CN218764108U - 一种可回收冷凝剂的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可回收冷凝剂的制冷系统，属于压缩制冷中制冷剂回收技术领域。包括蒸发器、压缩机Ⅰ、油分离器Ⅰ、压缩机Ⅱ、油分离器Ⅱ、冷凝器、吸气缓冲罐、进口截止阀Ⅰ、出口截止阀Ⅰ、进口截止阀Ⅱ、出口截止阀Ⅱ、回收阀Ⅰ和回收阀Ⅱ，蒸发器、吸气缓冲罐、压缩机Ⅰ、油分离器Ⅰ、冷凝器及蒸发器之间形成制冷剂工作的循环通路，蒸发器、吸气缓冲罐、压缩机Ⅱ、油分离器Ⅱ、冷凝器及蒸发器之间形成制冷剂工作的另一循环通路。基于现有机组设备，新增一套与现有机组设备呈并联设置的机组设备，通过管线的切换和控制，保证制冷系统连续运行，同时实现制冷剂回收。

Description

一种可回收冷凝剂的制冷系统

技术领域

本实用新型涉及一种制冷系统，尤其涉及一种可回收冷凝剂的制冷系统，属于压缩制冷中制冷剂回收技术领域。

背景技术

制冷，也叫“冷冻”，是应用热力学原理，采用人工制造低温的方法，广泛应用于食品、医疗等多个领域。在制冷机组的循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽，经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽，再压入冷凝器中定压冷却，并向冷却介质放出热量，然后冷却为过冷液态制冷剂。液态制冷剂经膨胀阀绝热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器内蒸发吸收工艺介质中的热量，从而给工艺介质进行冷凝和降温，并达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机，以此循环工作。

制冷机组根据制冷量的不同，一般选用一套或几套螺杆式压缩机组来实现。其中，涉及的螺杆式冷冻压缩机是一种容积式压缩机，排气量的调节通过喷油进行调节，从吸气口吸入制冷剂气体，通过平行装在机体内的两根螺旋转子互相啮合进行压缩，被压缩的气体由排气口排出。压缩机体内可移动的部分为滑阀，通过滑阀的移动调节吸气量和排气量，滑阀的移动是靠油缸的活塞推动的。在运转过程中，通过滑阀向压缩腔内喷入气体体积流量0.5-1%的润滑油，起到冷却、密封和润滑的作用。制冷剂通过制冷机压缩，使单位体积中气体分子密度增加而使气态制冷剂的压力升高，由于制冷剂的冷凝温度是随着压力的增高而升高的，当压力提高到一定程度后，冷凝温度就高于冷却水温，这时就可以用水冷却进行液化。液态制冷剂经过节流膨胀的蒸发大量的液态制冷剂吸热而达到冷却目的。

在制冷系统的运行过程中，制冷机润滑油从机组排气口随制冷剂一起进入油分离器，大部分润滑油与制冷剂实现油气分离，分离后的润滑油经油过滤器过滤后，经单向阀分为三路：一路进入排气座的轴承孔润滑轴承；另一路进入转子座，对吸气端轴承进行润滑，并喷入转子腔；最后一路经过电磁阀后进入容量控制活塞孔，控制容量控制活塞的位置，实现压缩机在部分负荷下的卸载运行。而润滑油在润滑时，部分润滑油由于油温升高后变成油气随着制冷剂气体带出机组，导致油分离器的油位降低，则需要及时补加润滑油。

在现有的制冷系统工艺设计中，机组补加润滑油、更换润滑油和维修通常面临以下问题：

一、在补加润滑油、更换润滑油和/或检修时，均需对制冷剂进行排空，这就造成制冷剂的无用损耗和浪费，进而增加制冷剂消耗成本；

二、若制冷剂（如：氟利昂）直接排向外界，将造成温室效应，并带来新的环保问题；

现有技术CN109519355A目的在于提供一种空压机润滑用自动换油装置，以解决空压机由于采用飞溅润滑方式，润滑油只能接触到空压机轴瓦外侧表面，而难以进入轴瓦里面，若连续工作时间较长时，轴瓦容易烧毁，因而不适合用于长时间作业的空压机，而现有的空压机中使用的高温的润滑油没有得到散热与循环更换，润滑效果受到影响，同时现有的空压机润滑油散热大多采用加大与外界接触面积的散热片的方式进行散热，效果较差无法给润滑油进行快速降温的问题。以及，目的在于还在于提供一种空压机润滑用自动换油装置，解决换油过程中巨大的震动导致设备连接部件之间的不稳定。

因此，需要提出一种满足实际需求的制冷剂回收系统，以解决上述问题。

发明内容

本实用新型针对现有冷冻工艺，充分利用已有机组设备，实现制冷剂-气态氟利昂进行回收，并提出了一种可回收冷凝剂的制冷系统。本技术方案保证制冷剂回收率可达95%以上，同时，还保证涉及的生产能连续化运行，有效降低生产成本。

为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：

一种可回收冷凝剂的制冷系统，包括蒸发器、压缩机Ⅰ、油分离器Ⅰ、压缩机Ⅱ、油分离器Ⅱ和冷凝器，压缩机Ⅰ和压缩机Ⅱ的工位前侧设置有吸气缓冲罐，蒸发器的制冷剂蒸汽出口通过吸气管线与吸气缓冲罐的进口连接；

吸气缓冲罐的出口通过输送管Ⅰ与压缩机Ⅰ的吸气口连接，压缩机Ⅰ的排气口与油分离器Ⅰ的进口连接，油分离器Ⅰ的出气口与冷凝器连接，冷凝器与蒸发器连接，蒸发器、吸气缓冲罐、压缩机Ⅰ、油分离器Ⅰ、冷凝器及蒸发器之间形成制冷剂工作的循环通路；输送管Ⅰ上设置有进口截止阀Ⅰ，油分离器Ⅰ与冷凝器的排气管线Ⅰ上设置有出口截止阀Ⅰ；

吸气缓冲罐的出口通过输送管Ⅱ与压缩机Ⅱ的吸气口连接，压缩机Ⅱ的排气口与油分离器Ⅱ的进口连接，油分离器Ⅱ的出气口与冷凝器连接，蒸发器、吸气缓冲罐、压缩机Ⅱ、油分离器Ⅱ、冷凝器及蒸发器之间形成制冷剂工作的另一循环通路；输送管Ⅱ上设置有进口截止阀Ⅱ，油分离器Ⅱ与冷凝器的排气管线Ⅱ上设置有出口截止阀Ⅱ；

油分离器Ⅰ的出液口通过回收管线Ⅰ与吸气缓冲罐的回收口连接，油分离器Ⅱ的出液口通过回收管线Ⅱ与吸气缓冲罐的回收口连接；回收管线Ⅰ上设置有回收阀Ⅰ，回收管线Ⅱ上设置有回收阀Ⅱ。

进一步的，所述冷凝器与蒸发器之间有液态冷凝剂储罐，其中，液态冷凝剂储罐与也可与其他用户端连接，即将回收的液态氟利昂直接使用。

进一步的，所述排气管线Ⅰ和排气管线Ⅱ均通过排气总管与冷凝器连接，在提高各制冷剂回收通路的独立性的前提下，又通过排气总管的设置，便于本系统的布置，即调高本系统的整体性。

进一步的，所述冷凝器为蒸发式冷凝器。

进一步的，所述吸气管线和排气总管上均设置有压力传感器和二阀组。

进一步的，所述进口截止阀Ⅰ、出口截止阀Ⅰ、进口截止阀Ⅱ及出口截止阀Ⅱ均为角阀。

对于本技术方案，根据实际的制冷量需求，可设置多套制冷系统，以满足实际需求，例如：对于-10℃制冷剂的工作系统，可设置两套制冷系统，在制冷的同时，另一回收通路可以实现对制冷剂的回收。

在本技术方案中，各设备涉及的工作原理/作用为：

吸气缓冲罐：收集和暂存气态氟利昂；

压缩机：将吸气缓冲罐内收集和暂存的气态氟利昂转为高压、高温的气态氟利昂；同时，该气态氟利昂中含有来自压缩机的润滑油，形成气油混合物；

冷却器：将气油混合物冷却，转为液态混合物；

油分离器：将液态混合物中的液态氟利昂转为气态，从油分离器的出气口排出，而分离出来的液态润滑油再次用于机械运动润滑，比如：输送至吸气缓冲罐，然后，再用于压缩机；

蒸发式冷凝器：将自油分离器排出的气态氟利昂转为液态氟利昂，后可直接使用。

本技术方案中涉及 “工位前侧”、“上”等位置关系，是根据实际使用状态下的情况而定义的，为本技术领域内的常规用语，也是本领域术人员在实际使用过程中的常规用语。

采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

一、本实用新型基于已有的制冷系统，即在充分利用现有机组设备的基础上，新增一套与现有机组设备之间呈并联设置的机组设备，通过管线的切换和控制，在保证制冷系统连续运行的同时，实现制冷剂的回收（回收率可达95%以上），避免造成制冷剂的无用损耗和浪费，进而降低制冷剂消耗成本；

二、本实用新型充分利用已有的机组设备，布置简单，投资小，涉及的工艺易操作和控制，打破了传统的多级冷凝回收工艺，极大避免了制冷剂的排放，减轻废气造成的环保压力和温室效应。

附图说明

图1为本实用新型涉及的工作原理示意图（一）；

图2为本实用新型涉及的工作原理示意图（二）；

图中，1、蒸发器，2、压缩机Ⅰ，3、油分离器Ⅰ，4、压缩机Ⅱ，5、油分离器Ⅱ，6、冷凝器，7、吸气缓冲罐，8、吸气管线，9、输送管Ⅰ，10、进口截止阀Ⅰ，11、排气管线Ⅰ，12、出口截止阀Ⅰ，13、输送管Ⅱ，14、进口截止阀Ⅱ，15、排气管线Ⅱ，16、出口截止阀Ⅱ，17、回收管线Ⅰ，18、回收管线Ⅱ，19、回收阀Ⅰ，20、回收阀Ⅱ，21、液态冷凝剂储罐，22、排气总管，23、压力传感器，24、二阀组。

具体实施方式

下面通过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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示：一种可回收冷凝剂的制冷系统，包括两条制冷剂工作的循环通路，一条循环通路A包括蒸发器1、压缩机Ⅰ2、油分离器Ⅰ3和冷凝器6，其中，蒸发器1与压缩机Ⅰ2之间设置有吸气缓冲罐7，蒸发器1的制冷剂蒸汽出口通过吸气管线8与吸气缓冲罐7的进口连接，吸气缓冲罐7的出口通过输送管Ⅰ9与压缩机Ⅰ2的吸气口连接，压缩机Ⅰ2的排气口与油分离器Ⅰ3的进口连接，油分离器Ⅰ3的出气口与冷凝器6连接，冷凝器6与蒸发器1连接，蒸发器1、吸气缓冲罐7、压缩机Ⅰ2、油分离器Ⅰ3、冷凝器6及蒸发器1之间形成制冷剂工作的循环通路A。此外，输送管Ⅰ9上设置有进口截止阀Ⅰ10，油分离器Ⅰ3与冷凝器6的排气管线Ⅰ11上设置有出口截止阀Ⅰ12；

另一条循环通路B包括压缩机Ⅱ4和油分离器Ⅱ5，且两条循环通路共用同一套蒸发器1、吸气缓冲罐7和冷凝器6，即吸气缓冲罐7设置在压缩机Ⅱ4的工位前侧，吸气缓冲罐7的出口通过输送管Ⅱ13与压缩机Ⅱ4的吸气口连接，压缩机Ⅱ4的排气口与油分离器Ⅱ5的进口连接，油分离器Ⅱ5的出气口与冷凝器6连接，蒸发器1、吸气缓冲罐7、压缩机Ⅱ4、油分离器Ⅱ5、冷凝器6及蒸发器1之间形成制冷剂工作的循环通路B。此外，输送管Ⅱ13上设置有进口截止阀Ⅱ14，油分离器Ⅱ5与冷凝器6的排气管线Ⅱ15上设置有出口截止阀Ⅱ16；

油分离器Ⅰ3的出液口通过回收管线Ⅰ17与吸气缓冲罐7的回收口连接，油分离器Ⅱ5的出液口通过回收管线Ⅱ18与吸气缓冲罐7的回收口连接；回收管线Ⅰ17上设置有回收阀Ⅰ19，回收管线Ⅱ18上设置有回收阀Ⅱ20。

在本制冷系统工作时，可调整制冷剂的两条循环通路同时工作，即使对应的两套机组为并联连接（其中，机组A#包括压缩机Ⅰ2和油分离器Ⅰ3；机组B#包括压缩机Ⅱ4和油分离器Ⅱ5），进而增加制冷量，提高制冷系统的工作效率。

当要对机组A#补加润滑油、更换润滑油和/或检修时，需对制冷剂进行排空，这就造成制冷剂的无用损耗和浪费，进而降低制冷剂消耗成本，为此，本实施例可以进行如下操作：

1、关闭输送管Ⅰ9上的进口截止阀Ⅰ10和排气管线Ⅰ11上的出口截止阀Ⅰ12，即将机组A#切除至本制冷系统外；

2、打开回收管线Ⅰ17上的回收阀Ⅰ19；

3、通过机组B#的运行，将机组A#内的制冷剂气体不断抽至吸气缓冲罐7中，然后经循环通路B处理，后储存或者直接用于蒸发器1；

4、当机组A#内的制冷剂回收完毕后，关闭回收阀Ⅰ19，打开油分离器上的注油阀，直接对机组A#进行补加、更换和/或检修。从而解决了机组检修勤或油分离器加油或补油时，需要制冷剂排空的问题。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例对于回收的制冷剂、管线控制等做进一步的处理，以对本技术方案做进一步的说明。

此外，冷凝器6与蒸发器1之间有液态冷凝剂储罐21，其中，液态冷凝剂储罐21与也可与其他用户端连接，即将回收的液态氟利昂直接使用。其中，冷凝器6为蒸发式冷凝器6；

排气管线Ⅰ11和排气管线Ⅱ15均通过排气总管22与冷凝器6连接，在提高各制冷剂回收通路的独立性的前提下，又通过排气总管22的设置，便于本系统的布置，即调高本系统的整体性。

吸气管线8和排气总管22上均设置有压力传感器23和二阀组24，进口截止阀Ⅰ10、出口截止阀Ⅰ12、进口截止阀Ⅱ14及出口截止阀Ⅱ16均为角阀，提高本制冷系统各管线的可控性，进而间接的保证本制冷系统在制冷或/和冷凝剂回收工艺的可调控性和稳定性。

实施例3

在实施例1-2的基础上，本实施例可根据实际的制冷量需求，如：对于-10℃制冷系统，可设置两套制冷系统，在满足制冷量需求的同时，实现冷凝剂-氟利昂的回收。

如图2所示：其中，包括机组A#、机组B#、机组C#和机组D#，同样，在制冷系统工作时，可调整制冷剂的四条循环通路同时工作，即使对应的两套机组为并联连接，机组A#与机组B#为并联设置，机组C#与机组D#为并联设置，进而提高制冷系统的工作效率。

在需要对机组A#、机组B#、机组C#或机组D#补加润滑油、更换润滑油和/或检修时，做实施例1中的操作，顺利实现机组内制冷剂的回收，有效解决了机组检修、油分补油等情形下的排空问题。

在该制冷系统的设置下，4套机组可减少约2.5吨的制冷剂损失，同时可节约外购制冷剂约7.7万元。

Claims (6)

1.一种可回收冷凝剂的制冷系统，其特征在于：包括蒸发器（1）、压缩机Ⅰ（2）、油分离器Ⅰ（3）、压缩机Ⅱ（4）、油分离器Ⅱ（5）和冷凝器（6），压缩机Ⅰ（2）和压缩机Ⅱ（4）的工位前侧设置有吸气缓冲罐（7），蒸发器（1）的制冷剂蒸汽出口通过吸气管线（8）与吸气缓冲罐（7）的进口连接；

吸气缓冲罐（7）的出口通过输送管Ⅰ（9）与压缩机Ⅰ（2）的吸气口连接，压缩机Ⅰ（2）的排气口与油分离器Ⅰ（3）的进口连接，油分离器Ⅰ（3）的出气口与冷凝器（6）连接，冷凝器（6）与蒸发器（1）连接，蒸发器（1）、吸气缓冲罐（7）、压缩机Ⅰ（2）、油分离器Ⅰ（3）、冷凝器（6）及蒸发器（1）之间形成制冷剂工作的循环通路；输送管Ⅰ（9）上设置有进口截止阀Ⅰ（10），油分离器Ⅰ（3）与冷凝器（6）的排气管线Ⅰ（11）上设置有出口截止阀Ⅰ（12）；

吸气缓冲罐（7）的出口通过输送管Ⅱ（13）与压缩机Ⅱ（4）的吸气口连接，压缩机Ⅱ（4）的排气口与油分离器Ⅱ（5）的进口连接，油分离器Ⅱ（5）的出气口与冷凝器（6）连接，蒸发器（1）、吸气缓冲罐（7）、压缩机Ⅱ（4）、油分离器Ⅱ（5）、冷凝器（6）及蒸发器（1）之间形成制冷剂工作的另一循环通路；输送管Ⅱ（13）上设置有进口截止阀Ⅱ（14），油分离器Ⅱ（5）与冷凝器（6）的排气管线Ⅱ（15）上设置有出口截止阀Ⅱ（16）；

油分离器Ⅰ（3）的出液口通过回收管线Ⅰ（17）与吸气缓冲罐（7）的回收口连接，油分离器Ⅱ（5）的出液口通过回收管线Ⅱ（18）与吸气缓冲罐（7）的回收口连接；回收管线Ⅰ（17）上设置有回收阀Ⅰ（19），回收管线Ⅱ（18）上设置有回收阀Ⅱ（20）。

2.根据权利要求1所述的可回收冷凝剂的制冷系统，其特征在于：所述冷凝器（6）与蒸发器（1）之间有液态冷凝剂储罐（21）。

3.根据权利要求1或2所述的可回收冷凝剂的制冷系统，其特征在于：所述排气管线Ⅰ（11）和排气管线Ⅱ（15）均通过排气总管（22）与冷凝器（6）连接。

4.根据权利要求3所述的可回收冷凝剂的制冷系统，其特征在于：所述冷凝器（6）为蒸发式冷凝器（6）。

5.根据权利要求1所述的可回收冷凝剂的制冷系统，其特征在于：所述吸气管线（8）和排气总管（22）上均设置有压力传感器（23）和二阀组（24）。

6.根据权利要求1所述的可回收冷凝剂的制冷系统，其特征在于：所述进口截止阀Ⅰ（10）、出口截止阀Ⅰ（12）、进口截止阀Ⅱ（14）及出口截止阀Ⅱ（16）均为角阀。

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