CN206771849U - 一种高效、蓄能冷冻站 - Google Patents

Abstract

一种高效、蓄能冷冻站包括冷媒制冷系统、冷冻水系统、冷却水系统、工艺水系统和站控系统，其中冷媒制冷系统位于冷冻水系统和冷却水系统之间，在冷冻水系统和工艺水系统之间设置有高温罐、中温罐、低温罐，冷媒制冷系统采用卧式板换作为蒸发器，冷却塔风机电机和水泵电机采用变频控制，根据冷冻工艺水流量的大小调节电机转速，水泵恒压变频输送，该高效、蓄能冷冻站设计方法易于实现，达到节能、降耗的目的。

Description

一种高效、蓄能冷冻站

技术领域：

本实用新型涉及冷冻站系统技术领域，尤其是为大型啤酒、牛奶、饮料工厂和大型化工厂提供冷冻工艺水的冷冻站。

背景技术：

目前，在啤酒、牛奶、饮料等食品工业生产中，为其工艺环节提供冷冻工艺水的冷冻站，按照制冷剂来分类，可分为氨液作为制冷剂的氨系统冷冻站和氟利昂作为制冷剂的氟系统冷冻站。对于氟系统冷冻站，国内新建和扩建的啤酒项目，均在上规模、上档次，其所需冷冻工艺水量大，且冷冻站所提供的冷冻工艺水温度波动较大，不稳定，对生产工艺有很大的影响。在制冷系统方面，冷媒制冷系统采用壳管式蒸发器、壳管式冷凝器、热力膨胀阀等装置，壳管式蒸发器的换热效果不高，热力膨胀阀的控制不精确，导致整个冷媒制冷系统的制冷效率不高。在设备运转方面，设备的电机采用工频运转，如水泵、冷却塔风机电机等，会出现频繁启停的现象。

发明内容：

为了解决大型啤酒厂和大型化工厂所需冷冻工艺水流量大、冷冻工艺水温度波动大、不稳定，且制冷效率不高的问题，本实用新型提供一种高效、蓄能冷冻站，该冷冻站能使制取的冷冻工艺水存储在水罐中达到蓄能的目的，稳定冷冻工艺水的温度在一个较小的波动范围内，同时其制冷效率高，整个冷冻站运行起来更加节能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效、蓄能冷冻站包括冷媒制冷系统、冷冻水系统、冷却水系统、工艺水系统和站控系统，其中冷媒制冷系统位于冷冻水系统和冷却水系统之间。

在冷冻水系统和工艺水系统之间设置有高温罐、中温罐、低温罐，其两两水罐之间使用连通管连接，在低温罐中设置温度变送器，检测低温罐中的工艺水温度。

冷媒制冷系统包括压缩机、冷凝器、卧式板换蒸发器、电子膨胀阀、二次油分离器、角阀、干燥过滤器、视液镜，冷媒制冷系统使用R134a或R407C、R404A作为制冷剂，载冷剂为水，使用丙三醇作为防冻剂。

所述卧式板换蒸发器，其结构即为卧式结构，板片材质采用304不锈钢，并由于对板片结构的设计和优化，使压缩机回油问题、分液问题得到解决，最主要的传热效率有很大的提高，卧式板换蒸发器的出水温度与蒸发温度之差能做到2～3℃，大大提高了制冷效率。

所述高温罐、中温罐和低温罐，其两两水罐之间通过连通管连接，连通管上安装一个蝶阀。由冷媒制冷系统制取到的低温冷冻工艺水通过工艺水泵抽取输送到生产线的各个使用点，换热升温后，首先回到高温罐中，回来的高温工艺水通过连通管进入到中温罐中，与中温罐中的低温水混合降温，再通过连通管进入到低温罐中与低温罐中的低温水混合降温，使得三个水罐中的水温成阶梯式降低，冷冻水泵抽取高温罐中的高温水进入到制冷系统中，冷却降温后再进入到低温罐中。三个水罐的设计，使得回来的高温工艺水能够先降温一部分，减少冷媒制冷系统的功耗，同时，当生产用水点用水量需求少或停用时，尤其是在夜间，其电价便宜，可以开启冷媒制冷系统制取低温冷冻水，存储到三个水罐中，起到冷量蓄能作用，到白天生产工作需要时再开启工艺水泵抽取输送。采用水罐储蓄冷冻工艺水的方式，也可使得冷冻工艺水出水温度比较稳定，冷媒制冷系统通过温度变送器检测低温罐中冷冻工艺水的温度，来控制冷媒制冷系统主机的启停，使低温罐中冷冻工艺水一直稳定于所需温度范围内。

所述的冷媒制冷系统、冷冻水系统、冷却水系统、工艺水系统都由站控系统集成控制，其中水泵电机、冷却塔的风机电机采用变频控制。

站控系统中的PLC控制器和变频器控制冷却塔风机电机、水泵的电机。根据各水流量的变化而控制各类型水泵的开启台数和变频控制水泵电机的转速，根据冷却水流量的大小，变频控制冷却塔风机电机的转速。这样采用变频控制的方式来控制运行整个冷冻站，在节能方面有显著效果。设定一个压力值，通过PLC控制器控制水泵开启台数和变频器变频控制水泵电机转速和冷却塔风机电机转速，变频调节管路流量大小，使管内冷冻工艺水恒压稳定于设定压力值，实现恒压变频输送。

本实用新型带来的有益效果是，冷媒制冷系统采用卧式板换作为蒸发器，提高了蒸发温度，使冷媒制冷系统更高效；三个水罐(高温罐、中温罐、低温罐)的设计，能使冷冻站制取到的冷冻工艺水存储在水罐中达到蓄能的目的，稳定冷 冻工艺水的温度在一个较小的波动范围内；冷却塔风机电机和水泵电机采用变频控制，根据冷冻工艺水流量的大小调节电机转速，水泵恒压变频输送。以上几点使冷冻站成为一种高效、蓄能冷冻站，达到节能、降耗的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

图1是冷冻站系统流程图。

图中，1、冷媒制冷系统，2、冷冻水泵，3、高温罐，4、中温罐，5、低温罐，6、工艺水泵，7、生产线，8、冷却水泵，9、冷却塔，10、温度变送器，11、站控系统。

具体实施方式：

由冷媒制冷系统(1)制取到的低温冷冻工艺水通过工艺水泵(6)抽取输送到生产线(7)的各个使用点，换热升温后，首先回到高温罐(3)中，回来的高温工艺水通过连通管进入到中温罐(4)中，与中温罐(4)中的低温水混合降温，再通过连通管进入到低温罐(5)中与低温罐(5)中的低温水混合降温，使得三个水罐中的水温成阶梯式降低，冷冻水泵(2)抽取高温罐(3)中的高温水进入到冷媒制冷系统(1)中，冷却降温后再进入到低温罐(4)中。三个水罐的设计，使得回来的高温工艺水能够先降温一部分，减少冷媒制冷系统(1)的功耗，同时，当生产用水点用水量需求少或停用时，尤其是在夜间，其电价便宜，可以开启冷媒制冷系统(1)制取低温冷冻水，存储到三个水罐中，起到冷量蓄能作用，到白天生产工作需要时再开启工艺水泵(6)抽取输送。采用水罐储蓄冷冻工艺水的方式，也可使得冷冻工艺水出水温度比较稳定，冷媒制冷系统(1)通过温度变送器(10)检测低温罐(5)中冷冻工艺水的温度，来控制冷媒制冷系统(1)主机的启停，使低温罐(5)中冷冻工艺水一直稳定于所需温度范围内。

站控系统(11)中PLC控制器和变频器控制冷却塔(9)风机电机，冷冻水泵(2)、冷却水泵(8)、工艺水泵(6)的电机。根据各水流量的变化而控制各类型水泵的开启台数和变频控制水泵电机的转速，根据冷却水流量的大小，变频控制连体冷却塔(9)风机电机的转速。这样采用变频控制的方式来控制运行整个冷冻站，在节能方面有显著效果。设定一个压力值，通过PLC控制器控制水泵开启台数和变频器变频控制水泵电机转速和连体冷却塔风机(9)电机转速， 变频调节管路流量大小，使管内冷冻工艺水恒压稳定于设定压力值，实现恒压变频输送。

显然，上述实施例仅仅是为清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所述领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种高效、蓄能冷冻站，包括冷媒制冷系统、冷冻水系统、冷却水系统、工艺水系统和站控系统，其特征是：冷媒制冷系统位于冷冻水系统和冷却水系统之间；在冷冻水系统和工艺水系统之间设置有高温罐、中温罐、低温罐，其两两水罐之间使用连通管连接，在低温罐中设置温度变送器，检测低温罐中的工艺水温度。

2.根据权利要求1所述的一种高效、蓄能冷冻站，其特征是：冷媒制冷系统包括压缩机、冷凝器、卧式板换蒸发器、电子膨胀阀、二次油分离器、角阀、干燥过滤器、视液镜，冷媒制冷系统使用R134a或R407C、R404A作为制冷剂，载冷剂为水，使用丙三醇作为防冻剂。

3.根据权利要求1所述的一种高效、蓄能冷冻站，其特征是：所述的冷媒制冷系统、冷冻水系统、冷却水系统、工艺水系统都由站控系统集成控制，其中水泵电机、连体冷却塔的风机电机采用变频控制。