CN212362491U - 利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统 - Google Patents

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李文强
李建华
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本实用新型涉及一种利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,包括载冷剂除霜系统、冷风机,所述载冷剂除霜系统包括热交换器、除霜水箱、载冷剂循环管,所述除霜水箱内储存循环液,所述除霜水箱、制冷剂循环系统均与热交换器连接以使循环液与制冷剂进行热交换,所述载冷剂循环管从除霜水箱内穿过,所述载冷剂循环管的一端通过回液调节站与冷风机内换热管的出口端连通。本实用新型由于一开始进入冷风机的就是温度较高的载冷剂,除霜速度快,时间短;用于除霜的热源来自于制冷剂排气的余热,省去了电除霜的电能、加热载冷剂的电能、水冲霜的冲霜用水量,直接节约了除霜的能耗。

Description

利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统
技术领域
本实用新型涉及制冷设备除霜技术领域,具体涉及一种利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统。
背景技术
现有间接冷却系统冷风机除霜的主要方法有:水冲霜、电融霜、电热载冷剂除霜、自然化霜等。
水冲霜是利用水泵把具有一定温度且一定量的水送入冷风机去融化霜层;电融霜是用电热融化冷风机的霜层;电热载冷剂除霜是通过电能加热载冷剂然后将热载冷剂送去冷风机融霜;自然化霜是利用空气中的热量融化霜层。
现有几种冷风机除霜方案存在的缺点:水冲霜一次用水冲霜水量消耗较大,循环用水冲霜需要一定的热源加热冲霜水;电融霜需要消耗较多的电能,融霜时间较长;电热载冷剂除霜耗电量大,且融霜时间较长;自然化霜则有局限性,仅适用于温度高于0度的高温库的冷风机,而不适用于0度以下的冷库房内冷风机换热管路的除霜。
实用新型内容
为解决现有技术存在的问题,本实用新型提供一种利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,包括制冷剂循环系统、载冷剂循环系统,还包括载冷剂除霜系统、冷风机,所述制冷剂循环系统与载冷剂循环系统连接以对载冷剂进行制冷,所述载冷剂除霜系统包括热交换器、除霜水箱、载冷剂循环管,所述除霜水箱内储存循环液,所述除霜水箱、制冷剂循环系统均与热交换器连接以使循环液与制冷剂进行热交换,所述载冷剂循环管从除霜水箱内穿过,所述载冷剂循环管的一端通过回液调节站与冷风机内换热管的出口端连通,所述载冷剂循环管的另一端通过供液调节站与冷风机内换热管的进口端连通,所述载冷剂循环管上安装除霜泵。
优选的是,所述除霜水箱的进液口和出液口均通过第一管路与热交换器连接,以使循环液经过热交换器进行换热,所述除霜水箱上出液口与热交换器之间的第一管路上安装内循环泵,以使循环液循环流动。
在上述任一方案中优选的是,所述制冷剂循环系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器,所述压缩机、冷凝器和蒸发器之间通过第二管路连接以形成闭环循环系统,所述压缩机与冷凝器之间的第二管路上安装第一阀门。
在上述任一方案中优选的是,所述压缩机、热交换器和冷凝器之间通过第三管路依次连接,以使压缩机排出的制冷剂经过热交换器换热后进入冷凝器内,所述第三管路上安装第二阀门。
在上述任一方案中优选的是,所述载冷剂循环系统包括载冷剂供液管、载冷剂回液管,所述载冷剂供液管和载冷剂回液管的一端均与蒸发器连接,所述载冷剂供液管的另一端通过供液调节站与冷风机内换热管的进口端连接,所述载冷剂回液管的另一端通过回液调节站与冷风机内换热管的出口端连接,以形成载冷剂的制冷循环。
在上述任一方案中优选的是,所述载冷剂回液管上安装载冷剂泵。
在上述任一方案中优选的是,所述供液调节站和回液调节站均包括多个并联连接的供液管路,多个所述供液管路上分别安装供液阀门。
在上述任一方案中优选的是,所述冷风机内换热管的进口端和出口端均通过供液管路与对应的载冷剂回液管和载冷剂供液管连通。
在上述任一方案中优选的是,所述载冷剂循环管通过供液管路分别与冷风机内换热管的进口端和出口端连通。
与现有技术相比,本实用新型提供的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统具有以下有益效果:
1、利于压缩机排气的余热与载冷剂进行热交换,使载冷剂温度升高,由于一开始进入冷风机的就是温度较高的载冷剂,除霜速度快,时间短;用于除霜的热源来自于制冷剂排气的余热,省去了电除霜的电能、加热载冷剂的电能、水冲霜的冲霜用水量,直接节约了除霜的能耗;
2、制冷剂排气在热回收器中被载冷剂冷却,减少了冷凝器热负荷,除霜使得冷凝温度降低,压缩机能耗减少;
3、由于设了除霜水箱,可以利用除霜水箱蓄热,对制冷剂循环系统压缩机运行功率的要求降低了,即使压缩机的制冷量较小,也可完成冷风机的冲霜,对制冷系统压缩机运行功率的要求较低;
4、只要系统中有压缩机运行,开启内循环泵、除霜泵就能通过热交换器吸取排气的余热用于冷风机除霜,可靠且有保障,劳动强度低,适用于温度在0度以下的冷库房内冷风机的除霜。
附图说明
图1为本实用新型提供的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统的流程图;
图中标注说明:1、压缩机;2、冷凝器;3、节流阀;4、蒸发器;5、热交换器;6、内循环泵;7、除霜水箱;8、载冷剂泵;9、除霜泵;10、供液调节站;11、载冷剂供液管;12、载冷剂回液管;13、冷风机;14、载冷剂循环管;15、第二阀门;16、第一阀门;17、第一管路;18、回液调节站。
具体实施方式
为了更进一步了解本实用新型的实用新型内容,下面将结合具体实施例详细阐述本实用新型。
如图1所示,按照本实用新型提供的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统的一实施例,包括制冷剂循环系统、载冷剂循环系统,还包括载冷剂除霜系统、冷风机13,所述制冷剂循环系统与载冷剂循环系统连接以对载冷剂进行制冷,所述载冷剂除霜系统包括热交换器5、除霜水箱7、载冷剂循环管14,所述除霜水箱7内储存循环液,所述除霜水箱7、制冷剂循环系统均与热交换器5连接以使循环液与制冷剂进行热交换,所述载冷剂循环管14从除霜水箱7内穿过,所述载冷剂循环管14的一端通过回液调节站18与冷风机13内换热管的出口端连通,所述载冷剂循环管14的另一端通过供液调节站10与冷风机13内换热管的进口端连通,所述载冷剂循环管14上安装除霜泵9。载冷剂循环管14的一部分位于除霜水箱7内,且载冷剂循环管14与除霜水箱7的壳壁固定,载冷剂循环管14与除霜水箱7连接部位处于密封状态,避免循环液的漏出,可以为焊接方式实现封闭,不限于这一种。
载冷剂经过升温后直接进入冷风机13上的换热管内,即换热管内一开始进入的就是温度较高的载冷剂,除霜速度快,时间短。
所述制冷剂循环系统包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器4,所述压缩机1、冷凝器2和蒸发器4之间通过第二管路连接以形成闭环循环系统,所述压缩机1与冷凝器2之间的第二管路上安装第一阀门16,冷凝器2与蒸发器4之间的第二管路上安装节流阀3。
制冷剂循环系统的工作原理,压缩机1从蒸发器4内吸气,经过升压使制冷剂变为高温高压的气体,压缩机1排出的高温高压气体进入热交换器5内与温度低的循环液进行换热,高温蒸汽放热降温,然后经过冷凝器2液化变为高压液体的制冷剂,经过节流阀3后制冷剂变为低温低压的液体,进入蒸发器4内吸热变为低压低温气体,然后被吸入压缩机1变为高温高压气体,形成制冷剂循环。
除霜水箱7内的循环液在热交换器5内与制冷剂换热,温度升高后回流至除霜水箱7,而载冷剂循环管14内的载冷剂经过除霜水箱7内进行换热后,温度高的载冷剂再进入冷风机13的换热管内,从而实现除霜功能,内循环泵6一直处于工作状态,使除霜水箱7内的循环液一直处于换热状态,实现了除霜水箱7循环液的蓄热功能。
由于设置了除霜水箱7,可以利用除霜水箱7蓄热,对制冷剂循环系统压缩机1运行功率的要求降低了,即使压缩机1的制冷量较小,也可完成冷风机13换热管的除霜。
所述除霜水箱7的进液口和出液口均通过第一管路17与热交换器5连接,以使循环液经过热交换器5进行换热,所述除霜水箱7上出液口与热交换器5之间的第一管路17上安装内循环泵6,以使循环液循环流动。
具体的,热交换器5上设有第一进口、第一出口,除霜水箱7的进液口通过第一管路17与第一进口连接,除霜水箱7的出液口通过第一管路17与第一出口连接,以使循环液从热交换器5内流过与制冷剂进行热交换,以得到温度高的循环液。
所述压缩机1、热交换器5和冷凝器2之间通过第三管路依次连接,以使压缩机1排出的制冷剂经过热交换器5换热后进入冷凝器2内,所述第三管路上安装第二阀门15,热交换器5上设有第二进口和第二出口,第二进口和第二出口均通过第三管路与压缩机1和冷凝器2之间的第二管路连通,第二进口和第二出口之间的第二管路上安装所述第一阀门16。
所述载冷剂循环系统包括载冷剂供液管11、载冷剂回液管12,所述载冷剂供液管11和载冷剂回液管12的一端均与蒸发器4连接,所述载冷剂供液管11的另一端通过供液调节站10与冷风机13内换热管的进口端连接,所述载冷剂回液管12的另一端通过回液调节站18与冷风机13内换热管的出口端连接,以形成载冷剂的制冷循环。载冷剂供液管11的一端与蒸发器4的第一出口连接,载冷剂回液管12的一端与蒸发器4的第一进口连接,以使载冷剂经过载冷剂回液管12进入蒸发器4内进行换热后流进载冷剂供液管11内,实现制冷循环。
所述载冷剂回液管12上安装载冷剂泵8,以使载冷剂循环流动。
所述供液调节站10和回液调节站18均包括多个并联连接的供液管路,多个所述供液管路上分别安装供液阀门。
所述冷风机13内换热管的进口端和出口端均通过供液管路与对应的载冷剂回液管12和载冷剂供液管11连通。所述载冷剂循环管14通过供液管路分别与冷风机13内换热管的进口端和出口端连通。通过多个供液管路上的供液阀门的切换,使冷风机13即可以处于除霜状态,也可以处于制冷状态。
在本实施例中,冷风机13的个数为多个,在除霜时,可以一部分冷风机13进行除霜,另一部分继续进行制冷,互不影响。
本实用新型还提供一种间接冷却系统利用余热除霜方法,包括以下步骤:
S1,第一阀门16关闭,第二阀门15打开,启动内循环泵6,内循环泵6将除霜水箱7内的循环液输送至热交换器5内,压缩机1排出的气态的制冷剂进入热交换器5内,循环液和制冷剂进行热交换,温度升高的循环液经过第一管路17回流至除霜水箱7内;
S2,冷风机13处于除霜状态下,在步骤S1运行下,启动载冷剂循环管14上的除霜泵9以及调整供液调节站10和回液调节站18上相关的供液阀门,使载冷剂除霜系统打开,除霜泵9将经过冷风机13热交换后的载冷剂向除霜水箱7输送,载冷剂与除霜水箱7内的循环液进行热交换,使载冷剂升温,升温后的载冷剂经过供液调节站10回流至冷风机13的换热管内,以对换热管外壁进行除霜,除霜后的载冷剂通过回液调节站18流至载冷剂循环管14内,形成载冷剂的除霜循环;
S3,冷风机13处于制冷状态下,关闭除霜泵9及调整供液调节站10和回液调节站18上对应的供液阀门,使步骤S2停止运行,载冷剂泵8将载冷剂回液管12内温度高的载冷剂输送至蒸发器4内,与制冷剂进行热交换以使温度降低,温度低的载冷剂经过载冷剂供液管11和供液调节站10回流至冷风机13上的换热管内进行换热以形成制冷,换热后载冷剂温度升高,然后通过回液调节站18流进载冷剂回液管12内,形成载冷剂制冷循环。
当第一阀门打开,第二阀门关闭时,仅仅进行载冷剂的制冷循环,此时压缩机排出的制冷剂直接进入冷凝器内,不经过热交换器,从而不与循环液进行热交换,除霜水箱内的循环液不进行蓄热,通过第一阀门和第二阀门的设置,可以使间接冷却系统处于多个工作模式,工作模式多样化适用于多种不同环境,适用范围广。
本领域技术人员不难理解,本实用新型包括上述说明书的实用新型内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合,限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,包括制冷剂循环系统、载冷剂循环系统,其特征在于:还包括载冷剂除霜系统、冷风机,所述制冷剂循环系统与载冷剂循环系统连接以对载冷剂进行制冷,所述载冷剂除霜系统包括热交换器、除霜水箱、载冷剂循环管,所述除霜水箱内储存循环液,所述除霜水箱、制冷剂循环系统均与热交换器连接以使循环液与制冷剂进行热交换,所述载冷剂循环管从除霜水箱内穿过,所述载冷剂循环管的一端通过回液调节站与冷风机内换热管的出口端连通,所述载冷剂循环管的另一端通过供液调节站与冷风机内换热管的进口端连通,所述载冷剂循环管上安装除霜泵。
2.根据权利要求1所述的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,其特征在于:所述除霜水箱的进液口和出液口均通过第一管路与热交换器连接,以使循环液经过热交换器进行换热,所述除霜水箱上出液口与热交换器之间的第一管路上安装内循环泵,以使循环液循环流动。
3.根据权利要求1所述的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,其特征在于:所述制冷剂循环系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器,所述压缩机、冷凝器和蒸发器之间通过第二管路连接以形成闭环循环系统,所述压缩机与冷凝器之间的第二管路上安装第一阀门。
4.根据权利要求3所述的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,其特征在于:所述压缩机、热交换器和冷凝器之间通过第三管路依次连接,以使压缩机排出的制冷剂经过热交换器换热后进入冷凝器内,所述第三管路上安装第二阀门。
5.根据权利要求1所述的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,其特征在于:所述载冷剂循环系统包括载冷剂供液管、载冷剂回液管,所述载冷剂供液管和载冷剂回液管的一端均与蒸发器连接,所述载冷剂供液管的另一端通过供液调节站与冷风机内换热管的进口端连接,所述载冷剂回液管的另一端通过回液调节站与冷风机内换热管的出口端连接,以形成载冷剂的制冷循环。
6.根据权利要求5所述的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,其特征在于:所述载冷剂回液管上安装载冷剂泵。
7.根据权利要求1所述的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,其特征在于:所述供液调节站和回液调节站均包括多个并联连接的供液管路,多个所述供液管路上分别安装供液阀门。
8.根据权利要求7所述的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,其特征在于:所述冷风机内换热管的进口端和出口端均通过供液管路与对应的载冷剂回液管和载冷剂供液管连通。
9.根据权利要求8所述的利用余热对冷风机除霜的间接冷却系统,其特征在于:所述载冷剂循环管通过供液管路分别与冷风机内换热管的进口端和出口端连通。
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