CN207865810U - 回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统 - Google Patents

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孙正夫
孙健刚
孙军平
王军辉
李晓兵
梁鑫生
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Abstract

本实用新型涉及一种回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统,循环水泵的吸水口连接共用水箱,压力出水口连接三通流量调节阀,三通流量调节阀的一个出水口通过冷却水循环管路连接压缩冷凝机组,压缩冷凝机组通过冷却水循环管路连接闭式冷却塔,闭式冷却塔通过冷却水循环管路连接共用水箱;三通流量调节阀的另一个出水口通过冲霜水循环管路连接冷风机的进水口,冷风机的出水口通过冲霜水循环管路连接共用水箱;压缩冷凝机组通过制冷剂管路连接冷风机。既实现了冷库制冷系统及冲霜水系统的部分共用,减少初投资,简化系统设计;又实现了回收冲霜的冷量用于降低冷却水的温度、改善制冷系统运行效率及保持冲霜水可循环利用而不额外消耗能源。

Description

回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种冷库制冷系统及冲霜系统,特别涉及一种冷库制冷系统的冷 却水系统与冲霜水系统的耦合装置,属于冷库制冷除霜技术领域。
背景技术
[0002] 对于采用冷风机的冷库,冷风机蒸发器表面温度最低,因此冷库内循环空气中的 水蒸气会在其表面凝固形成霜层。而霜的导热系数极低,并且堵塞冷风机中翅片盘管蒸发 器的空气流通通道,因此,必须及时有效除霜。除霜的方法一般有:人工扫霜、电加热管融 霜、水冲霜、制冷剂热气旁通融霜及制冷系统逆向循环热气融霜等。对于冷风机一般采用水 冲霜的方法进行除霜,即向结霜的蒸发器翅片盘管上喷淋温水,用温水将蒸发器翅片盘管 上的霜融化成液态水,滴落到冷风机底部的集水盘,再排出冷库,流入冲霜水水箱,进行循 环使用,达到节水除霜的目的。现有技术中的水冲霜装置多采用直接将冲霜水泵送到供水 管,供水管接入冷库,再将供水管接到冷风机上的冲水喷淋装置,将水均匀喷淋到蒸发器翅 片盘管上,进行除霜。为防止初始喷淋时,温水与蒸发器表面温差过大而损坏蒸发器,通常 使用较低温度的温水进行冲霜,水温通常控制在18-2(TC。由于冲霜水通过循环栗反复喷淋 到蒸发器表面进行融霜,因此,冲霜水温度不断下降,使冲霜效率下降,除霜速度变慢,甚至 发生冲霜水冻结事故。为此,许多冷库在冲霜水水箱中设置电加热器进行热补偿,以维持冲 霜水温度不过低。然而,这就增加了冷库的运行电耗及运营成本,浪费了高品位的电能。
[0003] 中国实用新型专利ZL201220582518.7,公开了一种冷库除霜装置,提出了在冲霜 水供水管采用三通接入一蒸汽管,蒸汽管用电磁阀控制蒸汽是否进入到冲霜供水管中。当 检测到冲霜水温度较低时,则开启蒸汽管电磁阀,让蒸汽通入冲霜水管中,加热冲霜水,再 以较高温度进行喷淋除霜。在冲霜初期,关闭或通入少量的蒸汽,使冲霜水温度控制在18〜 20°C。随着蒸发器表面霜的融化,逐渐增加蒸汽的供给量,逐渐提高水温。因此,可保证蒸发 器安全的前提下,根据除霜需要方便地调节冲霜水的温度,缩短了冲霜时间,提高了除霜效 率。该技术方案适合于有蒸汽供应的场合,对于绝大部分冷库需要额外设置蒸汽锅炉及燃 料,蒸汽管路铺设及保温等,既提高了初投资又增加了冷库系统管路系统复杂性、维护难度 加大。
[0004] 中国实用新型专利ZL201020606460.6提出了一种在冷凝器冷却水箱中增设一换 热器,用于冲霜后的低温冲霜水与制冷系统冷却水进行换热,再流回冲霜水箱,从而实现冲 霜水从冷却水中吸热而温度上升,可重复用于冲霜;冷却水被冷却而温度降低,可增强制冷 系统冷凝器冷却效果,提高制冷系统运行效率,节约电费。但系统过于复杂,传统冷库制冷 系统冷凝用冷却水循环系统及冲霜水循环系统均保留时,另在冲霜水系统中增加了与冷却 水进行换热的换热器,系统复杂程度增加、运行维护难度及成本升高。
[0005]为解决现有冷库中冲霜水在冲霜后温度下降而不能重复使用,避免使用电加热、 蒸汽加热冲霜水等需要耗费高品位能源的技术路线,还要尽量回收利用低温冲霜水的冷 量,又要使新技术的系统更为简单。
发明内容
[0006] 本实用新型是要提供一种回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统, 该系统能实现冷库制冷系统及冲霜水系统的部分共用,减少初投资,简化系统设计;又能实 现回收冲霜的冷量用于降低冷却水的温度、改善制冷系统运行效率及保持冲霜水可循环利 用而不额外消耗能源。
[0007] 本实用新型的技术方案是:一种回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成 系统,包括压缩冷凝机组、冷风机、共用水箱、循环水栗、三通流量调节阀、闭式冷却塔、制冷 剂管路C、冷却水循环管路A及冲霜水循环管路B,所述循环水泵的吸水口连接共用水箱,压 力出水口连接三通流量调节阀的进水口,三通流量调节阀的一个出水口通过冷却水循环管 路A连接压缩冷凝机组的冷却水进口,压缩冷凝机组的冷却水出口通过冷却水循环管路A连 接闭式冷却塔,闭式冷却塔通过冷却水循环管路A连接共用水箱;三通流量调节阀的另一个 出水口通过冲霜水循环管路B连接冷风机的进水口,冷风机的出水口通过冲霜水循环管路B 连接共用水箱;所述压缩冷凝机组通过制冷剂管路C连接冷风机。
[0008] 所述三通流量调节阀为可根据冷库内需要除霜的冷风机的数量来调节开度,以提 供适量的冲霜水流量并自动调节。
[0009] 所述闭式冷却塔为逆流式或横流式或混流式闭式冷却塔。
[0010] 本实用新型的有益效果是:
[0011] 本实用新型的回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统,同时回收低 温冲霜水冷量,采用闭式冷却塔作为制冷系统冷凝器冷却水的散热设备,循环冷却水进行 闭式循环,因此,冷却水水质很好,可达到冷却水与冲霜水合二为一,冷却水箱与冲霜水箱 合并,冷却水循环栗与冲霜水循环栗合并,采用三通流量调节阀进行循环冷却水及冲霜水 流量的调节,从而达到冲霜水系统与冷却水系统的集成,冷库制冷系统更为简化。既实现了 冷库制冷系统及冲霜水系统的部分共用,减少初投资,简化系统设计;又实现了回收冲霜的 冷量用于降低冷却水的温度、改善制冷系统运行效率及保持冲霜水可循环利用而不额外消 耗能源的三方面优势。
附图说明
[0012] 图1为回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统示意图。
具体实施方式
[0013] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0014] 如图1所示,本实用新型的回收冷凝热以提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系 统。利用冷凝热提高冲霜水温度,同时回收冲霜水冷量的冷库制冷除霜集成系统,主要有三 个循环系统:第一,制冷剂循环系统,包括压缩冷凝机组1、冷风机2及制冷剂管路c,压缩冷 凝机组1通过制冷剂管路C连接冷风机2。第二,冷却水循环系统,包括闭式冷却塔6、共用水 箱3、循环水栗4、三通流量调节阀5、压缩冷凝机组1中冷凝器及冷却水循环管路A,循环水泵 4的吸水口连接共用水箱3,压力出水口连接三通流量调节阀5的进水口,三通流量调节阀5 的一个出水口通过冷却水循环管路A连接压缩冷凝机组1的冷却水进口,压缩冷凝机组1的 冷却水出口通过冷却水循环管路A连接闭式冷却塔6,闭式冷却塔6通过冷却水循环管路A连 接共用水箱3。第三,冲霜水循环系统,包括共用水箱3、循环水栗4、三通流量调节阀5、冷风 机2中冲霜水喷淋装置和集水盘等及冲霜水循环管路B。循环水泵4的吸水口连接共用水箱 3,压力出水口连接三通流量调节阀5的进水口,三通流量调节阀5的另一个出水口通过冲霜 水循环管路B连接冷风机2的进水口,冷风机2的出水口通过冲霜水循环管路B连接共用水箱 3〇
[0015] 第一,制冷剂循环。冷库7制冷时,压缩冷凝机组1将高压制冷剂液体送入冷风机2, 经等焓节流为低温低压气液两相状态后,流入冷风机2中蒸发器翅片盘管进行蒸发吸热,同 时由于翅片盘管表面温度最低,循环空气中的水蒸气在其表面结霜,并不断增加。蒸发后的 低温制冷剂气体再被压缩机吸回加压后进入冷凝器冷凝放热变为高压液体,完成循环。
[0016] 第二,冷却水循环。约3 0 °C的冷却水冲霜水从共用水箱3中由循环水泵4吸出加压 经三通流量调节阀5进入压缩冷凝机组1冷凝器吸热升温至35°C左右,进入闭式冷却塔6,流 经湿盘管,湿盘管外进行闭式冷却塔6喷淋水循环,喷淋水蒸发吸热,将湿盘管内冷却水冷 却至30°C,流回到共用水箱3。
[0017] 第三,冲霜水循环。共用水箱3中30 °C的冷却水冲霜水从共用水箱3中由循环水泵4 吸出加压经三通流量调节阀5进入冷风机2中蒸发器翅片盘管上部的冲霜水喷淋装置,霜层 吸取冲霜水的热量而融化成水,并与冲霜水由重力作用,滴落至冷风机底部的集水盘并通 过冲霜水回水管,流回至共用水箱3。
[0018]共用水箱3中所储水为循环冷却水及冲霜水共用,循环水泵4为循环冷却水及冲霜 水循环的动力,三通流量调节阀5用于调节循环冷却水及冲霜水的流量。共用水箱3中的储 水由循环水泵4加压送出,当不需要冲霜时,三通流量调节阀5关闭,使所有循环水作为冷却 水进入压缩冷凝机组1中冷凝器进行冷却,升温后进入闭式冷却塔6湿盘管将热量传递给盘 管外的喷淋水,部分喷淋水蒸发,再将热量传递到环境空气中,冷却水降温后流回共用水箱 3;当需要冲霜时,三通流量调节阀5部分开启,使大部分循环水仍作为冷却水完成冷却循 环,而使少部分循环水作为冲霜水进入冷库7内需要除霜的冷风机2上部冲霜喷淋装置,均 匀喷淋到冷风机2中已结霜的翅片盘管上,霜层融化为水并与冲霜水混合,通过冲霜水回流 管路B流回共用水箱3。
[0019]三通流量调节阀5可根据冷库内需要除霜的冷风机2的数量,自动调节开度,以提 供适量的冲霜水流量。
[0020]闭式冷却塔6为循环冷却水流经湿盘管内,与盘管外的喷淋水及循环空气进行换 热,而不发生接触,因此保持冷却水水质。闭式冷却塔6为逆流式或横流式或混流式闭式冷 却塔。
[0021]当冷库7需要制冷时,压缩冷凝机组1将冷凝后的高压制冷剂液体送入冷风机2,经 节流装置节流降压为低温低压气液两相制冷剂,进入蒸发器翅片盘管,与冷库7内空气进行 换热,并汽化为低压气体再被压缩机吸入,并加压为高压高温过热蒸气,进入冷凝器与冷却 水换热而冷凝为高压液体,完成制冷剂循环。
[0022]循环水30°C左右由循环水泵4从共用水箱3中抽出并加压送出,当不需要冲霜时, 三通流量调节阀5关闭,所有循环水进入冷却水循环管路,流经冷凝器冷凝制冷剂气体后温 度升高至35°C左右,进入闭式冷却塔6,与湿盘管外喷淋水及循环空气进行换热,而冷却至 3〇°C左右,并流回共用水箱3;当需要冲霜时,三通流量调节阀5部分开启,大部分循环水仍 作为冷却水,完成冷却水循环,少部分循环水作为冲霜水,通过冲霜水供水管进入需要冲霜 的冷风机2,通过冷风机2中冲霜水喷淋装置均匀喷淋到蒸发器翅片盘管,进行冲霜,霜融化 成水〇°C以上后与冲霜后的冲霜水15°C左右混合,并流回共用水箱3。因此,冲霜时,共用水 箱3中的水温低于名义工况下的30 °C因冲霜间歇性及冲霜水流量较小,故,共用水箱3中的 水温不会过低,理论计算发现一般降低0.5°C左右,因此,回收了冲霜冷量用于降低冷却水 温度,改善了压缩冷凝机组1的冷凝工况,提高了压缩冷凝机组1运行效率,节省了压缩机电 耗。同时,冲霜水与冷却水共用后,可确保冲霜水的温度始终保持在3〇 °C左右回收冲霜冷量 后一般29.5°C,也即回收利用压缩冷凝机组1的部分冷凝热用于加热冲霜水,使冲霜水温度 保持恒定,冲霜时间及操作更易准确掌控。此外,冷却水系统采用闭式冷却塔,因此换热时 避免了与环境空气的接触,冷却水中不会混入灰尘、微生物等污染物,可保持冷却水水质清 洁,以免与冲霜水共用后,将污染物通过冲霜水带入冷库内冷风机2中,而污染冷库内空气、 甚至储存的食品或商品。
[0023]以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不 局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用 新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之 内。

Claims (3)

1.—种回收冷凝热提高冲霜水温度的冷賴冷除霜集成系统,包卸虹价令樹几组⑴、 冷风机(2)、共用水箱⑶、循环水栗⑷、三臟量调节阀⑸、闭式冷却每⑹、制冷剂管路 C、冷却水循环管路A及冲霜水循环管路B,其特征在于:所述循环水栗(4)的吸水口连接共用 水箱(3),压力出水口连接三通流量调节阀(5)的进水口,三通流量调节阀(5)的一个出水口 通过冷却水循环管路A连接压缩冷凝机组(1)的冷却水进口,压缩冷凝机组(1)的冷却水出 口通过冷却水循环管路A连接闭式冷却塔(6),闭式冷却塔(6)通过冷却水循环管路A连接共 用水箱(3);三通流量调节阀(5)的另一个出水口通过冲霜水循环管路B连接冷风机(2)的进 水口,冷风机(2)的出水口通过冲霜水循环管路B连接共用水箱(3);所述压缩冷凝机组(1) 通过制冷剂管路C连接冷风机(2)。
2.根据权利要求1所述的回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统,其特 征在于:所述三通流量调节阀(5)为可根据冷库(7)内需要除霜的冷风机(2)的数量来调节 开度,以提供适量的冲霜水流量并自动调节。 汀亦3干根 的为回高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统,其特 征在于:所述闭式冷却J:合⑹为逆流式或横流式或混流式闭式冷却塔。
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