一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種直凍設(shè)備，特別涉及一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，由于環(huán)境保護(hù)需要，氯氟烴系列嚴(yán)重破壞臭氧層的人工制冷劑逐漸被禁用，利用高效環(huán)保的自然制冷劑進(jìn)行相應(yīng)的制冷系統(tǒng)成為國(guó)內(nèi)外制冷領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。對(duì)于食品速凍行業(yè)而言，需要大量的制冷設(shè)備，要求制冷工質(zhì)安全性好，蒸發(fā)溫度低，尚不能找到一種合適的制冷劑采用單級(jí)或多級(jí)壓縮即可達(dá)到較好的速凍效果，因此人們開(kāi)始研究復(fù)疊式制冷循環(huán)和設(shè)備的研發(fā)。
[0003]傳統(tǒng)的復(fù)疊式制冷設(shè)備采用R404A/⑶2制冷循環(huán)，R404A為三元近共沸混合制冷劑，CO2為二氧化碳制冷劑，整個(gè)設(shè)備具有完善的冷凍步驟，但冷凍裝置的設(shè)計(jì)并不合理，流入的二氧化碳利用率相對(duì)較低，速凍效果較差，因此急需研制一種結(jié)構(gòu)合理、利用率高且速凍效果好的新型直凍設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)合理、利用率高且速凍效果好的液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:包括兩個(gè)通過(guò)復(fù)疊冷凝器復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)和低溫段制冷系統(tǒng)；
[0006]所述高溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道A依次連接的高溫段壓縮機(jī)、高溫段冷凝器、高溫段節(jié)流閥及復(fù)疊冷凝器；
[0007]所述低溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道B依次連接的低溫段壓縮機(jī)、復(fù)疊冷凝器、低溫段儲(chǔ)罐、切斷閥A、低溫段節(jié)流閥、冷凍裝置及切斷閥B;所述冷凍裝置內(nèi)部設(shè)置二氧化碳直冷蒸發(fā)器，外部依次連接放空閥與真空栗。
[0008]進(jìn)一步的，所述二氧化碳直冷蒸發(fā)器上端設(shè)置一孔板。
[0009]進(jìn)一步的，所述孔板末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板。
[0010]進(jìn)一步的，所述冷凍裝置和切斷閥B之間設(shè)置一干燥分離器。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012](I)液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備采用復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)和低溫段制冷系統(tǒng)構(gòu)成，并通過(guò)復(fù)疊冷凝器連接，其中高溫段制冷系統(tǒng)采用R404A制冷劑，低溫段采用CO2制冷劑，并通過(guò)R404A對(duì)CO2進(jìn)行降溫，R404A具有良好的經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性，CO2無(wú)毒不可燃且沒(méi)有氣味，是一種自然制冷劑，對(duì)物品無(wú)污染，整體結(jié)構(gòu)設(shè)置合理。
[0013](2) 二氧化碳直冷蒸發(fā)器工作前抽真空和工作時(shí)排空氣結(jié)構(gòu)，提高了 CO2濃度。
[0014](3) 二氧化碳直冷蒸發(fā)器上端設(shè)置一孔板，使⑶2直冷蒸發(fā)器主要通過(guò)孔板供液，并使整個(gè)直冷區(qū)域液態(tài)二氧化碳均勻，速凍速度快，減少了速凍時(shí)間，加快了速凍周期。
[0015](4)孔板末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板，有效提高CO2利用率，以及提高氣液分離效果，防止低溫段壓縮機(jī)吸氣帶液。
[0016](5)冷凍裝置和切斷閥B之間設(shè)置一干燥分離器，對(duì)⑶2進(jìn)行干燥和對(duì)⑶^^與不凝性氣體的分離，進(jìn)一步提高了CO2的濃度。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，包括兩個(gè)通過(guò)復(fù)疊冷凝器6復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)I和低溫段制冷系統(tǒng)2。
[0019]高溫段制冷系統(tǒng)I包括經(jīng)管道A19依次連接的高溫段壓縮機(jī)3、高溫段冷凝器4、高溫段節(jié)流閥5及復(fù)疊冷凝器6。
[0020]低溫段制冷系統(tǒng)2包括經(jīng)管道B20依次連接的低溫段壓縮機(jī)17、復(fù)疊冷凝器6、低溫段儲(chǔ)罐7、切斷閥AS、低溫段節(jié)流閥9、冷凍裝置、干燥分離器15及切斷閥B16;冷凍裝置內(nèi)部設(shè)置二氧化碳直冷蒸發(fā)器18，該二氧化碳直冷蒸發(fā)器18上端設(shè)置一孔板12，直冷蒸發(fā)器18末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板14;冷凍裝置外部依次連接放空閥11與真空栗10。
[0021]液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備工作時(shí)，低溫段的壓縮機(jī)17將低溫氣態(tài)CO2壓縮成高壓氣體，經(jīng)復(fù)疊冷凝器6冷凝成液態(tài)⑶2流入低溫段儲(chǔ)罐7，然后經(jīng)低溫段節(jié)流閥9降壓節(jié)流后噴入二氧化碳直冷蒸發(fā)器18，液態(tài)CO2吸熱氣化后經(jīng)干燥分離器15后進(jìn)入低溫段壓縮機(jī)17壓縮，這樣終而復(fù)始循環(huán)運(yùn)行;其中二氧化碳直冷蒸發(fā)器18進(jìn)料工作時(shí)，首先將切斷閥AS和切斷閥B16關(guān)閉，使二氧化碳直冷蒸發(fā)器18與制冷系統(tǒng)隔絕，打開(kāi)二氧化碳直冷蒸發(fā)器18，將托盤放置于二氧化碳直冷蒸發(fā)器18的內(nèi)部被冷凍區(qū)域，然后再關(guān)閉二氧化碳直冷蒸發(fā)器18；接著打開(kāi)二氧化碳直冷蒸發(fā)器18上端的放空閥11，與真空栗1相連，對(duì)二氧化碳直冷蒸發(fā)器18內(nèi)部進(jìn)行抽真空，抽至500mmHg，關(guān)閉放空閥11，逐級(jí)緩慢打開(kāi)切斷閥AS，低溫段儲(chǔ)罐7內(nèi)的液態(tài)CO2噴入二氧化碳直冷蒸發(fā)器18內(nèi)，經(jīng)孔板12流入被冷凍區(qū)域，液態(tài)CO2吸熱氣化，被凍物品放熱降溫，CO2氣體密度比空氣密度大，沉在二氧化碳直冷蒸發(fā)器18底部，空氣處在二氧化碳直冷蒸發(fā)器18上部，打開(kāi)直冷蒸發(fā)器18和干燥分離器15上面的放空閥將系統(tǒng)內(nèi)空氣排至室外，完成排空氣后即可關(guān)閉所有放空閥，達(dá)到一定壓力后可緩慢打開(kāi)切斷閥B16，低溫段壓縮機(jī)17啟動(dòng)，保持二氧化碳直冷蒸發(fā)器18的循環(huán)供液。當(dāng)冷凍結(jié)束時(shí)，提前關(guān)閉切斷閥AS，低溫段壓縮機(jī)再繼續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間后停機(jī)，然后關(guān)閉切斷閥B16，二氧化碳直冷蒸發(fā)器18泄壓，打開(kāi)二氧化碳直冷蒸發(fā)器18，被冷凍物品出料。
[0022]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其特征在于:包括兩個(gè)通過(guò)復(fù)疊冷凝器復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)和低溫段制冷系統(tǒng)； 所述高溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道A依次連接的高溫段壓縮機(jī)、高溫段冷凝器、高溫段節(jié)流閥及復(fù)疊冷凝器； 所述低溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道B依次連接的低溫段壓縮機(jī)、復(fù)疊冷凝器、低溫段儲(chǔ)罐、切斷閥A、低溫段節(jié)流閥、冷凍裝置及切斷閥B;所述冷凍裝置內(nèi)部設(shè)置二氧化碳直冷蒸發(fā)器，外部依次連接放空閥與真空栗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其特征在于:所述二氧化碳直冷蒸發(fā)器上端設(shè)置一孔板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其特征在于:所述孔板末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其特征在于:所述冷凍裝置和切斷閥B之間設(shè)置一干燥分離器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，包括通過(guò)復(fù)疊冷凝器復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)和低溫段制冷系統(tǒng)；高溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道A連接的高溫段壓縮機(jī)、高溫段冷凝器、高溫段節(jié)流閥及復(fù)疊冷凝器；低溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道B連接的低溫段壓縮機(jī)、復(fù)疊冷凝器、低溫段儲(chǔ)罐、切斷閥A、低溫段節(jié)流閥、冷凍裝置及切斷閥B；冷凍裝置內(nèi)部設(shè)置二氧化碳直冷蒸發(fā)器，外部連接放空閥與真空泵。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：二氧化碳直冷蒸發(fā)器上端設(shè)置一孔板，使CO2直冷蒸發(fā)器主要通過(guò)孔板供液，并使整個(gè)直冷區(qū)域液態(tài)二氧化碳均勻，速凍速度快，減少了速凍時(shí)間，加快了速凍周期；孔板末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板，有效提高CO2利用率，以及提高氣液分離效果。
【IPC分類】F25B9/00, F25B43/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205191971
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520702501
【發(fā)明人】秦黃輝, 李衛(wèi)建, 王志軍
【申請(qǐng)人】南通百源制冷設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月11日