应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组制造技术

本发明专利技术应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组，涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组。本发明专利技术高压级压缩机和中压级压缩机的输出端与高压级油分离器相连接；高压级油分离器的出气端与平行换热器之间设置有气冷装置；平行换热器的出液端、背压阀和闪蒸罐依次相连接；闪蒸罐的出气端一路通过平行换热器回到中压级压缩机，另一路回到高压级压缩机；闪蒸罐的出液端分别与中温膨胀阀和回热器；中温膨胀阀通过中温蒸发器与高压级压缩机输入端相连接；回热器与低压级压缩机相连接；低压级压缩机的输出端通过去过热器与高压级压缩机的输入端相连接。相连接。相连接。

【技术实现步骤摘要】
应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组


[0001]本专利技术应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组，涉及制冷设备
，尤其涉及一种应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组。

技术介绍

[0002]进入20世纪80年代，随着冷冻冷藏行业的迅速发展以及CFCs对于臭氧层和大气变暖的不利影响，基于环境保护的立场世界范围内提出对CFCs 类制冷剂的替代要求，而普遍存在的一种观点就是使用天然制冷剂作为替代产品，从而CO2的使用又成为热点；但是，以往多数使用CO2制冷系统为载冷系统，同样需要搭配含氟冷媒一起使用，含氟冷媒将对环境造成破坏已经人尽皆知。
[0003]针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

技术实现思路

[0004]根据上述现有技术提出的现有CO2制冷系统为载冷的系统需要搭配含氟冷媒一同使用，将会破坏环境，气冷器换热侧需要消耗电能等技术问题，而提供一种应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组。本专利技术主要利用 CO2作为跨临界制冷系统的制冷剂，对船舶尾气进行碳捕捉，从而提高系统 COP，并达到高效节能的目的。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组包括：高压级压缩机、中压级压缩机、低压级压缩机、高压级油分离器、气冷装置、过热器、平行换热器、背压阀、闪蒸罐、中温膨胀阀、中温蒸发器和回热器；
[0007]进一步地，高压级压缩机和中压级压缩机的输出端与高压级油分离器相连接；
[0008]进一步地，高压级油分离器的出气端与平行换热器之间设置有气冷装置；
[0009]进一步地，平行换热器的出液端、背压阀和闪蒸罐依次相连接，背压阀节流后形成气液两相态进入闪蒸罐；
[0010]进一步地，闪蒸罐的出气端一路通过平行换热器回到中压级压缩机，另一路回到高压级压缩机，闪蒸阀与高压级压缩机之间设置有高压阀；
[0011]进一步地，闪蒸罐的出液端分别与中温膨胀阀和回热器；
[0012]进一步地，中温膨胀阀通过中温蒸发器与高压级压缩机输入端相连接；
[0013]进一步地，回热器与低压级压缩机相连接；
[0014]进一步地，低压级压缩机的输出端通过去过热器与高压级压缩机的输入端相连接。
[0015]进一步地，高压级压缩机的输入端前设置有气分；
[0016]进一步地，气分分别与高压阀、中温蒸发器及去过热器相连接。
[0017]进一步地，回热器上设置有由低温膨胀阀、低温蒸发器一号和低温蒸发器二号组
成的回路；
[0018]进一步地，回热器依次与低温膨胀阀、低温蒸发器一号和低温蒸发器二号相连接，低温蒸发器组的输出端再与会任期相连接。
[0019]进一步地，气冷装置包括：气冷器、水泵和海水
‑
淡水换热器；
[0020]进一步地，气冷器淡水侧的输出端与海水
‑
淡水换热器的淡水侧输入端相连接；
[0021]进一步地，海水
‑
淡水换热器淡水侧的输出端通过水泵与气冷器淡水侧的输入端相连接；
[0022]进一步地，水泵的两侧各设置有一个避震喉，确保水泵运行时的震动不会对水泵进行伤害；
[0023]进一步地，气冷器冷媒侧的输入端与高压级油分离器相连接，输出端与平行换热器相连接；
[0024]进一步地，海水
‑
淡水换热器海水侧的输入端与海水进口相连接，输出端与海水出口相连接。
[0025]进一步地，气冷器淡水侧输出端和输入端之间布置有压差式流量开关，用于检测淡水两侧流量，满足气冷器换热需求。
[0026]进一步地，海水
‑
淡水换热器淡水侧的输出端与水泵之间设置有膨胀罐，在闭式淡水水路系统中发生温度变化时，保证系统运行安全性。
[0027]进一步地，气冷器淡水侧的输出端压差式流量开关之间的管路上设置有注水口。
[0028]进一步地，压差式流量开关与海水
‑
淡水换热器淡水侧输入端之间的管路上设置有放气口。
[0029]进一步地，水泵与气冷器淡水侧输入端的管路上设置有排水口。
[0030]本专利技术的工作过程为：
[0031]首先由高压级压缩机与中压级压缩机将CO2冷媒压缩至高温高压状态进入高压级油分离器，高压级油分离器将制冷剂中的冷冻油进行分离，分离出来的油进入油罐回到压缩机，分离出来的高温高压制冷剂气体进入到气冷装置进行降温，然后进入平行换热器，目的是使得从闪蒸罐回中压级压缩机的气体回热，防止有液滴回到压缩机，从而发生液击，损坏压缩机；平行换热器出来后进入背压阀，经过背压阀节流后形成气液两相态进入闪蒸罐，闪蒸罐内气体一部分从过平行换热器回到中压级压缩机，一部分经过高压阀进入高压级回气，进入气分，回到高压级压缩机，液态CO2分别进入中温膨胀阀和回热器，进入中温膨胀阀节流后进入中温蒸发器，中温蒸发器蒸发温度
ꢀ‑
10℃，CO2尾气在中温蒸发器中主要进行显热换热，没有发生状态变化，冷媒侧回到高压级回气，进入气分，回到高压级压缩机；进入18回热器(使得低温蒸发器回来的冷媒进入低压级压缩机回热，防止有液滴回到压缩机，从而发生液击，损坏压缩机)，降温后进入低温膨胀阀节流，然后依次进入低温蒸发器二号，低温蒸发器一号，低温蒸发器蒸发温度
‑
40℃，尾气CO2在低温蒸发器中完成潜热交换，即气态冷凝为液态，完成换热的冷媒CO2经过回热器回到低压级压缩机，以上就完成一次完整的制冷循环。
[0032]气冷装置的降温过程为：
[0033]首先来自压缩机的高温高压的CO2气体由流向标志进入气冷器(冷媒侧)，与气冷器(淡水侧)进行热交换，冷媒侧温度降低，淡水测温度升高，完成热交换后，温度升高的淡
水进入海水
‑
淡水换热器(淡水测)，与海水
‑ꢀ
淡水换热器(海水测)进行热交换，淡水测温度降低，海水侧温度升高，完成热交换后，淡水进入水泵，进入气冷器(淡水侧)，进行下一次热交换。
[0034]其中布置避震喉于水泵两侧，保证水泵运行时的震动不会对水泵进行伤害；布置压差式流量开关，于气冷器(淡水侧)两端，监控淡水两侧流量，满足气冷器换热需求；布置注水口、排水口、放气口，满足闭式淡水路更换部件时换水使用；布置膨胀罐，在闭式淡水水路系统中发生温度变化时，保证系统运行安全性，温度升高压力变大，水将被压进罐内，温度降低压力减小，水从罐内流出，从而保证闭式水循环运行安全性。
[0035]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0036]1、本专利技术提供的应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组，采用跨临界制冷技术，整个闭合制冷系统全部采用CO2作为制冷剂，并且为CO
2 跨临界状态下的制冷系统，提高系统COP，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组，其特征在于：所述的应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组包括：高压级压缩机(1)、中压级压缩机(2)、低压级压缩机(3)、高压级油分离器(5)、气冷装置(6)、过热器(7)、平行换热器(8)、背压阀(9)、闪蒸罐(10)、中温膨胀阀(13)、中温蒸发器(14)和回热器(18)；所述的高压级压缩机(1)和中压级压缩机(2)的输出端与高压级油分离器(5)相连接；所述的高压级油分离器(5)的出气端与平行换热器(8)之间设置有气冷装置(6)；所述的平行换热器(8)的出液端、背压阀(9)和闪蒸罐(10)依次相连接，背压阀(9)节流后形成气液两相态进入闪蒸罐(10)；所述的闪蒸罐(10)的出气端一路通过平行换热器(8)回到中压级压缩机(2)，另一路回到高压级压缩机(1)，闪蒸阀(10)与高压级压缩机(1)之间设置有高压阀(11)；所述的闪蒸罐(10)的出液端分别与中温膨胀阀(13)和回热器(18)；所述的中温膨胀阀(13)通过中温蒸发器(14)与高压级压缩机(1)输入端相连接；所述的回热器(18)与低压级压缩机(3)相连接；所述的低压级压缩机(3)的输出端通过去过热器(7)与高压级压缩机(1)的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组，其特征在于：所述的高压级压缩机(1)的输入端前设置有气分(4)；所述的气分(4)分别与高压阀(11)、中温蒸发器(14)及去过热器(7)相连接。3.根据权利要求1所述的应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制冷机组，其特征在于：所述的回热器(18)上设置有由低温膨胀阀(17)、低温蒸发器一号(15)和低温蒸发器二号(16)组成的回路；所述的回热器(18)依次与低温膨胀阀(17)、低温蒸发器一号(15)和低温蒸发器二号(16)相连接，低温蒸发器组的输出端再与会任期(18)相连接。4.根据权利要求1所述的应用于船舶尾气碳捕集的CO2跨临界制...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正茂，初韶群，阎树冬，苗畅新，李健航，王尚龙，
申请(专利权)人：松下冷机系统大连有限公司，
类型：发明
国别省市：