專(zhuān)利名稱：：自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種為超級(jí)市場(chǎng)的食品冷凍、冷藏保鮮提供冷源的自然工質(zhì)制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：我國(guó)是人口大國(guó)，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)食品的質(zhì)量要求不斷提高"超市的規(guī)才莫得到迅速發(fā)展，超市的能源消耗量較大，而其中近50%的能量消耗于制冷系統(tǒng)。目前，超市的食品冷凍冷藏制冷系統(tǒng)，仍在使用對(duì)環(huán)境有害的CFCs和HCFCs制冷工質(zhì)。CFCs和HCFCs不僅破壞大氣臭氧層，而且會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。根據(jù)"蒙特利爾議定書(shū)"及其修正案的規(guī)定，發(fā)達(dá)國(guó)家目前已停止使用CFCs，而HCFCs的使用期限是2030年。發(fā)展中國(guó)家可以延緩十年禁用。為構(gòu)建和諧型和節(jié)約型的社會(huì)，給子孫后代留下一個(gè)可供生存、可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境空間，需要積極開(kāi)發(fā)環(huán)保節(jié)能型的超市制冷系統(tǒng)，以滿足未來(lái)超市制冷的需要。在超市制冷系統(tǒng)中，為保證食品的冷凍和冷藏保鮮，可以采用自然工質(zhì)制冷系統(tǒng)。許多國(guó)家大力研究開(kāi)發(fā)自然工質(zhì)環(huán)保型制冷系統(tǒng)。R290/C02復(fù)疊式制冷系統(tǒng)在超市制冷系統(tǒng)的應(yīng)用研究成為人們關(guān)注的方向。但研究人員提出的自然工質(zhì)環(huán)保型制冷系統(tǒng)，只是從理論上進(jìn)行熱力性能分析，并沒(méi)有提出具體實(shí)施的技術(shù)方案。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能夠?yàn)槌?jí)市場(chǎng)的食品冷凍、冷藏保鮮提併冷源，而且，結(jié)構(gòu)筒單，操作方便，環(huán)保節(jié)能的自然工質(zhì)制冷系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，其特征是，由高溫循環(huán)側(cè)、中溫循環(huán)側(cè)和低溫循環(huán)側(cè)組成，所述高溫循環(huán)側(cè)為亞臨界循環(huán)，采用R290為制冷工質(zhì)，包括R290壓縮機(jī)、R290冷凝器、R290儲(chǔ)液器、低溫R290電子膨脹閥、冷凝蒸發(fā)器、中溫R290電子膨脹閥和冷卻器，R290壓縮機(jī)的出口與R290冷凝器的入口連接，R290冷凝器的出口與R290儲(chǔ)液器的入口連接，R290儲(chǔ)液器的出口分為兩路，一路經(jīng)低溫R290電子膨脹閥與冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)入口連接，另一路經(jīng)中溫R290電子膨脹閥與冷卻器的管側(cè)入口連接，冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)出口與冷卻器的管側(cè)出口并聯(lián)后與R290壓縮機(jī)的入口連接；所述低溫循環(huán)側(cè)為0)2制冷循環(huán)，以C02為制冷劑，包括0)2壓縮機(jī)、冷凝蒸發(fā)器、C(M諸液器、C02膨脹閥和C02蒸發(fā)器，C02壓縮機(jī)的出口與冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)入口連接，冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)出口與C02儲(chǔ)液器的入口連接，C02儲(chǔ)液器的出口與C02膨脹閥的入口連接，.C02膨脹閥的出口與C02蒸發(fā)器的入口連接，C02蒸發(fā)器的出口與C02壓縮機(jī)的入口連接；所述中溫循環(huán)側(cè)為C02載冷循環(huán)，以C(V液體為載冷劑，包括C02供液泵、冷卻器、0)2調(diào)節(jié)閥和C02換熱器，co2供液泵的出口與冷卻器的殼側(cè)入口連接，.冷卻器的殼側(cè)出口與co2調(diào)節(jié)閥的入口連接，COz調(diào)節(jié)閥的出口與C02換熱器的入口連接，C02換熱器的出口與C02供液泵的入口連接。在低溫循環(huán)側(cè)，當(dāng)使用多組C02蒸發(fā)器時(shí)，C02儲(chǔ)液器的出口分別與多個(gè)C02膨脹閥的入口連接，每個(gè)C02膨脹閥的出口與一組co2蒸發(fā)器的入口連接，多個(gè)C02蒸發(fā)器的出口并聯(lián)后與C02壓縮機(jī)的入口連接。在中溫循環(huán)側(cè)，當(dāng)使用多組C02換熱器時(shí)，冷卻器的殼側(cè)出口分別與多個(gè)C02調(diào)節(jié)閥的入口連接，每個(gè)C02調(diào)節(jié)閥的出口與一組C02換熱器的入口連接，多組C02換熱器的出口并聯(lián)后與C02供液泵的入口連接。本實(shí)用新型的制冷系統(tǒng)中的連接管路為銅管，連接方式為焊接。R290冷凝器為空氣冷卻式冷凝器，冷凝蒸發(fā)器與冷卻器采用板式換熱器。C02蒸發(fā)器采用鋁翅片銅盤(pán)管式換熱器。本實(shí)用新型具有下述:f支術(shù)效果本實(shí)用新型的超市制冷系統(tǒng)采用綠色自然工質(zhì)R290和C02,R290(丙烷)具有優(yōu)良的熱力性能，價(jià)格低廉，與普通潤(rùn)滑油和機(jī)械結(jié)構(gòu)材料具有兼容性，ODP-O,G肝很小，與傳統(tǒng)制冷劑制冷系統(tǒng)相比，R290傳熱性能好，流動(dòng)阻力小，功耗小，不需要合成，.不改變自然界碳?xì)浠衔锏暮?，?duì)溫室效應(yīng)沒(méi)有直接影響；R290的主要物理性質(zhì)與R22極其相近，可以不對(duì)R22原機(jī)和生產(chǎn)線進(jìn)行改造，直接灌裝丙烷，屬于直接替代物。C02是一種對(duì)環(huán)境無(wú)害的自然界天然存在的物質(zhì)，ODP-O，GWP-1，具有優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性，良好的安全性和化學(xué)穩(wěn)定性。無(wú)毒、不燃，適應(yīng)各種潤(rùn)滑油及常用機(jī)械零部件材料，具有與制冷循環(huán)和設(shè)備相適應(yīng)的熱物理性質(zhì)。C02的蒸發(fā)潛熱較大，單位容積制冷量高。C(M乍為超市低溫制冷工質(zhì)和中溫載冷劑有很多優(yōu)勢(shì)，C02液體在低溫下粘性小，流動(dòng)阻力小，管路尺寸小、泵能耗低。C02導(dǎo)熱性好，換熱效率高，對(duì)制冷設(shè)備沒(méi)有腐蝕，特別是對(duì)食品沒(méi)有污染，C02作為超市低溫制冷工質(zhì)和中溫載冷劑，很有發(fā)展前景本實(shí)用新型的自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，環(huán)保節(jié)能，方便控制，安全可靠。圖1為本實(shí)用新型自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)的示意圖。其中l(wèi)-R290壓縮才幾；2-R290冷凝器；3-R290儲(chǔ)液器；4-低溫R290電子膨脹岡；5-冷凝蒸發(fā)器；6-中溫R290電子膨脹閥；7-冷卻器；8-C02壓縮機(jī)；9-C02儲(chǔ)液器；10-0)2膨脹閥；11-0)2蒸發(fā)器;12-0)2供液泵;13-C02換熱器；14-C02調(diào)節(jié)閥。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本實(shí)用新型自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)的示意圖，由高溫循環(huán)側(cè)、中溫循環(huán)側(cè)和〗氐溫循環(huán)側(cè)組成，所述高溫循環(huán)側(cè)為亞臨界循環(huán)，采用R290'為制冷工質(zhì)，包括R290壓縮機(jī)1、R290冷凝器2、R290儲(chǔ)液器3、低溫R290電子膨脹閥4、冷凝蒸發(fā)器5、中溫R290電子膨脹閥6和冷卻器7，R290壓縮機(jī)l的出口與R290冷凝器2的入口連接，R290冷凝器2的出口與R290儲(chǔ)液器3的入口連接，R290儲(chǔ)液器3的出口分為兩路，一路經(jīng)低溫R290電子膨脹閥4與冷凝蒸發(fā)器5的管側(cè)入口連接，另一路經(jīng)中溫R290電子膨脹閥6與冷卻器7的管側(cè)入口連接，冷凝蒸發(fā)器5的管側(cè)出口與冷卻器7的管側(cè)出口并聯(lián)后與R290壓縮機(jī)l的入口連接。所述低溫循環(huán)側(cè)為C02制冷循環(huán)，以C02為制冷劑，包括C02壓縮機(jī)8、冷凝蒸發(fā)器5、C02儲(chǔ)液器9、CO^膨脹閥10和C02蒸發(fā)器11,C02壓縮機(jī)l的出口與冷凝蒸發(fā)器5的殼側(cè)入口連接，冷凝蒸發(fā)器5的殼側(cè)出口與'C02儲(chǔ)液器9的入口連接，C(U渚液器9的出口與C02膨脹閥10的入口連接，C02膨脹閥10的出口與C02蒸發(fā)器11的入口連接，)2蒸發(fā)器11的出口與0)2壓縮機(jī)1的入口連接。所述中溫循環(huán)側(cè)為0)2載冷循環(huán)，以C02液體為載冷劑，包括C02供液泵12、冷卻器7、0)2調(diào)節(jié)閥14和C02換熱器13，C02供液泵12的出口與冷卻器7的殼側(cè)入口連接，冷卻器7的殼側(cè)出口與C02調(diào)節(jié)閥14的入口連接，0)2調(diào)節(jié)閥14的出口與0)2換熱器13的入口連接，C02換熱器13的出口與C02供液泵12的入口連接。在低溫循環(huán)側(cè)，當(dāng)使用多組C02蒸發(fā)器時(shí)，C02儲(chǔ)液器的出口分別與多個(gè)C02膨脹閥的入口連接，每個(gè)C02膨脹閥的出口與一組C02蒸發(fā)器的入口連接，多個(gè)C02蒸發(fā)器的出口并聯(lián)后與C02壓縮機(jī)的入口連接。在中溫循環(huán)側(cè)，當(dāng)使用多組C02換熱器時(shí)，冷卻器的殼側(cè)出口分別與多個(gè)co2調(diào)節(jié)閥的入口連接，每個(gè)co2調(diào)節(jié)閥的出口與一組co2換熱器的入口連接，多組C02換熱器的出口并聯(lián)后與C02供液泵的入口連接。R290氣體在R290壓縮機(jī)1中壓縮后壓力升高，高溫高壓的R290氣體在R290冷凝器2中冷凝后，'進(jìn)入R290儲(chǔ)液器3,從R290儲(chǔ)液器3出來(lái)的液體分為兩路，一路經(jīng)低溫R290電子膨脹閥4節(jié)流降壓成低溫低壓的R290液體后在冷凝蒸發(fā)器5中與C02氣體進(jìn)行熱交換吸收熱量蒸發(fā)，另一路經(jīng)中溫R290電子膨脹閥6節(jié)流降壓后在冷卻器7中與中溫循環(huán)的0)2液體進(jìn)行熱交換吸收熱量蒸發(fā)。冷凝蒸發(fā)器5出來(lái)的R290氣體與冷卻器7出來(lái)的R290氣體混合后進(jìn)入R290壓縮機(jī)1，完成R290高溫循環(huán)。0)2氣體在0)2壓縮機(jī)8中壓縮后壓力升高，高溫高壓的C02氣體在冷凝蒸發(fā)器5中與R290進(jìn)行熱交換，放出熱量冷凝成C(V液體后進(jìn)入C02儲(chǔ)液器9，從C02儲(chǔ)液器9出來(lái)的0)2液體經(jīng)C02膨脹閥10節(jié)流降壓成為低溫低壓液體后進(jìn)入0)2蒸發(fā)器11，在C02蒸發(fā)器11中吸收被冷凍保鮮的食品熱量，蒸發(fā)成低溫低壓氣體后，進(jìn)入C02壓縮機(jī)8，完成C02低溫循環(huán)。中溫的C(V液體經(jīng)C02供液泵12加壓后，進(jìn)入冷卻器7與R290進(jìn)行熱交換，溫度降低后的C02液體進(jìn)入C02調(diào)節(jié)閥14中，經(jīng)過(guò)供液量調(diào)節(jié)進(jìn)入0)2換熱器13，在C02換熱器13中吸收被冷藏保鮮食品的熱量，溫度升高后的C02液體進(jìn)入C02供液泵12，完成中溫C02載冷劑循環(huán)。R290高溫循環(huán)、0)2低溫循環(huán)和C02中溫循環(huán)構(gòu)成的復(fù)疊式自然工質(zhì)環(huán)保型制冷系統(tǒng)，為食品的冷凍冷藏提供了冷源。R290無(wú)毒無(wú)味，但它是一種易爆氣體，爆炸極限范圍在0.038-0.171kg/m3，自燃點(diǎn)為470。C，R290比空氣重，所以聚集在較低層，R290有一定的可燃性，制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，設(shè)有密度檢測(cè)儀和通風(fēng)設(shè)施，制冷系統(tǒng)的管路采用銅管，為減少制冷劑的泄漏，所有的連接處采用焊接，R29Q冷凝器為空氣冷卻式冷凝器，放置在超市的室外或是屋頂。冷凝蒸發(fā)器5與冷卻器7采用板式蒸發(fā)器。C02作為低溫制冷循環(huán)的制冷劑用于食品的冷凍，C02作為中溫循環(huán)的載冷劑用于食品的冷藏，循環(huán)管路用銅管，焊接連接，由于在脂類(lèi)潤(rùn)滑油中C02有很好地相溶性，低溫系統(tǒng)不設(shè)油分離.器，利用高速流動(dòng)的C02氣體將油帶回壓縮機(jī)。C02蒸發(fā)器11可采用鋁翅片銅盤(pán)管式換熱器，管路直徑10mm。以下是利用本實(shí)用新型所做的實(shí)施例實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表中所示的是某超市的食品冷凍和冷藏制冷系統(tǒng)實(shí)施例實(shí)驗(yàn)結(jié)果情況。實(shí)施例1:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>利用本實(shí)用新型的自然工質(zhì)環(huán)保型制冷系統(tǒng)可以作為大中型超市的食品冷凍和冷藏保鮮的冷源。在冷凍保鮮拒內(nèi)可以提供-28。C到-25。C的低溫溫度環(huán)境，在冷藏保鮮拒內(nèi)可以提供-2。C到+3。C的中溫溫度環(huán)境。根據(jù)不同的食品儲(chǔ)存的需要，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入保鮮拒前的閥門(mén)開(kāi)啟度的大小，控制進(jìn)入保鮮拒內(nèi)的C02流量，來(lái)調(diào)節(jié)保鮮拒內(nèi)的溫度，適應(yīng)不同食品保鮮溫度的需要。盡管參照實(shí)施例對(duì)所公開(kāi)的涉及一種自然工質(zhì)超市制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了特別描述，以上描述的實(shí)施例是說(shuō)明性的而不是限制性的，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，所有的變化和修改都在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，其特征是，由高溫循環(huán)側(cè)、中溫循環(huán)側(cè)和低溫循環(huán)側(cè)組成，所述高溫循環(huán)側(cè)為亞臨界循環(huán)，采用R290為制冷工質(zhì)，包括R290壓縮機(jī)、R290冷凝器、R290儲(chǔ)液器、低溫R290電子膨脹閥、冷凝蒸發(fā)器、中溫R290電子膨脹閥和冷卻器，R290壓縮機(jī)的出口與R290冷凝器的入口連接，R290冷凝器的出口與R290儲(chǔ)液器的入口連接，R290儲(chǔ)液器的出口分為兩路，一路經(jīng)低溫R290電子膨脹閥與冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)入口連接，另一路經(jīng)中溫R290電子膨脹閥與冷卻器的管側(cè)入口連接，冷凝蒸發(fā)器的管側(cè)出口與冷卻器的管側(cè)出口并聯(lián)后與R290壓縮機(jī)的入口連接；所述低溫循環(huán)側(cè)為CO2制冷循環(huán)，以CO2為制冷劑，包括CO2壓縮機(jī)、冷凝蒸發(fā)器、CO2儲(chǔ)液器、CO2膨脹閥和CO2蒸發(fā)器，CO2壓縮機(jī)的出口與冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)入口連接，冷凝蒸發(fā)器的殼側(cè)出口與CO2儲(chǔ)液器的入口連接，CO2儲(chǔ)液器的出口與CO2膨脹閥的入口連接，CO2膨脹閥的出口與CO2蒸發(fā)器的入口連接，CO2蒸發(fā)器的出口與CO2壓縮機(jī)的入口連接；所述中溫循環(huán)側(cè)為CO2載冷循環(huán)，以CO2液體為載冷劑，包括CO2供液泵、冷卻器、CO2調(diào)節(jié)閥和CO2換熱器，CO2供液泵的出口與冷卻器的殼側(cè)入口連接，冷卻器的殼側(cè)出口與CO2調(diào)節(jié)閥的入口連接，CO2調(diào)節(jié)閥的出口與CO2換熱器的入口連接，CO2換熱器的出口與CO2供液泵的入口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，其特征是，在低溫循環(huán)側(cè)，當(dāng)使用多組C02蒸發(fā)器時(shí)，C02儲(chǔ)液器的出口分別與多個(gè)C02膨脹閥的入口連接，每個(gè)C02膨脹閥的出口與一組C02蒸發(fā)器的入口連接，多個(gè)co2蒸發(fā)器的出口并聯(lián)后與C02壓縮機(jī)的入口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，其特征是，在中溫循環(huán)側(cè)，當(dāng)使用多組C02換熱器時(shí)，冷卻器的殼側(cè)出口分別與多個(gè)C02調(diào)節(jié)閥的入口連接，每個(gè)0)2調(diào)節(jié)閥的出口與一組C02換熱器的入口連接，多組C02換熱器的出口并聯(lián)后與C02供液泵的入口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2'或3所述的自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，其特征是，連接管路為銅管，連接方式為焊接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，其特征是，R290冷凝器為空氣冷卻式冷凝器，冷凝蒸發(fā)器與冷卻器采用板式換熱器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，其特征是，0)2蒸發(fā)器采用鋁翅片銅盤(pán)管式換熱器。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自然工質(zhì)超市制冷系統(tǒng)，旨在提供一種能夠?yàn)槌?jí)市場(chǎng)的食品冷凍、冷藏保鮮提供冷源的制冷系統(tǒng)。由高溫循環(huán)側(cè)、中溫循環(huán)側(cè)和低溫循環(huán)側(cè)組成。高溫循環(huán)側(cè)為亞臨界循環(huán)，R290為制冷工質(zhì)，包括R290壓縮機(jī)、R290冷凝器、R290儲(chǔ)液器、低溫R290電子膨脹閥、冷凝蒸發(fā)器、中溫R290電子膨脹閥和冷卻器。低溫循環(huán)側(cè)為CO₂制冷循環(huán)，CO₂為制冷劑，包括CO₂壓縮機(jī)、冷凝蒸發(fā)器、CO₂儲(chǔ)液器、CO₂膨脹閥和CO₂蒸發(fā)器。中溫循環(huán)側(cè)為CO₂載冷循環(huán)，CO₂液體為載冷劑，包括CO₂供液泵、冷卻器、CO₂調(diào)節(jié)閥和CO₂換熱器。本實(shí)用新型的制冷系統(tǒng)采用綠色自然工質(zhì)CO₂和R290，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，高效節(jié)能，方便控制，安全可靠。文檔編號(hào)F25B7/00GK201229082SQ20082007494公開(kāi)日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年6月3日優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日發(fā)明者劉勝春,寧?kù)o紅,苗彭,李慧宇,江申申請(qǐng)人:天津商業(yè)大學(xué)