專利名稱：氣液分離換熱回氣調節(jié)站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣液分離換熱回氣調節(jié)站，尤其是一種超低溫冷庫用氣液 分離換熱回氣調節(jié)站，屬于氣液分離調節(jié)站結構技術領域。二、 背景技術目前，高于-36"C制冷幾乎是用氨做制冷劑，國內-6(TC金槍魚貯存庫百分 之百是由日本全套引進，都是采用氟利昂復疊式制冷系統(tǒng)，是采用R-22和R-23 兩種制冷系統(tǒng)，最大缺點是氟利昂破壞大氣臭氧層，國際國內即將停止生產與 使用。尚沒有氨系統(tǒng)超低溫的先例，用氨做制冷劑，對大氣臭氧層無破壞作用。三、 發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于，提供一種實現(xiàn)超低溫冷庫的氣液分離換熱回氣調節(jié)， 結構設計先進合理，制冷劑對大氣臭氧層無破壞作用的超低溫冷庫用氣液分 離換熱回氣調節(jié)站。本發(fā)明的超低溫冷庫用氣液分離換熱回氣調節(jié)站，特殊之處在于，內部 設有下部高效換熱管32、上部高效換熱管40，中間為換熱管間39，外部分別 通過-6(TC蒸發(fā)器回氣管31、單機冷凍機吸氣管36、氨貯液器來液管37、去 R717液體調節(jié)站管38與低溫蒸發(fā)器l、單機冷凍機4、氨貯液器ll、氨液體 調節(jié)站8連通，由固定隔板33、封頭34、固定螺栓35、隔板41固定；本發(fā)明的氣液分離換熱回氣調節(jié)站應用于超低溫冷庫，用氨做制冷劑， 冷庫采用雙室結構，外面為準備室，里面貯存庫，貯存庫設低溫蒸發(fā)器l，準 備室設次低溫蒸發(fā)器5，低溫蒸發(fā)器1輸出端經氨回氣調節(jié)站2連通氣液分離 換熱回氣調節(jié)站3進行氣液分離，氣液分離換熱回氣調節(jié)站3輸出端連通單 機冷凍機4進行一級壓縮排氣，單機冷凍機4輸出端連通低壓循環(huán)桶6輸入 端使壓縮后的熱氨氣體進入低壓循環(huán)桶，低壓循環(huán)桶6液體輸出端由液泵12 連通次低溫蒸發(fā)器5輸入端，將低壓循環(huán)桶6分離的液體氨送回次低溫蒸發(fā) 器5進行制冷，次低溫蒸發(fā)器5輸出端連通低壓循環(huán)桶6輸入端，使次低溫 蒸發(fā)器5輸出的混合氣液與單機冷凍機4輸出的壓縮后熱氨氣體相遇冷卻， 進入低壓循環(huán)桶6，低壓循環(huán)桶6實現(xiàn)氣液分離，低溫蒸發(fā)器1熱氨融霜回液 由液體調節(jié)站8進低壓循環(huán)桶6輸入端；氣液分離換熱回氣調節(jié)站3輸出端還通過氨液體調節(jié)站8連通低溫蒸發(fā) 器l，用于調節(jié)低溫蒸發(fā)器l的氨供液量大小；低壓循環(huán)桶6氣體輸出端連通雙機冷凍機7，將低壓循環(huán)桶6分離后的氣 體經雙機冷凍機7進行二級壓縮，雙機冷凍機7連通至中間冷卻器9，排出高溫氨氣進入中間冷卻器9冷卻，冷卻后的氣體再進入雙機冷凍機7進行三級 壓縮，雙機冷凍機7的氣體輸出端連通至油分離器13，低溫蒸發(fā)器1熱氨融 霜從油分離器13連通進入氣液分離換熱回氣調節(jié)站3，由氣液分離換熱回氣 調節(jié)站3連通進入低溫蒸發(fā)器1每一路，油分離器13輸出端連通至蒸發(fā)冷卻 器10，蒸發(fā)冷卻器10輸出端連通至氨貯液器11，使排出的高溫氣體進入蒸 發(fā)冷卻器IO，由氣體冷卻后變成液態(tài)氨，液體氨進入氨貯液器ll;氨貯液器11輸出端分別連通氣液分離換熱回氣調節(jié)站3、低壓循環(huán)桶6、 中間冷卻器9。所述冷庫采用雙室結構，外面為準備室-29°C -31°C，里面貯存庫-59 °C -61°C，溫差-28°C -32°C，貯存庫四周頂棚與地面處的保溫層，采用厚 度為400-600mm聚氨脂，為了防止聚氨脂在-60'C裂開，每次噴聚氨脂厚度 50mm，冷卻收縮后再噴另一層；所述單機冷凍機4、雙機冷凍機7組成一個三級制壓縮系統(tǒng)，達到-60°C 和-30。C時兩個低溫，采用三級制冷，將第一級壓縮冷凍機排出熱氨冷卻，經 雙機制冷壓縮冷卻變成液態(tài)氨；所述氣液分離換熱回氣調節(jié)站3進行氣液分離，液體R717換熱，R717氣 體調節(jié)三項功能，液體調節(jié)站8為低溫R717液體調節(jié)站，將氣液分離換熱回 氣調節(jié)站3出來的R717分配去低溫蒸發(fā)器1吊頂排管每一路；所述低溫蒸發(fā)器1采用R717吊頂排管，每一層吊頂排管為頂端相互交錯、 平行排列的雙路蒸發(fā)管，蒸發(fā)管按照設計需要的冷凍量均勻排列為若干層，2 倍的層數(shù)即為排管路數(shù)，每一路單獨連接到氨液體調節(jié)站8，可以單獨調節(jié)低 溫蒸發(fā)器1每一路吊頂排管的氨供液量大?。恢谱靼惭b氣液分離換熱回氣調節(jié)站3，低溫液態(tài)氨進入-6(TC貯存庫的制 冷無縫鋼管吊頂排管內，-6(TC吊頂排管共4層8路進液氨，經過一定行程， 吸熱蒸發(fā)達到終點，進氣液分離換熱回氣調節(jié)站3，由液態(tài)氨蒸發(fā)變成95%以 上氣態(tài)氨，吸收庫內熱量，降低庫內溫度；-6(TC貯存庫出來低溫氨氣和少量 液滴，進入氣液分離換熱器管間39，由于體積增大，氣體流速減慢，氣氨中 夾帶液滴分離下來落在氣液分離換熱回氣調節(jié)站3下部；從氨貯液器11來液態(tài)氨經管37進入下部高效換熱管32內，降落在氣液 分離換熱器下部液態(tài)氨，在絕對壓力0. 18-0. 15MPa蒸發(fā)，換熱管32內液態(tài) 氨得到降溫，降溫后液態(tài)氨又進入上部高效換熱管40內，從-60。C貯存庫出 來低溫氣體及少量液滴進入換熱管間39,又給高效換熱管40內液態(tài)氨再降溫， 經過降溫，低溫液態(tài)氨從管38進入液態(tài)氨調節(jié)站8，分配到-6(TC吊頂排管每 一路管中，進行吸熱蒸發(fā)降溫；氣液分離換熱回氣調節(jié)站3既降溫換熱又起 到氣液分離和回氣調節(jié)站的作用，保證一級壓縮冷凍機正常運行。所述中間冷卻器9進行二級壓縮熱R717氣體冷卻，蒸發(fā)冷卻器10將三級壓縮R717氣體冷卻成液體，低壓循環(huán)桶6實現(xiàn)一級壓縮熱R717氣體冷卻 和準備室次低溫蒸發(fā)器5吊頂排管氣液分離，液泵12保證準備室吊頂排管液 體R717正常循環(huán)制冷；所述-60°。/-30°。電動保溫庫門，包括-6(TC貯存庫電動冷庫門、-3(TC準 備室電動冷庫門，兩個冷庫門在進出任何一個門的同時另一個門處于關閉狀 態(tài)；-6(TC貯存庫電動冷庫門主要功能是進出-6(TC貯存庫的重要設備，是保 證-6(TC貯存庫冷量不跑到準備室內，進出-6(TC貯存庫隨時關門，減少冷量 損失。-3(TC準備室電動冷庫門，它是進出-30。C準備室重要設備，主要功能 是保證-3(TC準備室冷量不跑到室外環(huán)境中，減少冷量損失。要想進-6(TC貯 存庫中，必須先打開-3(TC準備室電動門，進入準備室后關門，再打開-60'C 貯存庫電動門，進入關門。出來-60'C貯存庫時先打開-6(TC電動門出來后關 門，再打開-3(TC電動門出來關門。只有按這個程序進出-6(TC貯存庫，冷量 損失小，節(jié)約了用電。所述油分離器13的中部設有進氣口 21，上部設有將分離后的高溫氣 態(tài)氨通入蒸發(fā)冷卻器10的出氣口 22，進氣口 21與出氣口 22之間設有 阻隔氣態(tài)氨中霧狀油滴的不銹鋼絲網23，下部設有將分離下來的油放出 的放油口 24;分離原理如下三級壓縮高溫氣態(tài)氨從進氣口 21進入油分離 器13，由于分離器體積大，氣體流速減慢，氣態(tài)氨中夾帶霧狀油滴進入不銹 鋼絲網23，經過不銹鋼網阻隔氣態(tài)氨中霧狀油滴就分離下來，落在油分離器 下部，達到分離油效果，分離下來的油從放油口24放出，分離后的高溫氣態(tài) 氨從出氣口 22進入蒸發(fā)冷卻器。本發(fā)明的超低溫冷庫用氣液分離換熱回氣調節(jié)站，實現(xiàn)超低溫冷庫的氣 液分離換熱回氣調節(jié)，結構設計先進合理，冷庫內溫度平穩(wěn)，庫溫波動小， 干耗小，制作簡單，不需要維修保養(yǎng)；冷庫三級壓縮工藝解決了冷凍機在蒸 發(fā)溫度-70。C工況下效率低、根本無法將儲存庫降至-60。C的難題。四

圖l:油分離器13結構示意圖；圖2:冷庫雙室結構采用的低溫蒸發(fā)器l、次低溫蒸發(fā)器5分布示意圖；圖3:圖2的俯視圖；圖4:圖2的A-A剖視圖；圖5:低溫蒸發(fā)器l分布主視圖；圖6:圖5的俯視圖；圖7:本發(fā)明實施例氣液分離換熱回氣調節(jié)站3結構示意圖； 圖8:本發(fā)明實施例超低溫冷庫結構示意圖。圖中，低溫蒸發(fā)器l、氨回氣調節(jié)站2、氣液分離換熱回氣調節(jié)站3、單機冷凍機4、次低溫蒸發(fā)器5、低壓循環(huán)桶6、雙機冷凍機7、氨液體調節(jié)站8、中間冷卻器9、蒸發(fā)冷卻器10、氨貯液器11、液泵12、油分離器13、進氣 口21、出氣口22、不銹鋼絲網23、放油口24、 -60。C蒸發(fā)器回氣管31、 下部高效換熱管32、固定隔板33、封頭34、固定螺栓35、單機冷凍機吸氣 管36、氨貯液器來液管37、去R717液體調節(jié)站管38、換熱管間39、上部高 效換熱管40、隔板41。 五具體實施方式
以下參照附圖，給出本發(fā)明的具體實施方式
，用來對本發(fā)明的構成進行進 一步說明。 實施例國際上金槍魚庫溫分三種-50°C、 _55°C、 -60°C，按國際最先進金槍魚 庫溫為-6(TC研制貯存庫，采用R717做為-6(TC金槍魚貯存庫的制冷劑，_60 。C金槍魚貯存庫四周頂棚與地面處的保溫層，采用厚度為450mm聚氨脂，為 了防止聚氨脂在-60度裂開，每次噴聚氨脂厚度50mm，冷卻收縮后再噴另一 層；冷庫采用雙室結構，外面為準備室-30°C，里面貯存庫-60°C，溫差-3(TC。(1) -60'C工質(氨)吊頂排管采用R717制冷系統(tǒng)，達到-6(TC低溫貯存效果。我們設計-6(TC吊頂排管， 改變了傳統(tǒng)制作工藝，橫向直徑38x2. 5無縫鋼管間距110mm，縱向間距138mm， 每一路蒸發(fā)盤管長200m，始端進液態(tài)氨，吸熱蒸發(fā)末端變氣態(tài)氨。 一個吊頂 排管共8路，< 38x2. 5無縫鋼管1600m， -6(TC貯存庫面積與-60°C吊頂排管 換熱面積比為l: 2.90。見圖6，低溫液態(tài)氨從A、 B兩端進入C38x2.5 (mm)制冷專用無縫鋼管 內，-6CTC吊頂排管共4層8路進液態(tài)氨，每一路經過200m行程，吸熱蒸發(fā) 達到終點C、 D。 一組-6(TC吊頂排管共4層8路進氣液分離換熱回氣調節(jié)站， 由液態(tài)氨蒸發(fā)變成95%以上的氣態(tài)氨，吸收庫內熱量，降低庫內溫度。(2) 氣液分離換熱回氣調節(jié)站見圖7，制作安裝直徑273mm氣液分離換熱回氣調節(jié)站3， -6(TC貯存庫 出來低溫氨氣和少量液滴，進入氣液分離換熱器管間39，由于體積增大，氣 體流速減慢，氣氨中夾帶液滴分離下來落在氣液分離換熱器下部。從氨貯液器11來液態(tài)氨經管37進入高效換熱管32下半部管內，降落在 氣液分離換熱器下部液態(tài)氨，在絕對壓力0. 18-0. 15MPa蒸發(fā)，換熱管32內 液態(tài)氨得到降溫，降溫后液態(tài)氨又進入上半部高效換熱管40內，從-60。C貯 存庫出來低溫氣體及少量液滴進入換熱管間，又給高效換熱管40內液態(tài)氨再 降溫，經過降溫，低溫液態(tài)氨從管38進入R717液體調節(jié)站8，分配到-60°C 吊頂排管每一路管中，進行吸熱蒸發(fā)降溫。氣液分離換熱回氣調節(jié)站即降溫 換熱又起到氣液分離和回氣調節(jié)站的作用，保證一級壓縮冷凍機正常運行。(3) 三級壓縮制冷三級制冷是用一臺單機制冷壓縮機和一臺雙機制冷壓縮機，來完成-60。C 和-30。C兩個庫溫，實際上就是一臺單機制冷壓縮機制冷到-6(TC，由于在蒸 發(fā)溫度-70。C，蒸發(fā)絕對壓力0.18-0. 15MPa (真空表壓0. 082-0. 085MPa)范 圍內，冷凍機排氣量小，排氣溫度低，排出氣體進入低壓循環(huán)桶，對雙機制 冷機利大于弊，特別是夏天彌補雙機壓縮機二級進氣壓力低，無法解決的問 題，而且提高雙機制冷量。由于準備室溫度-30°C，目前冷凍機高低壓級容積 配比l: 3，無法改變冷凍機，但我們將-6(TC制冷系統(tǒng)單機排出的氣體，補充 到雙機冷凍機一級進氣，我們提高雙機一級吸氣壓力，同時又提高雙機二級 吸氣壓力，降低壓縮比，雙機二級排氣溫度大幅度下降，制冷量也就提高， 耗能也就降下來，雙機制冷壓縮機運行在一個理想的工藝范圍內，三級制冷 將-6(TC和-3(TC兩個溫區(qū)有機結合在一起，優(yōu)勢互補，更具創(chuàng)新性。三級制冷解決了我國制造冷凍機在蒸發(fā)溫度-7(TC工況下，根本無法將金 槍魚儲存庫降至-6(TC的難題，這一難題的突破，為我國冷凍機制造企業(yè)進入 -6(TC金槍魚儲存庫制冷領域提供了機遇。 (4)制冷劑R717在國內首創(chuàng)利用制冷劑R717，將金槍魚貯存庫降溫-6(TC,價廉的制冷劑 R717制冷系統(tǒng)取代世界上大都采用氟利昂復疊式制冷裝置，投資少，普及面 廣，替代進口，環(huán)保性好，填補國內空白。-6(TC貯存庫制冷原理液氨在-60。C吊頂排管中由液態(tài)吸引庫房內熱量變成氣態(tài)氨，rt低庫內溫 度，氣態(tài)氨經過氨回氣調節(jié)站，進入氣液分離換熱回氣調節(jié)站，將氣體中帶 液態(tài)氨分離下來，液態(tài)氨蒸發(fā)又將氣液分離器管中液氨降溫，降低進入庫房 -60。C吊頂排管氨液的溫度，氣態(tài)氨進入單機(一級)制冷壓縮機，蒸發(fā)絕對 壓力0. 18 0. 15MPa (真空表表壓0. 082 0. 085 MPa)，經過單機壓縮機一級 壓縮排氣(表壓)-0.01 0.01Mpa，壓縮后熱氨氣體進入低壓循環(huán)桶6，與準 備室(-30 "C)吊頂排管輸出混合氣液相遇冷卻，氣液在低壓循環(huán)桶6分離后 氣體經雙機冷凍機7壓縮，液體氨由液泵12又送回準備室(-30 "C)吊頂排管 制冷；雙機冷凍機7排出高溫氨氣進入中間冷卻器9冷卻，氣體再進入雙機 冷凍機7進行三級壓縮，排出的高溫氣體進入油分離器，將氣態(tài)氨中夾帶的 冷凍機油分離下來，高溫氣態(tài)氨再進入蒸發(fā)冷卻器10，由氣體冷卻后變成液 態(tài)氨，液體氨進入氨貯液器11;從氨貯液器出來進入氣液分離換熱回氣調節(jié) 站3內，進入-6(TC金槍魚吊頂排管，整個制冷過程由一臺單機和一臺雙機制 冷壓縮機來完成，關鍵是雙機壓縮機一級吸氣表壓控制在-0. 01 0. 01 MPa范 圍內，這樣能夠提高單機制冷壓縮機效率。主要技術參數(shù)及規(guī)格參數(shù)名稱技術參數(shù)入貨量8000kg/日(入庫貨溫度-35。C)吊頂排管蒸發(fā)壓力(絕對壓力)0. 18 0. 15MPa一級排氣壓力(表壓)-O. 01 0. OlMPa二級排氣壓力(表壓)0. 2 0. 3MPa三級排氣壓力(表壓)1. 5MPa以下金槍魚貯存庫溫度-60。C士1準備室溫度-30°C±1蒸發(fā)溫度-70 °C冷凝方式水制冷劑R717-6(TC貯存庫保溫層45(^-3(TC貯存庫保溫層180mm電源380V*50Hz本發(fā)明實施例超低溫冷庫具有以下技術特點1、 低溫蒸發(fā)器1吊頂排管，結構合理易推行，人工每30天掃一次霜，每年熱氣體R717融一次霜，庫內溫度平穩(wěn)，庫溫波動小，也就是一個-60°C 的恒溫，干耗小，制作簡單，百分之百采用國產原材料，不需要維修保養(yǎng)； 而由日本引進-6(TC復疊制冷裝置，每天吊頂冷風機需電溶霜45分鐘，溫度 升高1(TC左右，庫溫變化較大，干耗大;這一套-6(TC工質R717制冷工藝， 適合建大、中、小各種-60'C金槍魚及同類食品貯存庫；2、 -ecrc工質(氨)氣液分離換熱回氣調節(jié)站3，即氣液分離器，液體 R717換熱器，R717氣體調節(jié)站于一身，體積小、效率高、解決三種設備龐大 的缺點、安裝方便簡單，節(jié)約大量原材料，降低成本，提高市場競爭力；3、 三級壓縮工藝解決了我國制造冷凍機在蒸發(fā)溫度-7(TC工況下，根 本無法將金槍魚儲存庫降至-6(TC的難題，這一難題突破，為我國冷凍機制造 企業(yè)進入-60°C金槍魚儲存庫制冷設備提供了機遇，三級壓縮工藝達到了兩個 效果(-60。C和-30。C);4、 結束由日本獨占我國-6(TC金槍魚儲存庫制冷設備市場，三級壓縮制 冷工藝與-60。C工質(氨)吊頂排管相結合，用電小， 一臺4AV-12.5制冷壓 縮機，在24小時不停運行中，蒸發(fā)溫度-7(TC工況下， 一級壓縮制冷耗電小 于190瓦千小時。
權利要求
1、氣液分離換熱回氣調節(jié)站，特征在于，內部設有下部高效換熱管(32)、上部高效換熱管(40)，管與管之間為換熱管間(39)，外部分別通過-60℃蒸發(fā)器回氣管(31)、單機冷凍機吸氣管(36)、氨貯液器來液管(37)、去R717液體調節(jié)站管(38)與低溫蒸發(fā)器(1)、單機冷凍機(4)、氨貯液器(11)、氨液體調節(jié)站(8)連通，由固定隔板(33)、封頭(34)、固定螺栓(35)、隔板(41)固定。
2、 按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特征在于，低溫蒸發(fā)器(1)輸 出端經氨回氣調節(jié)站(2)連通氣液分離換熱回氣調節(jié)站(3)，氣液分離換熱 回氣調節(jié)站(3)輸出端連通單機冷凍機(4)，氣液分離換熱回氣調節(jié)站(3) 輸出端通過氨液體調節(jié)站(8)連通低溫蒸發(fā)器(1)。
3、 按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特征在于，所述氣液分離換熱回 氣調節(jié)站(3)進行氣液分離，液體R717換熱，R717氣體調節(jié)三項功能，液 體調節(jié)站(8)為低溫R717液體調節(jié)站，將氣液分離換熱回氣調節(jié)站(3)出 來的R717分配去低溫蒸發(fā)器(1)吊頂排管每一路。
全文摘要
氣液分離換熱回氣調節(jié)站，特征在于，內部設有下部高效換熱管(32)、上部高效換熱管(40)，管與管之間為換熱管間(39)，外部分別通過-60℃蒸發(fā)器回氣管(31)、單機冷凍機吸氣管(36)、氨貯液器來液管(37)、去R717液體調節(jié)站管(38)與低溫蒸發(fā)器(1)、單機冷凍機(4)、氨貯液器(11)、氨液體調節(jié)站(8)連通，由固定隔板(33)、封頭(34)、固定螺栓(35)、隔板(41)固定。
文檔編號F25D13/04GK101240967SQ200810014659
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月26日 優(yōu)先權日2008年2月26日
發(fā)明者牟偉麗, 轟 王, 王豐興 申請人:蓬萊京魯漁業(yè)有限公司