CN211575629U - 一种制冷剂不冷凝气体排除装置和采用低压制冷剂的冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种制冷剂不冷凝气体排除装置和采用低压制冷剂的冷水机组，及制冷技术领域。该排除装置与制冷系统的冷凝器相连接，对来自冷凝器含有不冷凝气体的制冷剂进行处理，其包括：壳体，壳体从上到下依次设有集气空间、换热空间、落液空间：含有不冷凝气体的制冷剂从下到上依次经过落液空间、换热空间、集气空间；在落液空间内，含有不冷凝气体的制冷剂被直接排入到落液空间内，并向上流动经气液分离器进入换热空间，在换热空间内被冷却后再向上流动进入集气空间；该装置可以有效地将冷凝器中富集的不凝气体去除，保障机组可靠稳定的运行，同时解决了现有技术中存在的针对不凝气体排除装置排气效率低下，排气含制冷剂量大的问题。

Description

一种制冷剂不冷凝气体排除装置和采用低压制冷剂的冷水 机组

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种制冷剂不冷凝气体排除装置和采用低压制冷剂的冷水机组。

背景技术

冷水机组在系统运行时，低压侧处于真空状态。空气极易进入系统，导致冷媒纯度不足，不凝性气体无法在冷凝器进行冷凝，从而导致气体富集，引发多种故障；这种问题在采用低压制冷剂的冷水机组更加明显。而现有的排气装置排气效率较低，排入大气的样本气体中含有较高比例的制冷剂，导致环境问题及走失的制冷成本较高。因此急需提供一种新的技术方案，解决现有技术中不凝气体排除装置排气效率低下，排气含制冷剂量大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不冷凝气体排除装置和及具有其的冷水机组，使用该不冷凝气体排除装置的冷水机组，其采用低压制冷剂工作的过程中，能有效的将产生的不凝性气体与冷媒气体的气液混合物进行分离，同时具有高的排气效率，和极低的制冷剂量排放效果。

为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其与制冷系统的冷凝器相连接，对来自冷凝器含有不冷凝气体的制冷剂进行处理，所述制冷剂不冷凝气体排除装置包括：壳体，所述壳体从上到下依次设有集气空间、换热空间、落液空间：所述含有不冷凝气体的制冷剂从下到上依次经过所述落液空间、换热空间、集气空间；在所述落液空间内，所述含有不冷凝气体的制冷剂被直接排入到所述落液空间内，并向上流动经气液分离器进入所述换热空间，在所述换热空间内被冷却后再向上流动进入集气空间。

进一步可选地，所述换热空间内设置第一冷凝器，从所述气液分离器流出的含有不冷凝气体的制冷剂在流入到所述换热空间内后，经所述第一冷凝器换热后流入到所述集气空间；所述第一冷凝器引入外界冷源对所述含有不冷凝气体的制冷剂进行冷却。

进一步可选地，所述换热空间内设置第一冷凝器，从所述气液分离器流出的含有不冷凝气体的制冷剂在流入到所述换热空间内后，经所述第一冷凝器换热后流入到所述集气空间；所述第一冷凝器引入所述制冷系统的低温低压制冷剂作为冷源对所述含有不冷凝气体的制冷剂进行冷却；保证排出的不冷凝气体中含有含量极低的制冷剂量。

进一步可选地，所述换热空间内在第一冷凝器下方设置第二冷凝器，从所述气液分离器流出的含有不冷凝气体的制冷剂进入到所述换热空内后先经过第二冷凝器换热，再经过第一冷凝器换热，最后流入到所述集气空间。

进一步可选地，所述第二冷凝器引入所述落液空间的液态制冷剂作为第二冷凝器的冷却介质，所述液态制冷剂由所述含有不冷凝气体的制冷剂产生。

进一步可选地，所述落液空间的液态制冷剂从所述落液空间引出后经节流装置降温降压后进入所述第二冷凝器。增加了整个装置分离不冷凝气体和制冷剂的效果，保证排出的不冷凝气体中含有含量极低的制冷剂量。

进一步可选地，在所述壳体的集气空间的上方还设与集气空间连通的排气空间，所述排气空间内设置第三冷凝器，所述制冷系统冷凝器中排出的含有不冷凝器气体的制冷剂在排入所述落液空间之前先经过第三冷凝器与所述排气空间的不冷凝气体换热冷却后再排入所述落液空间；充分利用不冷凝气体的冷量，在增加了整个装置分离不冷凝气体和制冷剂的效果，保证排出的不冷凝气体中含有含量极低的制冷剂量的同时，起到了节能的效果。

进一步可选地，在所述换热空间和集气空间之间设置有过滤网，所述含有不冷凝器气体的制冷剂在经过所述换热空间后经所述过滤网进入所述集气空间。该过滤网能有效分离不冷凝气体中夹杂的制冷剂液滴，保证排出的不冷凝气体中含有含量极低的制冷剂量。

进一步可选地，所述排气空间设有与大气连通的出气口以及控制排气口与大气连通的卸压电磁阀；保证整个装置的安全性，以及利用该电磁阀将不冷凝气体排入到大气中。

进一步可选地，所述集气空间设有与大气连通的出气口以及控制排气口与大气连通的卸压电磁阀；保证整个装置的安全性，以及利用该电磁阀将不冷凝气体排入到大气中。

本实用新型还提供一种采用低压制冷剂的冷水机组，其具有上述任一项所述的制冷剂不冷凝气体排除装置。

本实用新型提供的一种制冷剂不冷凝气体排除装置其与制冷系统的冷凝器相连接，对来自冷凝器含有不冷凝气体的制冷剂进行处理，具有该装置的采用低压制冷剂的冷水机组可以有效冷凝器中富集的不凝气体去除，保障机组可靠稳定的运行；同时通过设计多道冷凝的高效排气结构，有效的将不凝性气体与冷媒气体进行分离；具有高的排气效率，极低的制冷剂量排放效果。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本实用新型实施例一中不凝气体排除装置的结构示意图；

图2：本实用新型实施例二中不凝气体排除装置的结构示意图。

图中：

1-壳体；11-气液分离器；12-过滤网；13-排气口；14-卸压电磁阀； 15-节流装置；2-落液空间；3-换热空间；31-第一冷凝器；32-第二冷凝器；4-集气空间；5-排气空间；51-第三冷凝器

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

机组运行时由于蒸发器压力低于大气压，从而导致因压差问题，空气进去蒸发器中；再通过压缩机排入冷凝器中，由于空气不能被冷凝液化，从而导致空气不断的在冷凝器上方富集，导致冷凝压力不断升高，这种现象在采用低压制冷剂的冷水机组中尤其明显，为了保证冷水机组工作的安全性以及制冷效率，需要将该不冷凝的气体排除，现在技术中的技术方案中的排气装置排气效率较低，排入大气的样本气体中含有较高比例的制冷剂，导致环境问题及走失的制冷成本较高。

本申请的目的在于提供制冷剂不冷凝气体排除装置及具有其的冷水机组，使用该排除装置的冷水机组，可以有效冷凝器中富集的不凝气体去除，保障机组可靠稳定的运行，同时具有高的排气效率，极低的制冷剂量排放效果。

实施例1

本实施例提供一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其与制冷系统的冷凝器相连接，对来自冷凝器含有不冷凝气体的制冷剂进行处理，制冷剂不冷凝气体排除装置包括：该装置包括一壳体1，壳体1从上到下依次设有集气空间4、换热空间3、落液空间2：含有不冷凝气体的制冷剂从下到上依次经过落液空间2、换热空间3、集气空间4；在落液空间2内，含有不冷凝气体的制冷剂被直接排入到落液空间2内，并向上流动经气液分离器11进入换热空间3，在换热空间3内被冷却后再向上流动进入集气空间4。

本申请优选的制冷剂不冷凝气体排除装置与冷凝器上部相连接。

如此，本实施例提供的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，使含有不冷凝气体的制冷剂从其底部往上方吹，不断将不冷凝气体的制冷剂充分冷凝液化；从而导致液化的制冷剂下落，而不能被冷凝的空气不断上升在装置顶部进行富集，从实现制冷剂与不凝结气体的完全分离，而在装置集气空间内富集的不凝结气体(主要为空气)在达到一定压力后，可被控制排放到大气中，从而保障了该制冷系统中的制冷剂纯度，进而保证机组可靠有效的运行。

优选的，该壳体1可以加工的时候一体形成上述三个空间，也可以通过功能进行区分，没有明确的机械机构来限定上述三个空间，只需要保证空间之间的连通性，保证含有不冷凝气体的制冷剂能够由下往上在壳体1中流动。优选的，集气空间4设有与大气连通的出气口以及控制排气口13与大气连通的卸压电磁阀14，这能保证整个装置的安全性，以及利用该电磁阀将不冷凝气体排入到大气中。

优选的，换热空间3内设置第一冷凝器31，从气液分离器11流出的含有不冷凝气体的制冷剂在流入到换热空间3内后，经第一冷凝器31换热后流入到集气空间4；第一冷凝器31引入外界冷源对含有不冷凝气体的制冷剂进行冷却。除了上述采用外界冷源的方式实现第一冷凝器31的换热功能，进一步优选的，第一冷凝器31引入制冷系统的低温低压制冷剂作为冷源对含有不冷凝气体的制冷剂进行冷却。为实现制冷剂与不凝结气体的完全分离，优选的，换热空间3内在第一冷凝器31下方设置第二冷凝器32，从气液分离器 11流出的含有不冷凝气体的制冷剂进入到换热空内后先经过第二冷凝器32 换热，再经过第一冷凝器31换热，最后流入到集气空间4。考虑节能和制冷回路设计简单，从而实现第二冷凝器32的换热功能时，优选的，第二冷凝器 32引入落液空间2的液态制冷剂作为第二冷凝器32的冷却介质，液态制冷剂由含有不冷凝气体的制冷剂产生。优选的，落液空间2的液态制冷剂从落液空间2引出后经节流装置15降温降压后进入第二冷凝器32。进一步优选的，第一和第二冷凝器32为盘管。优选的，落液空间2的液态制冷剂可以引回到制冷系统的蒸发器或压缩机吸气口，重新参与制冷循环。该换热空间3 的设计增加了整个装置分离不冷凝气体和制冷剂的效果，保证排出的不冷凝气体中含有含量极低的制冷剂量。为了保证排出的不冷凝气体中含有含量极低的制冷剂量，优选的，在换热空间3和集气空间4之间设置有过滤网12，含有不冷凝器气体的制冷剂在经过换热空间3后经过滤网12进入集气空间 4，该过滤网12能有效分离不冷凝气体中夹杂的制冷剂液滴。

如图1所示，该制冷剂不冷凝气体排除装置一直处于动态循环的工作状态，当高温高压的含有不冷凝气体的制冷剂总体流向如下图所示，自下而上；该装置内压力分布为自下而上逐渐降低，温度大体分布也是自下而上逐渐降低；当高温高压的含有不冷凝气体的制冷剂进入该装置的落液空间2后，自该装置壳体1的底部向上流动，依次经过气液分离器11，换热空间3，集气空间4，不断被降温冷凝直至完全液化，并存在一定过冷度，具体工作过程如下：

高温高压的含有不冷凝气体的制冷剂进入该装置的落液空间2后，由于该空间与制冷系统存在压差，会实现第一级冷却，同时在压差的作用下往上进行流动，从而进入到气液体分离器，该气液分离器11能防止高温高压的含有不冷凝气体的制冷剂，由于气流扰动，裹带制冷剂液体进入换热空间3；在经过气液分离器11的含有不冷凝气体的制冷剂在进入到换热空间3内，经过换热空间3的第二冷凝器32和第一冷凝器31进行换热从而被冷却，使含有不冷凝气体的制冷剂中气态制冷剂液化，气态制冷剂在此空间完全冷凝降温，从而实现制冷剂与不凝结气体分离；液态制冷剂由于重力作用下落，落入到落液空间2内，而不凝气体在压差的作用下继续上升经过过滤网12到达集气空间4。过滤网12将含有不冷凝气体的制冷剂中残余制冷剂液滴分离，若存在逃逸的制冷剂液滴可在集气空间4通过重力沉降进行最后分离；保障高效分离，降低制冷剂气体的排放。当集气空间4内的压力达到设置的泄压压力，控制卸压电磁阀14打开，将不凝性气体排入大气；液化制冷剂可以引回到制冷系统的蒸发器中，重新参与制冷循环；也可以通过节流装置15降温降压后进入第二冷凝器32参与制冷工作。

本实施例提供的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，使含有不冷凝气体的制冷剂从其底部往上方吹，不断将不冷凝气体的制冷剂充分冷凝液化；从而导致液化的制冷剂下落，而不能被冷凝的空气不断上升在装置顶部进行富集，从实现制冷剂与不凝结气体的完全分离；液化的制冷剂可被重新利用参与制冷工作，而在装置集气空间内富集的不凝结气体(主要为空气)在达到卸压电磁阀设置压力后，阀门直接开启，排放到大气中。

实施例2

本实施例提供一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其在实施例1提供的制冷剂不冷凝气体排除装置的基础上，优选的，在壳体1的集气空间4的上方还设与集气空间4连通的排气空间5，排气空间5内设置第三冷凝器51，制冷系统冷凝器中排出的含有不冷凝器气体的制冷剂先经过第三冷凝器51，与排气空间5的不冷凝气体换热冷却后再排入落液空间2；充分利用不冷凝气体的冷量，在增加了整个装置分离不冷凝气体和制冷剂的效果，保证排出的不冷凝气体中含有含量极低的制冷剂量的同时，起到了节能的效果。进一步优选的，第三冷凝器51为盘管。优选的，排气空间5设有与大气连通的出气口以及控制排气口13与大气连通的卸压电磁阀14；保证整个装置的安全性，以及利用该电磁阀将不冷凝气体排入到大气中。

如图2所示，本实施例中的制冷剂不冷凝气体排除装置，在循环工作的过程中，其含有不冷凝气体的制冷剂在该装置的循环路径不同，在其由下往上运动之前，高温高压的含有不冷凝气体的制冷剂进入到本装置的排气空间 5，在排气空间5内的第三冷凝器51中与排气空间5内提纯的高温制冷剂气体进行换热，实现第一级的冷却降温；随后该含有不冷凝气体的制冷剂在进入到落液空间2，换热空间3以及集气空间4，实现三级冷凝降温；最终实现制冷剂与不凝结气体分离；液态制冷剂由于重力作用下落，落入到落液空间 2内，而不凝气体在压差的作用富集在排气空间5。当排气空间5内的压力达到设置的泄压压力，控制卸压电磁阀14打开，将不凝性气体排入大气；液化制冷剂可以引回到制冷系统的蒸发器中，重新参与制冷循环；也可以通过节流装置15降温降压后进入第二冷凝器32参与制冷工作。

本实施例提供的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，采用了三级冷凝降温，实现了含有不冷凝气体的制冷剂中冷凝气体和制冷剂的分离，同时在排气空间设置有第三冷凝器，不仅利用排气空间内提纯的高温制冷剂气体换热对高温高压的含有不凝性气体的制冷剂进行预冷却之后，在通过管路导入壳体底部落液空间内，同时利用提高该提纯的高温制冷剂气体的压力，使其能顺利排入到大气中。

实施例3

本实施提供一种采用低压制冷剂的冷水机组，其制冷系统中的冷凝器连通有实施例1或实施例2的一种制冷剂不冷凝气体排除装置。优选的，该制冷剂不冷凝气体排除装置与冷凝器上部相连接，将冷凝器上层含不凝气体的高压制冷剂引入装置中。

本实施例提供的冷水机组在工作过程中产生的高温高压的含有不冷凝气体的制冷剂，进入到本实用新型中制冷剂不冷凝气体排除装置中，实现不凝气体排入大气中，保障该制冷系统中的制冷剂纯度，从保证机组可靠有效的运行。

综上，本实用新型提供本实施提供一种制冷剂不冷凝气体排除装置及具有其的冷水机组其采用低压制冷剂工作，该排除装置其与制冷系统的冷凝器相连接，对来自冷凝器含有不冷凝气体的制冷剂进行处理，其包括壳体，壳体从上到下依次设有集气空间、换热空间、落液空间：含有不冷凝气体的制冷剂从下到上依次经过落液空间、换热空间、集气空间；在落液空间内，含有不冷凝气体的制冷剂被直接排入到落液空间内，并向上流动经气液分离器进入换热空间，在换热空间内被冷却后再向上流动进入集气空间。该装置可以有效将制冷系统中的冷凝器中富集的不凝气体去除，保障机组可靠稳定的运行，同时针对现有不凝气体排除装置排气效率低下，排气含制冷剂量大的问题，设计多道冷凝的高效排气结构，有效的将不凝性气体与冷媒气体进行分离，具有高的排气效率，极低的制冷剂量排放效果。

本实用新型提供了一种制冷剂不冷凝气体排除装置及具有其的冷水机组，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述。故凡依本实用新型申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (11)

1.一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其与制冷系统的冷凝器相连接，对来自冷凝器含有不冷凝气体的制冷剂进行处理，其特征在于，所述制冷剂不冷凝气体排除装置包括：

壳体(1)，所述壳体(1)从上到下依次设有集气空间(4)、换热空间(3)、落液空间(2)：

所述含有不冷凝气体的制冷剂从下到上依次经过所述落液空间(2)、换热空间(3)、集气空间(4)；

在所述落液空间(2)内，所述含有不冷凝气体的制冷剂被直接排入到所述落液空间(2)内，并向上流动经气液分离器(11)进入所述换热空间(3)，在所述换热空间(3)内被冷却后再向上流动进入集气空间(4)。

2.如权利要求1所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，所述换热空间(3)内设置第一冷凝器(31)，从所述气液分离器(11)流出的含有不冷凝气体的制冷剂在流入到所述换热空间(3)内后，经所述第一冷凝器(31)换热后流入到所述集气空间(4)；所述第一冷凝器(31)引入外界冷源对所述含有不冷凝气体的制冷剂进行冷却。

3.如权利要求1所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，所述换热空间(3)内设置第一冷凝器(31)，从所述气液分离器(11)流出的含有不冷凝气体的制冷剂在流入到所述换热空间(3)内后，经所述第一冷凝器(31)换热后流入到所述集气空间(4)；所述第一冷凝器(31)引入所述制冷系统的低温低压制冷剂作为冷源对所述含有不冷凝气体的制冷剂进行冷却。

4.如权利要求2或3所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，所述换热空间(3)内在第一冷凝器(31)下方设置第二冷凝器(32)，从所述气液分离器(11)流出的含有不冷凝气体的制冷剂进入到所述换热空内后先经过第二冷凝器(32)换热，再经过第一冷凝器(31)换热，最后流入到所述集气空间(4)。

5.如权利要求4所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，所述第二冷凝器(32)引入所述落液空间(2)的液态制冷剂作为第二冷凝器(32)的冷却介质，所述液态制冷剂由所述含有不冷凝气体的制冷剂产生。

6.如权利要求5所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，所述落液空间(2)的液态制冷剂从所述落液空间(2)引出后经节流装置(15)降温降压后进入所述第二冷凝器(32)。

7.如权利要求1所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，所述壳体(1)在所述集气空间(4)的上方还设与集气空间(4)连通的排气空间(5)，所述排气空间(5)内设置第三冷凝器(51)，所述制冷系统冷凝器中排出的含有不冷凝器气体的制冷剂在排入所述落液空间(2)之前先经过第三冷凝器(51)与所述排气空间(5)的不冷凝气体换热冷却后再排入所述落液空间(2)。

8.如权利要求7所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，在所述换热空间(3)和集气空间(4)之间设置有过滤网(12)，所述含有不冷凝器气体的制冷剂在经过所述换热空间(3)后经所述过滤网(12)进入所述集气空间(4)。

9.如权利要求8所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，所述排气空间(5)设有与大气连通的排气口(13)以及控制排气口(13)与大气连通的卸压电磁阀(14)。

10.如权利要求1所述的一种制冷剂不冷凝气体排除装置，其特征在于，所述集气空间(4)设有与大气连通的排气口(13)以及控制排气口(13)与大气连通的卸压电磁阀(14)。

11.一种采用低压制冷剂的冷水机组，其特征在于，其具有权利要求1-10任一项所述的制冷剂不冷凝气体排除装置。

Images