CN203274339U - 专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，解决单一介质梯级冷却方式中，以较高的效率和较少成本获得不同温度冷源的问题，其特征是由三部分流程组成：制冷剂流程、主回油流程、辅助回油流程；三部分流程中，包括蒸发器，与蒸发器连接的压缩机，压缩机通过油分离器至冷凝器，冷凝器通过储液器至经济器，经济器又分别与蒸发器、压缩机相通，其中，经济器通过电子膨胀阀与蒸发器连接。设备投入少，.制冷、效果好，运行的稳定性好。

Description

专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组。

背景技术

普通的制冷机组应用范围很广，结构形式也多种多样，如专利公告号为CN2251695Y的一种具有单一蒸发器和多个膨胀装置的多功能制冷机，膨胀装置并联设有多个,每个膨胀装置分别串联有开关阀，具有空调制冷,贮冷、冷冻、冷藏等功能。单一介质梯级冷却方式因为其很好的节能效果，在化工行业中正得到越来越广泛的应用。如专利公告号为CN202598939U的一种制冷机组，属于化工设备，特征在冷凝器底部通过管道与氨罐相连，氨罐的底部设置有液氨出口，液氨出口通过管道依次与第一节流阀、蒸发器的壳程、螺杆式制冷压缩机第一进口、螺杆式制冷压缩机，螺杆式制冷压缩机出口和冷凝器液氨进口相连；液氨出口和第一节流阀之间的管道上设置有三通，三通的一端通过管道依次与第二节流阀，经济器的壳程和螺杆式制冷压缩机补气口相连；经济器的管程和蒸发器的管程通过管道相连，经济器的管程的进口与原料气体进口管道，蒸发器的管程的出口与原料气体出口管道相连。单一介质梯级冷却方式能够比传统冷却方式更加节能的根本原因在于，低品位冷源的获取代价小于高品位冷源的获取代价，因此用低品位冷源代替高品位冷源承担一部分的冷负荷，将产生很好的节能效果。而如何能够以较高的效率和较少的成本获得不同温度的冷源，则是影响单一介质梯级冷却节能效果的核心因素。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决单一介质梯级冷却方式中，以较高的效率和较少成本获得不同温度冷源的问题，提供一种结构设计合理、专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，它一台机组可制取多种温度的冷源，利用低品位冷源代替高品位冷源承担一部分的冷负荷。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征是由三部分流程组成：制冷剂流程、主回油流程、辅助回油流程；三部分流程中，包括蒸发器，与蒸发器连接的压缩机，压缩机通过油分离器至冷凝器，冷凝器通过储液器至经济器，经济器又分别与蒸发器、压缩机相通，其中，经济器通过电子膨胀阀与蒸发器连接。制冷过程是压缩机出来的高温高压制冷剂气体，经过油分离器后，进入冷凝器，经过冷凝器冷却至常温高压制冷剂液体，冷凝器需要外接冷却水冷却，然后经过高压储液器、经济器成为有一定过冷度的制冷剂液体，再经过电子膨胀阀，成为低温低压的制冷剂液体进入满液式蒸发器，在蒸发器中放出冷量后变成低温低压的制冷剂气体，蒸发器部位通过外接的低温盐水实现冷量转移至低温盐水，再由压缩机吸入，重复这一循环。

制冷流程中采用电子膨胀阀进行节流，并将制冷剂蒸发温度与低温盐水温度之间的差值作为控制参数，高效地制取多温度冷源。制取的不同温度的冷源可以再进入不同温度的冷源储存水箱，为各种化工工艺的单一介质梯级冷却系统提供冷源。这种结构比传统方式，即每种温度的冷源由不同的制冷机组制取，可节省大量的造价。

作为优选，所述的经济器通过干燥过滤器，再经视镜、电子膨胀阀与蒸发器连接。干燥过滤器起到杂质过滤的作用。

作为优选，所述的蒸发器为满液式蒸发器，设有液位控制器。制冷流程中采用满液式蒸发器液位控制，结合压缩机滑阀控制和管路中的储液器，保证满液式蒸发器的液位稳定，从而使蒸发器的效率提高并防止压缩机吸气带液。

作为优选，所述的压缩机中设有滑阀控制装置，主回油流程由油分离器的回油管路以及管路上的阀门控件组成。主回油流程是制冷剂流程的辅助部分，为保证从油分离器分离出来的润滑油能够顺利回到压缩机，从而确保制冷系统高效，连续运转。

作为优选，所述的电子膨胀阀设有温差控制。温差控制装置以制冷剂蒸发温度与低温盐水温度之间的差值作为控制参数。

作为优选，所述的油分离器的回油管路上设有油过滤器，油过滤器之后设有电磁阀，电磁阀出油后设视液镜并通过角阀回压缩机。通过广角的视液镜可以目视系统的制冷剂，容易看到系统内的气泡或闪蒸气体，清楚冷媒剂量是否适当需要填充。

作为优选，所述的油分离器的回油管路中，油过滤器前设有油压表，油过滤器和油压表之间设一油路至视液镜之后，并在该油路中设油压差开关。油压表油配合压差开关来控制系统中油压差，从而保护压缩机避免在低油压时工作。 油压表与油分离器之间可设角阀。

作为优选，所述的油分离器上还并列设有电加热器、油位保护开关。油分离器安装在压缩机出口和冷凝器进口之间，以改善冷凝器和蒸发器中的传热效果。

作为优选，所述的辅助回油流程由蒸发器底部引出一管道连接至经济器的冷却进口，通过经济器再连至压缩机上设有的辅助吸气口。制冷剂在经济器内蒸发后，至压缩机辅助吸气口，气态制冷剂将可携带润滑油回至压缩机。此部分也是制冷剂流程的辅助部分，功能是既可使从储液器出来的制冷剂获得一定的过冷度，从而提高制冷系数，又可使满液式蒸发器顺利回油，避免因满液式蒸发器回油不畅导致的机组故障。

本实用新型的有益效果是：

一台机组可制取多种温度的冷源，节省造价，尤其适合化工行业单一介质梯级冷却的场合；由于蒸发温度和低温盐水之间温差的精确控制，避免了由于温差过大或过小导致的低效率制冷循环，制冷效率高，节能效果好；满液式蒸发器回油与经济器的结合形成的辅助回油流程，使得满液式蒸发器的回油可由气态制冷剂携带回压缩机，提高了满液式蒸发器回油的稳定性，从而保证了机组可长期稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型图1中的制冷剂流程结构示意图。

图3是本实用新型图1中的主回油流程结构示意图。

图4是本实用新型图1中的辅助回油流程结构示意图。

图中：1. 蒸发器，2. 电子膨胀阀，3. 视镜，4. 干燥过滤器，5. 经济器，6. 储液器，7. 冷凝器，8. 油分离器，9. 压缩机，10. 滑阀控制装置，11. 视液镜，12. 油压表，13. 电磁阀，14. 油过滤器，15. 电加热器，16. 油位保护开关，17. 油压差开关。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1，本实施例一种专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，主要部件有压缩机9，压缩机9中设有滑阀控制装置10、油分离器8、冷凝器7、储液器6、经济器5、带温差控制器的电子膨胀阀2、设有液位控制器的满液式蒸发器1。

整个系统包括三部分流程：制冷剂流程、主回油流程、辅助回油流程。

其中，制冷剂流程连接方式是：由压缩机9与油分离器8连接，油分离器8输出至冷凝器7，冷凝器7输出到储液器6，储液器6连接到经济器5，经济器5依次通过球阀、干燥过滤器4、视镜3，再经电子膨胀阀2连接到满液式蒸发器1，参见图2。其制冷过程是：压缩机9出来的高温高压制冷剂气体，经过油分离器8后，进入冷凝器7，经过冷凝器7冷却至常温高压制冷剂液体（注：冷凝器7需要外接冷却水冷却），经过高压储液器6、经济器5成为有一定过冷度的制冷剂液体，再经过电子膨胀阀2，成为低温低压的制冷剂液体进入满液式蒸发器1，在蒸发器1中放出冷量后变成低温低压的制冷剂气体（通过外接的低温盐水实现冷量转移至低温盐水），再由压缩机9吸入，重复上述循环。这里，制冷流程中采用电子膨胀阀2进行节流，将制冷剂蒸发温度与低温盐水温度之间的差值作为控制参数，实现制冷机组在-20～+10℃温度范围内，高效地制取多温度冷源。制取的不同温度的冷源可以再进入不同温度的冷源储存水箱，为各种化工工艺的单一介质梯级冷却系统提供冷源。

主回油流程连接方式是：油分离器8的回油管路上先设一角阀，角阀之后装有油压表12，油压表12设油过滤器14，油过滤器14之后设电磁阀13，电磁阀13出油后通过视液镜11和一角阀回压缩机9。在油过滤器14和油压表12之间设一油路至视液镜11之后，并在该油路中设油压差开关17。另外，油分离器8上还设有电加热器15和油位保护开关16。如图3所示。主回油流程的功能是保证从油分离器8分离出来的润滑油能够顺利回到压缩机9，从而确保制冷系统高效连续运转。

辅助回油流程是由满液式蒸发器1底部引出一根管道连接至经济器5的冷却进口，制冷剂在经济器5内蒸发后，再接一根管道至压缩机9辅助吸气口，气态制冷剂将可携带润滑油回至压缩机9。这样，既可使从储液器6出来的制冷剂获得一定的过冷度，从而提高制冷系数，又可使满液式蒸发器1顺利回油，避免因满液式蒸发器1回油不畅导致的机组故障。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型的简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1. 一种专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征是由三部分流程组成：制冷剂流程、主回油流程、辅助回油流程；三部分流程中，包括蒸发器（1），与蒸发器连接的压缩机（9），压缩机（9）通过油分离器（8）至冷凝器（7），冷凝器（7）通过储液器（6）至经济器（5），经济器（5）又分别与蒸发器（1）、压缩机（9）相通，其中，经济器（5）通过电子膨胀阀（2）与蒸发器（1）连接。

2.根据权利要求1所述的专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征在于所述的经济器（5）通过干燥过滤器（4），再经视镜（3）、电子膨胀阀（2）与蒸发器（1）连接。

3.根据权利要求1或2所述的专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征在于所述的蒸发器（1）为满液式蒸发器，设有液位控制器。

4.根据权利要求1所述的专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征在于所述的压缩机（9）中设有滑阀控制装置（10），主回油流程由油分离器（8）的回油管路以及管路上的阀门控件组成。

5.根据权利要求2所述的专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征在于所述的电子膨胀阀（2）设有温差控制。

6.根据权利要求4所述的专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征在于油分离器（8）的回油管路上设有油过滤器（14），油过滤器（14）之后设有电磁阀（13），电磁阀（13）出油后设视液镜（11）并通过角阀回压缩机（9）。

7.根据权利要求6所述的专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征在于油分离器（8）的回油管路中，油过滤器（14）前设有油压表（12），油过滤器（14）和油压表（12）之间设一油路至视液镜（11）之后，并在该油路中设油压差开关（17）。

8.根据权利要求6所述的专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征在于所述的油分离器（8）上还并列设有电加热器（15）、油位保护开关（16）。

9.根据权利要求1或2或4或5或6所述的专用于化工行业单一介质梯级冷却的制冷机组，其特征在于所述的辅助回油流程由蒸发器（1）底部引出一管道连接至经济器（5）的冷却进口，通过经济器再连至压缩机（9）上设有的辅助吸气口。

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