本發(fā)明涉及冷庫調(diào)溫,具體為一種基于冷媒回流的冷庫調(diào)溫系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、冷庫是指用人工手段,創(chuàng)造與室外溫度或濕度不同的環(huán)境,也是對食品、液體、化工、醫(yī)藥、疫苗、科學試驗等物品的恒溫恒濕貯藏設備。冷庫包括:保鮮冷庫(其溫度一般在0℃至10℃之間)、冷藏冷庫(其溫度一般在-18℃至-5℃之間)、冷凍冷庫(其溫度一般在-25℃至-18℃之間)和超低溫冷庫(其溫度一般在-80℃至-60℃之間)。
2、冷庫制冷時,是通過壓縮機將冷媒(制冷劑)壓縮成高溫高壓氣體并送入冷凝器中;冷媒在冷凝器中釋放熱量,變成高壓液體;接著,高壓液體通過膨脹閥降壓,變成低溫低壓的濕蒸汽進入蒸發(fā)器,并在蒸發(fā)器中吸收室內(nèi)空氣的熱量,使空氣溫度降低,同時自身蒸發(fā)成氣態(tài);最后,氣態(tài)冷媒再次被壓縮機吸入,開始新一輪的循環(huán)。
3、冷庫制冷時,是通過控制進入蒸發(fā)器中的冷媒的流量,來提高制冷效率的;保鮮冷庫在制冷時(或冷藏冷庫在慢速調(diào)溫制冷時),進入蒸發(fā)器中的冷媒流量較低,此時大部分液態(tài)冷媒在蒸發(fā)器中蒸發(fā)成氣態(tài),少量的液態(tài)冷媒會隨著氣態(tài)冷媒進入氣液分離器中,并在氣液分離器中完成蒸發(fā)。而冷凍冷庫和超低溫冷庫在制冷時(或冷藏冷庫在快速調(diào)溫時),進入蒸發(fā)器中的冷媒流量較高,此時蒸發(fā)器中會有大量未蒸發(fā)的液態(tài)冷媒,隨著蒸發(fā)后的氣態(tài)冷媒進入氣液分離器中,并在氣液分離器中緩慢蒸發(fā);為了避免液態(tài)冷媒進入壓縮機,氣液分離器需要配備較大的儲液器,使得液態(tài)冷媒可以被完全存儲;大量的液態(tài)冷媒集中在氣液分離器進行緩慢蒸發(fā),一方面降低了能量的利用率,進而導致冷庫的制冷效果差;另一方面液態(tài)冷媒集中在氣液分離器進行蒸發(fā),會導致進入壓縮機中氣態(tài)冷媒溫度過低,而過量的低溫氣態(tài)冷媒進入壓縮機中后,會影響到壓縮機的正常運轉(zhuǎn),進而影響到冷庫調(diào)溫系統(tǒng)的正常運行。也可以通過排出氣液分離器中的過多冷媒的方法來防止液態(tài)冷媒進入壓縮機,但是該種方法需要對排出的液態(tài)冷媒進行回收,其作用類似氣液分離器的外置儲液器,雖然不會導致氣液分離器溫度過低,但是其仍然會浪費回流冷媒中的能量。
4、因此,我們提出一種對回流液態(tài)冷媒進行再利用的冷庫調(diào)溫系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于冷媒回流的冷庫調(diào)溫系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的冷庫調(diào)溫系統(tǒng)在快速調(diào)溫時,液態(tài)冷媒大量回流導致能量利用率低的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種基于冷媒回流的冷庫調(diào)溫系統(tǒng),包括壓縮機,所述壓縮機的排氣口通過管道依次連接有冷凝器、膨脹閥、緩凍蒸發(fā)器以及氣液分離器,所述氣液分離器的排氣口通過管道與壓縮機的進氣口連接;所述膨脹閥還通過管道連接有速凍蒸發(fā)器,所述速凍蒸發(fā)器的出口通過管道連接有積液器;
3、所述積液器包括儲液罐、積液罐和控制箱;所述儲液罐的下側(cè)與積液罐的下側(cè)之間連接有回液管,且回液管上設置有液位單向閥;所述儲液罐的側(cè)面上端通過管道與積液罐的上端連接;所述積液罐安裝在控制箱的上側(cè);
4、所述控制箱上側(cè)設置有排氣柱,排氣柱的內(nèi)側(cè)活動設置有排氣塞;所述控制箱下側(cè)設置有排液柱,排液柱的內(nèi)側(cè)活動設置有排液塞;所述積液罐的下側(cè)設置有空心導向管,所述空心導向管的內(nèi)側(cè)設置有承重塞,所述承重塞的下側(cè)設置有承重板;所述控制箱的內(nèi)腔中設置有驅(qū)動承重板、排氣塞以及排液塞上下滑動的杠桿組件;
5、所述儲液罐的上端通過管道與排氣柱連接,所述儲液罐的下端通過管道與排液柱連接;
6、所述積液器的排氣柱通過管與氣液分離器連接;所述積液器的排液柱通過管道連接有側(cè)向蒸發(fā)器,側(cè)向蒸發(fā)器的另一端通過管道與氣液分離器連接;側(cè)向蒸發(fā)器所在冷庫的溫度高于速凍蒸發(fā)器所在冷庫的溫度,且側(cè)向蒸發(fā)器的位置高度低于速凍蒸發(fā)器的位置高度;
7、所述冷凝器包括室外冷凝器和室內(nèi)冷凝器,室外冷凝器和室內(nèi)冷凝器并聯(lián);氣態(tài)冷媒在通過冷凝器時,僅通過室外冷凝器或室內(nèi)冷凝器。
8、優(yōu)選的,所述速凍蒸發(fā)器和緩凍蒸發(fā)器分別位于不同冷庫的內(nèi)腔頂壁;所述室內(nèi)冷凝器和側(cè)向蒸發(fā)器均位于冷庫的內(nèi)腔側(cè)壁,且室內(nèi)冷凝器位于側(cè)向蒸發(fā)器的上側(cè)。
9、優(yōu)選的,所述杠桿組件包括安裝在控制箱的內(nèi)腔下壁的杠桿支柱,杠桿支柱的上側(cè)活動安裝有支撐杠桿;所述支撐杠桿的左端鉸接有一號連桿,支撐杠桿的右端鉸接有二號連桿和三號連桿;所述二號連桿的另一端與排氣塞的下端鉸接;所述三號連桿的另一端與排液塞的上端鉸接;所述一號連桿的另一端與承重板的下端鉸接。
10、優(yōu)選的,所述控制箱的內(nèi)腔上壁以及下壁均設置有限位塊,所述支撐杠桿位于上下側(cè)限位塊之間。
11、優(yōu)選的,所述承重板的外側(cè)設置有回位彈簧,所述回位彈簧的上側(cè)與承重板連接,回位彈簧的下側(cè)與控制箱的外壁連接。
12、優(yōu)選的,所述積液罐的內(nèi)腔上側(cè)設置有擾流板,所述擾流板位于承重塞的上側(cè)。
13、優(yōu)選的,所述壓縮機與冷凝器之間設置有氣用換向閥,氣用換向閥的進氣端以及出氣端分別與壓縮機以及冷凝器連接;所述氣用換向閥還通過管道連接有氣液換熱器,所述氣液換熱器的出氣端通過管道與冷凝器連接;
14、所述積液器與側(cè)向蒸發(fā)器之間設置有液用換向閥,液用換向閥的進液端以及出液端分別與積液器及側(cè)向蒸發(fā)器連接;所述氣用換向閥還通過管道與氣液換熱器的進液端連接,氣液換熱器的出液端通過管與氣液分離器連接。
15、優(yōu)選的,所述氣用換向閥和液用換向閥采用同類動力驅(qū)動,且在進行切換作業(yè)時,氣用換向閥和液用換向閥同步進行方向切換。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
17、1)本裝置通過儲液罐對流經(jīng)速凍蒸發(fā)器的回流液態(tài)冷媒進行收集,在其它溫度較高冷庫需要降溫時,將速凍蒸發(fā)器的回流液態(tài)冷媒導入溫度較高冷庫中的側(cè)向蒸發(fā)器中,回流液態(tài)冷媒在側(cè)向蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱;通過對回流冷媒的再利用,不但可以避免過多的液態(tài)冷媒回流到氣液分離器中,還可以提高液態(tài)冷媒的利用率,進而降低了系統(tǒng)能耗;
18、2)本裝置通過儲液罐對速凍蒸發(fā)器中排出的氣態(tài)冷媒以及液態(tài)冷媒進行初步分離;然后通過排氣塞在排氣柱中的上下移動,來控制儲液罐中氣態(tài)冷媒是否排出;利用排液塞在排液柱中的上下移動,來控制儲液罐中液態(tài)冷媒是否排出;在排出氣態(tài)冷媒時,對液態(tài)冷媒進行截留,從而使得儲液罐中可以存儲一定量的液態(tài)冷媒,進而有充足的液態(tài)冷媒在側(cè)向蒸發(fā)器中進行蒸發(fā)吸熱;在需要排出液態(tài)冷媒時,對氣態(tài)冷媒進行截留,從而通過氣態(tài)冷媒產(chǎn)生的氣壓推動液態(tài)冷媒排出;
19、3)本裝置以液態(tài)冷媒的重力對杠桿組件進行推動;由于液態(tài)冷媒密度較低,其浮力較小,傳統(tǒng)的浮力控制難以起到有效的控制;而本裝置通過液態(tài)冷媒的重力進行推動,可以根據(jù)力需求,增加液態(tài)冷媒的用量,從而使得其擁有足夠的重力,來推動杠桿組件轉(zhuǎn)動;
20、4)本裝置將冷凝器分為室外冷凝器和室內(nèi)冷凝器,在需要對冷庫內(nèi)部進行升溫時,將高溫高壓液體(冷媒)導入室內(nèi)冷凝器,使得冷媒可以在冷庫內(nèi)進行散熱,從而在提高冷庫內(nèi)溫度的同時,降低冷媒溫度(相比于室外冷凝器,冷媒溫度略有降低),進而降低同等降溫條件下冷媒的用量,從而減少壓縮機循環(huán)頻率,降低系統(tǒng)能耗。