CN203432132U - 带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统，包括：气液分离器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、节流阀和中间冷却器，其还包括一油压稳定装置，油压稳定装置的进口与冷凝器的高压口通过管路连接，出口与双效压缩机曲轴箱连接。当双级压缩机曲轴箱的油压小于0.06MPa，油压稳定装置内小孔会自动开启，从冷凝器上部引出的一般高压气体从小孔进入压缩机曲轴箱，使曲轴箱压力维持在正常状态，当压缩机曲轴箱达到一定压力，稳压装置自动关闭，保证了压缩机曲轴箱压力在正常范围内，避免了事故的发生。

Description

带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统

技术领域

本实用新型涉及真空冷冻干燥机制冷系统，特别涉及带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统。

背景技术

真空冷冻干燥机目前已在制药、保健品、食品等领域得到了广泛的使用。国产的真空冷冻干燥机除满足国内需要外已批量出口至俄罗斯、越南、乌克兰、阿根廷等国家，产值大约以每年15%以上增速增长。

真空冷冻干燥机一般由七大系统组成：制冷系统、真空系统、换热（循环）系统、气动系统、液压系统、控制系统、清洗和蒸汽灭菌系统组成，其中，运行时间最长（一次运行周期一般为20小时左右，最长一星期左右）、最复杂、易出故障系统为制冷系统。

为达到冷冻干燥所需要的低温，真空冷冻干燥机一般均需配置双级压缩制冷系统，其系统图见图1，双级压缩制冷系统工作过程如下：

从干燥箱或捕水器回来的低压低温（-40℃左右）汽态制冷剂10，先进入汽液分离器1，进行汽液分离、汽油分离（回气偶尔带有液滴、油滴），然后经过已开启的截止阀2进入双级压缩机3，经双级压缩机3压缩后，成为高压高温（100℃左右）气态制冷剂11进入油分离器4进行油气分离，分离出来气体制冷剂12进入冷凝器5放热冷凝，分离出来的润滑油18，回至压缩机曲轴箱（中压）。

从冷凝器5出来的高压中温（30℃左右）液态制冷剂13通过截止阀14再进入干燥过滤器6，去除杂质和水份，经过主电磁阀7分为二路，其中一路15（称为付回路，流量约为总流量1/3～1/4），进入节流阀8，节流降压降温成为中压中温（-25℃左右）汽液两相态制冷剂19，去冷却由另一路16（称为主回路，流量约为总流量2/3～3/4）高压中温（30℃左右）进入中间冷却器9的液态制冷剂，从而使主回路液体温度降温（至-20℃左右），降温后这一路高压液态制冷剂17再送至干燥箱或捕水器制冷（期间再经过节流阀降压降温），达到-50℃～-75℃左右的低温。

付回路制冷剂在降低主回路制冷剂温度后，本身汽化成为中压汽态制冷剂20再回至压缩机曲轴箱（中压）。

真空冷冻干燥机一个周期运行时间一般为20小时，最长约为一星期左右，真空冷冻干燥机干燥箱工作温度约为-50℃左右，捕水器工作温度约为-75℃左右，相应的蒸发温度分别还要低5℃左右。

真空冷冻干燥机制冷系统有四个压力，一为高压P_k，在制冷剂确定后，高压P_k主要由环境温度决定，水冷式由冷却水温决定，风冷式由冷却风温决定，二为低压P₀，在制冷剂确定后，低压P₀主要由制冷工艺温度决定，即制冷温度越低，则低压越低，三为中压P_z，中压主要由高低压决定：

四为油压，润滑油压力主要由压缩机曲轴箱压力，即中压决定：油压P_i≥P_曲轴箱+0.1（MPa）。制冷系统运行中，高压P_k与水温（风温）对应，夏季高压表压力一般为1.5MPa左右，春秋季一般为1.3MPa左右，冬季则一般在1.0MPa左右（均为采用R22制冷剂），制冷系统前期（2-3小时）制冷干燥箱，后期制冷捕水器，随着捕水器温度逐渐降低，低压会降至表压-0.08MPa左右，低压降低，导致中压Pz相应下降，如在冬季或采用低温水冷却，则中压表压会降至0.06MPa以下，这样就带来了一个严重的问题，油压也会随着中压下降而下降，而油压下降则会导致压缩机润滑油压力不足，压缩机摩擦加剧或咬缸，会导致一系列严重事故的发生，这种情况是应当尽力避免的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有真空冷冻干燥机的双级压缩制冷系统所存在的问题而提供一种带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统。

本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统，包括：气液分离器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、节流阀和中间冷却器，所述气液分离器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、节流阀和中间冷却器根据制冷剂的流向依次通过管路连接，所述双级压缩机的曲轴箱与中间冷却器的中压气态制冷剂出口通过管路连通；其特征在于，还包括一油压稳定装置，所述油压稳定装置的进口与所述冷凝器的高压口通过管路连接，油压稳定装置的出口与双级压缩机曲轴箱连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述油压稳定装置的工作信号为双级压缩机的曲轴箱压力，所述油压稳定装置的开启压力可调，当双级压缩机曲轴箱压力低于0.06MPa时，油压稳定装置启动，使双级压缩机曲轴箱压力恢复到0.06MPa以上。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型制冷系统运行时，如在夏、春、秋三季，或由于制冷系统的捕水器温度不需要太低时，则油压一般在正常范围，则油压稳定装置不启动。

当在冬季系统运行，或冷却水采用低温水，或捕水器需要达到较低的温度，这时高压P_k、低压P₀均较低，导致中压Pz也较低，油压会小于0.06MPa（表压），油压稳定装置内小孔会自动开启，从冷凝器上部引出的一般高压气体从小孔进入压缩机曲轴箱，使曲轴箱压力维持在正常状态（0.06MPa表压以上），当压缩机曲轴箱达到一定压力，稳压装置自动关闭，这样就保证了压缩机曲轴箱压力在正常范围内，避免了事故的发生。

附图说明

图1为现有双级压缩制冷系统的结构示意图。

图2为本实用新型的带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本实用新型。

参见图2，图中给出的油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统，包括：气液分离器100、双级压缩机200、油分离器300、冷凝器400、干燥过滤器500、电磁阀600、节流阀700、油压稳定装置800和中间冷却器900。气液分离器100、双级压缩机200、油分离器300、冷凝器400、干燥过滤器500、电磁阀600、节流阀700、油压稳定装置800和中间冷却器900根据制冷剂的流向依次通过管路连接，具体如下：

从干燥箱或捕水器回来的低压低温（-40℃左右）汽态制冷剂001，先进入汽液分离器100，进行汽液分离、汽油分离（回气偶尔带有液滴、油滴），然后经过已开启的截止阀110进入双级压缩机200，经双级压缩机200压缩后，成为高压高温（100℃左右）气态制冷剂002进入油分离器300进行油气分离，分离出来气体制冷剂003进入冷凝器400放热冷凝，分离出来的润滑油004，回至压缩机曲轴箱（中压）。

从冷凝器400出来的高压中温（30℃左右）液态制冷剂005通过截止阀006再进入干燥过滤器500，去除杂质和水份，经过电磁阀600分为二路，其中一路007（称为付回路，流量约为总流量1/3～1/4），进入节流阀700，节流降压降温成为中压中温（-25℃左右）汽液两相态制冷剂008，去冷却由另一路009（称为主回路，流量约为总流量2/3～3/4）高压中温（30℃左右）进入中间冷却器900的液态制冷剂，从而使主回路液体温度降温（至-20℃左右），降温后这一路高压液态制冷剂010再送至干燥箱或捕水器制冷（期间再经过节流阀降压降温），达到-50℃～-75℃左右的低温。

付回路制冷剂在降低主回路制冷剂温度后，本身汽化成为中压汽态制冷剂011再回至压缩机曲轴箱（中压）。

油压稳定装置800的进口与冷凝器400上部的高压口410通过管路420连接，出口通过管路810与双效压缩机200曲轴箱（中压）连接。

制冷系统运行时，如在夏、春、秋三季，或由于制冷系统的捕水器温度不需要太低时，则油压一般在正常范围，则油压稳定装置800不启动。

当在冬季系统运行，或冷却水采用低温水，或捕水器需要达到较低的温度，这时高压P_k、低压P₀均较低，导致中压Pz也较低，油压会小于0.06MPa（表压），油压稳定装置800内小孔会自动开启，从冷凝器400上部引出的一般高压气体从小孔进入压缩机曲轴箱，使曲轴箱压力维持在正常状态（0.06MPa表压以上），当压缩机曲轴箱达到一定压力，稳压装置自动关闭，这样就保证了压缩机曲轴箱压力在正常范围内，避免了事故的发生。

Claims (2)

1.带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统，包括：气液分离器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、节流阀和中间冷却器，所述气液分离器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电磁阀、节流阀和中间冷却器根据制冷剂的流向依次通过管路连接，所述双级压缩机的曲轴箱与中间冷却器的中压气态制冷剂出口通过管路连通；其特征在于，还包括一油压稳定装置，所述油压稳定装置的进口与所述冷凝器的高压口通过管路连接，油压稳定装置的出口与双级压缩机曲轴箱连接。

2.如权利要求1所述的带油压稳定装置的真空冷冻干燥机制冷系统，其特征在于，所述油压稳定装置的工作信号为双级压缩机的曲轴箱压力，所述油压稳定装置的开启压力可调，当双级压缩机曲轴箱压力低于0.06MPa时，油压稳定装置启动，使双级压缩机曲轴箱压力恢复到0.06MPa以上。