本發(fā)明涉及一種制冷設(shè)備，特別是一種用作二氧化碳/氨復(fù)疊制冷系統(tǒng)和載冷劑系統(tǒng)的冷凝蒸發(fā)器，完成氨的節(jié)流、蒸發(fā)、分離及二氧化碳的冷凝過程。

背景技術(shù)：

近年來，人們對(duì)制冷行業(yè)大量應(yīng)用的氟利昂類人工合成制冷劑對(duì)大氣臭氧層的破壞作用和溫室效應(yīng)等環(huán)境問題越來越重視，科技工作者也在積極研究氟利昂制冷劑的替代技術(shù)。低ODP（臭氧層破壞潛能）和低GWP（溫室效應(yīng)潛能）的環(huán)保制冷劑越來越受到重視。二氧化碳（CO2）為天然工質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，ODP為0，GWP為1，不可燃，無毒，是一種非常環(huán)保的制冷劑，傳熱效率高，具有非常高的容積制冷量。氨（NH3）也為天然工質(zhì)，ODP為0，GWP為1， 作為制冷劑被廣泛使用。二氧化碳作為制冷劑也有缺點(diǎn)，就是工作壓力高，工作范圍小。氨作為制冷劑也有缺點(diǎn)，具有毒性，可燃，在一些場(chǎng)合使用受到了限制。為了發(fā)揮作為制冷劑的CO2和NH3的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)，開發(fā)出了氨/二氧化碳載冷劑系統(tǒng)和氨/二氧化碳復(fù)疊制冷系統(tǒng)。在載冷劑系統(tǒng)中，氨為制冷劑，二氧化碳為載冷劑，一般可提供-5~-30℃的低溫。在復(fù)疊制冷系統(tǒng)中，氨為高溫級(jí)制冷劑，二氧化碳為低溫級(jí)制冷劑，一般可制取-30~-55℃的低溫。

無論是在氨/二氧化碳載冷劑系統(tǒng)還是在復(fù)疊制冷系統(tǒng)中，都需要二氧化碳和氨的換熱設(shè)備，用于同時(shí)完成二氧化碳的冷凝和氨的蒸發(fā)過程。常規(guī)的做法是采用管殼式換熱器，但由于設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)比較苛刻，管殼式換熱器的密封性難以保證，而且管殼式換熱器效率較低，設(shè)備龐大，安裝不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種換熱效率高、性能可靠、結(jié)構(gòu)合理緊湊、現(xiàn)場(chǎng)安裝施工方便的二氧化碳/氨冷凝蒸發(fā)模塊，屬于一種制冷系統(tǒng)中的換熱和分離設(shè)備，可用作二氧化碳/氨復(fù)疊制冷系統(tǒng)和載冷劑系統(tǒng)的冷凝蒸發(fā)器，完成氨的節(jié)流、蒸發(fā)、分離及二氧化碳的冷凝過程。

本發(fā)明的二氧化碳/氨冷凝蒸發(fā)模塊，包括氨汽液分離器，氨汽液分離器通過管路和閥門連接有并列的導(dǎo)閥控制閥和手動(dòng)膨脹閥，導(dǎo)閥控制閥和手動(dòng)膨脹閥連接有氨液進(jìn)口；

氨汽液分離器頂部相連有氨氣出口，氨汽液分離器上安裝有浮球?qū)чy、液位開關(guān)及磁浮子液位計(jì)；

氨汽液分離器底部設(shè)有放油閥；

兩個(gè)并聯(lián)的板殼式換熱器的殼程下部與氨汽液分離器的液相通過供液管路聯(lián)通，板殼式換熱器的殼程上部與氨汽液分離器氣相聯(lián)通；

與板殼式換熱器板程相連接有二氧化碳?xì)怏w進(jìn)口及二氧化碳液體出口；

供液管路接有放油閥和溫度傳感器；

氨汽液分離器上設(shè)有氨側(cè)壓力傳感器。

所述的板殼式換熱器為全焊接的板殼式換熱器。

所述的板殼式換熱器的軸線與氨汽液分離器的軸線相互垂直布置。

本發(fā)明具有如下有益效果：換熱器采用全焊接的板殼式換熱器，承壓能力高，性能可靠，換熱效率高，體積小；采用雙板殼式換熱器并列，換熱器軸線與氨汽液分離器軸線垂直布置，換熱量大，結(jié)構(gòu)布局緊湊；整個(gè)設(shè)備安裝在公共機(jī)架上，在工廠內(nèi)組裝好，既能保證設(shè)備的裝配質(zhì)量又減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝施工的工作量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖3是圖2所示的左視示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2、圖3所示：1為氨汽液分離器，占據(jù)本發(fā)明的二氧化碳/氨冷凝蒸發(fā)模塊的上部，氨汽液分離器1通過管路和閥門連接有并列的導(dǎo)閥控制閥7和手動(dòng)膨脹閥8，導(dǎo)閥控制閥7和手動(dòng)膨脹閥8連接有氨液進(jìn)口21。

氨汽液分離器1頂部相連有氨氣出口22，氨汽液分離器1上安裝有浮球?qū)чy3、液位開關(guān)2及磁浮子液位計(jì)4，磁浮子液位計(jì)4用于顯示氨汽液分離器1內(nèi)的液位高度，浮球?qū)чy3、液位開關(guān)2用于對(duì)導(dǎo)閥控制閥7的自動(dòng)控制。

氨汽液分離器1底部設(shè)有放油閥6。

兩個(gè)并聯(lián)的位于氨汽液分離器1下方的板殼式換熱器12的殼程下部與氨汽液分離器1的液相通過供液管路聯(lián)通，板殼式換熱器12的殼程上部與氨汽液分離器1氣相聯(lián)通。板殼式換熱器12為全焊接的板殼式換熱器。

與板殼式換熱器12板程相連接有二氧化碳?xì)怏w進(jìn)口31及二氧化碳液體出口32。

供液管路接有放油閥10和溫度傳感器11。

氨汽液分離器1上設(shè)有氨側(cè)壓力傳感器9。板殼式換熱器12的軸線與氨汽液分離器1的軸線相互垂直布置。

安裝時(shí)，本模塊各部件固定在同一機(jī)上，形成一個(gè)整體。氨氣出口22與制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)吸口相接，液氨進(jìn)口21接冷卻器出口，二氧化碳?xì)怏w進(jìn)口31接蒸發(fā)器出口，二氧化碳?xì)怏w出口32與制冷系統(tǒng)的循環(huán)桶相接。系統(tǒng)運(yùn)行模塊工作時(shí)，從高壓貯液器來的液氨經(jīng)氨液進(jìn)口21再經(jīng)浮球控制閥7節(jié)流后以兩相狀態(tài)進(jìn)入氨汽液分離器1，其中的液體在重力作用下經(jīng)管路流入板殼式換熱器12的殼程底部，這些液氨在殼程內(nèi)蒸發(fā)后從頂部經(jīng)管路回到氨氣液分離器1的氣相區(qū)，再經(jīng)氨氣出口22進(jìn)入壓縮機(jī)的吸氣口；二氧化碳?xì)怏w從二氧化碳?xì)怏w進(jìn)口31進(jìn)入板殼式換熱器12的板程側(cè)，在板程內(nèi)冷凝后在重力的作用下由二氧化碳?xì)怏w出口32流出至循環(huán)桶。

導(dǎo)閥控制閥7的開度由浮球?qū)чy3來控制，使氨汽液分離器1內(nèi)的液位保持穩(wěn)定。

為了便于檢修，為導(dǎo)閥控制閥7并聯(lián)一路手動(dòng)膨脹閥8，在檢修時(shí)為保持系統(tǒng)的運(yùn)行可打開手動(dòng)膨脹閥8。

在氨汽液分離器1的底部設(shè)有較大容積的集油包及放油閥6；在系統(tǒng)管路的最低點(diǎn)設(shè)有另一個(gè)放油閥10，兩個(gè)放油閥配合工作。

氨汽液分離器1上設(shè)有機(jī)械式液位高報(bào)警開關(guān)2及雙聯(lián)式安全閥5，保護(hù)系統(tǒng)的安全。

氨汽液分離器1設(shè)自帶液位傳感器的磁浮子液位計(jì)4，并設(shè)有壓力傳感器9和溫度傳感器11，可以將信號(hào)引入監(jiān)控室，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。