R-1233在液体冷却器中的用途制造技术

本发明专利技术涉及氯‑三氟丙烯作为制冷剂在负压液体冷却器中的用途以及用氯‑三氟丙烯代替在冷却器内现有的制冷剂的方法。这些氯‑三氟丙烯，特别是1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯，在液体冷却器应用中具有高效率和出乎意料的高容量，并且作为用于此类应用的更加环境可持续的制冷剂是有用的，包括替代R‑123和R‑11。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及氯-三氟丙烯作为制冷剂在负压液体冷却器中的用途。这些氯-三氟丙烯(特别是1-氯-3,3,3-三氟丙烯)在液体冷却器应用中具有高效率和出乎意料的高容量，并且作为用于此类应用的更加环境可持续的制冷剂是有用的，包括替代R-123和R-11。这些氯-三氟丙烯可以用于新的冷却器应用中、或者在将制冷剂从现有的冷却器中去除并且添加本专利技术的氯-三氟丙烯的情况下用作加注(top-off)或改装(retrofit)。专利技术背景随着持续的法规压力，存在着不断增长的确定更加环境可持续的、具有更低的臭氧消耗和全球变暖潜势的用于制冷剂、热传输流体、发泡剂、溶剂、以及气溶胶的替代物的需求。氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)(广泛地用于这些应用中)，是消耗臭氧的物质并且依照蒙特利尔议定书的指导方针正在被逐步淘汰。在许多应用中氢氟烃(HFC)是用于CFC和HCFC的主要替换物；尽管它们被认为对臭氧层“友好的”，但它们仍通常拥有高的全球变暖潜势。一类已经被确定为用于替换消耗臭氧的或高全球变暖的物质的新的化合物是卤代烯烃，如氢氟烯烃(HFO)和氢氯氟烯烃(HCFO)。在本专利技术中，发现氯-三氟丙烯在液体冷却器系统中是特别有用的制冷剂，特别是在负压冷却器系统中，例如用于代替R-11和R-123。随着持续的法规压力，存在着不断增长的确定更加环境可持续的、具有更低的臭氧消耗和全球变暖潜势的用于制冷剂、热传输流体、发泡剂、溶剂、以及气溶胶的替代物的需求。氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)(广泛地用于这些应用中)，是消耗臭氧的物质并且依照蒙特利尔议定书的指导方针正在被逐步淘汰。在许多应用中氢
氟烃(HFC)是用于CFC和HCFC的主要替换物；尽管它们被认为对臭氧层“友好的”，但它们仍通常拥有高的全球变暖潜势。一类已经被确定为用于替换消耗臭氧的或高全球变暖的物质的新的化合物是卤代烯烃，如氢氟烯烃(HFO)和氢氯氟烯烃(HCFO)。HFO和HCFO提供了所希望的低的全球变暖潜势以及为零或接近零的臭氧损耗特性。冷却器是通过蒸汽压缩(改良的反向Rankine)、吸收、或其他热力循环来冷却水、其他热传输流体或处理流体的制冷机器。它们最普通的用途是在中央系统中对大型办公室、商业、医疗、娱乐、高层住宅和类似的建筑或建筑群进行空气调节。大型中央式和相互连接的设备二者(通常各自拥有多个冷却器)对于购物中心、大学、医疗和办公场所，军用设施，以及区域冷却系统都是很普遍的。冷却水(或不太普遍的盐水或其他热传输流体)通过该一个或多个建筑通过管线输送到其他装置，例如分区的空气处理机，它们使用该冷却水或盐水来空气调节(冷却和除湿)所占有的或控制的空间。从它们的本性上讲，效率和可靠性都是冷却器的关键属性。冷却器的热容量典型地在从大约10kW(3吨)至超过30MW(8500吨)的范围内，更普遍地是在300kW(85吨)至14MW(4000吨)的范围内。更大的系统典型地使用多个冷却器，其中一些设施超过300MW(85000吨)的冷却。液体冷却系统冷却了水、盐水或其他二级冷却剂来进行空气调节或制冷。该系统可以是工厂组装并联线的或分多部分运送到现场安装。尽管盐水冷却用于低温制冷以及在工业过程中的冷却液体也是很普遍的，但最经常的应用是水冷却以进行空气调节。蒸汽压缩、液体冷却系统的基础部件包括压缩机、液体制冷器(蒸发器)、冷凝器、压缩机驱动器、液态制冷剂膨胀或流量控制装置、以及控制中心；它还可以包括接收器、节能器、膨胀涡轮和/或过冷器。另外，可以使用辅助部件，例如润滑剂制冷器、润滑剂分离器、润滑剂返回装置、清扫单元、润滑剂泵、制冷剂转移单元、制冷剂排空口和/或另外的控制阀。液体(通常是水)进入该制冷器，其中它通过液体制冷剂在较低的温度下蒸发而被冷却。该制冷剂蒸发并且被吸入压缩机之中，这提高了气体的压力和温度，这样它
可能在更高的温度下在冷凝器内冷凝。冷凝器冷却介质在该过程中被加热。冷凝的液体制冷剂然后通过膨胀装置流回蒸发器。当冷凝器和蒸发器之间的压力下降时，一些液体制冷剂变成蒸汽(闪蒸)。闪蒸将液体在蒸发器压力下冷却至饱和温度。在该制冷器内没有产生制冷。以下的改进(有时为了最大效果而结合)减少了闪蒸气体并且增加了每单元功耗的净制冷。过冷。冷凝的制冷剂可能在水冷式冷凝器的过冷器部分亦或在分离的热交换器中被过冷至其饱和冷凝温度之下。过冷减少了闪蒸并且增加了冷却器内的制冷效果。节能。该过程可以发生在直接膨胀(DX)、膨胀涡轮亦或闪蒸系统中。在DX系统中，主要液体制冷剂通常在壳-和-管热交换器的壳内在冷凝压力下从饱和冷凝温度冷却至中间饱和温度的几度之内。在冷却之前，一少部分的液体闪蒸并且在热交换器的管侧蒸发来冷却主液体流。尽管被过冷，该液体仍然在冷凝压力下。当一部分制冷剂蒸发时膨胀涡轮吸取旋转能量。如在DX系统中，剩余液体在中间压力下被供应至该制冷器。在闪蒸系统中，整个液体流在容器内被膨胀至中间压力，该容器在饱和中间压力下将液体供应至该制冷器内；然而，该液体处于中间压力下。闪蒸气体在多级离心式压缩机的中间级中、在整合的两级往复式压缩机的中间级、在螺杆压缩机的中间压力口、亦或在多级往复或螺杆式压缩机的高压级的入口处进入该压缩机。液体注入。冷凝的液体被节流至该中间压力并且注入该压缩机的二级抽吸以防止过高的排出温度，并且在离心机的情况下来减小噪音。对于螺杆式压缩机，冷凝的液体被注入固定在稍低于排放压力的口内来提供润滑剂冷却。基础系统图1中示出基础液体冷却器系统的示例性制冷循环。冷却水例如在54°F进入该制冷器，并且在44°F下离开。冷凝器水在85°F离开冷却塔，进入该冷凝器，并且在接近95°F回到该冷却塔。冷凝器还可以通过空气或水的蒸发来冷却。此系统，具有
单一压缩机以及具有水冷式冷凝器的一个制冷循环，被广泛地用来冷却用于空气调节的水，因为它相对简单并紧凑。该压缩机可以是往复式、涡旋式、螺杆式或离心式压缩机。本专利技术优选的系统是离心液体冷却器系统。液体冷却器系统还可以用于通过热回收满足加热要求。热回收是捕获通常从该冷却器冷凝器排出的热并且将其用于空间加热、生活用水加热或者另一种方法要求的方法。对于水冷式冷却器，可以或者通过在较高的冷凝温度下运行并且从离开标准冷凝器的水回收热或者通过使用单独的冷凝器实现。还可以通过使用热交换器(优选地在该压缩机与该冷凝器之间)从该制冷剂回收热完成。在空气冷式冷却器中的热回收必要地涉及从该制冷剂回收热。本专利技术的优选的热回收系统是热回收离心式冷却器。离心式压缩机使用旋转元件来径向地加速制冷剂，并且典型地包括叶轮和装在套管内的扩散器。离心式压缩机通常在叶轮眼中或循环叶轮的中央入口将流体引入，并且将其径向地向外加速。一些静压上升发生在该叶轮内，但是大部分压力上升发生在套管的扩散器区段内，其中速度被转换成静压。每个叶轮-扩散器装置是该压缩机的一级。离心式压缩机是由从1至12级或更多级构成，这取决于所希望的最终压力以及有待处理的制冷剂的体积。具有多于一个级的压缩机被称为多级压缩机。离心式压缩机可以使用润滑油或者可以是无油的。无油压缩机的实例是具有磁轴承的那些，其中使转子轴在磁轴承之间轻轻浮起并且优选地使用直驱电动机、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却器系统，该冷却器系统包括压缩机、至少一个液体制冷器、至少一个冷凝器、和制冷剂；其中所述压缩机是离心式压缩机并且所述制冷剂包括氯‑三氟丙烯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 US 14/188,9861.一种冷却器系统，该冷却器系统包括压缩机、至少一个液体制冷器、至少一个冷凝器、和制冷剂；其中所述压缩机是离心式压缩机并且所述制冷剂包括氯-三氟丙烯。2.如权利要求1所述的冷却器系统，其中所述压缩机是离心式压缩机。3.如权利要求1所述的冷却器系统，其中所述压缩机是多级压缩机。4.如权利要求3所述的冷却器系统，其中所述多级压缩机是具有2或3级的离心式压缩机。5.如权利要求1所述的冷却器系统，其中所述压缩机是无油压缩机。6.如权利要求1所述的冷却器系统，其中所述液体制冷器是浸没式蒸发的。7.如权利要求1所述的冷却器系统，其中所述压缩机包含润滑剂。8.如权利要求1所述的冷却器系统，其中所述至少一个冷凝器包括至少一个水冷式冷凝器。9.如权利要求1所述的冷却器系统，其中所述至少一个冷凝器包括至少一个空气冷式冷凝器。10.如权利要求1所述的冷却器系统，其中该冷却器系统的所述至少一个冷凝器之一是在范围从约26.7℃(80°F)至60℃(140°F)的温度下运行的。11.如权利要求1所述的冷却器系统，其中所述冷却器系统是热回收冷却器系统。12.如权利要求11所述的热回收冷却器系统，其中从离开所述至少一个水冷式冷凝器的水回收热。13.如权利要求11所述的热回收冷却器系统，其中从所述制冷剂回收热。14.如权利要求7所述的冷却器系统，其中所述润滑剂选自下组，该组由以下各项组成：矿物油、多元醇酯油、聚亚烷基二醇油、聚乙烯基醚油、聚(α烯烃)油、烷基苯油以及其混合物。15.如权利要求7所述的冷却器系统，其中所述润滑剂选自下组，该组由以下各项组成：矿物油、多元醇酯油、聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·凡霍姆，P·波内特，L·阿巴斯，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US