專利名稱：制取過(guò)冷水冰漿的制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制冷系統(tǒng)，是一種制取過(guò)冷水冰漿的制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在目前的制冷系統(tǒng)中，一種冰蓄冷的制冷方式是通過(guò)使水在過(guò)冷器內(nèi)與制冷劑或 載冷劑換熱過(guò)冷，形成冰漿。通常包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)，例如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?為200610051606. 3的實(shí)用新型專利文獻(xiàn)。水循環(huán)制冰漿，需要有過(guò)冷器和蓄冷罐，目前過(guò) 冷器采用列管換熱器或板式換熱器，制冷劑流道與水流道設(shè)置不盡合理，傳熱效率低、均勻 性差，水循環(huán)過(guò)程中的冰核在過(guò)冷器內(nèi)經(jīng)常發(fā)生冰堵塞過(guò)冷器的情況，特別是對(duì)于采用重 力供液的制取過(guò)冷冰漿的制冷系統(tǒng)中，由于重力供液壓差小，供液控制不穩(wěn)定，過(guò)冷器溫度 控制的均勻性差，局部溫度過(guò)低導(dǎo)致在過(guò)冷器中形成冰堵的問(wèn)題。過(guò)冷器的堵塞降低了制 冷周期和效率，同時(shí)還需要頻繁除冰，同時(shí)也能耗較高。另外，制冷劑中含有的潤(rùn)滑油雖然對(duì)壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)是必要的，然而對(duì)冷凝器和蒸發(fā) 器(過(guò)冷器)是不利的，需要回收。目前有采用分離器進(jìn)行油的分離，然而分離效果并不理 想。公開(kāi)號(hào)為1329233A的中國(guó)專利文獻(xiàn)則公開(kāi)了一種“無(wú)損耗循環(huán)利用潤(rùn)滑油的氨制冷系 統(tǒng)”，其潤(rùn)滑油的分離效果好，然而具有復(fù)雜的分離系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)目前的制冷系統(tǒng)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種制取過(guò)冷 水冰漿的制冷系統(tǒng)，這種制冷系統(tǒng)過(guò)冷器不易堵塞，而且制冷效率高、能耗低。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種制取過(guò)冷水冰漿的制冷系統(tǒng)，包括制冷劑循 環(huán)系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)，水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄冷罐和過(guò)冷器，所述過(guò)冷器采用板式換熱器直接 實(shí)現(xiàn)制冷劑和水的換熱，板式換熱器的制冷劑通道壓力降不大于0. 2bar，板式換熱器的水 通道水流速不低于1.8m/s。板式換熱器的流道形狀不限，只需要滿足上述條件，使制冷劑 側(cè)阻力不高于0. 2bar，保證采用重力供液時(shí)制冷劑的流動(dòng)順暢，而板式換熱器的水通道流 速高于1. 8m/s，使水形成湍流，提高換熱效率和傳熱的均勻性，并減少了冰核在過(guò)冷器內(nèi)集 結(jié)積聚的機(jī)率，減少堵塞過(guò)冷器的風(fēng)險(xiǎn)。所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括制冷壓縮機(jī)和所述過(guò)冷 器、低壓循環(huán)貯液器，所述低壓循環(huán)貯液器的安裝高度高于所述過(guò)冷器，利用制冷劑的靜液 柱壓力向所述過(guò)冷器供制冷劑，形成重力供液，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)流程和控制系統(tǒng)。過(guò)冷器中制冷劑的循環(huán)量是制冷負(fù)荷所需制冷劑量的2-3倍。所述的低壓循環(huán)貯液器的液位控制系統(tǒng)為電子膨脹閥和液位傳感器，電子膨脹閥 通過(guò)PID調(diào)節(jié)。所述低壓循環(huán)貯液器的潤(rùn)滑油出油口與一個(gè)引射泵的吸入口相通，所述引射泵安 裝于制冷壓縮機(jī)的高壓氣態(tài)制冷劑循環(huán)管路上以通過(guò)制冷劑引射回油形成回油引射系統(tǒng)， 直接利用制冷壓縮機(jī)產(chǎn)生的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑引射回油，簡(jiǎn)化了回油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，且 在引射同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油與氣態(tài)制冷劑的混合，回油系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。[0009]在所述的過(guò)冷器水循環(huán)進(jìn)出口管路之間裝有微壓差傳感器；在低壓循環(huán)貯液器 和制冷壓縮機(jī)之間的管路上安裝有PM3+EVM+CVQ+CVP電磁組合閥門(PM3為主閥體)；EVM 為開(kāi)關(guān)作用，與制冷壓縮機(jī)同步；CVQ為模擬量根據(jù)過(guò)冷器出水溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)啟度大?。?CVP為蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)防止溫度過(guò)低過(guò)冷器凍結(jié)；制冷壓縮機(jī)高壓氣態(tài)制冷劑出口與所述過(guò) 冷器制冷劑入口之間有管路和PM3+EVM+CVC電磁組合閥門，所述微壓差傳感器連接于控制 器，控制器輸出連接所述PM3+EVM+CVC電磁組合閥門。過(guò)冷器進(jìn)出口有微壓差控制器當(dāng)其 開(kāi)關(guān)量動(dòng)作，壓差過(guò)大則過(guò)冷器有冰堵現(xiàn)象，開(kāi)啟PM3+EVM+CVC(CVC為壓力調(diào)節(jié))熱氣進(jìn) 入過(guò)冷器融冰處理。利用微壓差傳感器和組合閥，可以有效解決冰堵現(xiàn)象，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可罪。在所述水循環(huán)系統(tǒng)中，在蓄冷罐向過(guò)冷器供水管路上安裝有冰核過(guò)濾器，在由過(guò) 冷器向蓄冷罐供過(guò)冷水的通道上安裝有過(guò)冷消除裝置，避免冰核進(jìn)入過(guò)冷器堵塞過(guò)冷器通 道，保證過(guò)冷器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在所述的蓄冷罐與過(guò)冷器之間的供水管路上還并聯(lián)有一個(gè)預(yù)熱器和旁通閥，用于 控制過(guò)冷器進(jìn)水溫度為0. 5°C。所述預(yù)熱器熱源側(cè)連接在制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器和回 熱器之間，以液態(tài)制冷劑作為所述預(yù)熱器熱源，以提高系統(tǒng)節(jié)能效果。本實(shí)用新型的這種制取過(guò)冷水冰漿的制冷系統(tǒng)，過(guò)冷器不易堵塞，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，且制冷效率高、能耗低。

圖1為本實(shí)用新型的制取過(guò)冷水冰漿的制冷系統(tǒng)原理圖。圖中1制冷壓縮機(jī)，2水冷冷凝器，3引射泵，4過(guò)冷器，5低壓循環(huán)貯液器， 6微壓差傳感器，7冰核過(guò)濾器，8貯液回?zé)崞鳎?預(yù)熱器，10過(guò)冷消除裝置，11蓄冷罐， 12PM3+EVM+CVQ+CVP 電磁組合閥，13PM3+EVM+CVC 電磁組合閥。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示是一種制取過(guò)冷水冰漿的制冷系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)。水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄冷罐11和過(guò)冷器4，在蓄冷罐11向過(guò)冷器4供水管路上安裝有 冰核過(guò)濾器7，在由過(guò)冷器4向蓄冷罐11供過(guò)冷水的通道上安裝有過(guò)冷消除裝置10，在蓄 冷罐11與過(guò)冷器4之間的供水管路上還并聯(lián)有一個(gè)預(yù)熱器9和三通閥形成的旁通閥，用于 控制過(guò)冷器進(jìn)水溫度和用于融冰除冰。制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括制冷壓縮機(jī)1以對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮形成高溫高壓制冷劑，和 對(duì)高溫高壓制冷劑進(jìn)行除熱冷凝的水冷冷凝器2，以及預(yù)熱器9，經(jīng)過(guò)冷凝后的液態(tài)制冷劑 作為預(yù)熱器的熱源。還包括貯液回?zé)崞?以實(shí)現(xiàn)液態(tài)制冷劑與氣態(tài)制冷劑換熱，使氣態(tài)制 冷劑升溫和使液態(tài)制冷劑降溫，以及實(shí)現(xiàn)制冷劑氣液分離和潤(rùn)滑油分離回收的低壓循環(huán)貯 液器5，和實(shí)現(xiàn)制冷劑與水換熱的過(guò)冷器4。過(guò)冷器4采用板式換熱器直接實(shí)現(xiàn)制冷劑和水的換熱，板式換熱器的制冷劑通道 為寬通道，要保證其壓力降不大于0. 2bar，板式換熱器的水通道為窄通道使水流速不低于1. 8m/s ；低壓循環(huán)貯液器5的安裝高度高于過(guò)冷器4，利用制冷劑的靜液柱壓力向過(guò)冷器供 制冷劑，形成重力供液，一般液柱高底不低于1. 5m，過(guò)冷器中制冷劑的循環(huán)量是制冷負(fù)荷所 需制冷劑量的2-3倍。低壓循環(huán)貯液器5的液位控制系統(tǒng)為電子膨脹閥和液位傳感器，電子膨脹閥通過(guò) PID調(diào)節(jié)，以精確控制液位，將液位控制在上下波動(dòng)15mm以內(nèi)(低壓循環(huán)貯液器1/2處)。過(guò)冷器水循環(huán)進(jìn)出口管路之間裝有微壓差傳感器6 ；在低壓循環(huán)貯液器5和制冷 壓縮機(jī)1之間的管路上安裝有PM3+EVM+CVQ+CVP電磁組合閥門12 ；制冷壓縮機(jī)高壓氣態(tài)制 冷劑出口與過(guò)冷器4的制冷劑入口之間有管路連接，且管路上裝有PM3+EVM+CVC電磁組合 閥門13，微壓差傳感器6連接于控制器，控制器輸出連接所述PM3+EVM+CVC電磁組合閥門 13。回收潤(rùn)滑油的油循環(huán)除制冷壓縮機(jī)出口的油分離器外，還包括低壓循環(huán)貯液器5， 以及引射泵3，低壓循環(huán)貯液器的潤(rùn)滑油出油口與一個(gè)引射泵的吸入口相通，引射泵安裝于 制冷壓縮機(jī)1的高壓氣態(tài)制冷劑循環(huán)管路上以通過(guò)制冷劑引射回油形成回油引射系統(tǒng)。工作原理說(shuō)明此制冷系統(tǒng)為制冷劑重力供液制冷系統(tǒng)，低壓循環(huán)貯液器5的液 位控制采用液位傳感器和電子膨脹閥，通過(guò)PID調(diào)節(jié)(比例微分積分調(diào)節(jié))，將液位控制在 上下波動(dòng)15mm以內(nèi)(低壓循環(huán)貯液器1/2處)，在低壓循環(huán)貯液器內(nèi)不但實(shí)現(xiàn)制冷劑的氣 液分離，而且可以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油在制冷劑液面的富集。重力供液的制冷系統(tǒng)采用多倍倍率供 液的方式，供液的循環(huán)倍率為2至3倍，板片換熱器的換熱效率高，系統(tǒng)節(jié)能性好。制冷劑 采用環(huán)保冷媒的R134a制冷劑，因?yàn)榱粼诘蛪貉h(huán)貯液桶的冷凍油比制冷劑輕，富油層在 制冷劑的上面，通過(guò)開(kāi)啟高壓氣態(tài)制冷劑管路上的閥門，高壓氣體利用引射泵3引射低壓 富油層的油回到制冷壓縮機(jī)1。制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度根據(jù)過(guò)冷器4的負(fù)荷通過(guò)制冷壓縮機(jī) 1的吸氣來(lái)調(diào)節(jié)(制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度)。在低壓循環(huán)貯液器5和制冷壓縮機(jī)1之間的管 路上安裝有PM3+EVM+CVQ+CVP電磁組合閥門12。過(guò)冷器4進(jìn)出口有微壓差傳感器6和控制 器，壓差過(guò)大側(cè)過(guò)冷器有冰堵現(xiàn)象，開(kāi)啟PM3+EVM+CVC閥門13熱氣進(jìn)入過(guò)冷器4融冰處理。過(guò)冷器水側(cè)流程為過(guò)濾后的低溫水通過(guò)冰漿泵輸送，通過(guò)分流三通閥門一部分 水經(jīng)預(yù)熱器9加熱，保證混合后的水溫為0. 5°C，預(yù)熱器9作為制冷系統(tǒng)過(guò)冷器，制冷系統(tǒng)更 加節(jié)能，0. 5°C的水再通過(guò)冰核過(guò)濾器7去除微小冰渣，進(jìn)入過(guò)冷器4將水過(guò)冷到-2. 5°C，過(guò) 冷后的水通過(guò)過(guò)冷消除裝置10形成冰漿進(jìn)入蓄冷罐11，未過(guò)冷的水再次循環(huán)。板式換熱器 采用半釬焊防凍換熱器，直接蒸發(fā)制冷劑，過(guò)冷水系統(tǒng)蒸發(fā)溫度-3. 5°C至_5°C，比現(xiàn)有冰 蓄冷蒸發(fā)溫度為_(kāi)9°C高，更節(jié)能。
權(quán)利要求一種制取過(guò)冷水冰漿的制冷系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)，水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄冷罐和過(guò)冷器，所述過(guò)冷器采用板式換熱器直接實(shí)現(xiàn)制冷劑和水的換熱；所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括制冷壓縮機(jī)和所述過(guò)冷器、低壓循環(huán)貯液器，所述低壓循環(huán)貯液器的安裝高度高于所述過(guò)冷器。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于在低壓循環(huán)貯液器和制冷壓縮機(jī)之間 的管路上安裝有PM3+EVM+CVQ+CVP電磁組合閥門。
3.如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于所述的低壓循環(huán)貯液器的液位控制系 統(tǒng)為電子膨脹閥和液位傳感器。
4.如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于所述低壓循環(huán)貯液器的潤(rùn)滑油出油口 與一個(gè)引射泵的吸入口相通，所述引射泵安裝于制冷壓縮機(jī)的高壓氣態(tài)制冷劑循環(huán)管路 上，以通過(guò)制冷劑引射回油形成回油引射系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1至4中之一所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述的過(guò)冷器水循環(huán)進(jìn) 出口管路之間裝有微壓差傳感器；制冷壓縮機(jī)高壓氣態(tài)制冷劑出口與所述過(guò)冷器制冷劑入 口之間有管路連接和裝有PM3+EVM+CVC電磁組合閥門；所述微壓差傳感器連接于控制器， 控制器輸出連接所述PM3+EVM+CVC電磁組合閥門。
6.如權(quán)利要求1至4中之一所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述水循環(huán)系統(tǒng)中，在蓄 冷罐向過(guò)冷器供水管路上安裝有冰核過(guò)濾器，在由過(guò)冷器向蓄冷罐供過(guò)冷水的通道上安裝 有過(guò)冷消除裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述的蓄冷罐與過(guò)冷器之間的供水 管路上還并聯(lián)有一個(gè)預(yù)熱器和旁通閥，用于控制過(guò)冷器進(jìn)水溫度。
8.如權(quán)利要求7所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)熱器熱源側(cè)連接在制冷劑循環(huán) 系統(tǒng)中的冷凝器和回?zé)崞髦g，以液態(tài)制冷劑作為所述預(yù)熱器熱源。
9.如權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述水循環(huán)系統(tǒng)中在蓄冷罐向過(guò)冷 器供水管路上安裝有冰核過(guò)濾器，在由過(guò)冷器向蓄冷罐供過(guò)冷水的通道上安裝有過(guò)冷消除直ο
10.如權(quán)利要求9所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述的蓄冷罐與過(guò)冷器之間的供水 管路上還并聯(lián)有一個(gè)預(yù)熱器和旁通閥，預(yù)熱器熱源側(cè)連接在制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器和 回?zé)崞髦g，以液態(tài)制冷劑作為所述預(yù)熱器熱源。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種制取過(guò)冷水冰漿的制冷系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)，水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄冷罐和過(guò)冷器，所述過(guò)冷器采用板式換熱器直接實(shí)現(xiàn)制冷劑和水的換熱，板式換熱器的制冷劑通道壓力降不大于0.2bar，板式換熱器的水通道水流速不低于1.8m/s；所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括制冷壓縮機(jī)和所述過(guò)冷器、低壓循環(huán)貯液器，所述低壓循環(huán)貯液器的安裝高度高于所述過(guò)冷器，利用制冷劑的靜液柱壓力向所述過(guò)冷器供制冷劑，形成重力供液。這種制冷系統(tǒng)工作穩(wěn)定且更加節(jié)能，制冷效率高。
文檔編號(hào)F25B49/02GK201748729SQ201020110349
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者劉楷, 周國(guó)均 申請(qǐng)人:重慶遠(yuǎn)雄制冷成套設(shè)備有限公司