二氧化碳制冷热回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种二氧化碳制冷热回收系统，包括通过管道顺次衔接的压缩机、油分离器、蒸发式冷却器、储液器、乙二醇换热器、闪蒸桶，压缩机与闪蒸桶之间设置有第一管路和第二管路，第一管路连通在所述闪蒸桶的排气口和压缩机的进口之间，第二管路包括设置在闪蒸桶的排液口和回热器的壳程进口之间的第一段、设置在回热器的壳程出口和管程进口之间的第二段、以及连通回热器的管程出口与压缩机进口之间的第三段，第二段上设置有节流器和蒸发器，油分离器和蒸发式冷却器之间的管道上设置有热量回收单元。本实用新型专利技术在亚临界状态下使用单一的CO2制冷剂为冷库提供冷源，同时对制冷过程中产生的热量加以循环利用，能够降低机组整体的综合能耗。整体的综合能耗。整体的综合能耗。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳制冷热回收系统


[0001]本技术涉及冷库制冷和热回收综合利用
，尤其是涉及一种二氧化碳制冷热回收系统。

技术介绍

[0002]近年来随着冷藏冷冻仓储业的快速发展，国内冷库的建设进入到一个高峰期，冷库的需求量随之增大。二氧化碳（R744)作为制冷剂被使用开始于十九世纪末，距今已有一百多年的历史，由于CO2的临界温度较低，临界压力较高，且受技术制约，大多采用跨临界制冷循环，机组复杂造价较高，且制冷系统效率较低，排气温度较高，综合能耗较大。但由于CO2属于大气环境友好型制冷剂，技术人员始终没有放弃相关探索研究，希望CO2制冷机组能够达到绿色节能运营的目的。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本技术提供一种二氧化碳制冷热回收系统，具体可采取如下技术方案：
[0004]本技术所述的二氧化碳制冷热回收系统，包括通过管道顺次衔接的压缩机、油分离器、蒸发式冷却器、储液器、乙二醇换热器、闪蒸桶，所述压缩机与闪蒸桶之间设置有第一管路和第二管路，所述第一管路连通在所述闪蒸桶的排气口和压缩机的进口之间，所述第二管路包括设置在闪蒸桶的排液口和回热器的壳程进口之间的第一段、设置在所述回热器的壳程出口和管程进口之间的第二段、以及连通回热器的管程出口与压缩机进口之间的第三段，所述第二段上设置有节流器和蒸发器，所述油分离器和蒸发式冷却器之间的管道上设置有热量回收单元。
[0005]所述热量回收单元包括冷凝热换热器，所述冷凝热换热器内设置有CO2换热管和热水换热管，所述CO2换热管的进出口均延伸至冷凝热换热器外侧并与连接油分离器和蒸发式冷却器的管道相连，所述热水换热管的进出口均延伸至冷凝热换热器外侧并通过换热循环水泵与循环热水箱相连，所述循环热水箱通过蓄热水泵与蓄热水箱相连，所述蓄热水箱通过用热水泵与生活生产热水供应管道相连。
[0006]所述乙二醇换热器的壳程进口与乙二醇溶液供液管相连，乙二醇换热器的壳程出口与乙二醇溶液排液管相连，乙二醇换热器的管程进口与所述储液器的排液管相连，乙二醇换热器的管程出口与所述闪蒸桶的进口管相连。
[0007]所述压缩机并列设置有多个。
[0008]所述油分离器与储油罐相连。
[0009]所述蒸发式冷却器为模块化结构，由基座、冷却模块和上盖组成，所述基座具有相邻设置的蓄液腔和进气一腔，所述蓄液腔的顶部设置有进液口，蓄液腔的底部设置有排液阀，所述进气一腔设置有位于侧面的进气一口和位于顶部的排气一口，所述进气一口设置有阀门；所述冷却模块位于基座上方，具有冷却腔和分别位于其两侧的进气二腔和分离腔；
所述进气二腔的底部设置有与所述排气一口相对应的进气二口，进气二腔的顶部设置有排气二口；所述冷却腔的顶部上设置有进气三口，冷却腔内从上到下设置有喷雾器和CO2冷却盘管，冷却腔的侧壁上开设有与所述分离腔相连通的排气三口，所述排气三口位于所述CO2冷却盘管下方；分离腔的顶部设置有排气四口，分离腔的底部设置有与所述进液口相对应的排液口；所述上盖位于冷却模块上方，具有相邻设置的回转腔和排气腔，所述回转腔位于冷却腔和进气二腔上方，回转腔的底部设置有与所述排气二口相对应的进气四口和与所述进气三口相对应的排气五口；所述排气腔的底部设置有与所述排气四口相对应的进气五口，排气腔的顶部设置有用于安装排风机的排风口。
[0010]本技术提供的二氧化碳制冷热回收系统，在亚临界状态下使用单一的CO2制冷剂为冷库提供冷源，同时对制冷过程中产生的热量加以循环利用，即设计热量回收单元满足生产、生活及采暖用热需求，达到用冷、用热的能量平衡，既充分降低了机组整体的综合能耗，又达到了绿色节能运营的目的。
附图说明
[0011]图1是本技术的结构示意图。
[0012]图2是图1中蒸发式冷却器的结构示意图。
[0013]图3是图2的分解图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的工作过程，但本技术的保护范围不限于下述实施例。
[0015]屠宰、食品加工厂等项目多采用冷库进行产品储存，在产品生产过程中，需要用到大量的热水或蒸汽，同时，与项目配套的办公楼、宿舍等，也有冬季供暖的需要。因此，本技术所述的二氧化碳制冷热回收系统，用于回收制冷过程中的热量，充分利用能源，降低项目运行成本。其采用环保、经济型制冷剂二氧化碳作为单一制冷剂，在亚临界工况下制冷，采用多手段提高二氧化碳制冷机组的效率及系统稳定性，同时能够回收冷凝排热以满足生产、生活及采暖用热需求，从而达到用冷、用热的能量平衡。
[0016]具体地，如图1所示，本技术所述的二氧化碳制冷热回收系统，包括通过管道顺次衔接的压缩机1、油分离器2、蒸发式冷却器3、储液器4、乙二醇换热器5、闪蒸桶6，压缩机1与闪蒸桶2之间设置有第一管路和第二管路，第一管路连通在闪蒸桶6的排气口6.1和压缩机1的进口之间，第二管路包括第一段、第二段和第三段，其中，第一段用于连接闪蒸桶6的排液口6.2和回热器7的壳程进口，第二段用于连接回热器7的壳程出口和管程进口，其上依次安装有节流器和蒸发器，第三段用于连接回热器7的管程出口与压缩机1进口。油分离器2和蒸发式冷却器3之间的管道上则连接有热量回收单元。
[0017]上述热量回收单元包括冷凝热换热器8，冷凝热换热器内设置有CO2换热管8.1和热水换热管8.2，CO2换热管8.1的进出口均延伸至冷凝热换热器8外侧并与连接油分离器2和蒸发式冷却器3的管道相连，热水换热管8.2的进出口均延伸至冷凝热换热器8外侧并通过换热循环水泵9与循环热水箱10相连，循环热水箱10通过蓄热水泵11与蓄热水箱12相连，
蓄热水箱12通过用热水泵13与生活生产热水供应管道相连。
[0018]上述乙二醇换热器5的壳程进口与乙二醇溶液供液管5.1相连，乙二醇换热器5的壳程出口与乙二醇溶液排液管5.2相连，乙二醇换热器5的管程进口与储液器4的排液管相连，乙二醇换热器5的管程出口与闪蒸桶6的进口管相连。
[0019]本技术中压缩机1并列设置有三个，油分离器2则与储油罐相连。其具有单制冷工况和同时制冷制热两种工况。对于前者，在系统运行时，关闭连通CO2换热管8.1进出口管与油分离器2、蒸发式冷却器3连通管之间的阀门，使压缩机1产生的高温、高压CO2气体经油分离器2后，进入蒸发式冷却器3冷凝，然后进入储液器4，经乙二醇换热器5降温后，节流进入闪蒸桶6，闪发气体经闪蒸桶6的排气口进入第一管路达到压缩机1由其吸入，闪蒸桶6底部的液体则进入第二管路，即进入回热器7壳程进行过冷后，依次进入节流器和蒸发器变成CO2气体，接着回到回热器7管程加热后进入压缩机1进行压缩。如果需要在制冷的同时进行热量回收生产热水，仅需打开CO2换热管8.1进出口管与油分离器2、蒸发式冷却器3连通管之间的阀门，该热量回收单元运行时，来自油分离器2的高温、高压CO2气体进入冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳制冷热回收系统，其特征在于：包括通过管道顺次衔接的压缩机、油分离器、蒸发式冷却器、储液器、乙二醇换热器、闪蒸桶，所述压缩机与闪蒸桶之间设置有第一管路和第二管路，所述第一管路连通在所述闪蒸桶的排气口和压缩机的进口之间，所述第二管路包括设置在闪蒸桶的排液口和回热器的壳程进口之间的第一段、设置在所述回热器的壳程出口和管程进口之间的第二段、以及连通回热器的管程出口与压缩机进口之间的第三段，所述第二段上设置有节流器和蒸发器，所述油分离器和蒸发式冷却器之间的管道上设置有热量回收单元。2.根据权利要求1所述的二氧化碳制冷热回收系统，其特征在于：所述热量回收单元包括冷凝热换热器，所述冷凝热换热器内设置有CO2换热管和热水换热管，所述CO2换热管的进出口均延伸至冷凝热换热器外侧并与连接油分离器和蒸发式冷却器的管道相连，所述热水换热管的进出口均延伸至冷凝热换热器外侧并通过换热循环水泵与循环热水箱相连，所述循环热水箱通过蓄热水泵与蓄热水箱相连，所述蓄热水箱通过用热水泵与生活生产热水供应管道相连。3.根据权利要求1所述的二氧化碳制冷热回收系统，其特征在于：所述乙二醇换热器的壳程进口与乙二醇溶液供液管相连，乙二醇换热器的壳程出口与乙二醇溶液排液管相连，乙二醇换热器的管程进口与所述储液器的排液管相连，乙二醇换热器的管程出口与所述闪蒸桶的进口管相连。...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晓东，姜男，付利伶，李岚，周海天，
申请(专利权)人：中建投制冷技术有限公司，
类型：新型
国别省市：