超低溫冷庫的製作方法

2023-09-23 10:48:45 2

專利名稱：：超低溫冷庫的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種超低溫冷庫，屬於冷庫結構
技術領域：
。二、
背景技術：
目前，高於-36"C製冷幾乎是用氨做製冷劑，國內-6(TC金槍魚貯存庫百分之百是由日本全套引進，都是採用氟利昂復疊式製冷系統，是採用R-22和R-23兩種製冷系統，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。尚沒有氨系統超低溫的先例，用氨做製冷劑，對大氣臭氧層無破壞作用。三、
發明內容本發明的目的在於，提供一種製冷劑對大氣臭氧層無破壞作用，貯存庫溫度達到-6(TC，設計先進合理，投資少，操作簡單的超低溫冷庫。本發明的超低溫冷庫，特殊之處在於，用氨做製冷劑，採用雙室結構，外面為準備室，裡面貯存庫，貯存庫設低溫蒸發器l，準備室設次低溫蒸發器5，低溫蒸發器1輸出端經氨回氣調節站2連通氣液分離換熱回氣調節站3進行氣液分離，氣液分離換熱回氣調節站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桶6輸入端使壓縮後的熱氨氣體進入低壓循環桶，低壓循環桶6液體輸出端由液泵12連通次低溫蒸發器5輸入端，將低壓循環桶6分離的液體氨送回次低溫蒸發器5進行製冷，次低溫蒸發器5輸出端連通低壓循環桶6輸入端，使次低溫蒸發器5輸出的混合氣液與單機冷凍機4輸出的壓縮後熱氨氣體相遇冷卻，進入低壓循環桶6，低壓循環桶6實現氣液分離，低溫蒸發器1熱氨融霜回液由液體調節站8進低壓循環桶6輸入端；氣液分離換熱回氣調節站3輸出端還通過氨液體調節站8連通低溫蒸發器1，用於調節低溫蒸發器1的氨供液量大小；低壓循環桶6氣體輸出端連通雙機冷凍機7，將低壓循環桶6分離後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，冷卻後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，低溫蒸發器l熱氨融霜從油分離器13連通進入氣液分離換熱回氣調節站3，由氣液分離換熱回氣調節站3連通進入低溫蒸發器1每一路，油分離器13輸出端連通至蒸發冷卻器10，蒸發冷卻器10輸出端連通至氨貯液器11，使排出的高溫氣體進入蒸發冷卻器IO，由氣體冷卻後變成液態氨，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站3、低壓循環桶6、中間冷卻器9。所述冷庫採用雙室結構，外面為準備室-29t:-3rc，裡面貯存庫-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，採用厚度為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50mni，冷卻收縮後再噴另一層；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，達到-6(TC和-3(TC時兩個低溫，採用三級製冷，將第一級壓縮冷凍機排出熱氨冷卻，經雙機製冷壓縮冷卻變成液態氨；所述氣液分離換熱回氣調節站3進行氣液分離，液體R717換熱，R717氣體調節三項功能，液體調節站8為低溫R717液體調節站，將氣液分離換熱回氣調節站3出來的R717分配去低溫蒸發器1吊頂排管每一路；所述低溫蒸發器1採用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管，蒸發管按照設計需要的冷凍量均勻排列為若干層，2倍的層數即為排管路數，每一路單獨連接到氨液體調節站8，可以單獨調節低溫蒸發器1每一路吊頂排管的氨供液量大小；所述氣液分離換熱回氣調節站3，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液體調節站管38與低溫蒸發器l、單機冷凍機4、氨貯液器ll、氨液體調節站8連通，由固定隔板33、封頭34、固定螺栓35、隔板41固定；製作安裝氣液分離換熱回氣調節站3，低溫液態氨進入-60'C貯存庫的製冷無縫鋼管吊頂排管內，-60吊頂排管共4層8路進液氨，經過一定行程，吸熱蒸發達到終點，進氣液分離換熱回氣調節站3，由液態氨蒸發變成95%以上氣態氨，吸收庫內熱量，降低庫內溫度；-60。C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，由於體積增大，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站3下部；從氨貯液器11來液態氨經管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氨，在絕對壓力0.18-0.15MPa蒸發，換熱管32內液態氨得到降溫，降溫後液態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內液態氨再降溫，經過降溫，低溫液態氨從管38進入液態氨調節站8，分配到-6(TC吊頂排管每一路管中，進行吸熱蒸發降溫；氣液分離換熱回氣調節站3既降溫換熱又起到氣液分離和回氣調節站的作用，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，蒸發冷卻器10將三級壓縮R717氣體冷卻成液體，低壓循環桶6實現一級壓縮熱R717氣體冷卻和準備室次低溫蒸發器5吊頂排管氣液分離，液泵12保證準備室吊頂排管液體R717正常循環製冷；所述-60tV-3(TC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於關閉狀態；-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-60。C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。-30。C準備室電動冷庫門，它是進出-3(TC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，進入準備室後關門，再打開-6(TC貯存庫電動門，進入關門。出來-6(TC貯存庫時先打開-6(TC電動門出來後關門，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，上部設有將分離後的高溫氣態氨通入蒸發冷卻器10的出氣口22，進氣口21與出氣口22之間設有阻隔氣態氨中霧狀油滴的不鏽鋼絲網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氨從進氣口21進入油分離器13，由於分離器體積大，氣體流速減慢，氣態氨中夾帶霧狀油滴進入不鏽鋼絲網23，經過不鏽鋼網阻隔氣態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，分離後的高溫氣態氨從出氣口22進入蒸發冷卻器。本發明超低溫冷庫，採用的R717製冷劑對大氣臭氧層無破壞作用，貯存庫溫度達到-6(TC，結構設計先進合理，投資少，操作簡單，庫內溫度平穩，庫溫波動小，乾耗小，製作簡單，不需要維修保養；三級壓縮工藝解決了冷凍機在蒸發溫度-70'C工況下效率低、根本無法將儲存庫降至-6(TC的難題。四圖l:油分離器13結構示意圖；圖2:冷庫雙室結構採用的低溫蒸發器l、次低溫蒸發器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:低溫蒸發器l分布主視圖；圖6:圖5的俯視圖；圖7:氣液分離換熱回氣調節站3結構示意圖；圖8:本發明實施例超低溫冷庫結構示意圖。圖中，低溫蒸發器l、氨回氣調節站2、氣液分離換熱回氣調節站3、單機冷凍機4、次低溫蒸發器5、低壓循環桶6、雙機冷凍機7、氨液體調節站8、中間冷卻器9、蒸發冷卻器10、氨貯液器11、液泵12、油分離器13、進氣口21、出氣口22、不鏽鋼絲網23、放油口24、-60。C蒸發器回氣管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，給出本發明的具體實施方式，用來對本發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研製貯存庫，採用R717做為-6(TC金槍魚貯存庫的製冷劑，_60"C金槍魚貯存庫四周頂棚與地面處的保溫層，採用厚度為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，冷卻收縮後再噴另一層；冷庫採用雙室結構，外面為準備室-3(TC，裡面貯存庫-6(TC，溫差-30'C。(1)-6(TC工質(氨)吊頂排管採用R717製冷系統，達到-6(TC低溫貯存效果。我們設計-6(TC吊頂排管，改變了傳統製作工藝，橫向直徑38x2.5無縫鋼管間距110mm，縱向間距138mm，每一路蒸發盤管長200m，始端進液態氨，吸熱蒸發末端變氣態氨。一個吊頂排管共8路，(？38x2.5無縫鋼管1600m，-6(TC貯存庫面積與-6(rC吊頂排管換熱面積比為1:2.90。見圖6，低溫液態氨從A、B兩端進入(238x2.5(mm)製冷專用無縫鋼管內，-6(TC吊頂排管共4層8路進液態氨，每一路經過200m行程，吸熱蒸發達到終點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站，由液態氨蒸發變成95%以上的氣態氨，吸收庫內熱量，降低庫內溫度。(2)氣液分離換熱回氣調節站見圖7，製作安裝直徑273mm氣液分離換熱回氣調節站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，由於體積增大，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氨，在絕對壓力0.18-0.15MPa蒸發，換熱管32內液態氨得到降溫，降溫後液態氨又進入上半部高效換熱管40內，從-6(TC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內液態氨再降溫，經過降溫，低溫液態氨從管38進入R717液體調節站8，分配到-6(TC吊頂排管每一路管中，進行吸熱蒸發降溫。氣液分離換熱回氣調節站即降溫換熱又起到氣液分離和回氣調節站的作用，保證一級壓縮冷凍機正常運行。(3)三級壓縮製冷三級製冷是用一臺單機製冷壓縮機和一臺雙機製冷壓縮機，來完成-60。C和-3(TC兩個庫溫，實際上就是一臺單機製冷壓縮機製冷到-6(TC，由於在蒸發溫度-70。C，蒸發絕對壓力0.18-0.15MPa(真空表壓0.082-0.085MPa)範圍內，冷凍機排氣量小，排氣溫度低，排出氣體進入低壓循環桶，對雙機制冷機利大於弊，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，而且提高雙機製冷量。由於準備室溫度-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製冷系統單機排出的氣體，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，製冷量也就提高，耗能也就降下來，雙機製冷壓縮機運行在一個理想的工藝範圍內，三級製冷將-6(TC和-3(TC兩個溫區有機結合在一起，優勢互補，更具創新性。三級製冷解決了我國製造冷凍機在蒸發溫度-7CTC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，為我國冷凍機製造企業進入-60°C金槍魚儲存庫製冷領域提供了機遇。(4)製冷劑R717在國內首創利用製冷劑R717，將金槍魚貯存庫降溫-6(TC，價廉的製冷劑R717製冷系統取代世界上大都採用氟利昂復疊式製冷裝置，投資少，普及面廣，替代進口，環保性好，填補國內空白。-6(TC貯存庫製冷原理液氨在-60°C吊頂排管中由液態吸引庫房內熱量變成氣態氨，降低庫內溫度，氣態氨經過氨回氣調節站，進入氣液分離換熱回氣調節站，將氣體中帶液態氨分離下來，液態氨蒸發又將氣液分離器管中液氨降溫，降低進入庫房-6(TC吊頂排管氨液的溫度，氣態氨進入單機(一級)製冷壓縮機，蒸發絕對壓力0.180.15MPa(真空表表壓0.0820.085MPa)，經過單機壓縮機一級壓縮排氣(表壓)-0.010.01Mpa，壓縮後熱氨氣體進入低壓循環桶6，與準備室(-30'C)吊頂排管輸出混合氣液相遇冷卻，氣液在低壓循環桶6分離後氣體經雙機冷凍機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，將氣態氨中夾帶的冷凍機油分離下來，高溫氣態氨再進入蒸發冷卻器10，由氣體冷卻後變成液態氨，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站3內，進入-6(TC金槍魚吊頂排管，整個製冷過程由一臺單機和一臺雙機製冷壓縮機來完成，關鍵是雙機壓縮機一級吸氣表壓控制在-0.010.01MPa範圍內，這樣能夠提高單機製冷壓縮機效率。主要技術參數及規格tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9本發明實施例超低溫冷庫具有以下技術特點1、低溫蒸發器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，庫溫波動小，也就是一個-60°C的恆溫，乾耗小，製作簡單，百分之百採用國產原材料，不需要維修保養；而由日本引進-6(TC復疊製冷裝置，每天吊頂冷風機需電溶霜45分鐘，溫度升高10。C左右，庫溫變化較大，乾耗大；這一套-6(TC工質R717製冷工藝，適合建大、中、小各種-60。C金槍魚及同類食品貯存庫；2、-6(TC工質(氨)氣液分離換熱回氣調節站3，即氣液分離器，液體R717換熱器，R717氣體調節站於一身，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製造冷凍機在蒸發溫度-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，為我國冷凍機製造企業進入-6(TC金槍魚儲存庫製冷設備提供了機遇，三級壓縮工藝達到了兩個效果(-6(TC和-3(TC);4、結束由日本獨佔我國-60。C金槍魚儲存庫製冷設備市場，三級壓縮製冷工藝與-6(TC工質(氨)吊頂排管相結合，用電小，一臺4AV-12.5製冷壓縮機，在24小時不停運行中，蒸發溫度-7(TC工況下，一級壓縮製冷耗電小於190瓦千小時。權利要求1、超低溫冷庫，特徵在於，用氨做製冷劑，採用雙室結構，外面為準備室，裡面貯存庫，貯存庫設低溫蒸發器(1)，準備室設次低溫蒸發器(5)，低溫蒸發器(1)輸出端經氨回氣調節站(2)連通氣液分離換熱回氣調節站(3)，氣液分離換熱回氣調節站(3)輸出端連通單機冷凍機(4)，單機冷凍機(4)輸出端連通低壓循環桶(6)輸入端，低壓循環桶(6)液體輸出端由液泵(12)連通次低溫蒸發器(5)輸入端，次低溫蒸發器(5)輸出端連通低壓循環桶(6)輸入端，低溫蒸發器(1)熱氨融霜回液由液體調節站(8)進低壓循環桶(6)輸入端；氣液分離換熱回氣調節站(3)輸出端通過氨液體調節站(8)連通低溫蒸發器(1)；低壓循環桶(6)氣體輸出端連通雙機冷凍機(7)，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，中間冷卻器(9)再連通回雙機冷凍機(7)，雙機冷凍機(7)的氣體輸出端連通油分離器(13)，油分離器(13)連通氣液分離換熱回氣調節站(3)，油分離器(13)輸出端連通至蒸發冷卻器(10)，蒸發冷卻器(10)輸出端連通至氨貯液器(11)；氨貯液器(11)輸出端分別連通氣液分離換熱回氣調節站(3)、低壓循環桶(6)、中間冷卻器(9)。2、按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特徵在於所述冷庫採用雙室結構，外面為準備室-29-C-3rC，裡面lt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，採用厚度為400-600mm聚氨脂，-3(TC準備室保溫層厚度180mm，每次噴聚氨脂厚度50mm，冷卻收縮後再噴另一層。3、按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特徵在於所述單機冷凍機(4)、雙機冷凍機(7)組成一個三級製冷壓縮系統，採用三級製冷，將第一級壓縮冷凍機排出熱氣態氨冷卻，經雙機製冷壓縮冷卻變成液態氨，一臺單機和一臺雙機組成了一個三級製冷系統，完成了-60。C和-30。C兩個溫區。4、按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特徵在於所述氣液分離換熱回氣調節站(3)進行氣液分離，液體R717換熱，R717氣體調節三項功能，液體調節站(8)為低溫R717液體調節站，將氣液分離換熱回氣調節站(3)出來的R717分配去低溫蒸發器(1)吊頂排管每一路。5、按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特徵在於所述低溫蒸發器(1)採用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管，蒸發管按照設計需要的冷凍量均勻排列為若干層，2倍的層數即為排管路數，每一路單獨連接到氨液體調節站(8)。6、按照權利要求5所述超低溫冷庫，其特徵如下所述氣液分離換熱回氣調節站(3)，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-6CTC蒸發器回氣管(31)、單機冷凍機吸氣管(36)、氨貯液器來液管(37)、去R717液體調節站管(38)與低溫蒸發器(1)、單機冷凍機(4)、氨貯液器(11)、氨液體調節站(8)連通，由固定隔板(33)、封頭(34)、固定螺栓(35)、隔板(41)固定。7、按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特徵在於所述中間冷卻器(9)進行二級壓縮熱R717氣體冷卻，蒸發冷卻器(10)將三級壓縮R717氣體冷卻成液體，低壓循環桶(6)實現一級壓縮熱R717氣體冷卻和準備室次低溫蒸發器(5)吊頂排管氣液分離，液泵(12)保證準備室吊頂排管液體R717正常循環製冷。8、按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特徵在於所述-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於關閉狀態。9、按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特徵如下所述油分離器(13)的中部設有進氣口(21)，上部設有將分離後的高溫氣態氨通入蒸發冷卻器(10)的出氣口(22)，進氣口(21)與出氣口(22)之間設有阻隔氣態氨中霧狀油滴的不鏽鋼絲網(23)，下部設有將分離下來的油放出的放油口(24)。10、按照權利要求1所述超低溫冷庫，其特徵在於第一級壓縮製冷用一臺單機冷凍機，蒸發溫度-70。C，蒸發壓力為絕對壓力O.180.15MPa之間，即真空表壓0.0820.085MPa;第二級和第三級壓縮製冷，由一臺雙機冷凍機壓縮冷凍來完成，將第一級壓縮冷凍機排出熱氨冷卻，由氣態的氨經雙機壓縮冷卻變成液態氨，第一級壓縮機壓縮排氣表壓-0.010.01Mpa，即雙機壓縮機一級吸氣表壓在-0.010.01MPa範圍內。全文摘要本發明涉及超低溫冷庫，屬冷庫結構
技術領域：
。特徵為氨做製冷劑，準備室與貯存庫設低溫蒸發器、次低溫蒸發器，低溫蒸發器由氨回氣調節站連通氣液分離換熱回氣調節站、單機冷凍機、低壓循環桶，低壓循環桶液體由液泵連次低溫蒸發器，連回低壓循環桶，低溫蒸發器由氨液體調節站進低壓循環桶6；氣液分離換熱回氣調節站通過氨液體調節站連低溫蒸發器；低壓循環桶氣體連雙機冷凍機、至中間冷卻器、連回雙機冷凍機，雙機冷凍機氣體通油分離器，油分離器輸出端連通至蒸發冷卻器、氣液分離換熱回氣調節站，蒸發冷卻器連至氨貯液器；氨貯液器連氣液分離換熱回氣調節站、低壓循環桶、中間冷卻器。本發明對大氣臭氧層無破壞作用，三級壓縮工藝解決儲存庫降至-60℃難題。文檔編號F25D13/00GK101158530SQ20071011420公開日2008年4月9日申請日期2007年10月31日優先權日2007年10月31日發明者牟偉麗,轟王,王豐興申請人:蓬萊京魯漁業有限公司