CN203501589U

CN203501589U - 新型蓄能恒温恒压冷冻站系统装置

Info

Publication number: CN203501589U
Application number: CN201320543888.4U
Authority: CN
Inventors: 龙彩燕; 周义全
Original assignee: YUNNAN DAOJING REFRIGERATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: YUNNAN DAOJING REFRIGERATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2023-09-03

Abstract

本实用新型涉及一种新型蓄能恒温恒压冷冻站系统装置，其包括冷冻机、冷却塔、冷却泵、冷冻泵、工艺变频泵、冷却塔电动阀、冷却水电动阀、冷冻水电动阀、冰水罐（高温）、冰水罐（低温）、连通管、连通管蝶阀。冷冻机使用R134a或R407C或R404A作为制冷剂，冷冻站使用丙三醇·水溶液作为载冷剂，冷冻站冷却水系统和冷冻水系统管道使用并联连接，整个冷冻站采用集成自动控制，提高了能源使用效率。冷冻站设有两个冰水罐可夜间蓄能白天用，节约用电成本，在冰水罐（低温）中设置感温探头，通过感温探头的反馈信号来控制冷冻机启停和能量调节，保持冷冻水温度恒定，使用工艺变频泵给生产线供水，保证供水压力恒定，方便工艺用水调节。

Description

新型蓄能恒温恒压冷冻站系统装置

技术领域

本实用新型装置属于一种全新制冷系统冷冻站。

背景技术

目前大部分大型冷冻站都采用氨制冷，如啤酒厂、冷库、牛奶厂、化工厂等，都使用氨作为制冷工质；通过配置制冷压缩机，油分离器，冷凝器，氨泵，贮氨器，采用氨液蒸发直接或间接制冷；该制冷系统安全性差、经济性差、控制落后。

1、安全性差

氨对人体有毒，氨无色且具有强烈的刺激性气味。一旦泄漏将污染空气、食品，并刺激人的眼睛、呼吸器官。如果空气中氨的容积浓度达到0.5～0.6%时，人在其中停留半个小时即会中毒，浓度达到11～14%时即可点燃，当浓度达到16～25%会引起爆炸（系统中氨所分离的游离氢积累到一定的程度，遇空气引起强烈爆炸），氨气对食品有污染和使之变味的作用。我国已明确规定在人口稠密的场合，不能使用易燃烧爆炸的有毒制冷剂。安全规定车间内工作区的氨蒸气浓度不得超过0.02mg/L。

2、经济性差

初投资高：氨冷冻系统占地面积宽，氨机必须设有供液系统及复杂的回油机构，致使系统庞大、辅机多、管路复杂，阀门多，同时氨机须设专用的防爆设施和消防通道，所以总投资成本高。

运行费用高：由于氨系统基本是手动调节，不能达到设备的最佳运行工况，造成能量浪费；氨系统直接蒸发，管路较长，冷量损失较多，需要提供很高的循环压力。

维护费用高：氨系统由于阀门多，轴封多，导致易漏点多，所以需要每年定期检修，两三年还需要大修。

3、控制系统落后

氨系统无法完全实现自动控制。其开、停机及供液调节等工作必须由人工操作完成，需设专业人员对氨机进行24小时管理，氨系统自动装置不完善，无法实现自动能量调节。

实用新型内容

1、实用新型目的：

本实用新型装置为冷冻站制冷系统，主要针对氨制冷系统不足之处加以改进和创新，使系统既具备氨系统的制冷功能又弥补了氨制冷系统的缺陷，让冷冻站变得安全可靠、智能、易于操作和管理，便于安装、维护、保养，缩减冷冻站的占用空间，提高冷冻站的能源使用效率，降低冷冻站的运行费用。

2、技术方案：

本实用新型装置包括冷却水系统、冷冻水系统、工艺水系统；所述的冷却水系统、冷冻水系统、工艺水系统都由集成控制主机控制，冷却水系统和冷冻水系统管路都使用并联连接。在冷冻水系统和工艺水系统之间设置有两个冰水罐，两个冰水罐之间使用连通管连接，在冰水罐（E2）中设置有感温探头，反馈信号控制主机。冷冻水系统和两个冰水罐之间可以形成独立循环回路，工艺水系统和两个冰水罐之间也可以形成独立循环回路，两个冰水罐可以夜间蓄能白天用。工艺水系统供水使用工艺变频水泵，通过工艺变频水泵变频调节流量来稳定系统的压力。

2.1本实用新型装置采用间接制冷方式，冷冻机使用R134a或R407C、R404A作为制冷剂，该制冷剂属于第一类安全环保制冷剂，解决了氨易燃易爆的问题；载冷剂为水，使用丙三醇作为防冻剂，不会对食品造成污染。

2.2本实用新型装置中的冷冻机使用模块化机组，机组压缩机为半封闭压缩机，机组内部形成一个完整的制冷循环，缩短了冷媒循环流程，提高了制冷效率，同时让冷冻站整体布置整齐、大方，系统管路简洁，安装更方便。

2.3本实用新型装置中的水泵、电动阀、冷却塔、冷冻机通过中心控制柜集中控制，中心控制柜和上位机相连，上位机再和电脑相连，冷冻站无需看守，通过上位机电脑实时监控冷冻站的运行情况。在冰水罐E2（低温）中设置有感温探头，通过感温探头的反馈信号来自动控制主机的启停和能量调节，保持冷冻水温度的恒定。

2.4本实用新型装置中冰水罐分为高温罐和低温罐两个，并且在两个罐之间使用管道连接，当生产线不需用冷时，可以关闭工艺输送部分，这样冷冻水系统就和两个冰水罐之间形成一个独立循环回路，冷冻机可以提前做好冰水储存于冰水罐中；当生产线需要用冷时，也可以不开冷冻机，此时冰水罐和工艺水系统也形成了一个独立的回路，冰水罐可以直接给生产线供冷。当冰水罐中冷量不能满足生产线使用时，再开启冷冻机制冷。

2.5本实用新型装置有两个冰水罐，可以在夜间用电低谷时开启冷冻机，制取冷冻水储存于冰水罐中，供白天使用，合理使用阶梯电价，降低了冷冻机的运行成本。

2.6本实用新型装置工艺水采用恒压变频输送，当工艺用冷量变化时，管路压力发生变化，压力变送器将此信号传递给变频泵，此时变频泵变频调节工艺水流量来抵消管路压力变化以恒定压力，最终达到改变供冷量的要求。另外由于生产线用水都是由同一个冰水罐供应，且水温保持恒定，当生产线之用水量不平衡时，可以相互调用水量，方便生产线的用冷需求。

3、有益效果：

3.1本实用新型装置冷冻机使用R134a或R407C、R404A作为制冷剂，可以把冷冻站建在生产用冷车间的附近，既节省了输送管路，又解决了氨易燃易爆的问题，冷冻水使用丙三醇作为防冻剂，对生产无污染。

3.23.2本实用新型装置使用智能自动化控制，可以实现无人看守，降低了运行成本及管理成本；保证工艺供水系统的恒温恒压输送，确保生产使用调节方便。

3.3本实用新型装置使用冰水罐蓄能，可以在夜间用电低谷时开启机组，制取并储存冰水，转移用电负荷，节约使用成本。

3.4本实用新型装置冷冻机为模块化机组，机组紧凑美观，占地面积小，机组内部集成制冷循环，使得冷冻站制冷系统更简洁，减小了冷冻站的占地面积，节约投资成本。

3.5本实用新型装置系统管路简洁、阀件少，不易泄漏，机房干净整洁，机组易损件少，无需大修，只需日常维护和保养，节约维修成本。

附图说明

图1为本实用新型装置的系统流程图。

如图所示，各编号所代表的部件名称及其作用列于下表。

其中连通管(F)连接于两个冰水罐的下部，方便冰水罐（E1）和冰水罐（E2）之间的冷冻水流动。

在冰水罐（E2）中设置有感温探头检测冷冻水温，并把温度信号传送到集成控制主机，控制主机分析后决定冷冻机的启停和能量调节。

具体实施方式：

冷冻站的最终目的就是实现工艺供水的恒温恒压，方便生产用冷点冷热交换调节。

一、如何实现恒温

1. 冷却塔（A1、A2）通过冷却泵（B1、B2）电动阀（C1、C2、C3、C4）和管道与冷冻机（D1、D2）的冷凝器相连，构成冷却系统带走冷冻机冷凝热量。

2. 冷冻机（D1、D2）的蒸发器通过水泵（B3、B4）电动阀（C5、C6）和管道与冰水罐（E1、E2）相连，构成冷冻系统为冰水罐（E1、E2）提供冷量。

3. 冷却塔（A1）与冷却塔（A2）之间加连通平衡管，防止只运行一台冷却塔时另一台塔溢水。

4. 冰水罐（E1、E2）之间加连通平衡管并在连通管上安装一个蝶阀（G）,冰水罐（E2）上设有温感探头。

5. 我们以工艺用水为-6℃为例来说明怎样实现恒温，当生产线需要用冷时，由冰水罐（E2）中丙三醇水溶液通过变频泵恒压输送到各用冷点，进行热量交换后返回到冰水罐（E1），在供冷过程中冰水罐（E1、E2）中温度都会升高，当温感探头检测到冰水罐（E2）中温度高于-6℃时，冷冻机（D1）开始工作，使冰水罐中温度维持在-6℃，随着生产线用冷的增加，当冷冻机（D1）满负荷运行还不能保持（E2）中温度维持在-6℃，此时集控主机给信号给冷冻机（D2），冷冻机（D2）开始运行，冷冻机（D2）根据冰水罐（E2）中的温感探头反馈的信号自动加载或卸载以维持冰水罐(E2)中温度恒定。

二、如何实现工艺水系统恒压供水

1. 冰水罐（E1、E2）之间用连通管（F）连接，在冷冻机（D1、D2）和冰水罐（E1、E2）之间可以形成一条回路，夜间电价最低时，冷冻机（D1、D2）循环给冰水罐（E1、E2）中丙三醇水溶液降温，直至最终降到所需要的温度储存起来供白天使用。

2.生产用水系统和冰水罐（E1、E2）之间形成另一条回路，罐内储存的丙三醇水溶液在温度满足的情况下，即使冷冻机（D1、D2）不开启，生产线有用冷需求时，冰水罐也可以直接供冷。

3.水泵(B5、B6、B7)采用变频控制，并在水泵出水管道上加压力变送器，实现恒温恒压变频输送。给生产线输送冷量，当生产线上有些用冷点暂时不需要用冷时，所需要的冷冻水流量减小，对应管路上的阀门关闭，此时管路压力增大，压力变送器将此信号传送到集控主机，集控主机立即给信号关闭一台或两台运行的水泵或降低运行水泵的转速，减少供水流量，稳定供水压力。反之增加开启水泵的数量或提高运行水泵的转速，以增加供水流量，稳定供水压力。

Claims

1.一种冷冻站系统装置，其包括冷却水系统、冷冻水系统、工艺水系统；其特征在于，所述的冷却水系统、冷冻水系统、工艺水系统都由集成控制主机控制，冷却水系统和冷冻水系统管路都使用并联连接，在冷冻水系统和工艺水系统之间设置有两个冰水罐，两个冰水罐之间使用连通管连接，工艺水系统供水使用工艺变频水泵。

2.根据权利要求1所述的一种冷冻站系统装置，其特征在于，在冰水罐（E2）中设置有感温探头，反馈信号控制主机。

3.根据权利要求1所述的一种冷冻站系统装置，其特征在于，冷冻水系统和两个冰水罐之间可以形成独立循环回路。

4.根据权利要求1所述的一种冷冻站系统装置，其特征在于，工艺水系统和两个冰水罐之间可以形成独立循环回路。

5.根据权利要求1所述的一种冷冻站系统装置，其特征在于，两个冰水罐可以夜间蓄能白天用，节约用电成本。

6.根据权利要求1所述的一种冷冻站系统装置，其特征在于，工艺水系统的恒压通过工艺变频水泵变频调节流量来实现。