CN216745111U - 一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统，包括低温储罐，及管线首尾分别与其连通的冷库、冷却机构；冷却机构包括依次与低温储罐管线连通的压缩机、换热器及绝热减压膨胀罐，绝热减压膨胀罐设管线回至低温储罐；二氧化碳自低温储罐输出对冷库进行热交换，并回到低温储罐内；冷却机构对低温储罐内的二氧化碳进行冷却处理。所述制冷系统可以实现更大低温范围的制冷，满足不同面积大小冷库的工作需要。

Description

一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统

技术领域

本实用新型涉及冷库制冷技术领域，具体为一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统。

背景技术

近年来，随着冷藏冷冻仓储业的快速发展，国内冷库的建设进入到一个高峰期，冷库的需求量随之增大。目前使用的冷库制冷剂一般都有氨、R22（氟利昂22）、R12、R11、R502（混合制冷剂）、有机制冷剂HFC-134a作为制冷剂，大多能耗高，且用于冷库制冷投资大。如果制冷剂选用氨气，氨气是有毒，可燃气体，而且氨气作为制冷剂在已经在使用实践中出现了许多安全事故。而氟化物的制冷剂价格高，并且氟化物制冷剂的生产过程会造成二氧化碳排放和环境污染问题，氟化物也是温室气体有些还会破坏臭氧层，不符合当前“碳排放”和“碳中和”的要求。

二氧化碳（R744)作为制冷剂被使用开始于十九世纪末，距今已有一百多年的历史，由于CO₂的临界温度较低，临界压力较高，且受技术制约，大多采用跨临界制冷循环，机组复杂造价较高，且制冷系统效率较低，排气温度较高，综合能耗较大。但由于CO₂属于环境友好型制冷剂，技术人员始终没有放弃相关探索研究，希望CO₂制冷机组能够达到绿色节能运营的目的。

因此，有必要设计一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统。

实用新型内容

本实用新型提供了一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统，解决现有技术上述缺陷。

为实现上述目的，本实用新型的方案如下：

一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统，包括低温储罐，及管线首尾分别与其连通的冷库、冷却机构；冷却机构包括依次与低温储罐管线连通的压缩机、换热器及绝热减压膨胀罐，绝热减压膨胀罐连通低温储罐；二氧化碳由低温储罐输出对冷库进行热交换，并回到低温储罐内；冷却机构对低温储罐内的二氧化碳进行冷却。

进一步地，所述低温储罐设有压力表，所述压缩机与压力表联锁，当所述低温储罐内的压力大于阈值时，启动压缩机。

进一步地，还包括冷却水箱，所述换热器及绝热减压膨胀罐位于冷却水箱内，冷却水箱外部设置循环管线。

作为优选，所述冷却水箱底部连通有循环水泵，循环水泵连通至冷却水塔的顶部，冷却水塔的底部连通至冷却水箱上部。

进一步地，所述冷库内设有若干并联的冷库换热器。

作为优选，所述低温储罐底部连通有低温输出泵，低温输出泵的输出端分别与冷库换热器的入口连通，冷库换热器的出口汇集至低温储罐的顶部。

本实用新型的优点在于：

本实用新型所述冷库制冷系统通过压缩机配合绝热减压膨胀实现二氧化碳气体的换热，提高了制冷效率，克服了现有技术用制冷复杂，造价较高等缺陷；此外，可以实现从常温到-56.6℃温度范围的制冷能力，二氧化碳气体循环使用，实现绿色节能运营。

附图说明

图1为本实用新型冷库制冷系统的整体示意图。

图中的标记为：1、低温储罐；2、压缩机；3、换热器；4、绝热减压膨胀罐；5、冷却水箱；51、冷却水塔；52、循环水泵；6、冷库；61、低温输出泵；611、低温输出管；62、冷库换热器；621、回流管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型公开了一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统，包括低温储罐1，左侧上部，低温储罐1依次连通有压缩机2、换热器3及绝热减压膨胀罐4，绝热减压膨胀罐4进一步连通低温储罐1；换热器3及绝热减压膨胀罐4均位于冷却水箱5内，冷却水箱5外设有循环水泵52及冷却水塔51，用于散去换热器3及绝热减压膨胀罐4工作时产生的热量。低温储罐1底部设有低温输出泵61，低温输出泵61的输出管端设低温输出管611分别与冷库6内若干个冷库换热器62连通，冷库换热器62换热输出端汇集至回流管621连通至低温储罐1的顶部。

本实用新型中，低温储罐1上部设有压力表，可实时监测内部压力，压缩机2与压力表发生PLC联锁，当压力表大于阈值时，启动压缩机2工作。

本实用新型中，绝热减压膨胀罐4为常见的绝热减压膨胀装置，经绝热减压膨胀后的二氧化碳温度下降；冷却水塔51可选择常见的立式冷却水热交换设备，输入的水由顶部向下自流至底部汇集并返回至冷却水箱5顶部。

本实用新型中，根据本领域常规的设计，各部件或连通管线还设适应性设有阀门及仪表（如流量计、温度计等，在于监测流速和温度）。

本实用新型所述制冷系统采用二氧化碳作为制冷剂，二氧化碳存储于低温储罐1中，二氧化碳从低温输出泵61输出进入冷库换热器62中，在风机强制对流下，冷库换热器62与冷库6中的空气实现换热，换热（吸热）后的二氧化碳气体或液体回到低温储罐1中。随着换热的进行，低温储罐1的压力逐渐上升，当达到压力阈值时，自动控制系统自动启动压缩机2，将低温储罐1的二氧化碳气体压缩成高温液体，高温液体经换热器3冷却成常温液体后进入绝热减压膨胀罐5，经过绝热减压膨胀罐5进一步冷却的二氧化碳液体再回到储罐中，如此循环实现冷库的制冷。

本实用新型所述制冷系统通过低温液体泵的工作频率可以实现从常温到-56.6℃温度范围的制冷能力，同时通过配置不同型号的系统组件（低温储罐、低温液体循环泵、换热器、冷却水塔和压缩机等）适应不同面积大小的冷库的建设需要。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种以二氧化碳作为制冷剂的冷库制冷系统，其特征在于，包括低温储罐（1），及分别与其连通的冷库（6）、冷却机构；冷却机构包括依次与低温储罐（1）管线连通的压缩机（2）、换热器（3）及绝热减压膨胀罐（4），绝热减压膨胀罐（4）连通低温储罐（1）；二氧化碳由低温储罐（1）输出对冷库（6）进行热交换，并回到低温储罐（1）内；冷却机构对低温储罐（1）内的二氧化碳进行冷却。

2.根据权利要求1所述的冷库制冷系统，其特征在于，所述低温储罐（1）设有压力表，所述压缩机（2）与压力表联锁，当所述低温储罐（1）内的压力大于阈值时，启动压缩机（2）。

3.根据权利要求1所述的冷库制冷系统，其特征在于，还包括冷却水箱（5），所述换热器（3）及绝热减压膨胀罐（4）位于冷却水箱（5）内，冷却水箱（5）外部设置循环管线。

4.根据权利要求3所述的冷库制冷系统，其特征在于，所述冷却水箱（5）底部连通有循环水泵（52），循环水泵（52）连通至冷却水塔（51）的顶部，冷却水塔（51）的底部连通至冷却水箱（5）上部。

5.根据权利要求1所述的冷库制冷系统，其特征在于，所述冷库（6）内设有若干并联的冷库换热器（62）。

6.根据权利要求5所述的冷库制冷系统，其特征在于，所述低温储罐（1）底部连通有低温输出泵（61），低温输出泵（61）的输出端分别与冷库换热器（62）的入口连通，冷库换热器（62）的出口汇集至低温储罐（1）的顶部。

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