CN216308334U - 制冷系统以及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了制冷系统以及制冷设备，制冷系统包括：形成制冷循环回路的压缩机、冷凝器以及蒸发器组，蒸发器组由至少两个并联设置的蒸发器构成。制冷系统还包括：与压缩机以及蒸发器组形成回热化霜回路的回热器，回热器的第一换热管路连接在制冷循环回路中，冷凝器流出的冷媒能够经过回热器的第一换热管路送到蒸发器；回热器的第二换热管路连接在回热化霜回路中，蒸发器化霜后流出的冷媒能够经过回热器的第二换热管路送回压缩机；每个蒸发器可独立切换接入制冷循环回路或回热化霜回路。本实用新型在提高冷媒过冷度的同时确保化霜正常进行，避免“液击”现象和保证化霜冷凝后的冷媒液体正常流动循环。

Description

制冷系统以及制冷设备

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及制冷系统以及制冷设备。

背景技术

冷库是常见的制冷设备，在大型工业冷库制冷系统中，结霜是一种非常普遍的现象。一般认为，当空气流过蒸发器表面且蒸发器表面温度低于0℃，蒸发器就会有表面结霜现象的产生。由于形成的霜层导热率低，降低了蒸发器的换热性能，不仅增加能耗也会一定程度导致吸气带液。

传统技术通常采用热氟融霜对低温冷库的结霜蒸发器进行融霜，热氟融霜需要有充足的热源—气态高压高温冷媒，经过压缩机排气管分流不断地进入蒸发器，从而融化霜层。冷媒化霜完成后有以下两种处理方式：

1、当冷媒化霜完冷凝成液体后，该冷媒液体被直接提供给其他蒸发器进行蒸发制冷，蒸发器融霜产生的冷媒液体由于冷凝不完全等因素，可能导致气液混合物的存在，使得冷媒流动不畅，融霜结束后蒸发器有可能存液，当该蒸发器恢复制冷时，有可能对压缩机产生“液击”现象；

2、当冷媒化霜完冷凝成液体后，该液体不直接供给其他蒸发器，直接进入高压储液器，虽能避免化霜完的液体和高压直接供液混合造成的不良影响，但由于化霜压力通常小于正常制冷冷凝压力，导致排液无法正常全部进入高压储液器中。

因此，如何克服现有热氟融霜方法的不足、实现制冷与融霜同步运行是业界亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有热氟融霜技术存在的上述缺陷，本实用新型提出制冷系统以及制冷设备，该制冷系统将化霜后发生相变的冷媒液体导入回热器与制冷工况下的冷媒进行热交换，在提高冷媒过冷度的同时确保化霜正常进行，避免“液击”现象和保证化霜冷凝后的冷媒液体正常流动循环。

本实用新型采用的技术方案是，设计制冷系统，包括：形成制冷循环回路的压缩机、冷凝器以及蒸发器组，蒸发器组由至少两个并联设置的蒸发器构成。

制冷系统还包括：与压缩机以及蒸发器组形成回热化霜回路的回热器，回热器的第一换热管路连接在制冷循环回路中，冷凝器流出的冷媒能够经过回热器的第一换热管路送到蒸发器；回热器的第二换热管路连接在回热化霜回路中，蒸发器化霜后流出的冷媒能够经过回热器的第二换热管路送回压缩机；每个蒸发器可独立切换接入制冷循环回路或回热化霜回路。

进一步的，回热器的第一换热管路通过供液集管连接所述蒸发器组的制冷进口端，蒸发器组的制冷出口端通过融霜集管连接压缩机的排气口；回热器的第二换热管路通过回液集管连接蒸发器组的制冷进口端，蒸发器组的制冷出口端通过回气集管连接压缩机的吸气口。其中，供液集管、回液集管、融霜集管以及回气集管均设有与各个蒸发器一一对应连接的分液口，每个分液口安装有独立工作的阀件。

进一步的，每个蒸发器的制冷进口端均通过两个并联的支路与供液集管和所述回液集管连接，一支路安装有制冷节流装置和切换阀，另一支路安装有单向阀，切换阀在蒸发器接入制冷循环回路时被打开，单向阀仅允许冷媒流出蒸发器的制冷进口端。

进一步的，回热器的第二换热管路进口安装有回热节流装置和回热控制阀，回热控制阀在所有蒸发器均接入制冷循环回路时保持关闭。

进一步的，每个蒸发器均单独安装有电加热装置。

本实用新型还提出了制冷设备，包括：制冷系统和控制所述制冷系统运行状态的控制器。

在一实施例中，制冷设备为冷库。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、在制冷系统中设计回热器，将化霜后发生相变的冷媒液体导入回热器与冷凝器流出的冷媒进行热交换，实现化霜与制冷同步进行，在提高冷媒过冷度的同时确保化霜正常进行，避免“液击”现象和保证化霜冷凝后的冷媒液体正常流动循环；

2、设计供液集管、融霜集管、回液集管以及回气集管，每个集管配置有与蒸发器数量相同的分液口，实现各个蒸发器的独立控制且确保冷媒均衡分配。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型中制冷系统的连接示意图；

图2是本实用新型中制冷循环回路的冷媒流向图；

图3是本实用新型中回热化霜回路的冷媒流向图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提出制冷系统适用于制冷设备，尤其是冷库等。制冷系统包括：压缩机1、冷凝器3、回热器4以及蒸发器组5等，蒸发器组5由至少两个并联设置的蒸发器构成，蒸发器可以安装在不同的房间中。压缩机1、冷凝器3以及蒸发器组5连接形成制冷循环回路，压缩机1、蒸发器组5以及回热器4连接形成回热化霜回路，压缩机1的排气口连接有油分离器2，吸气口连接有气液分离器6，排气口排出的冷媒经过油分离器2之后进入冷凝器3或蒸发器组5，进入吸气口的冷媒均经过气液分离器6分离。

回热器4的第一换热管路连接在制冷循环回路中，冷凝器3流出的冷媒能够经过回热器4的第一换热管路送到蒸发器，回热器4的第二换热管路连接在回热化霜回路中，蒸发器化霜后流出的冷媒能够经过回热器4的第二换热管路送回压缩机1，每个蒸发器可独立切换接入制冷循环回路或回热化霜回路，制冷循环回路和回热化霜回路的冷媒通过回热器4进行热交换，第二换热管路的冷媒吸收第一换热管路的冷媒的热量，提高第一换热管路流出冷媒的过冷度，同时确保化霜正常进行。

以下详细说明制冷系统的连接结构，蒸发器组5的两端分别是制冷进口端和制冷出口端，由于蒸发器在回热化霜回路或者制冷循环回路的冷媒流向相反，因此蒸发器组5的制冷进口端实际上是化霜出口端、制冷出口端实际上是化霜进口端。

回热器4的第一换热管路通过供液集管7连接蒸发器组5的制冷进口端，蒸发器组5的制冷出口端通过融霜集管9连接压缩机1的排气口，回热器4的第二换热管路通过回液集管8连接蒸发器组5的制冷进口端，蒸发器组5的制冷出口端通过回气集管10连接压缩机1的吸气口。每个集管上与蒸发器组5连接的端部设有若干个与蒸发器数量相同的分液口，分液口与各个蒸发器一一对应连接，每个分液口安装有独立工作的阀件。具体来说，供液集管7的各个分液口安装有供液电磁阀，回液集管8的各个分液口安装有回液电磁阀，融霜集管9的各个分液口安装有融霜电磁阀，回气集管10的各个分液口安装有回气电磁阀，通过阀件和分液口实现各个蒸发器的独立控制，并且保证冷媒能够均衡分配。

每个蒸发器的制冷进口端均通过两个并联的支路与供液集管7和回液集管8连接，一支路安装有制冷节流装置和切换阀，另一支路安装有单向阀，切换阀在蒸发器接入制冷循环回路时被打开，单向阀仅允许冷媒流出蒸发器的制冷进口端。回热器4的第二换热管路进口安装有回热节流装置和回热控制阀11，回热控制阀11在所有蒸发器均接入制冷循环回路时保持关闭，回热控制阀11在有蒸发器接入回热化霜回路时被打开，将化霜后发生相变的冷媒液体经过回流节流装置进行节流降压，导入回热器4与冷凝器3流出的冷媒进行热交换，实现融霜与制冷工况同步进行，保证化霜过程的连续快速，同时其他蒸发器制冷正常运行，避免“液击”现象。

如图1所示，以蒸发器组由四个蒸发器5-1~5-4构成为例，该四个蒸发器的供液电磁阀从左至右分别是7-1~7-4、回液电磁阀从左至右分别是8-1~8-4、融霜电磁阀从左至右分别是9-1~9-4、回气电磁阀从右至左分别是10-1~10-4，制冷系统的工作流程如下。

如图2所示，所有蒸发器均处于制冷模式，供液电磁阀7-1~7-4打开，回液电磁阀8-1~8-4关闭，融霜电磁阀9-1~9-4关闭，回气电磁阀10-1~10-4打开。冷媒流向为：高温高压气态冷媒→油分离器→冷凝器→回热器→供液集管→供液电磁阀→制冷节流装置→蒸发器→回气集管→气液分离器 →压缩机的吸气口。

如图3所示，部分蒸发器进入回热化霜模式、另一部分蒸发器处于制冷模式，以蒸发器5-1化霜且蒸发5-2、5-3、5-4制冷为例：融霜电磁阀9-1打开，融霜电磁阀9-2、9-3、9-4关闭；供液电磁阀7-1关闭，供液电磁阀7-2、7-3、7-4打开；回液电磁阀8-1打开，回液电磁阀8-2、8-3、8-4关闭。制冷模式的冷媒流向为：高温高压气态冷媒→油分离器→冷凝器→回热器→供液集管→供液电磁阀→制冷节流装置→蒸发器→回气集管→气液分离器→压缩机的吸气口；回热化霜模式的冷媒流向为：高温高压气态冷媒→油分离器→融霜集管→融霜电磁阀→蒸发器→单向阀→回液电磁阀→回热控制阀→回热节流装置→回热器→气液分离器→压缩机的吸气口。

进一步的，为加快蒸发器的化霜效率，每个蒸发器均单独安装有电加热装置，当蒸发器组结霜情况严重时通过电加热装置对蒸发器加热进行化霜，蒸发器能在较短时间内完成化霜，制冷系统能满足任何情况下的化霜要求。

本实用新型还提出了制冷设备，包括：制冷系统和控制制冷系统运行状态的控制器，上文中出现的阀件均与控制器连接，由控制器切换蒸发器进入制冷循环回路或回热化霜回路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.制冷系统，包括：形成制冷循环回路的压缩机、冷凝器以及蒸发器组，所述蒸发器组由至少两个并联设置的蒸发器构成，其特征在于，还包括：与所述压缩机以及所述蒸发器组形成回热化霜回路的回热器；

所述回热器的第一换热管路连接在制冷循环回路中，所述冷凝器流出的冷媒能够经过所述回热器的第一换热管路送到所述蒸发器；

所述回热器的第二换热管路连接在所述回热化霜回路中，所述蒸发器化霜后流出的冷媒能够经过所述回热器的第二换热管路送回所述压缩机；

每个所述蒸发器可独立切换接入所述制冷循环回路或所述回热化霜回路。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述回热器的第一换热管路通过供液集管连接所述蒸发器组的制冷进口端，所述蒸发器组的制冷出口端通过融霜集管连接所述压缩机的排气口；所述回热器的第二换热管路通过回液集管连接所述蒸发器组的制冷进口端，所述蒸发器组的制冷出口端通过回气集管连接所述压缩机的吸气口；

所述供液集管、回液集管、融霜集管以及回气集管均设有与各个所述蒸发器一一对应连接的分液口，每个分液口安装有独立工作的阀件。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，每个所述蒸发器的制冷进口端均通过两个并联的支路与所述供液集管和所述回液集管连接，一支路安装有制冷节流装置和切换阀，另一支路安装有单向阀，所述切换阀在所述蒸发器接入所述制冷循环回路时被打开，所述单向阀仅允许冷媒流出所述蒸发器的制冷进口端。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述回热器的第二换热管路进口安装有回热节流装置和回热控制阀，所述回热控制阀在所有所述蒸发器均接入所述制冷循环回路时保持关闭。

5.根据权利要求1至4任一项所述的制冷系统，其特征在于，每个所述蒸发器均单独安装有电加热装置。

6.制冷设备，包括：制冷系统和控制所述制冷系统运行状态的控制器，其特征在于，所述制冷系统采用权利要求1至5任一项所述的制冷系统。

7.根据权利要求6所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为冷库。

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