CN216114800U - 一种综合式混流冷凝器以及综合式混流制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种综合式混流冷凝器，包括：冷凝架体、冷凝装置、分流装置、汇流装置和控制器。冷凝装置设置有制冷剂进口和制冷剂出口。多个冷凝装置可拆安装于冷凝架体。分流装置设有第一主流道和分流用阀组。所述汇流装置设有第二主流道和汇流用阀组。分流用阀组用于切换第一主流道与制冷剂进口的连通状态。汇流用阀组用于切换第二主流道与制冷剂出口的连通状态。控制器用于控制分流用阀组和汇流用阀组。本实用新型还公开了一种综合式混流制冷系统，包括两条与综合式混流冷凝器相连的制冷回路。本实用新型的综合式混流冷凝器和综合式混流制冷系统，能够实现不停机对冷凝装置或制冷回路的各部件进行检修。本实用新型可应用于热交换领域中。

Description

一种综合式混流冷凝器以及综合式混流制冷系统

技术领域

本实用新型涉及热交换设备技术领域，特别涉及一种综合式混流冷凝器，还涉及一种综合式混流制冷系统。

背景技术

在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四个部件。制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

对于一些冷库的制冷系统，各个部件需要定期维护检修。现有技术中，制冷系统的所有部件都是成整体运作，不可拆分的。在各个部件需要维护检修时，必须要整个制冷系统停止工作，这通常都会导致冷库的冷藏品受到影响，产生损失；尤其是冷凝器，管道结垢问题会影响换热效率，维护检修频率较其他部件要高。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种综合式混流冷凝器，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种综合式混流冷凝器，包括：冷凝架体、冷凝装置、分流装置、汇流装置和控制器；所述冷凝装置设置有制冷剂进口和制冷剂出口，所述冷凝装置的数量为多个，多个所述冷凝装置均可拆安装于所述冷凝架体；所述分流装置设有第一主流道和分流用阀组，所述分流用阀组用于切换所述第一主流道与任意的所述冷凝装置的制冷剂进口的连通状态；所述汇流装置设有第二主流道和汇流用阀组，所述汇流用阀组用于切换所述第二主流道与任意的所述冷凝装置的制冷剂出口的连通状态；所述控制器用于控制所述分流用阀组和汇流用阀组。

本实用新型所提供的综合式混流冷凝器，至少具有如下的有益效果：所述冷凝架体能够为冷凝装置提供安装固定基础。所述分流装置和汇流装置能够控制制冷剂是否流经各个冷凝装置。所述第一主流道能够通过分流用阀组将制冷剂分流到各个冷能装置中，经过冷凝后的制冷剂又能够通过汇流用阀组汇合到第二主流道中。需要对冷凝装置进行维护检修时，通过所述分流装置和汇流装置控制制冷剂的冷凝路径，使得该冷凝装置停止工作，以便将该冷凝装置拆卸下来进行除垢除菌等操作。本实用新型的综合式混流冷凝器，能够单独使任意的一个或几个冷凝装置停止工作，其余的冷凝装置正常使用，以实现制冷系统不停机而进行冷凝装置的维护检修或更换，使得冷藏品不会脱离冷冻状态，避免造成损失，增强了综合式混流冷凝器所在的制冷系统的可靠性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冷凝装置包括一级风冷式冷凝单元和二级水冷式冷凝单元，所述制冷剂进口、一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元和制冷剂出口依次相连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冷凝装置还包括三级蒸发室冷凝单元，所述三级蒸发室冷凝单元设于所述二级水冷式冷凝单元和制冷剂出口之间、并与所述二级水冷式冷凝单元和制冷剂出口相连通，所述制冷剂进口、一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元、三级蒸发室冷凝单元和制冷剂出口依次相连通。

冷凝器的冷却方式有风冷、水冷和蒸发式三种。通过上述技术方案，所述一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元、三级蒸发室冷凝单元分别采用风冷、水冷和蒸发式三种冷却方式。风冷式冷凝因其换热效率较低，体积较大，制冷剂的出口温度受所在位置的大气环境温度影响大，所述一级风冷式冷凝单元用于制冷剂的预冷，初步使高温制冷剂温度降低。水冷式冷凝的换热效率较高，体积小，但必须提供克服热交换器内阻和管阻的水泵功率使其流动，如果冷却水是独立闭环式系统，还必须增加冷却塔，冷凝工质的出口温度受所在位置的大气环境影响小，换热效率衰减较小，所述二级水冷式冷凝单元用于制冷剂的二级预冷，使得气相的制冷剂冷凝成气液混合相。蒸发式冷凝是将热交换器和冷却塔集合在一起，体积小，蒸发式冷凝的热交换器对冷却水无水内阻，水的管阻很小，因而水泵功率较小，换热效率很高，所述三级蒸发室冷凝单元用于制冷剂的完全冷凝，能够使经过两级预冷的制冷剂完全冷凝成液相的制冷剂。通过所述一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元、三级蒸发室冷凝单元的三级冷凝过程，使得高温高压的气相制冷剂能够完全冷凝成为低温高压的液相制冷剂，从而实现制冷循环。

作为上述技术方案的进一步改进，所述一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元和三级蒸发室冷凝单元均设有冷凝管组，所述冷凝管组包括多条等间距排列设置的蛇形冷凝管，以及与所述多条蛇形冷凝管交错设置并接触的多个等间距排列的翅片。通过上述技术方案，蛇形冷凝管能够在有限的空间内大大增长制冷剂的流动路径；多条蛇形冷凝管排列设置，使得制冷剂与蛇形冷凝管管壁的接触面积较大；通过所述翅片能够促进蛇形冷凝管外壁与冷却介质的热交换；从而提高热传递效率，确保冷凝效果。

作为上述技术方案的进一步改进，各个所述翅片之间的间距为10至20mm，所述翅片的厚度为0.5至2mm。通过上述技术方案，各个所述翅片能够保持特定间距，使得蛇形冷凝管与冷却介质的传热面积足够大的同时不会因翅片过于密集而影响散热，能够保持在一个较为平衡高效的传热效率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述翅片的表面以及所述蛇形冷凝管的外侧面设有亲水防腐层。通过上述技术方案，冷却水能够与蛇形冷凝管和翅片充分接触的同时，能够避免冷却水对蛇形冷凝管和翅片造成腐蚀，而且在一定程度上防止蛇形冷凝管和翅片出现积垢。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冷凝装置还包括循环喷淋系统和风冷系统，所述循环喷淋系统包括循环泵和多个喷头，所述风冷系统包括风机和开设于所述冷凝装置一侧的进风窗。通过上述技术方案，所述进风窗与风机形成风路，能够通过流动空气将冷凝装置的热量带走，所述循环泵能够将冷却水从所述多个喷头喷出，对冷凝装置进行冷却，使得冷凝装置内的制冷剂能够实现冷凝。

作为上述技术方案的进一步改进，所述分流用阀组和所述回流用阀组均包括若干个多通阀、单向阀、分流阀和/或集流阀，所述控制器用于控制所述若干个多通阀、单向阀、分流阀和/或集流阀的通断或开度。

本实用新型还提供了一种综合式混流制冷系统，包括：蒸发器、压缩机、节流阀以及上述的综合式混流冷凝器；所述节流阀、蒸发器和压缩机依次连通并形成制冷回路，所述制冷回路设有与所述节流阀相连通的回路进液口以及与所述压缩机相连通的回路出液口；所述蒸发器、压缩机、节流阀有两组且分别形成两条所述制冷回路，两条所述制冷回路的回路出液口均与所述分流装置的第一主流道相连通，两条所述制冷回路的回路进液口均与所述汇流装置的第二主流道相连通。

本实用新型所提供的综合式混流制冷系统，至少具有如下的有益效果：两条所述制冷回路能够同时工作与综合式混流冷凝器相连通，也能够使某条所述制冷回路停止工作，以便对某条制冷回路的部件进行维护检修。至少有一条所述制冷回路能够与所述综合式混流冷凝器构成正常工作的制冷系统，实现整个制冷系统的不停机检修。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一主流道设有第一换向阀，两条所述制冷回路的回路出液口分别设于所述第一换向阀的两侧，所述第二主流道设有第二换向阀，两条所述制冷回路的回路进液口分别设于所述第二换向阀的两侧。通过上述技术方案，所述换向阀能够实现所在流道的沟通、切断和换向，使得两条所述制冷回路能够实现启停互不干扰，又能实现同步协作制冷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1是本实用新型所提供的综合式混流冷凝器，其一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所提供的综合式混流冷凝器，其一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型所提供的冷凝管组，其一实施例的立体示意图。

图中，100、综合式混流冷凝器，110、冷凝装置，111、蛇形冷凝管，112、翅片，120、分流装置，130、汇流装置，200、蒸发器，300、压缩机，400、节流阀，500、第一换向阀，600、第二换向阀。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图3，本实用新型的综合式混流制冷系统作出如下实施例：

一种综合式混流制冷系统，包括：蒸发器200、压缩机300、节流阀400和综合式混流冷凝器100。

所述综合式混流冷凝器100设有第一主流道和第二主流道。所述节流阀400、蒸发器200和压缩机300依次连通并形成制冷回路，所述制冷回路设有与所述节流阀400相连通的回路进液口以及与所述压缩机300相连通的回路出液口。

所述蒸发器200、压缩机300、节流阀400有两组且分别形成两条所述制冷回路。两条所述制冷回路的回路出液口均与所述分流装置120的第一主流道相连通。两条所述制冷回路的回路进液口均与所述汇流装置130的第二主流道相连通。所述第一主流道设有第一换向阀500，两条所述制冷回路的回路出液口分别设于所述第一换向阀500的两侧，所述第二主流道设有第二换向阀600，两条所述制冷回路的回路进液口分别设于所述第二换向阀600的两侧。

所述综合式混流冷凝器100包括：冷凝架体、冷凝装置110、分流装置120、汇流装置130和控制器。

所述冷凝装置110设置有制冷剂进口和制冷剂出口。所述冷凝装置110的数量为两个。两个所述冷凝装置110均可拆安装于所述冷凝架体。

所述第一主流道设于所述分流装置120。所述分流装置120还设有分流用阀组。所述分流用阀组用于切换所述第一主流道与任意的所述冷凝装置110的制冷剂进口的连通状态。

所述第二主流道设于所述汇流装置130。所述汇流装置130还设有汇流用阀组，所述汇流用阀组用于切换所述第二主流道与任意的所述冷凝装置110的制冷剂出口的连通状态。

所述分流用阀组和所述回流用阀组均包括若干个多通阀、单向阀、分流阀和/或集流阀，所述控制器用于控制所述若干个多通阀、单向阀、分流阀和/或集流阀的通断或开度。

为确保冷凝效果，在本实施例中的所述冷凝装置110均为多级冷凝装置110，所述冷凝装置110包括：一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元和三级蒸发室冷凝单元。所述制冷剂进口、一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元、三级蒸发室冷凝单元和制冷剂出口依次相连通。

所述一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元和三级蒸发室冷凝单元均设有冷凝管组。所述冷凝管组包括多条等间距排列设置的蛇形冷凝管111，以及与所述多条蛇形冷凝管111交错设置并接触的多个等间距排列的翅片112。

为实现高效热传递，各个所述翅片112之间的间距为10至20mm，所述翅片112的厚度为0.5至2mm。所述翅片112的表面以及所述蛇形冷凝管111的外侧面均涂布有亲水防腐层。所述翅片112采用整体式铝翅片112或者不锈钢翅片112，所述蛇形冷凝管111采用水胀管技术与所述翅片112紧密贴合。整体式翅片112的优点是套片方便，有效换热面积大。

所述冷凝装置110还包括循环喷淋系统和风冷系统，所述循环喷淋系统包括循环泵和多个喷头，所述风冷系统包括风机和开设于所述冷凝装置110一侧的进风窗。

参照图1至图3，以对冷库进行降温为例，在使用本实用新型的综合式混流制冷系统时：

所述蒸发器200储存液相的制冷剂。液相的所述制冷剂在蒸发器200中吸收冷库内的空气的热量之后，汽化成高温低压的气相制冷剂。

所述压缩机300对在所述蒸发器200中生成的所述气相的制冷剂进行吸入、并压缩成高压高温的气相制冷剂后，经回路出液口和第一主流道排入所述综合式混流冷凝器100中。

在所述综合式混流冷凝器100中，将气相制冷剂在蒸发器200中吸收的热量连同压缩机300功所转化的热量一起传递给冷却介质带走放热，冷凝为高压低温的液相制冷剂。

节流阀400对制冷剂起节流降压作用，同时控制和调节流入蒸发器200中制冷剂液体的量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。高压低温的液相制冷剂经节流阀400节流为低压低温的液相制冷剂、再次进入蒸发器200吸热汽化，达到循环制冷的目的。

两条所述制冷回路和所述综合式混流冷凝器100的两个冷凝装置110均能够同时工作，也能够择一停止工作方便维护检修。值得说明的是，两条所述制冷回路与两个冷凝装置110能够配置为“一对一”、“一对二”、“二对一”或“二对二”四种工作状态。

此外，本实用新型的综合式混流冷凝器100所作出的实施例，可参照上述所列的综合式混流制冷系统中涉及的综合式混流冷凝器100的各种举例，此处不再进行各种举例说明。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种综合式混流冷凝器，其特征在于：包括：

冷凝架体；

冷凝装置(110)，其设置有制冷剂进口和制冷剂出口，所述冷凝装置(110)的数量为多个，多个所述冷凝装置(110)均可拆安装于所述冷凝架体；

分流装置(120)，其设有第一主流道和分流用阀组，所述分流用阀组用于切换所述第一主流道与任意的所述冷凝装置(110)的制冷剂进口的连通状态；

汇流装置(130)，其设有第二主流道和汇流用阀组，所述汇流用阀组用于切换所述第二主流道与任意的所述冷凝装置(110)的制冷剂出口的连通状态；

控制器，其用于控制所述分流用阀组和汇流用阀组。

2.根据权利要求1所述的综合式混流冷凝器，其特征在于：所述冷凝装置(110)包括一级风冷式冷凝单元和二级水冷式冷凝单元，所述制冷剂进口、一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元和制冷剂出口依次相连通。

3.根据权利要求2所述的综合式混流冷凝器，其特征在于：所述冷凝装置(110)还包括三级蒸发室冷凝单元，所述三级蒸发室冷凝单元设于所述二级水冷式冷凝单元和制冷剂出口之间、并与所述二级水冷式冷凝单元和制冷剂出口相连通，所述制冷剂进口、一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元、三级蒸发室冷凝单元和制冷剂出口依次相连通。

4.根据权利要求3所述的综合式混流冷凝器，其特征在于：所述一级风冷式冷凝单元、二级水冷式冷凝单元和三级蒸发室冷凝单元均设有冷凝管组，所述冷凝管组包括多条等间距排列设置的蛇形冷凝管(111)，以及与所述多条蛇形冷凝管(111)交错设置并接触的多个等间距排列的翅片(112)。

5.根据权利要求4所述的综合式混流冷凝器，其特征在于：各个所述翅片(112)之间的间距为10至20mm，所述翅片(112)的厚度为0.5至2mm。

6.根据权利要求4所述的综合式混流冷凝器，其特征在于：所述翅片(112)的表面以及所述蛇形冷凝管(111)的外侧面设有亲水防腐层。

7.根据权利要求3所述的综合式混流冷凝器，其特征在于：所述冷凝装置(110)还包括循环喷淋系统和风冷系统，所述循环喷淋系统包括循环泵和多个喷头，所述风冷系统包括风机和开设于所述冷凝装置(110)一侧的进风窗。

8.根据权利要求1所述的综合式混流冷凝器，其特征在于：所述分流用阀组和所述汇流用阀组均包括若干个多通阀、单向阀、分流阀和/或集流阀，所述控制器用于控制所述若干个多通阀、单向阀、分流阀和/或集流阀的通断或开度。

9.一种综合式混流制冷系统，其特征在于：包括：蒸发器(200)、压缩机(300)、节流阀(400)以及权利要求1至8任一项所述的综合式混流冷凝器(100)；

所述节流阀(400)、蒸发器(200)和压缩机(300)依次连通并形成制冷回路，所述制冷回路设有与所述节流阀(400)相连通的回路进液口以及与所述压缩机(300)相连通的回路出液口；所述蒸发器(200)、压缩机(300)、节流阀(400)有两组且分别形成两条所述制冷回路，两条所述制冷回路的回路出液口均与所述分流装置(120)的第一主流道相连通，两条所述制冷回路的回路进液口均与所述汇流装置(130)的第二主流道相连通。

10.根据权利要求9所述的综合式混流制冷系统，其特征在于：所述第一主流道设有第一换向阀(500)，两条所述制冷回路的回路出液口分别设于所述第一换向阀(500)的两侧，所述第二主流道设有第二换向阀(600)，两条所述制冷回路的回路进液口分别设于所述第二换向阀(600)的两侧。

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