CN2257739Y - 冷媒回收分馏纯化装置 - Google Patents
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Abstract
涉及一种分馏、冷凝装置，包括蒸馏槽、热泵、增压器、热交换器及分离器，蒸馏槽内设液、气分离板，底部设泄油阀，顶部与增压器热交换器连接，热泵包括设在蒸馏槽内的冷凝器、压缩机、膨胀阀、辅助冷凝器，分离器与热交换器连接，设分离室及浮子室。由于以热泵将热交换器中的冷媒凝结热转至蒸馏槽加热待纯化冷媒，比传统设备省电，而分离室将蒸馏后伴随的空气、水分作有效分离，提高纯化纯度，且不须冷却水，利于现场维修。
Description
本实用新型涉及一种分馏、冷凝装置。
冷媒应用于制冷设备中，而使用后的冷媒在整修管路时，则必需回收，否则排放大气中将污染环境，破坏大自然，因此，须以回收设备将冷媒回收并予以纯化，去除杂质后再重新充填回制冷设备中使用。
传统的回收纯化装置如图1所示，由冷媒蒸馏槽(1)和冷媒热交换器(2)组成，一般以电热器(11)加热蒸馏槽中待纯化的冷媒，冷媒受热气化后导入热交换器(2)中热交换后冷凝为液态，再经过干燥器(3)除去水分后完成纯化。虽然已有的冷媒纯化设备构造简单，但却有下述的缺点：
1)由于冷媒的潜热值很大，蒸馏时以电热器加热须耗费大量能源。
2)待纯化冷媒中的不纯物质通常为冷冻油、水、酸及固体杂质等，其中冷冻油与冷媒的相溶性极佳，当待纯化冷媒中冷冻油含量偏高时，必须将蒸馏槽加热至较高的温度，方能将其中的冷媒蒸馏出来，但此时冷媒与油受热后的泡沫现象，极易造成蒸馏槽上方液-气分离板失效，不纯物随冷媒蒸气逸出，故已有设备中电热器输出功率的控制十分困难。
3)使用水冷式热交换器必须配接冷却水，若在现场回收纯化冰水机(即空调主机)中的冷媒，其操作的便利性显然不理想，且冷却水的温度直接影响纯化的速度，当冷却水温度偏高时，不仅纯化速度减缓，蒸馏槽中的温度也须相对地提高，除了过高的电热器表面温度可能造成冷媒分解劣化外，前述第2点的现象将愈加严重。
4)在蒸馏过程中并无法分离冷媒中的水分，仅靠后端的干燥器过滤，对含水量高的冷媒(如冰水机的热传管破损时)则过滤效果不佳。
本实用新型的目的旨在提供一种对冷媒与水、空气及杂质的分离性能好且耗能低的冷媒回收分馏纯化装置。
本实用新型由蒸馏槽、热泵、增压器、热交换器及分离器组成，蒸馏槽内设一液、气分离板以隔离冷媒因受热沸腾时飞溅的液滴，底部设泄油阀，以排放蒸馏后所残余的冷冻油、酸及固体杂质，在蒸馏槽的导出管经阀门接增压器的进气口，增压器的排气口接热交换器。将热交换器中初步纯化冷媒的凝结热转移至蒸馏槽的热泵其低压侧接热交换器，热泵的冷凝器置于蒸馏槽内，热泵的高压侧接回到热交换器。在热交换器的排出端接分离器。
热泵可由压缩机、冷凝器、辅助冷凝器、膨胀阀组成，热泵的低压侧为压缩机，压缩机的进气端接热交换器，压缩机的出气端接冷凝器，冷凝器的排出端接辅助冷凝器，辅助冷凝器的排出端经膨胀阀接热交换器。
分离器可由分离室和浮子室组成，分离室是一种空气、水和冷媒分离室。分离室的入口接热交换器，分离室的顶部设有液位开关、压力开关和自动控制排气阀，压力开关与自动控制排气阀连接，在分离室的侧面排水口设排水阀，排水阀与液位开关连接，在分离室的底部冷媒泄放口接干燥器，而底部上设抗过流板。浮子室上方设均压管与分离室上部相通，而在浮子室的下方设连通管与分离室底部相通，在浮子室的上方设液位开关，液位开关与分离室下方的干燥器冷媒泄放阀连接。
本实用新型使用增压器抽取蒸馏槽中的冷媒蒸气，可降低蒸馏温度，冷媒不致分解劣化，且维持稳定的蒸发量，确保了蒸馏槽中液、气分离的效果；以热泵将冷媒纯化过程后端热交换器中的冷媒凝结热转移至前端蒸馏槽中加热待纯化的冷媒，比传统设备使用电热器加热蒸馏及使用冷却水冷凝的纯化程序节省2/3的电力，另外，分离器可将蒸馏后伴随的空气及水分作有效的分离，并自动排放。且不须冷却水，利于现场维修工作。
图1为传统的回收纯化设备构造示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3～7为本实用新型的操作流程示意图。
下面结合附图对本实用新型的结构、工作过程作详细说明。
首先请参阅图2，本实用新型主要由蒸馏槽(4)、热泵(5)、增压器(6)、热交换器(7)及分离器(8)构成，其中，蒸馏槽(4)将回收的冷媒(42)以手动阀(43)控制由入口(48)填入后予以加热煮沸，煮沸的冷媒与冷冻油及固体杂质分离。液、气分离板(44)用来隔离受热冷媒于沸腾时所飞溅的液滴，蒸馏后，残余的冷冻油，酸及固体杂质由槽底的泄油阀(41)排放掉。
冷媒自蒸馏槽(4)蒸发后，经手动阀(45)进入增压器(6)(BOOSTER)，增压器即压缩比稍低的压缩机，兼具抽真空的能力，冷媒蒸气被加压至较高的压力及温度状态后，进入热交换器(7)中冷凝为液态，使用增压器的目的有二：其一是降低蒸馏槽中的压力，使待纯化冷媒得以在低温下迅速沸腾蒸发，其二是以增压器抽取蒸馏槽中冷媒蒸气，作为槽中液态冷媒的蒸发的原动力，用增压器稳定的排气量来控制冷媒的蒸发速率，以确保蒸馏槽上方的液、气分离板有效地运作。
热泵(5)将热交换器(7)中初步纯化冷媒的凝结热转移至蒸馏槽(4)中，使待纯化冷媒获得蒸发热。热泵(5)回路中的冷媒是个独立的封闭回路，热交换器(7)对热泵而言是蒸发器，热泵的低压侧热泵系统中的冷媒在热交换器(7)中吸热蒸发后进入压缩机(51)，压缩至高温高压的状态后，进入冷凝器(52)中，此冷凝器的管路是浸泡在蒸馏槽(4)的待纯化冷媒(42)中，用以加热。同时热泵回路内的高温冷媒在冷凝器管内逐步凝结，但由于热泵高压侧所须排放的热为低压侧吸收的热与压缩机耗功之和，故热泵高压侧另设有辅助冷凝器(53)，用以排放压缩机所产生的热能，热泵系统中的冷媒在辅助冷凝器中完全冷凝后，再经膨胀阀(54)回到热交换器(7)中，如此构成热泵(5)的热力循环。
初步纯化的冷媒经热交换器(7)冷凝后进入空气、水与冷媒分离器(8)中，其主体分离室(81)，由于比重不同，空气位于分离室的上层，液体的部分由于水与冷媒的溶解度不高，故分为两层，上层为水。压力开关(89)用来设定适当的压力，当空气累积过多时，分离室的压力上升，压力开关(89)便自动控制排气阀(810)释出空气。排水口位于分离室的侧面，纯化的冷媒则自分离室底部卸出，两者的动作由分离室(81)中的液位开关(85)及浮子室(82)中的液位开关(83)来完成。纯化后的冷媒最后再经干燥器(811)过滤。以确保冷媒的干燥度，而分离室底部抗过流板(812)的设计，是避免冷媒卸出时产生漩涡而将水带出。
为使空气、水、冷媒分离器(8)的自动排水及卸出纯净冷媒的功能得以较清楚的说明，请参阅图3～7，在分离室的侧面为浮子室(82)，浮子室下方由一连通管(821)与分离室(81)底部联结，上方则有一均压管(822)与分离室(81)顶相通，故浮子室(82)中的液体为纯净的冷媒，而分离室(81)中上层液体为水(87)，下层为纯净的冷媒(88)。浮子室中的液位开关(83)控制冷媒泄放阀(84)的动作，分离室的液位开关(85)则负责排气阀(86)的关闭。液位开关(85)的控制方式是浮球到达上限后才驱动电磁阀开启，并靠自保电路直到浮球落到下限才将电磁阀关闭，且液位开关(85)的液位控制范围较液位开关(83)为大，如图3所示，当分离室与浮子室中的两只液位开关均未达上限时，冷媒泄放阀(84)及排水阀(86)均处于关闭状态。 图4中浮子室(82)的液位达到上限， 故液位开关(83)启动冷媒泄放阀(84)，而分离室(81)中的液位尚未达到上限，表示分离室中累积的水量不多，故排水阀(86)不动作。图5显示分离室(81)中的液位达到上限，液位开关(85)驱动排水阀(86)进行排水动作，同时浮子室(82)中的液位尚未落回下限，故冷媒泄放阀(84)仍然保持开启状态。图6中，分离室中的液位尚未落至下限，故排水阀(86)继续排水，而浮子室(82)的液位已落到下限，故冷媒泄放阀(84)关闭。图7中两只液位开关的浮球均落到下限位置，故冷媒泄放阀(84)及排水阀(86)全部关闭。
当冷媒回收纯化完成及空调主机检修完毕后，将本实用新型的手动阀(45)关闭，手动阀(46)开启，并将软管(47)联结至空调主机的维修口，启动本实用新型即可对空调主机进行抽真空作业，最后将完成纯化的冷媒充填回空调主机中。
Claims (4)
1.一种冷媒回收分馏纯化装置，包括蒸馏槽、热交换器，蒸馏槽的导出管接热交换器，在蒸馏槽上部设有液、气分离板，其特征在于
1)在蒸馏槽与热交换器之间设增压器，蒸馏槽的导出管经阀门接增压器的进气口，增压器的排气口接热交换器；
2)设有将热交换器中初步纯化冷媒的凝结热转移至蒸馏槽的热泵，热泵的低压侧接热交换器，热泵的冷凝器置于蒸馏槽内，热泵的高压侧接回到热交换器；
3)在热交换器的排出端接分离器，在蒸馏槽底部泄油口设泄油阀。
2.如权利要求1所述的冷媒回收分馏纯化装置，其特征在于在所说的热泵中，热泵的低压侧为压缩机，压缩机的进气端接热交换器，压缩机的出气端接冷凝器，冷凝器的排出端接辅助冷凝器，辅助冷凝器的排出端经膨胀阀接热交换器。
3.如权利要求1所述的冷媒回收分馏纯化装置，其特征在于所说的分离器包括分离室和浮子室，1)分离室的入口接热交换器，分离室的顶部设有液位开关、压力开关和自动控制排气阀，压力开关与自动控制排气阀连接，在分离室的侧面排水口设排水阀，排水阀与液位开关连接，在分离室的底部冷媒泄放口接干燥器；2)浮子室上方设均压管与分离室上部相通，而在浮子室的下方设连通管与分离室底部相通，在浮子室的上方设液位开关，液位开关与分离室下方的干燥器冷媒泄放阀连接。
4.如权利要求3所述的冷媒回收分馏纯化装置，其特征在于分离室底部上设抗过流板。
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| CN 96210283 CN2257739Y (zh) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | 冷媒回收分馏纯化装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104324512A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-04 | 徐建涛 | 热泵蒸发机组 |
| CN112245955A (zh) * | 2019-07-22 | 2021-01-22 | 苏尔寿管理有限公司 | 用于在包括间接热泵的精馏设备中蒸馏粗组分的工艺 |
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1996
- 1996-05-02 CN CN 96210283 patent/CN2257739Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN104324512A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-04 | 徐建涛 | 热泵蒸发机组 |
| CN104324512B (zh) * | 2014-11-07 | 2016-02-17 | 徐建涛 | 热泵蒸发机组 |
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