氨機製冷三循環裝置製造方法
2023-05-02 22:41:46 1
氨機製冷三循環裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種氨機製冷三循環裝置，由製冷循環裝置、供冷循環裝置、除霜循環裝置構成，製冷循環裝置是由壓縮機、冷凝器、低壓循環桶、冷交換器、熱交換器用管線連接組成；供冷循環裝置是由冷媒儲罐、冷交換器、冷媒泵、分配站、冷庫及車間蒸發器依次用管線連接組成；除霜循環裝置是由蓄熱冷媒儲罐、熱交換器、融霜泵、分配站、冷庫及車間蒸發器用管線連接組成；製冷循環裝置中循環的製冷劑為氨，供冷循環裝置和除霜循環裝置中循環的載冷劑為二次冷媒。本發明克服現有技術「氨」易洩漏危險難題，具有運行安全、在新建製冷項目或舊冷庫改造中投資少見效快特點。
【專利說明】氨機製冷三循環裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及舊冷庫改造或新建製冷項目的安全裝置，具體是指一種氨機製冷三循環裝置。
【背景技術】
[0002]傳統的氨機製冷系統採用「氨」做製冷工質，「製冷」、「供冷」、「除霜」所有工序全部由「氨」製冷工質在一個封閉的循環系統運行中完成。由於「氨」隨著供冷系統分布於所有用冷的車間，冷到哪排管到哪，氨就跟隨到哪，氨為危險物質，達到規定臨界量為重大危險源；風險源於其有毒、易燃、易爆的特性，人為因素，自然因素如地震、雷擊等都會造成氨洩漏，時刻威脅著冷鏈企業的安全，解決安全用「氨」問題迫在眉睫。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服現有技術「氨」易洩漏危險難題而提供一種運行安全、在新建製冷項目或舊冷庫改造中投資少見效快的氨機製冷三循環裝置。
[0004]為實現上述目的，所提供的技術方案為:
一種氨機製冷三循環裝置，其特徵在於由製冷循環裝置、供冷循環裝置、除霜循環裝置構成，
所述的製冷循環裝置是由壓縮機、冷凝器、低壓循環桶、冷交換器、熱交換器組成，其中的壓縮機、冷凝器、低壓循環桶、冷交換器依次用管線連接形成製冷循環迴路，由壓縮機與冷凝器之間管線上設置的高壓熱氨氣閥的輸出端管線連接到熱交換器的輸入端，熱交換器的輸出端與低壓循環桶的輸入端用管線連接形成餘熱循環管路，製冷劑在製冷循環迴路中經壓縮機、冷凝器、低壓循環桶、冷交換器，再回到壓縮機進行循環；
所述的供冷循環裝置是由冷媒儲罐、冷交換器、冷媒泵、分配站、冷庫及車間蒸發器依次用管線連接形成迴路組成，載冷劑經冷媒儲罐、冷交換器、冷媒泵、分配站、冷庫及車間蒸發器，再回到冷媒儲罐進行循環；
所述的除霜循環裝置是由蓄熱冷媒儲罐、熱交換器、融霜泵、分配站、冷庫及車間蒸發器依次用管線連接形成迴路組成，載冷劑經蓄熱冷媒儲罐、熱交換器、蓄熱冷媒儲罐、融霜泵、分配站、冷庫及車間蒸發器，再回到蓄熱冷媒儲罐進行循環。
[0005]所述的冷庫及車間蒸發器2個以上時之間的連接為並聯關係。
[0006]所述的製冷循環裝置和供冷循環裝置之間通過冷交換器連結，實現冷源傳遞。
[0007]所述在於冷源傳遞過程中，與冷交換器連結的製冷循環裝置和供冷循環裝置中，製冷循環裝置的製冷劑採用氨為工質，供冷循環裝置的載冷劑採用冷媒為工質，由冷媒做載冷劑去冷卻冷庫及車間蒸發器實現安全供冷。
[0008]所述的製冷循環裝置和除霜循環裝置之間通過熱交換器連結，實現熱源傳遞。
[0009]所述在熱源傳遞過程中，與熱交換器連結的製冷循環裝置和除霜循環裝置中，製冷循環裝置的製冷劑採用高壓餘熱氨氣為工質，除霜循環裝置的載冷劑採用冷媒為工質，經加溫的冷媒為冷庫及車間蒸發器除霜，
本發明是保留原製冷設備，部分輔機設備改造為撬裝式模塊，新增兩臺交換器及泵送設備，連結在原系統中，將「製冷」工序限制在機房內運行，由原來的一個大閉路循環裝置，形成以兩個交換器為節點的三個閉路循環裝置，即「製冷循環」、「供冷循環」、「除霜循環」。在製冷系統中由原來傳統的氨製冷工藝的一個循環裝置形成現在的三個循環裝置，「製冷循環裝置」、「供冷循環裝置」、「除霜循環裝置」三個裝置製冷工質不同，製冷裝置採用液氨製冷，供冷裝置和除霜裝置採用不易燃、防腐蝕、載冷能力強、傳熱效率高、無毒、無害、符合國家環保要求的冷媒，兩種工質在封閉的交換器內完成能量傳遞，本發明將傳統製冷工藝中大部分的氨用環保二次冷媒替代，安全性能大大提高，少量的氨集中限制在機房內，由於氨製冷劑控制在機房內，傳遞輸出到工作車間的載冷劑是冷媒，保留了氨製冷工業的熱力學性能最高，對大氣環境無破壞的天然工質的優勢，又實現了車間生產「無氨化」，解決了目前世界「氨洩漏」危險的難題，利用傳統製冷工業設備經改造就可以安全運行，投資很少見效快，新建製冷項目可以安全、環保一步到位。
[0010]本發明利用原有主機和車間蒸發器，新增設備為撬裝式模塊，對接即可完成，安裝時間短，冷庫內凍貨不需遷移，實現冷庫不停產改造安裝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的結構示意圖。
[0012]圖2是本發明製冷循環裝置的安全防範區示意圖。
[0013]圖1和圖2標記中:I一壓縮機，2—冷凝器，3—低壓循環桶，4一冷交換器，5—冷媒泵；6—冷媒儲罐，7—熱交換器，8—儲熱冷媒罐，9一融霜泵，10—分配站，11 一冷媒供液閥門，12—熱冷媒供液閥門，13—冷媒迴路單向閥，14 一熱冷媒迴路閥門，15—冷庫及車間蒸發器，16—氮氣加壓口，17—緊急洩氨器，18—自動水噴淋，19一氨氣濃度報警器，20—強排風，21—有氨區，22—無氨區，23—高壓熱氨氣閥，24—運行液位，25—液位高報警裝置。
【具體實施方式】
[0014]一種氨機製冷三循環裝置，由製冷循環裝置、供冷循環裝置、除霜循環裝置構成，所述的製冷循環裝置是由壓縮機1、冷凝器2、低壓循環桶3、冷交換器4、熱交換器7組成，其中的壓縮機1、冷凝器2、低壓循環桶3、冷交換器4依次用管線連接形成製冷循環迴路，由壓縮機I與冷凝器2之間管線上設置的高壓熱氨氣閥23的輸出端管線連接到熱交換器7的輸入端，熱交換器7的輸出端與低壓循環桶3的輸入端用管線連接形成餘熱循環管路，製冷劑在製冷循環迴路中經壓縮機1、冷凝器2、低壓循環桶3、冷交換器4，再回到壓縮機I進行循環。所述的供冷循環裝置是由冷媒儲罐6、冷交換器4、冷媒泵5、分配站10、冷庫及車間蒸發器15依次用管線連接形成迴路組成，載冷劑經冷媒儲罐6、冷交換器4、冷媒泵5、分配站10、冷庫及車間蒸發器15，再回到冷媒儲罐6進行循環，2個以上冷庫及車間蒸發器之間的連接為並聯關係。所述的除霜循環裝置是由蓄熱冷媒儲罐8、熱交換器7、融霜泵9、分配站10、冷庫及車間蒸發15依次用管線連接形成迴路組成，載冷劑經蓄熱冷媒儲罐8、熱交換器7、蓄熱冷媒儲罐8、融霜泵9、分配站10、冷庫及車間蒸發器15，再回到蓄熱冷媒儲罐8進行循環。所述的製冷循環裝置和供冷循環裝置之間通過冷交換器連結，實現冷源傳遞；在於冷源傳遞過程中，與冷交換器連結的製冷循環裝置和供冷循環裝置中，製冷循環裝置的製冷劑採用氨為工質，供冷循環裝置的載冷劑採用二次冷媒為工質，由二次冷媒做載冷劑去冷卻冷庫及車間蒸發器實現安全供冷。所述的製冷循環裝置和除霜循環裝置之間通過熱交換器連結，實現熱源傳遞；在熱源傳遞過程中，與熱交換器連結的製冷循環裝置和除霜循環裝置中，製冷循環裝置的製冷劑採用高壓餘熱氨氣為工質，除霜循環裝置的載冷劑採用二次冷媒為工質，經加溫的二次冷媒為冷庫及車間蒸發器除霜。
[0015]以舊冷庫改造為例。本發明取消了傳統製冷工業中低壓循環桶及氨泵，新增一套低壓循桶3及成套配置的冷交換器4、熱交換器7，該模塊上設置有節流機構及液位高報警裝置，可實現供液的自動控制及保護。圖1中低溫冷媒經新增冷媒泵5輸送至冷庫及車間蒸發15的蒸發排管內換熱，吸熱升溫後的冷媒再次返回冷媒儲罐6連接的冷交換器4中冷卻，達到冷庫降溫目的，在冷媒循環裝置中，利用原系統低壓循環桶作為帶壓膨脹冷媒儲罐6，安裝在冷交換器4入口管線的前端，該低壓循環桶管口需進行改造，要確保低溫冷媒入口管插入最低液面以下或改為下部進液，已形成有效汽封。低溫冷媒的的壓力採用帶壓膨脹冷媒儲罐6可保證庫溫滿足要求停止供液時，排管的冷媒不會流失，即可達到蓄冷目的，也可防止冷媒回流後形成的空腔聚集氣體影響再次製冷時的換熱。
[0016]圖1中融霜系統新增了一個蓄熱冷媒罐8，採用壓縮機I的排氣熱通過熱交換器7加熱冷媒，融霜時，開啟融霜泵9後，關閉分配站10中的冷側冷媒供液閥門11，再開啟熱冷媒供液閥門12，關閉需要融霜排管組的熱冷媒迴路閥門14，通過時間控制將排管內的低溫冷媒先排至帶壓膨脹冷媒儲罐6內，再開啟熱冷媒迴路閥門14，由於熱冷媒迴路壓力低於冷側冷媒壓力，此時排管組冷側冷媒迴路管上的冷媒迴路單向閥13將自動關閉，避免冷側冷媒進入融霜用蓄熱冷媒罐8內，排管組內只有熱冷媒循環，可快速完成製冷融霜過程。融霜結束後，關閉融霜泵9，開啟冷側冷媒供液閥門11，再關閉熱冷媒供液閥門12，此時排管內熱冷媒將排入蓄熱冷媒罐8內，根據時間或熱冷媒儲罐8液位控制熱冷媒迴路管上的閥門14，當熱冷媒基本排盡後，關閉熱冷媒迴路閥門14，排管內已充滿低溫冷媒，重新開始製冷、供冷過程。
[0017]圖1中的蓄熱冷媒罐8為常壓罐，可作為製冷循環冷媒的首次加液罐及後續流失冷媒的補充罐，分配站10內的冷媒供液閥門11、熱冷媒供液閥門12、冷媒迴路單向閥13、熱冷媒迴路閥門14可實現供冷和除霜兩套裝置的聯通功能。新增冷媒泵共四臺，三臺用於低溫冷媒泵循環時兩開一備，一臺用於融霜泵9。原系統氨壓縮機1、冷凝器2等均不做任何變動，貯液器出口管線只需要連接至新增撬裝式模塊的供液管口即可。
[0018]圖2為本發明製冷循環裝置的安全防範區示意圖，原冷庫排管需做局部修改:將原氨系統冷庫的氨循環控制在機房內，避免氨洩漏對庫房內人員與貯存品的影響，製冷循環裝置設立全自動控制安全監測防範區21的機器房。在安全監測防範區21內安裝有液位報警裝置25，當液位超過運行線24時，液位報警裝置25啟動，實現供液的自動控制及保護，當空氣中氨氣濃度達到IOOppm或150ppm時氨氣濃度報警器19自動發出報警信號，啟動機器房內自動水噴淋18、強排風20、緊急洩氨器17等有效的安全防範氨洩漏預警方案。
[0019]本發明採用撬裝式集成模塊，整體安裝、方便、快捷，尤其舊冷庫不停產安裝，原冷機設備充分利用，冷庫內排管蒸發器、主管道不動，冷藏貨物不動，實現不停產改造更新。
【權利要求】
1.一種氨機製冷三循環裝置，其特徵在於由製冷循環裝置、供冷循環裝置、除霜循環裝置構成， 所述的製冷循環裝置是由壓縮機、冷凝器、低壓循環桶、冷交換器、熱交換器組成，其中的壓縮機、冷凝器、低壓循環桶、冷交換器依次用管線連接形成製冷循環迴路，由壓縮機與冷凝器之間管線上設置的高壓熱氨氣閥的輸出端管線連接到熱交換器的輸入端，熱交換器的輸出端與低壓循環桶的輸入端用管線連接形成餘熱循環管路，製冷劑在製冷循環迴路中經壓縮機、冷凝器、低壓循環桶、冷交換器，再回到壓縮機進行循環； 所述的供冷循環裝置是由冷媒儲罐、冷交換器、冷媒泵、分配站、冷庫及車間蒸發器依次用管線連接形成迴路組成，載冷劑經冷媒儲罐、冷交換器、冷媒泵、分配站、冷庫及車間蒸發器，再回到冷媒儲罐進行循環； 所述的除霜循環裝置是由蓄熱冷媒儲罐、熱交換器、融霜泵、分配站、冷庫及車間蒸發器依次用管線連接形成迴路組成，載冷劑經蓄熱冷媒儲罐、熱交換器、蓄熱冷媒儲罐、融霜泵、分配站、冷庫及車間蒸發器，再回到蓄熱冷媒儲罐進行循環。
2.根據權利要求1所述的一種氨機製冷三循環裝置，其特徵在於所述的冷庫及車間蒸發器2個以上時之間的連接為並聯關係。
3.根據權利要求1所述的一種氨機製冷三循環裝置，其特徵在於所述的製冷循環裝置和供冷循環裝置之間通過冷交換器連結，實現冷源傳遞。
4.根據權利要求3所述的一種氨機製冷三循環裝置，其特徵在於冷源傳遞過程中，與冷交換器連結的製冷循環裝置和供冷循環裝置中，製冷循環裝置的製冷劑採用氨為工質，供冷循環裝置的載冷劑採用冷媒為工質，由冷媒做載冷劑去冷卻冷庫及車間蒸發器實現安全供冷。
5.根據權利要求1所述的一種氨機製冷三循環裝置，其特徵在於所述的製冷循環裝置和除霜循環裝置之間通過熱交換器連結，實現熱源傳遞。
6.根據權利要求5所述的一種氨機製冷三循環裝置，其特徵在於所述的熱源傳遞過程中，與熱交換器連結的製冷循環裝置和除霜循環裝置中，製冷循環裝置的製冷劑採用高壓餘熱氨氣為工質，除霜循環裝置的載冷劑採用冷媒為工質，經加溫的冷媒為冷庫及車間蒸發器除霜。
【文檔編號】F25B47/02GK103557623SQ201310563372
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】趙強, 趙九洲, 趙無忌 申請人:趙強