一种冷媒提纯净化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种冷媒提纯净化系统，气液分离器的底部出口经过一级节流阀连接三通阀进口，三通阀的一路出口经过热交换器后连接压缩机进口，三通阀的另一路出口进入提纯罐经一级冷却器换热后连接压缩机进口；气液分离器的顶部出口经过热交换器后连接二级节流阀，并进入提纯罐经二级冷却器换热后连接压缩机进口；提纯罐顶部设置一个制冷剂进口和一个气体出口，底部设置提纯后制冷剂液态出口。两级节流代替单级节流，能够获取更低的温度，增强冷却效果，使得不凝性气体和气态制冷剂充分分离，避免制冷剂因混合在不凝性气体中排出而造成的冷媒损失；高效的分离效果可减少提纯装置的运行次数，快速稳定机组运行性能，延长分离装置使用寿命。装置使用寿命。装置使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种冷媒提纯净化系统


[0001]本技术属于制冷
，具体涉及一种适用于使用负压冷媒作为循环介质的冷水机组的冷媒提纯净化系统。

技术介绍

[0002]近年来，新型环保冷媒R1233zd(E)因其循环效率高，极低的温室效应指数Global Warming Potential, GWP而引起广泛重视。对于使用该冷媒的空调系统，在蒸发器入口管路、蒸发器以及压缩机吸气管路中通常处于负压状态，即内部压力低于外界大气压，这样就不可避免的使得外界空气等不凝性气体通过管道、阀门等连接处渗透进入到制冷系统中。在系统内部，经过压缩机吸气、压缩及排气过程，不凝性气体会和气态的制冷剂混合并聚集在冷凝器中。不凝性气体的存在，一方面会使压缩机在压缩该部分不凝性气体时消耗额外无用功，降低制冷量，另一方面会严重影响冷凝器的冷却效果，使冷凝压力升高，进一步使系统总体性能下降。此外，未能有效分离的制冷剂会随不凝性气体排出而造成制冷剂损失，降低系统，增加运行维护费用。因此，一种能够高效提纯净化气态制冷剂，分离不凝性气体的系统对降低整个制冷系统的能耗及运行成本就显的尤为重要。
[0003]现有制冷空调系统中为了排出混入的不凝性气体，通常利用使用单一工质的单级压缩制冷循环来获取一个低温环境对混有不凝性气体的气态冷媒进行冷却分离。该方案通常由于制冷剂的物理特性和压缩机运行范围的限制，所能获取的低温温度仍然偏高，分离效果不好。而且，由于使用单级冷却，含有不凝性气体的气态制冷剂不能被充分冷却。长时间运行后，制冷系统内的制冷剂会因不凝性气体的排出而逐渐减少，导致系统性能下降，增加了运行、维护费用。也有方法通过采用两种或多种不同物理特性的单一工质经分别压缩、分别冷却来获取低温用于提纯净化含有不凝性气体的制冷剂，但该方法通常需要至少两个以上的压缩机及冷却设备，整个系统具有结构复杂，运行维护成本高的缺点。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了一种利用非共沸混合工质的单级压缩多级冷却的冷媒提纯净化系统，能够有效提高气态制冷剂的分离效率，减少气态制冷剂随不凝性气体排空而造成的损失，降低空调系统在运行寿命周期内的维护费用。
[0005]本技术为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
[0006]一种冷媒提纯净化系统（1），其特征在于至少含有热交换器（6）、提纯罐（9）、以及顺次连接的压缩机（2）、冷凝器（4）、气液分离器（3）；提纯罐（9）中设置一级冷却器（10）和二级冷却器（11）；
[0007]气液分离器（3）的底部出口经过一级节流阀（8）连接三通阀（5）进口，三通阀（5）的一路出口经过热交换器（6）后连接压缩机（2）进口，三通阀（5）的另一路出口进入提纯罐（9）经一级冷却器（10）换热后连接压缩机（2）进口；
[0008]气液分离器（3）的顶部出口经过热交换器（6）后连接二级节流阀（7），并进入提纯
罐（9）经二级冷却器（11）换热后连接压缩机（2）进口；
[0009]提纯罐（9）顶部设置一个制冷剂进口和一个气体出口，底部设置提纯后制冷剂液态出口。
[0010]上述技术方案中，仅设置一个压缩机（2）。
[0011]上述技术方案中，压缩机（2）进口为气态的两种不同组分非共沸混合工质进口。
[0012]上述技术方案中，气液分离器（3）的顶部出口管路与三通阀（5）的一路出口管路在热交换器（6）中以能够相互换热的方式并列设置。
[0013]上述技术方案中，提纯罐（9）中一级冷却器（10）和二级冷却器（11）并列设置，且均与提纯罐（9）内空间可换热地设置。
[0014]上述技术方案中，提纯罐（9）顶部的制冷剂进口为含有不凝性气体的制冷剂进口，含有不凝性气体的制冷剂输入口依次通过视液镜（14）和干燥过滤器（15）与所述制冷剂进口连通。
[0015]上述技术方案中，提纯罐（9）顶部气体出口依次通过电磁阀（12）和真空泵（13）与外界排空连接。
[0016]上述技术方案中，提纯罐（9）底部依次通过视液镜（14）和干燥过滤器（15）与蒸发器连通。
[0017]上述技术方案中，提纯罐（9）底部为液态汇聚区，液态汇聚区设置提纯后制冷剂液态出口。
[0018]上述技术方案中，提纯罐（9）采用立式罐体状。
[0019]由此，本技术提出了一种利用非共沸混合工质的单级压缩多级冷却的冷媒提纯净化系统。利用非共沸混合工质在相同压力下沸点不同的特性，使用一台压缩机对含有两种不同组分工质的制冷剂蒸汽进行压缩，使用两级节流的方法获得两种不同温度的低温环境对含有不凝性气体的气态制冷剂进行两级冷却，从而使得气态制冷剂被充分冷却为液态后而分离出来，提高了分离效率。进一步地，气态冷媒的高效提纯净化，提高了系统的能效，减少了气态制冷剂随不凝性气体排空而造成的损失，降低了空调系统在运行寿命周期内的维护费用。
[0020]本技术特别适用于使用负压冷媒作为循环介质的冷水机组。
[0021]相对于现有技术，本技术具有如下有益效果：
[0022]采用非共沸混合工质代替单一纯工质，两级节流代替单级节流，能够获取更低的温度，提高分离效率；
[0023]采用两级冷却代替单级冷却，增强了冷却效果，使得不凝性气体和气态制冷剂充分分离，避免了制冷剂因混合在不凝性气体中排出而造成的冷媒损失；
[0024]高效的分离效果可减少提纯装置的运行次数，快速稳定机组运行性能，延长了分离装置使用寿命。
附图说明
[0025]图1为根据本技术实施的冷媒提纯净化系统结构图。
具体实施方式
[0026]根据本技术实施的冷媒提纯净化系统采用的循环工质为两种不同组分、高沸点的纯工质A和低沸点的纯物质B按一定比例混合而成的非共沸混合工质。
[0027]根据本技术实施的冷媒提纯净化系统1如图1所示，应至少含有压缩机2、冷凝器4、气液分离器3、一级节流阀8、三通阀5、热交换器6、二级节流阀7、提纯罐9、一级冷却器10、二级冷却器11、电磁阀12、真空泵13、视液镜14和干燥过滤器15，上述部件通过管路连接组成一个完整的系统；
[0028]基于上述部件组成的系统，气态的非共沸混合工质A+B经一台压缩机2压缩后进入冷凝器4被冷却降温。根据非共沸混合工质中两种不同组分的物质在相同压力下沸点不同的特性，在冷凝器4中沸点高的组分A被首先冷凝成液体，沸点低的组分B依然为气体。气液混合物进入气液分离器3后，底部的液态高沸点组分A经一级节流阀节流8后由高温高压的液体变成低温低压的液体，该部分低温液体经三通阀5分流为两路，其中一路低温液体进入热交换器6冷却从气液分离器3顶部流出的高沸点组分B，另一路低温液体进入提纯罐9内的一级冷却器10冷却从提纯罐9底部流出含有不凝性气体的制冷剂。
[0029]从气液分离器3顶部流出而进入热交换器6的气态低沸点组分B和经三通阀5后的一部分低温液态高沸点组分A进行逆流换热；该路气态低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷媒提纯净化系统（1），其特征在于至少含有热交换器（6）、提纯罐（9）、以及顺次连接的压缩机（2）、冷凝器（4）、气液分离器（3）；提纯罐（9）中设置一级冷却器（10）和二级冷却器（11）；气液分离器（3）的底部出口经过一级节流阀（8）连接三通阀（5）进口，三通阀（5）的一路出口经过热交换器（6）后连接压缩机（2）进口，三通阀（5）的另一路出口进入提纯罐（9）经一级冷却器（10）换热后连接压缩机（2）进口；气液分离器（3）的顶部出口经过热交换器（6）后连接二级节流阀（7），并进入提纯罐（9）经二级冷却器（11）换热后连接压缩机（2）进口；提纯罐（9）顶部设置一个制冷剂进口和一个气体出口，底部设置提纯后制冷剂液态出口。2.根据权利要求1所述的一种冷媒提纯净化系统（1），其特征在于仅设置一个压缩机（2）。3.根据权利要求1所述的一种冷媒提纯净化系统（1），其特征在于压缩机（2）进口为气态的两种不同组分非共沸混合工质进口。4.根据权利要求1所述的一种冷媒提纯净化系统（1），其特征在于气液分离器（3）的顶部出口管路与三通阀（5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坤，吴晶晶，王达，
申请(专利权)人：麦克维尔空调制冷武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：