CN215749934U - 一种低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，包括冷水制冷压缩机、一次风冷制冷压缩机、冷凝器、高压储液器、重力循环储液器、冷水蒸发器、空气冷却器和骨料仓，冷水制冷压缩机和一次风冷制冷压缩机均与冷凝器连接，冷凝器与高压储液器连接，高压储液器通过第二液体管路与重力循环储液器连接，重力循环储液器与冷水蒸发器连接双向连接，重力循环储液器与冷水制冷压缩机连接，重力循环储液器通过第四液体管路与空气冷却器连接，空气冷却器与骨料仓连接，空气冷却器与一次风冷制冷压缩机连接，第二液体管路上设有节流阀，第四液体管路上设有膨胀阀。本实用新型制冷剂充注量少、设备及管道阀门数量少、工艺流程简单、制冷效率高、能耗低。

Description

一种低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统

技术领域

本实用新型涉及黏土或水泥与其他材料混合时配料的供料或配比，尤其涉及一种低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统。

背景技术

混凝土抗拉强度低、弹性模量小、导热系数低。混凝土硬化期间，水泥放出大量水化热,内部温度不断上升，在表面引起拉应力。硬化后的降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当应力超过混凝土抗拉极限就会出现裂缝，影响结构安全和正常使用，因此必须严格控制大体积混凝土内部最高温度。控制混凝土出机口温度，是当前控制混凝土最高温度最有效和最常见的措施之一。控制混凝土出机口温度的主要方式是对其原材料进行预冷，即在混凝土拌和前对其原材料进行冷却。

常用的预冷工艺主要包括粗骨料风冷以及加片冰、冷水拌和，粗骨料风冷又分为一次风冷和二次风冷，综合采用加冷水、片冰拌和及一次风冷骨料的预冷措施可满足绝大部分大体积混凝土出机口温度要求。

目前各预冷系统一般均采用强制供液和单级压缩式制冷。强制供液需设置容积极大的低压循环储液器和耗能设备制冷剂泵，制冷剂循环倍率高、流量大，管路复杂且数量多，相应的管道数量和管径也相应要求较大，阀门等附件数量多，配套的高压储液器容积也相应非常大，导致系统制冷剂充注量极大。一次风冷设计蒸发温度-15℃、冷水生产设计蒸发温度0～2℃。骨料风冷系统及片冰系统运行时，高压储液器内的高温高压制冷剂过冷度较小，经过节流阀节流后，闪发蒸汽较多，占用较多压缩机吸气容积，导致制冷效率较低，能耗比较低，不经济。

大型制冷系统制冷剂主要有氨、氟利昂两种。氨是一种优良的天然制冷剂，热力学性能良好，制冷效率高，价格低廉，不破坏臭氧层，无温室效应，目前国内外80％以上的大型工业制冷系统均采用氨作为制冷剂。但是氨可燃、可爆、有毒，有强腐蚀性，是国家特别管控危险化学品。根据相关规定，当氨制冷系统储氨量达到10吨即认定为危险化学品重大危险源。一般中大型混凝土预冷用氨制冷系统充注量在10～60t之间，最大可达80t以上，均储存在压力容器和压力管道内，危险性极大，管理程序冗长繁琐、管理材料繁杂、各类检查检验及演练频繁，管理成本高昂。大型混凝土预冷系统仍普遍采用氨作为制冷剂，截止目前，虽未发生人员伤亡事故，但漏氨情况仍时有发生。目前使用最为广泛的氟利昂制冷剂是R22，该制冷剂低毒、不燃、不爆、无腐蚀性，但排放或泄漏后破坏臭氧层、产生温室效应。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有制冷剂充注量少、设备及管道阀门数量少、工艺流程与结构简单、制冷效率高、能耗低的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，包括冷水制冷压缩机、一次风冷制冷压缩机、冷凝器、高压储液器、重力循环储液器、冷水蒸发器、空气冷却器和骨料仓，所述冷水制冷压缩机和一次风冷制冷压缩机均通过第一气体管路与冷凝器连接，所述冷凝器通过第一液体管路与高压储液器连接，所述高压储液器通过第二液体管路与重力循环储液器连接，所述重力循环储液器通过第三液体管路与冷水蒸发器连接，所述冷水蒸发器通过第二气体管路与重力循环储液器连接，所述重力循环储液器通过第三气体管路与冷水制冷压缩机连接，所述重力循环储液器通过第四液体管路与空气冷却器连接，所述空气冷却器与骨料仓连接，所述空气冷却器通过第四气体管路与一次风冷制冷压缩机连接，所述第二液体管路上设有节流阀，所述第四液体管路上设有膨胀阀。

作为上述技术方案的进一步改进，所述空气冷却器通过风机与骨料仓连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第三气体管路分为两路，一路为进气管路，另一路为补气管路，所述进气管路与冷水制冷压缩机连接，所述补气管路与一次风冷制冷压缩机连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述骨料仓设置N个，所述空气冷却器对应设置N个，所述重力循环储液器通过N个第四液体管路分别与四个空气冷却器连接，各空气冷却器与各骨料仓连接，N个第四液体管路上均设有膨胀阀，各空气冷却器均通过第四气体管路与一次风冷制冷压缩机连接，其中，N≥1。

作为上述技术方案的进一步改进，N个第四液体管路入口合并至第五主液体管路，所述第五主液体管路与重力循环储液器连接。

作为上述技术方案的进一步改进，N个第四气体管路出口合并至第五主气体管路，所述第五主气体管路与一次风冷制冷压缩机连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第五主液体管路的入口与第三液体管路的入口在重力循环储液器上合并为一个入口。

作为上述技术方案的进一步改进，两个第一气体管路出口合并至第六主气体管路，所述第六主气体管路与冷凝器连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，充分利用一次风冷骨料仓与一次风冷车间就近布置、高差小的特点，以及当前电子膨胀阀技术性能的提高，采用直接膨胀供液代替强制供液(强制供液需要泵)，可减少容积极大的低压循环储液器和耗能设备制冷剂泵的使用，制冷剂流量小，管路简单且数量少，管径也相应要求较小，阀门等附件数量少，高压储液器容积也相应大幅减小，设备故障和管道阀门泄漏概率大幅降低，系统制冷剂充注量可减少至强制供液的1/6～1/9；尤其对氨制冷系统而言，大幅提高了安全性，减少了重大危险源数量。对氟利昂系统而言，降低了环境破坏的风险概率和范围；重力循环储液器兼做闪发经济器，极大减少节流闪发蒸汽量，提高制冷效率和能耗比，具有制冷剂充注量少、设备及管道阀门数量少、工艺流程与结构简单、制冷效率高、能耗低的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中各标号表示：

1、冷水制冷压缩机；2、一次风冷制冷压缩机；3、冷凝器；4、高压储液器；5、重力循环储液器；6、冷水蒸发器；7、空气冷却器；8、骨料仓；9、第一气体管路；10、第一液体管路；11、第二液体管路；12、第三液体管路；13、第二气体管路；14、第三气体管路；15、第四液体管路；16、第四气体管路；17、节流阀；18、膨胀阀；19、风机；20、进气管路；21、补气管路；22、第五主液体管路；23、第五主气体管路；24、第六主气体管路。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，包括冷水制冷压缩机1、一次风冷制冷压缩机2、冷凝器3、高压储液器4、重力循环储液器5、冷水蒸发器6、空气冷却器7和骨料仓8，冷水制冷压缩机1和一次风冷制冷压缩机2均通过第一气体管路9与冷凝器3连接，冷凝器3通过第一液体管路10与高压储液器4连接，高压储液器4通过第二液体管路11与重力循环储液器5连接，重力循环储液器5通过第三液体管路12与冷水蒸发器6连接，冷水蒸发器6通过第二气体管路13与重力循环储液器5连接，重力循环储液器5通过第三气体管路14与冷水制冷压缩机1连接，重力循环储液器5通过第四液体管路15与空气冷却器7连接，空气冷却器7与骨料仓8连接，空气冷却器7通过第四气体管路16与一次风冷制冷压缩机2连接，第二液体管路11上设有节流阀17，第四液体管路15上设有膨胀阀18。

具体工作过程为：冷水制冷压缩机1、一次风冷制冷压缩机2将高温高压制冷剂气体排入冷凝器3，冷凝器3将高温高压气体冷凝为高温高压液体，高温高压液体流入高压储液器4，高压储液器4内的高温高压液体经第二液体管路11上的节流阀17降温降压后流入重力循环储液器5，大部分液体降低为0℃左右饱和液体落入重力循环储液器5下部，少部分液体变为闪发蒸汽在重力循环储液器5上部；

重力循环储液器5内的一部分0℃左右饱和液体经第三液体管路12流入冷水蒸发器6，与冷水蒸发器6内的常温水进行热交换，将常温水降低至2～6℃(该低温冷水作为混凝土拌和用水)，该部分0℃左右饱和液体中的一部分吸热蒸发变为气液混合体经第二气体管路13流回重力循环储液器5进行气液分离，液体落入重力循环储液器5下部，气体在重力循环储液器5上部，该部分气体经第三气体管路14流向冷水制冷压缩机1进气口经压缩变为高温高压气体后进入下一次循环；

重力循环储液器5内的另一部分0℃左右饱和液体经第四液体管路15上的膨胀阀18降温降压后变为-15℃左右低温低压液体流向空气冷却器7，在空气冷却器7内吸热蒸发变为制冷剂气体，从而降低空气冷却器7内的空气温度，降温后的空气进入与骨料仓8，对骨料仓8内的骨料进行冷却，而制冷剂气体则经第四气体管路16流向一次风冷制冷压缩机2进气口经压缩为高温高压气体后进入下一次循环。

本实用新型的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，充分利用一次风冷骨料仓8与一次风冷车间就近布置、高差小的特点，以及当前电子膨胀阀技术性能的提高，采用直接膨胀供液代替强制供液(强制供液需要泵)，可减少容积极大的低压循环储液器和耗能设备制冷剂泵的使用，制冷剂流量小，管路简单且数量少，管径也相应要求较小，阀门等附件数量少，高压储液器4容积也相应大幅减小，设备故障和管道阀门泄漏概率大幅降低，系统制冷剂充注量可减少至强制供液的1/6～1/9。尤其对氨制冷系统而言，大幅提高了安全性，减少了重大危险源数量。对氟利昂系统而言，降低了环境破坏的风险概率和范围。重力循环储液器5兼做闪发经济器，极大减少节流闪发蒸汽量，提高制冷效率和能耗比，具有制冷剂充注量少、过冷大、设备及管道阀门数量少、工艺流程与结构简单、制冷效率高、能耗低的优点。

本实施例中，空气冷却器7通过风机19与骨料仓8连接。通过风机19将空气冷却器7内的冷空气送入骨料仓8内。

本实施例中，第三气体管路14分为两路，一路为进气管路20，另一路为补气管路21，进气管路20与冷水制冷压缩机1连接，补气管路21与一次风冷制冷压缩机2连接。重力循环储液器5内的一部分气体经补气管路21流向一次风冷制冷压缩机2的补气口，另一部分气体流向冷水制冷压缩机1进气口经压缩变为高温高压气体后进入下一次循环，充分利用冷水生产蒸发温度与风冷蒸发温度及冷凝温度的关系，将重力循环储液器5内气体作为一次风冷制冷压缩机2补气，进一步提高制冷效率和能耗比。

本实施例中，骨料仓8设置四个，四个骨料仓8根据骨料的大小分为小石料仓、中石料仓、大石料仓、特大石料仓，空气冷却器7对应设置四个，重力循环储液器5通过四个第四液体管路15分别与四个空气冷却器7连接，各空气冷却器7与各骨料仓8连接，四个第四液体管路15上均设有膨胀阀18，各空气冷却器7均通过第四气体管路16与一次风冷制冷压缩机2连接。

本实施例中，四个第四液体管路15入口合并至第五主液体管路22，第五主液体管路22与重力循环储液器5连接。即第五主液体管路22分成四个支路，每个支路为一个第四液体管路15。

本实施例中，四个第四气体管路16出口合并至第五主气体管路23，由第五主气体管路23与一次风冷制冷压缩机2连接。

本实施例中，第五主液体管路22的入口与第三液体管路12的入口在重力循环储液器5上合并为一个入口。需要说明的是，除本实施例外，第五主液体管路22的入口与第三液体管路12的入口在重力循环储液器5上也可以合成一个入口。

本实施例中，两个第一气体管路9出口合并至第六主气体管路24，由第六主气体管路24与冷凝器3连接。

需要说明的是，本实施例以设置四个骨料仓8为例，除本实施例外，骨料仓8也可以设置1-3个或者大于4个。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，其特征在于：包括冷水制冷压缩机(1)、一次风冷制冷压缩机(2)、冷凝器(3)、高压储液器(4)、重力循环储液器(5)、冷水蒸发器(6)、空气冷却器(7)和骨料仓(8)，所述冷水制冷压缩机(1)和一次风冷制冷压缩机(2)均通过第一气体管路(9)与冷凝器(3)连接，所述冷凝器(3)通过第一液体管路(10)与高压储液器(4)连接，所述高压储液器(4)通过第二液体管路(11)与重力循环储液器(5)连接，所述重力循环储液器(5)通过第三液体管路(12)与冷水蒸发器(6)连接，所述冷水蒸发器(6)通过第二气体管路(13)与重力循环储液器(5)连接，所述重力循环储液器(5)通过第三气体管路(14)与冷水制冷压缩机(1)连接，所述重力循环储液器(5)通过第四液体管路(15)与空气冷却器(7)连接，所述空气冷却器(7)与骨料仓(8)连接，所述空气冷却器(7)通过第四气体管路(16)与一次风冷制冷压缩机(2)连接，所述第二液体管路(11)上设有节流阀(17)，所述第四液体管路(15)上设有膨胀阀(18)。

2.根据权利要求1所述的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，其特征在于：所述空气冷却器(7)通过风机(19)与骨料仓(8)连接。

3.根据权利要求1所述的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，其特征在于：所述第三气体管路(14)分为两路，一路为进气管路(20)，另一路为补气管路(21)，所述进气管路(20)与冷水制冷压缩机(1)连接，所述补气管路(21)与一次风冷制冷压缩机(2)连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，其特征在于：所述骨料仓(8)设置N个，所述空气冷却器(7)对应设置N个，所述重力循环储液器(5)通过N个第四液体管路(15)分别与N个空气冷却器(7)连接，各空气冷却器(7)与各骨料仓(8)连接，N个第四液体管路(15)上均设有膨胀阀(18)，各空气冷却器(7)均通过第四气体管路(16)与一次风冷制冷压缩机(2)连接，其中，N≥1。

5.根据权利要求4所述的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，其特征在于：N个第四液体管路(15)入口合并至第五主液体管路(22)，所述第五主液体管路(22)与重力循环储液器(5)连接。

6.根据权利要求4所述的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，其特征在于：N个第四气体管路(16)出口合并至第五主气体管路(23)，所述第五主气体管路(23)与一次风冷制冷压缩机(2)连接。

7.根据权利要求5所述的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，其特征在于：所述第五主液体管路(22)的入口与第三液体管路(12)的入口在重力循环储液器(5)上合并为一个入口。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的低制冷剂充注量的预冷混凝土生产系统，其特征在于：两个第一气体管路(9)出口合并至第六主气体管路(24)，所述第六主气体管路(24)与冷凝器(3)连接。

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