一种制冷系统的回油装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种制冷系统的回油装置，包括依次连接的蒸发器、存油弯、上升立管、水平横管和气液分离器。还包括副回油机构，该副回油机构包括第一压力变送器、第二压力变送器、热气喷管、电磁阀和电气控制单元；该第一压力变送器设置在气液分离器与压缩机连接的管路上，该第二压力变送器设置在蒸发器与存油弯连接的管路上，该热气喷管的一端与压缩机高压排气口相连，其另一端与存油弯靠近上升立管侧相连，该电磁阀设置在热气喷管上；该电气控制单元用于根据第一压力变送器和第二压力变送器的监测值控制电磁阀启闭。本实用新型专利技术从根本上解决了制冷系统在极限低温运行工况下润滑油阻塞导致的回油问题，结构简单、安全可靠、自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种制冷系统的回油装置
本技术涉及制冷装置
，特别是涉及一种制冷系统的回油装置。
技术介绍
真空冷冻干燥机也称为冻干机，通常用于无菌制剂类药品或生物制剂的干燥。药品的冷冻干燥过程通常称为冻干，冻干过程中的干燥阶段通常含有在真空环境下进行的升华干燥和解吸干燥，通过升华干燥和解吸干燥去除药品中的水分或有机溶媒，并将水分或有机溶媒冻结或冷凝在冻干机的冷阱内部的盘管上，所述的盘管就是冻干机冷阱的制冷系统的蒸发器。干燥过程产生的水蒸汽或有机溶媒蒸汽在盘管上冻结或冷凝而释放热量，所释放热量被盘管内部的制冷工质吸收并带走。冻干机的制冷系统通常采用以氟利昂为制冷工质的蒸汽压缩式制冷循环系统，所述系统中的制冷工质在压缩机的推动下连续进行压缩、冷凝、节流、蒸发的循环，从而使冷阱的盘管温度降低到冻干过程所需要的程度，同时，所述系统中还有一定含量的压缩机润滑油融合在制冷工质中参与循环。随着盘管温度的降低，盘管内制冷工质的蒸发量与流速也在降低，融合在制冷工质中的润滑油就会脱离出来，且以液态聚集在盘管中。如果盘管中的液态润滑油不能及时回到压缩机，则压缩机会因缺少润滑油而发生故障，所以，在实际使用冻干机的工程领域，为了压缩机的及时回油与运行安全，参照附图1所示，通常在制冷系统的蒸发器1与压缩机之间设置有相互连通的存油弯2、上升立管3、水平横管4及气液分离器5。该蒸发器1就是安装在冷阱101中的盘管，该蒸发器1内的液态润滑油在重力作用下流向存油弯2，当存油弯2被润滑油封堵时，润滑油在前后压差的作用下，被推动越过上升立管3进入水平横管5而流向压缩机，从而完成压缩机的回油。但是，在药品冻干过程的解析干燥阶段，随着药品水分含量的减少，盘管的冷冻负荷也在不断减少，盘管温度也在不断下降到零下60℃以下，并逐渐向零下75℃以下的极限低温接近，更低的温度使润滑油的粘度增加而流动阻力变大，当存油弯被润滑油封堵时，由于盘管内制冷工质的蒸发压力很低，通常会达到0.2bar以下，此时润滑油的前后压差不足以使润滑油越过上升立管，从而发生了存油弯与上升立管被润滑油阻塞的现象，此时，制冷工质的蒸发循环也被截止，盘管的表面温度随即大幅度升高。只有当盘管温度使盘管内部压力升高到足够克服润滑油的流动阻力时，润滑油才能越过上升立管，制冷工质才能恢复蒸发循环。但是，制冷循环很快又将盘管温度降低到极限低温附近，存油弯与上升立管又再次被阻塞，从而导致盘管温度发生持续升高与降低的波动，且最大波动幅度可达到15℃左右。盘管温度升高与降低的波动，不仅影响药品在冻干过程中的卫生安全与设备的运行安全，而且，还影响冻干机在空载状态下进行的真空系统漏率的测试与判断。第一，盘管温度波动会导致药品干燥的环境压力随之波动，特别是在解析干燥阶段的后期，由于药品的环境真空度较高，在较高真空状态下的压力波动会增加冷阱内部的气态分子逆向进入药品的概率，从而增加了药品被污染的风险。第二，盘管温度波动源于存油弯与上升立管内的润滑油阻塞，所述的阻塞还会导致制冷工质的蒸发循环被截止，从而导致未蒸发的液态制冷工质在盘管内部大量积存，当阻塞的管路疏通时，大量的液态制冷工质与润滑油会瞬间越过上升立管而流向压缩机；虽然冻干机的制冷系统通常配置了防止液击的气液分离器，但由于气液分离器在工程应用上的容积有限，仍然不能消除液击隐患，更无法避免压缩机在湿压缩状态下长期运行而破坏制冷系统。第三，冻干机真空系统的密闭性能直接决定了药品是否存在污染风险，判断密闭性能是否合格，通常采用盘管在极限低温运行工况下检测冻干机真空系统漏率的方法，盘管温度在极限低温运行工况下的波动，会造成真空系统的压力波动，因而影响真空系统漏率测试数值的真实性，这通常会导致冻干机因无法判断密闭性能是否合格而不能用于药品生产。目前，冻干机制造厂商对于盘管在极限低温运行工况下的温度波动尚无有效的解决方法。为了避免盘管温度波动产生的不良影响，冻干机制造厂商现在普遍采用的方法有两个，一是采用硅油类的载冷剂为盘管制冷，二是限制上升立管的长度尺寸，用降低回油高度来降低盘管内部的回油压力，从而减小盘管温度的波动幅度。第一种方法，由于增加了中间换热环节，盘管极限低温与快速降温的能力均有明显不足，同时，中间换热热备的增加也导致冻干机价格大幅度增加，因而使用范围有限。第二种方法，虽然能够满足一部分制药厂商的需求，但是，由于上升立管长度受到限制，因而不能满足制药厂商对生产环境中的动设备与静设备进行分层管理的需求；同时，第二种方法也没有消除存油弯与上升立管中润滑油阻塞的现象，盘管温度仍然波动，只是波动幅度减小，药品卫生安全与设备运行安全的隐患仍然存在，因而也不能满足制药厂商对限制盘管温度波动提出的更高要求。由此可见，上述现有的制冷系统的回油装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的制冷系统的回油装置，使其解决制冷系统在极限低温工况下润滑油阻塞的回流问题，成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种制冷系统的回油装置，使其解决制冷系统在极限低温工况下润滑油阻塞的回流问题，从而克服现有的制冷系统回油装置的不足。为解决上述技术问题，本技术提供一种制冷系统的回油装置，所述回油装置包括依次连接的蒸发器、存油弯、上升立管、水平横管和气液分离器，所述蒸发器的入口用于与所述制冷系统的节流装置排出口相连，所述气液分离器的排气口用于与所述制冷系统的压缩机低压吸气口相连，所述回油装置还包括副回油机构，所述副回油机构包括第一压力变送器、第二压力变送器、热气喷管、电磁阀和电气控制单元；所述第一压力变送器设置在所述气液分离器与压缩机连接的管路上，所述第二压力变送器设置在所述蒸发器与存油弯连接的管路上，所述热气喷管的一端与所述压缩机的高压排气口相连，所述热气喷管的另一端与所述存油弯靠近所述上升立管侧相连，所述电磁阀设置在所述热气喷管上；所述电气控制单元与所述第一压力变送器、第二压力变送器和电磁阀相连，用于根据所述第一压力变送器和第二压力变送器的监测值控制所述电磁阀的启闭。作为本技术的一种改进，与所述存油弯连接的所述热气喷管的端口朝向与所述存油弯中制冷工质的流向相同。进一步改进，所述存油弯采用U型结构。进一步改进，与所述存油弯连接的所述热气喷管的端口从所述存油弯底部插入，且所述热气喷管端口高于所述U形结构最低点所在横截面的最高点。进一步改进，所述蒸发器采用管壳式、钎焊板式或螺旋板式结构。采用这样的设计后，本技术至少具有以下优点：本技术通过对现有回流装置进行改进，设置副回流机构，使其在该回流装置处于极限低温运行时解决润滑油阻塞导致的回流问题，并通过设置电气控制单元，实时对第一压力变送器与第二压力变送器的压力监测值进行分析，实现自动判断存油弯和上升立管是否发生了阻塞，以此自动开启或关闭电磁阀，实现润滑油阻塞的消除。本技术回流装置适合于生产药品及生物制剂所使用的冻干机与给载冷剂降温的深冷机组。本技术从根本上解决了冻干机的制冷系统及给载冷剂降温的深冷机组在极限低温运行工况下的回油问题，具有结构简单、方法可靠、自动化程度高、使用安全的特点，不仅可以满足制药厂商对工艺装备的更高要求，而且还可以满本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷系统的回油装置，所述回油装置包括依次连接的蒸发器、存油弯、上升立管、水平横管和气液分离器，所述蒸发器的入口用于与所述制冷系统的节流装置排出口相连，所述气液分离器的排气口用于与所述制冷系统的压缩机低压吸气口相连，其特征在于，所述回油装置还包括副回油机构，所述副回油机构包括第一压力变送器、第二压力变送器、热气喷管、电磁阀和电气控制单元；所述第一压力变送器设置在所述气液分离器与压缩机连接的管路上，所述第二压力变送器设置在所述蒸发器与存油弯连接的管路上，所述热气喷管的一端与所述压缩机的高压排气口相连，所述热气喷管的另一端与所述存油弯靠近所述上升立管侧相连，所述电磁阀设置在所述热气喷管上；所述电气控制单元与所述第一压力变送器、第二压力变送器和电磁阀相连，用于根据所述第一压力变送器和第二压力变送器的监测值控制所述电磁阀的启闭。

【技术特征摘要】
1.一种制冷系统的回油装置，所述回油装置包括依次连接的蒸发器、存油弯、上升立管、水平横管和气液分离器，所述蒸发器的入口用于与所述制冷系统的节流装置排出口相连，所述气液分离器的排气口用于与所述制冷系统的压缩机低压吸气口相连，其特征在于，所述回油装置还包括副回油机构，所述副回油机构包括第一压力变送器、第二压力变送器、热气喷管、电磁阀和电气控制单元；所述第一压力变送器设置在所述气液分离器与压缩机连接的管路上，所述第二压力变送器设置在所述蒸发器与存油弯连接的管路上，所述热气喷管的一端与所述压缩机的高压排气口相连，所述热气喷管的另一端与所述存油弯靠近所述上升立管侧相连，所述电磁阀设置在所述热气喷管上；所述电气控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨钧，
申请(专利权)人：伊马莱富北京制药系统有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11