儲液罐及具有該儲液罐的二氧化碳系統的製作方法
2023-05-07 16:36:06
儲液罐及具有該儲液罐的二氧化碳系統的製作方法
【專利摘要】一種用於存儲冷媒的儲液罐及具有該儲液罐的二氧化碳系統，包括具有儲液腔的儲液罐本體 , 所述的儲液罐本體的罐壁上具有儲液罐進液管與儲液罐出液管，所述的儲液罐還包括用於給儲液腔內的冷媒降溫的蒸發盤管，所述的蒸發盤管位於所述的儲液腔內並設置於所述的儲液罐本體上。本實用新型的低溫級系統內具有存儲二氧化碳冷媒的儲液罐本體，當儲液罐本體內的二氧化碳冷媒隨著溫度升高時內部壓力也升高，備用冷卻系統直接對儲液罐本體內的二氧化碳冷媒降溫，有效防止長時間停機後低溫級系統內壓力過高，本實用新型結構簡單，並確保機組安全可靠運行。
【專利說明】儲液罐及具有該儲液罐的二氧化碳系統
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種製冷或制熱領域中的儲液罐及具有該儲液罐的製冷或制熱二氧化碳系統。
【背景技術】
[0002]現有技術中，商用復疊冷凍機組在食品冷凍保鮮、農副產品的生產和加工等方面有著重要的作用，現階段大型超市、冷凍物流等行業都需要使用低溫、超低溫甚至更低溫度冷庫。二氧化碳系統，包括高溫級系統、與高溫級系統進行熱交換的低溫級系統。目前低溫冷凍庫常使用低溫製冷劑的單級壓縮製冷系統或兩種氟利昂類製冷劑復疊系統(如R404a/R134a);而對於超低溫冷庫(如_40°C )，由於氟利昂類製冷劑的特性，低溫工況下製冷性能差，不適用於超低溫冷庫。
[0003]作為一種天然冷媒，具有其他氟利昂製冷劑無可比擬的優勢:環保經濟，無毒，安全穩定，換熱係數大，導熱係數高，具有顯著的節能環保優勢，且低溫性能良好，非常適用於超低溫製冷系統。但是，二氧化碳作為製冷劑，臨界溫度為31.1°C，臨界壓力7.3MPa，常溫下為氣態，在環境溫度20°C時其飽和壓力也達到5.6MPa左右，是普通氟利昂製冷劑壓力的幾倍。而如果高溫級系統與低溫級系統長時間停機，會導致二氧化碳系統內壓力過高。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種儲液罐。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種用於存儲冷媒的儲液罐，包括具有儲液腔的儲液罐本體，所述的儲液罐本體的罐壁上具有儲液罐進液管與儲液罐出液管，所述的儲液罐還包括用於給儲液腔內的冷媒降溫的蒸發盤管，所述的蒸發盤管位於所述的儲液腔內並設置於所述的儲液罐本體上。
[0006]在某些實施方式中，所述的蒸發盤管具有多組，並且相互並聯地連接設置於所述的儲液罐本體上。
[0007]在某些進一步實施方式中，每組所述的蒸發盤管具有蒸發盤管出口、蒸發盤管進口，所述的蒸發盤管出口、蒸發盤管進口上分別設置有截止閥，每個所述的截止閥位於所述的儲液腔外並且獨立控制啟動與關閉。
[0008]在某些進一步實施方式中，每組所述蒸發盤管通過支撐件定位在所述的儲液腔內，並且每組所述的蒸發盤管分別通過盤管進接口與盤管出接口安裝在所述的罐壁上，所述的盤管出接口與所述的盤管進接口分別與所述的罐壁之間通過密封襯套密封設置。
[0009]在某些進一步實施方式中，多組所述的蒸發盤管沿著所述的儲液罐本體的縱向並排分布在所述的儲液腔內。
[0010]在某些實施方式中，所述的儲液罐本體上設置有安全閥。
[0011]本實用新型要解決的技術問題是提供一種二氧化碳系統。
[0012]為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種二氧化碳系統，包含有以一任意一項技術方案的儲液罐，其包括二氧化碳循環系統，所述的儲液罐連接在所述的二氧化碳循環系統中，還包括備用冷卻系統，所述的蒸發盤管連接在所述的備用冷卻系統中，所述的備用冷卻系統用於將所述的儲液腔的二氧化碳降溫從而控制所述的二氧化碳循環系統內部的壓力。
[0013]在某些實施方式中，所述的備用冷卻系統包括相連接構成一個循環的備用壓縮機、備用風冷冷凝器、毛細管、所述的蒸發盤管、備用氣液分離器。
[0014]在某些實施方式中，所述的二氧化碳系統還包括程序控制器，所述的二氧化碳循環系統上設置有用於檢測所述的二氧化碳循環系統內壓力狀況的壓力傳感器，所述的壓力傳感器與所述備用冷卻系統分別與所述的程序控制器相連接。
[0015]在某些實施方式中，所述的二氧化碳系統還包括太陽能板與/或UPS備用電源，使得所述的備用冷卻系統得電運作。
[0016]本實用新型的範圍，並不限於上述技術特徵的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋由上述技術特徵或其等同特徵進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特徵與本申請中公開的(但不限於)具有類似功能的技術特徵進行互相替換而形成的技術方案等。
[0017]由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點:本實用新型的低溫級系統內具有存儲二氧化碳冷媒的儲液罐本體，當儲液罐本體內的二氧化碳冷媒隨著溫度升高時內部壓力也升高，備用冷卻系統直接對儲液罐本體內的二氧化碳冷媒降溫，有效防止長時間停機後低溫級系統內壓力過高，本實用新型結構簡單，並確保機組安全可靠運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]附圖1為二氧化碳系統的原理簡圖；
[0019]附圖2為儲液罐的結構示意圖；
[0020]其中:1、高溫級壓縮機；2、高溫級油分離器；3、高溫級風冷冷凝器；4、高溫級儲液器；5、高溫級過濾器；6、高溫級膨脹閥；7、蒸發冷凝器；8、高溫級氣液分離器；9、低溫級壓縮機；10、低溫級油分離器；11、儲液罐本體；12、安全閥；13、低溫級過濾器；14、回熱器；
15、低溫級膨脹閥；16、低溫級冷風機；17、備用壓縮機；18、備用風冷冷凝器；19、毛細管；20、蒸發盤管；21、備用氣液分離器；22、罐壁；23、支撐件；24、盤管出接口 ；25、盤管進接口 ；26、密封襯套；27、儲液罐進液管；28、儲液罐出液管；29、視液鏡；30、儲液控；el、蒸發盤管出口 ；e2、蒸發盤管進口。
【具體實施方式】
[0021]如附圖2所示，一種用於存儲冷媒的儲液罐，包括具有儲液腔30的儲液罐本體11，儲液罐本體11的罐壁22上具有儲液罐進液管27與儲液罐出液管28。
[0022]儲液罐還包括用於給儲液腔30內的冷媒降溫的蒸發盤管20，蒸發盤管20位於儲液腔30內並設置於儲液罐本體11上。
[0023]蒸發盤管20具有多組，並且相互並聯地連接設置於儲液罐本體11上。多組蒸發盤管20沿著儲液罐本體11的縱向並排分布在儲液腔30內。每組蒸發盤管20具有蒸發盤管出口 el、蒸發盤管進口 e2，蒸發盤管出口 el、蒸發盤管進口 e2上分別設置有截止閥，每個截止閥位於儲液腔30外並且獨立控制啟動與關閉。每組所述蒸發盤管20通過支撐件23定位在儲液腔30內，並且每組蒸發盤管20分別通過盤管進接口 25與盤管出接口 24安裝在儲液罐本體11的罐壁22上，盤管出接口 24與盤管進接口 25分別與罐壁22之間通過密封襯套26密封設置。
[0024]儲液罐本體11上設置有安全閥12。儲液罐本體11上還設置有用於觀察儲液腔30內冷媒的視液鏡29。
[0025]實施例一，如附圖1所示:一種二氧化碳系統，用於製冷，包括高溫級系統、與高溫級系統進行熱交換的二氧化碳循環系統，即低溫級系統，儲液罐連接在二氧化碳循環系統中。
[0026]高溫級系統包括相連接構成一個循環迴路的高溫級壓縮機1、高溫級油分離器2、高溫級風冷冷凝器3、高溫級儲液器4、高溫級過濾器5、高溫級膨脹閥6、蒸發冷凝器7、高溫級氣液分離器8。
[0027]二氧化碳循環系統，即低溫級系統，使用的冷媒為二氧化碳，二氧化碳循環系統包括用於存儲冷媒的儲液罐本體11，二氧化碳循環系統包括相連接構成一個循環迴路的低溫級壓縮機9、低溫級油分離器10、蒸發冷凝器7、儲液罐本體11、低溫級過濾器13、回熱器14、低溫級膨脹閥15、低溫級冷風機16。儲液罐本體11上設置有安全閥12，當二氧化碳循環系統內部壓力過高時，打開安全閥12用於緊急洩壓。
[0028]還包括備用冷卻系統，蒸發盤管20連接在備用冷卻系統中，備用冷卻系統用於將儲液腔30的二氧化碳降溫從而控制二氧化碳循環系統內部的壓力。
[0029]如附圖1所示，備用冷卻系統包括直接用於冷卻儲液罐本體11內冷媒的蒸發盤管20，蒸發盤管20設置於儲液罐本體11內。所述蒸發盤管20採用加厚紫銅管盤繞而成。備用冷卻系統包括相連接構成一個循環的備用壓縮機17、備用風冷冷凝器18、毛細管19、蒸發盤管20、備用氣液分離器21。蒸發盤管20內充注製冷劑，如Rl34a。
[0030]如附圖2所示，蒸發盤管20具有多組，並且相互並聯地連接設置於儲液罐本體11內。可以減小因管路過長帶來的壓損，提高機組的運行性能。每組蒸發盤管20具有蒸發盤管出口 el、蒸發盤管進口 e2，蒸發盤管出口 el、蒸發盤管進口 e2上分別設置有截止閥，每個截止閥均獨立控制啟動與關閉。能夠根據系統實際運行工況獨立控制各組蒸發盤管20上的截止閥，關閉或開啟各相應的蒸發盤管20，提升機組正常工作。當發現一組蒸發盤管20過小，可以打開第二組，甚至第三組，確保備用冷卻系統安全可靠運行。
[0031]所述蒸發盤管20通過支撐件23固定在儲液罐本體11內，每組蒸發盤管20具有盤管進接口 25與盤管出接口 24，盤管進接口 25與盤管出接口 24分別安裝在儲液罐本體11的罐壁22上，盤管出接口 24與盤管進接口 25分別與儲液罐本體11的罐壁22之間通過密封襯套26密封設置。
[0032]二氧化碳系統還包括程序控制器，程序控制器能夠用於分別控制高溫級系統與二氧化碳循環系統啟動與關閉。二氧化碳循環系統上設置有用於檢測二氧化碳循環系統內冷媒壓力狀況的壓力傳感器，壓力傳感器與所述備用冷卻系統分別與程序控制器相連接。壓力傳感器檢測到二氧化碳循環系統內二氧化碳冷媒的壓力狀況，控制備用冷卻系統的啟動，通過蒸發盤管20給二氧化碳冷媒降溫，確保二氧化碳系統內部壓力保持在可控範圍內，防止機組長時間停機時壓力過高，降低機組的可靠性與安全性。
[0033]二氧化碳系統開機時，高溫級系統、二氧化碳循環系統以及備用冷卻系統分別獨立運行。程序控制器檢測到開機指令時，控制高溫級系統、二氧化碳循環系統依次開啟，待被冷卻空間達到用戶設定要求時，程序控制器控制二氧化碳循環系統和高溫級系統依次關閉。但是若二氧化碳系統長時間停機時，由於二氧化碳循環系統內充注二氧化碳製冷劑，系統內部不斷吸收外界環境熱量，溫度越來越高，壓力隨之升高，當系統內部壓力達到系統設計壓力時，就存在安全隱患，為此，配備了備用冷卻系統。當檢測到二氧化碳循環系統內部壓力達到某一值時，程序控制器開啟備用冷卻系統，使儲液罐內的二氧化碳降溫降壓，二氧化碳循環系統降溫降壓，直到內部壓力低於某一值時控制關閉備用冷卻系統。
[0034]二氧化碳系統還包括太陽能板與/或UPS備用電源，使得備用冷卻系統得電運作。由於停機時就要不斷檢測二氧化碳循環系統內部壓力，這就需要備用冷卻系統確保一直通電。為此，可以使用太陽能板和UPS備用電源，當檢測到備用冷卻系統斷電後，及時切至太陽能板供電，若碰到陰雨天氣或冬季陽光不足時，太陽能供電不及時，自動切換至UPS備用電源供電，多重保護，可以進一步提升機組的安全性能。
[0035]實施例二，無圖示，用於制熱，即二氧化碳循環系統就是高溫級系統，從而沒有低溫級系統，而儲液罐直接連接在高溫級系統內，備用冷卻系統用於將二氧化碳循環系統內的二氧化碳冷媒進行降溫。同樣是當檢測到二氧化碳循環系統內部壓力達到某一值時，程序控制器開啟備用冷卻系統，使儲液罐內的二氧化碳降溫降壓，使二氧化碳循環系統降溫降壓，直到內部壓力低於某一值時控制關閉備用冷卻系統。
[0036]如上所述，我們完全按照本實用新型的宗旨進行了說明，但本實用新型並非局限於上述實施例和實施方法。相關【技術領域】的從業者可在本實用新型的技術思想許可的範圍內進行不同的變化及實施。
【權利要求】
1.一種用於存儲冷媒的儲液罐，包括具有儲液腔(30)的儲液罐本體(11)，所述的儲液罐本體(11)的罐壁(22)上具有儲液罐進液管(27)與儲液罐出液管(28)，其特徵在於:所述的儲液罐還包括用於給儲液腔(30)內的冷媒降溫的蒸發盤管(20)，所述的蒸發盤管(20 )位於所述的儲液腔(30 )內並設置於所述的儲液罐本體(11)上。
2.根據權利要求1所述的儲液罐，其特徵在於:所述的蒸發盤管(20)具有多組，並且相互並聯地連接設置於所述的儲液罐本體(11)上。
3.根據權利要求2所述的儲液罐，其特徵在於:每組所述的蒸發盤管(20)具有蒸發盤管出口(el)、蒸發盤管進口(e2)，所述的蒸發盤管出口(el)、蒸發盤管進口(e2)上分別設置有截止閥，每個所述的截止閥位於所述的儲液腔(30)外並且獨立控制啟動與關閉。
4.根據權利要求2所述的二氧化碳系統，其特徵在於:每組所述蒸發盤管(20)通過支撐件(23)定位在所述的儲液腔(30)內，並且每組所述的蒸發盤管(20)分別通過盤管進接口(25)與盤管出接口(24)安裝在所述的罐壁(22)上，所述的盤管出接口(24)與所述的盤管進接口(25)分別與所述的罐壁(22)之間通過密封襯套(26)密封設置。
5.根據權利要求2所述的儲液罐，其特徵在於:多組所述的蒸發盤管(20)沿著所述的儲液罐本體(11)的縱向並排分布在所述的儲液腔(30)內。
6.根據權利要求1所述的儲液罐，其特徵在於:所述的儲液罐本體(11)上設置有安全閥(12)。
7.一種包含有權利要求1-6中任意一項所述的儲液罐的二氧化碳系統，包括二氧化碳循環系統，所述的儲液罐連接在所述的二氧化碳循環系統中，其特徵在於:還包括備用冷卻系統，所述的蒸發盤管(20)連接在所述的備用冷卻系統中，所述的備用冷卻系統用於將所述的儲液腔(30)的二氧化碳降溫從而控制所述的二氧化碳循環系統內部的壓力。
8.根據權利要求7所述的二氧化碳系統，其特徵在於:所述的備用冷卻系統包括相連接構成一個循環的備用壓縮機(17)、備用風冷冷凝器(18)、毛細管(19)、所述的蒸發盤管(20)、備用氣液分離器(21)。
9.根據權利要求7所述的二氧化碳系統，其特徵在於:所述的二氧化碳系統還包括程序控制器，所述的二氧化碳循環系統上設置有用於檢測所述的二氧化碳循環系統內壓力狀況的壓力傳感器，所述的壓力傳感器與所述備用冷卻系統分別與所述的程序控制器相連接。
10.根據權利要求7所述的二氧化碳系統，其特徵在於:所述的二氧化碳系統還包括太陽能板與/或UPS備用電源，使得所述的備用冷卻系統得電運作。
【文檔編號】F25B9/00GK204227777SQ201420673878
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】熊丹, 湯曉亮, 尤軍, 周大農, 宋曉飛, 康強 申請人:江蘇蘇淨集團有限公司, 蘇州蘇淨安發空調有限公司