽气辅路；251、第一抽气单向阀；252、第一抽气控制阀；250b、第二抽气辅路；253、第二抽气控制阀；254、第二抽气单向阀；260、排液管路；261、排液控制阀；262、排液单向阀；263、第一检修阀；264、干燥过滤器；265、第二检修阀；266、视液镜；267、排油阀；270、第一排气管路；271、排气限流阀；272、第一排气控制阀；280、泄压阀一；

300、二次净化吸收器；310、吸收罐体；311、进气口二；312、排气口二；320、再生过滤装置；330、加热装置；340、泄压阀二；350、第二排气管路；351、第二排气控制阀；352、抽气泵；360、第三排气管路；361、第三排气控制阀；362、第三排气单向阀。

具体实施方式

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

请参照图1至图8所示，本发明公开了一种不凝气体净化系统，其包括通过管路连接的第二冷媒制冷回路100、一次净化冷凝器200和二次净化吸收器300；

所述第二冷媒制冷回路100包括通过管路连接的压缩机110、冷凝器120和节流装置130；所述压缩机110与所述冷凝器120之间的管路上设有单向阀一160，所述冷凝器120与节流装置130之间的管路上设有贮液器140和过滤器150。

所述一次净化冷凝器200包括净化罐体210，所述净化罐体210内设有喷气管230和冷却盘管220，所述喷气管230的侧壁上设有排气孔，所述排气孔设有多个，使得混合气体均匀排入所述净化罐体210内，所述喷气管230用于引进空调机组不凝气体与第一冷媒的混合气体，所述冷却盘管220包括冷却盘管进口221和冷却盘管出口222，所述冷却盘管进口221与所述节流装置130的出口连接，所述冷却盘管出口222与所述压缩机110的进气口连接，所述冷却盘管220内设有第二冷媒。所述第二冷媒与空调机组中的第一冷媒可以相同或不同。

所述二次净化吸收器300包括吸收罐体310和用于对吸收罐体310加热的加热装置330，所述吸收罐体310内设有再生过滤装置320，所述吸收罐体310的进气口二311通过第一排气管路270与所述净化罐体210的排气口一214连接，所述排气口一214位于所述净化罐体210的顶端。

所述第一排气管路270上还设有排气限流阀271和第一排气控制阀272。所述排气限流阀271用于调节混合气体的流量，增加所述二次净化吸收器300的吸收率，第一排气控制阀272用于控制第一排气管路270的通断。

在本实施例中，所述冷凝器120采用风冷冷凝器、板换换热器或壳管式换热器。所述节流装置130采用定压膨胀阀，保证进入冷却盘管220内的冷媒压力恒定。节流装置130也可采用电子膨胀阀或热力膨胀阀或毛细管。

所述第二冷媒制冷回路100和冷却盘管220起到蒸发吸热的作用。

所述净化罐体210上设有泄压阀一280，所述吸收罐体310上设有泄压阀二340，从而保证整个系统运行的安全性。

如图1和图3所示，所述净化罐体210的底部设有排液口一212，所述排液口一212通过排液管路260与空调机组蒸发器连接，所述排液管路260上设有干燥过滤器264和视液镜266。

所述排液管路260还依次设置有排液控制阀261、排液单向阀262、第一检修阀263和第二检修阀265。其中，第一检修阀263和第二检修阀265用于更换所述干燥过滤器264。所述干燥过滤器264用于吸收第一冷媒液体中的水分，所述视液镜266带干湿度显示，用于提示所述干燥过滤器264是否失效。

所述净化罐体210上设有液位开关一240、液位开关二241和排油口一213，所述排油口一213在净化罐体210上安装的高度位于所述液位开关一240和所述液位开关二241之间。液位开关一240和液位开关二241对净化罐体210内的液位进行检测。

液位开关一240和液位开关二241可以为光电液位开关，从而能够精确检索净化罐体210内液体的含量。

所述排油口一213通过排油管路与所述排液管路260连接，所述排油管路用于排出第一冷媒中混入的润滑油，所述排油管路上设有排油阀267，所述排油阀267用于控制排油管路的通断。

净化系统还包括第一抽气辅路250a和第二抽气辅路250b，所述第一抽气辅路250a的一端与所述喷气管230的进气口一211连接，另一端与空调机组最高点抽气组连接，所述第二抽气辅路250b的一端与所述喷气管230的进气口一211连接，另一端与空调机组冷凝器抽气口连接。

所述第一抽气辅路250a设有第一抽气控制阀252和第一抽气单向阀251，所述第一抽气控制阀252控制第一抽气辅路250a的通断。

所述第二抽气辅路250b设有第二抽气控制阀253和第二抽气单向阀254，所述第二抽气控制阀253控制第二抽气辅路250b的通断。

如图1和图4所示，净化系统还包括第二排气管路350，所述吸收罐体310的排气口二312通过第二排气管路350与大气连通，所述第二排气管路350上设有抽气泵352，所述抽气泵352用于抽取所述吸收罐体310中的不凝气体。

所述第二排气管路350上还设有第二排气控制阀351，所述第二排气控制阀351用于控制所述第二排气管路350的通断。

净化系统还包括第三排气管路360，所述第三排气管路360的一端与所述吸收罐体310的排气口二312连接，另一端与所述排液管路260或空调机组蒸发器连接。

在本实施例中，所述第三排气管路360与所述排液管路260的第一检修阀263的进口连接。所述第三排气管路360上设有第三排气控制阀361和第三排气单向阀362，所述第三排气控制阀361用于控制第三排气管路360的通断。

所述加热装置330设置在所述吸收罐体310内。所述加热装置330可以为加热器，通过加热器对二次净化吸收器300进行加热，使第一冷媒从所述再生过滤装置320中排出，进入空调机组，实现对第一冷媒的循环利用，保证空调机组内含有足量的冷媒，提高空调机组的制冷效果。

在一个可选的实施例中，所述加热装置330也可以缠绕在所述吸收罐体310的外侧。

所述再生过滤装置320为活性炭滤芯或分子筛滤芯。所述再生过滤装置320为吸收剂滤芯，具有加热或其它方式再生的特性。

本发明还公开了一种不凝气体净化方法，其采用上述的不凝气体净化系统，具体包括以下步骤：

抽气，如图1和图5所示，所述第二冷媒制冷回路100运行，所述第一抽气辅路250a或第二抽气辅路250b导通，将空调机组中的不凝气体和第一冷媒的混合气体通过喷气管230吸入至净化罐体210内，所述排液管路260和第一排气管路270关闭；同时，所述第二排气管路350和第三排气管路360关闭。

排液，如图1和图6所示，当所述液位开关一240或所述液位开关二241检测到所述净化罐体210内的液位超过设定值时，所述排液管路260导通，将一次净化冷凝器200中冷凝的第一冷媒液体排到空调机组中。其中，所述第二冷媒制冷回路100、所述第一排气管路270、第一抽气辅路250a和第二抽气辅路250b均关闭，所述第二排气管路350和第三排气管路360也关闭，抽气泵352和加热装置330停止工作。

排气，如图1和图7所示，所述第一排气管路270和所述第二排气管路350导通，所述抽气泵352开始抽气，将不凝气体排出到大气中。其中，所述第二冷媒制冷回路100、所述排液管路260、第一抽气辅路250a、第二抽气辅路250b、所述第三排气管路360和所述加热装置330均关闭。

冷媒再生，如图1和图8所示，所述加热装置330开始加热，所述第三排气管路360导通并与空调机组蒸发器连通，将再生过滤装置320中吸收的第一冷媒再生排出到空调机组，所述第一排气管路270关闭。同时，所述第二冷媒制冷回路100、第一抽气辅路250a、第二抽气辅路250b和第三排气管路360关闭，抽气泵352停止工作。

综上所述，本发明通过对不凝气体和第一冷媒进行两次净化分离，极大的降低了第一冷媒内不凝气体的含量，并将净化分离后的第一冷媒输送至空调机组中，保证了空调机组的换热效率，降低了能耗。

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

Claims (10)

1.一种不凝气体净化系统，其特征在于，包括通过管路连接的第二冷媒制冷回路（100）、一次净化冷凝器（200）和二次净化吸收器（300）；

所述第二冷媒制冷回路（100）包括通过管路连接的压缩机（110）、冷凝器（120）和节流装置（130）；

所述一次净化冷凝器（200）包括净化罐体（210），所述净化罐体（210）内设有喷气管（230）和冷却盘管（220），所述喷气管（230）的侧壁上设有排气孔，所述喷气管（230）用于引进空调机组不凝气体与第一冷媒的混合气体，所述冷却盘管（220）包括冷却盘管进口（221）和冷却盘管出口（222），所述冷却盘管进口（221）与所述节流装置（130）的出口连接，所述冷却盘管出口（222）与所述压缩机（110）的进口连接，所述冷却盘管（220）内设有第二冷媒；

所述二次净化吸收器（300）包括吸收罐体（310）和用于对吸收罐体（310）加热的加热装置（330），所述吸收罐体（310）内设有再生过滤装置（320），所述吸收罐体（310）的进气口二（311）通过第一排气管路（270）与所述净化罐体（210）的排气口一（214）连接。

2.根据权利要求1所述的不凝气体净化系统，其特征在于，所述净化罐体（210）的底部设有排液口一（212），所述排液口一（212）通过排液管路（260）与空调机组蒸发器连接，所述排液管路（260）上设有干燥过滤器（264）和视液镜（266）。

3.根据权利要求2所述的不凝气体净化系统，其特征在于，所述净化罐体（210）上设有液位开关一（240）、液位开关二（241）和排油口一（213），所述排油口一（213）在所述净化罐体（210）上的安装高度位于所述液位开关一（240）和所述液位开关二（241）之间。

4.根据权利要求3所述的不凝气体净化系统，其特征在于，所述排油口一（213）通过排油管路与所述排液管路（260）连接。

5.根据权利要求1所述的不凝气体净化系统，其特征在于，还包括第一抽气辅路（250a）和第二抽气辅路（250b），所述第一抽气辅路（250a）的一端与所述喷气管（230）的进气口一（211）连接，另一端与空调机组最高点抽气组连接，所述第二抽气辅路（250b）的一端与所述喷气管（230）的进气口一（211）连接，另一端与空调机组冷凝器抽气口连接。

6.根据权利要求1所述的不凝气体净化系统，其特征在于，还包括第二排气管路（350），所述吸收罐体（310）的排气口二（312）通过第二排气管路（350）与大气连通，所述第二排气管路（350）上设有抽气泵（352）。

7.根据权利要求2所述的不凝气体净化系统，其特征在于，还包括第三排气管路（360），所述第三排气管路（360）的一端与所述吸收罐体（310）的排气口二（312）连接，另一端与所述排液管路（260）或空调机组蒸发器连接。

8.根据权利要求1所述的不凝气体净化系统，其特征在于，所述加热装置（330）设置在所述吸收罐体（310）内，或者，所述加热装置（330）缠绕在所述吸收罐体（310）的外侧。

9.根据权利要求1所述的不凝气体净化系统，其特征在于，所述再生过滤装置（320）为活性炭滤芯或分子筛滤芯。

10.一种不凝气体净化方法，其特征在于，采用上述权利要求1-9任一项所述的不凝气体净化系统，包括以下步骤：

抽气，所述第二冷媒制冷回路（100）运行，第一抽气辅路（250a）或第二抽气辅路（250b）导通，排液管路（260）和第一排气管路（270）关闭；

排液，当液位开关一（240）或所述液位开关二（241）检测到所述净化罐体（210）内的液位超过设定值时，所述排液管路（260）导通，所述第二冷媒制冷回路（100）、所述第一排气管路（270）、第一抽气辅路（250a）和第二抽气辅路（250b）均关闭；

排气，所述第一排气管路（270）和第二排气管路（350）导通，所述抽气泵（352）开始抽气，所述第二冷媒制冷回路（100）、所述排液管路（260）、第一抽气辅路（250a）、第二抽气辅路（250b）、第三排气管路（360）和所述加热装置（330）均关闭；

冷媒再生，所述加热装置（330）开始加热，所述第三排气管路（360）导通并与空调机组蒸发器连通，所述第一排气管路（270）关闭。

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