專利名稱：一種節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷凝制冷系統(tǒng)，尤其是主要應(yīng)用于食品加工、醫(yī)藥化工、冶金紡織、乳品啤酒、石油電力等行業(yè)工藝冷卻或空調(diào)中的一種節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
目前通常的制冷系統(tǒng)是由制冷壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器等組成。其制冷系統(tǒng)的原理是制冷壓縮機將蒸發(fā)器來的低壓低溫制冷劑蒸汽吸入后進行壓縮，壓縮后制冷劑蒸汽壓力和溫度均升高，而高壓高溫的制冷劑蒸汽進入冷凝器，在常溫下被等壓冷卻冷凝成制冷劑液體，制冷劑液體通過節(jié)流裝置后由高壓變?yōu)榈蛪?，低壓的制冷劑液體進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱制冷發(fā)生相變成低壓低溫蒸汽，低壓低溫制冷劑蒸汽被制冷壓縮機吸入再進行壓縮，如此往復(fù)循環(huán)構(gòu)成一個完整的制冷系統(tǒng)。在制冷系統(tǒng)中，冷凝器是能量轉(zhuǎn)換形式的一種設(shè)備，它將高溫高壓制冷劑蒸汽冷卻冷凝成制冷劑液體，冷凝壓力取決于冷凝溫度，冷凝溫度越高冷凝壓力就越高，反之，冷凝溫度越低冷凝壓力就越低，而冷凝壓力越低制冷壓縮機的壓縮功就越小、耗電量就越小，冷凝壓力越高制冷壓縮機的壓縮功就越大、耗電量就越大。而冷凝溫度取決于冷凝方式、環(huán)境、冷卻介質(zhì)等。在環(huán)境相同、冷卻介質(zhì)相同的情況下，冷凝溫度就取決于冷凝方式了。冷凝器的冷卻方式通常分為水冷式和風(fēng)冷式。
水冷式冷凝器靠水的導(dǎo)熱溫升將其內(nèi)的熱量帶走，這種導(dǎo)熱的方式需要大量的冷卻水，要使用和消耗大量的水，而冷凝溫度一般要比水溫高5℃左右、比環(huán)境溫度高5-8℃左右。
風(fēng)冷式冷凝器要用風(fēng)的導(dǎo)熱溫升將其內(nèi)的熱量帶走，這種導(dǎo)熱的方式需要大量的冷卻空氣(風(fēng))，要使用和輸送大量的空氣(風(fēng))，這就需要消耗大量的電能，用電能驅(qū)動風(fēng)扇電機來輸送空氣(風(fēng))，而冷凝溫度一般要比空氣(風(fēng))溫高15-20℃左右，也就是比環(huán)境溫度高15-20℃左右，使得風(fēng)冷冷凝溫度很高相應(yīng)冷凝壓力也很高、使得制冷效率下降制冷量降低，使得制冷壓縮機的壓縮功增大耗電量增大。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，使用節(jié)能空冷蒸發(fā)式冷凝器替代原有傳統(tǒng)冷凝器，克服了上述風(fēng)冷式和水冷式冷凝器的缺陷，可使原有制冷系統(tǒng)的壓縮機制冷量大幅提高，壓縮機軸功率大幅降低，制冷系統(tǒng)耗電量和耗水量都大幅減小，提高了整個制冷系統(tǒng)效率，不僅節(jié)能減排和降低資源消耗，而且保證運行安全和減少運行費用。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，包括蒸發(fā)式冷凝裝置、膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機，所述蒸發(fā)器通過管道連接壓縮機，壓縮機通過法蘭結(jié)構(gòu)的管口組件及管道連接蒸發(fā)式冷凝裝置的流體進口，蒸發(fā)式冷凝裝置的流體出口通過法蘭結(jié)構(gòu)的管口組件及管道連接膨脹閥，膨脹閥通過管道連接蒸發(fā)器，從而形成一個循環(huán)的制冷過程。
所述的蒸發(fā)式冷凝裝置主要包括空冷裝置和蒸發(fā)冷裝置兩個制冷部件，所述空冷裝置和蒸發(fā)冷裝置分別設(shè)置在機架上部的噴淋水裝置的上方和下方，所述空冷裝置上方還設(shè)有鎖接在機架頂部的軸流風(fēng)機；所述蒸發(fā)冷裝置下方設(shè)有百葉風(fēng)口和供水裝置。
所述機架為輕型無框架結(jié)構(gòu)和優(yōu)質(zhì)防腐鍍鋁鎂鋅鋼板罩殼結(jié)構(gòu)，所述空冷裝置內(nèi)的翅片管為高傳熱率的全鋁波形整體結(jié)構(gòu)，所述蒸發(fā)冷裝置內(nèi)的蒸發(fā)冷凝盤管為高傳熱率的輕金屬鋁合金結(jié)構(gòu)。
本實用新型所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)的有益效果為冷凝器結(jié)構(gòu)布局緊湊，占地面積小，使用了先進換熱機理，利用水蒸發(fā)汽化吸熱，充分利用了水的汽化潛熱大的特點，大大提高了換熱效率，制冷效率大幅提高，能源消耗大幅減少。
輕金屬鋁合金盤管和輕型結(jié)構(gòu)殼體，重量輕，體積小，既節(jié)省運輸費用、節(jié)省基礎(chǔ)投資，又可放置原有廠房屋頂，節(jié)約用地，安裝方便，施工周期短。

圖1是本實用新型實施例所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型實施例所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)的流程圖； 圖3是本實用新型實施例所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)式冷凝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、蒸發(fā)式冷凝裝置；2、膨脹閥；3、蒸發(fā)器；4、壓縮機；5、機架；6、空冷裝置；7、蒸發(fā)冷裝置；8、噴淋水裝置；9、軸流風(fēng)機；10、百葉風(fēng)口；11、供水裝置；12、翅片管；13、蒸發(fā)冷凝盤管。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型實施例所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，包括蒸發(fā)式冷凝裝置1、膨脹閥2、蒸發(fā)器3和壓縮機4，所述蒸發(fā)器3通過管道連接壓縮機4，壓縮機4通過法蘭結(jié)構(gòu)的管口組件及管道連接蒸發(fā)式冷凝裝置1的流體進口，蒸發(fā)式冷凝裝置1的流體出口通過法蘭結(jié)構(gòu)的管口組件及管道連接膨脹閥2，使得膨脹閥2蒸發(fā)式冷凝裝置1內(nèi)冷卻后的流體進入膨脹閥2，膨脹閥2通過管道連接蒸發(fā)器3，從而形成一個循環(huán)的制冷過程。
如圖2所示，本實用新型實施例所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，所述的蒸發(fā)式冷凝裝置1主要包括空冷裝置6和蒸發(fā)冷裝置7兩個制冷部件，所述空冷裝置6設(shè)置在機架5上部的噴淋水裝置8的上方，蒸發(fā)冷裝置7設(shè)置在機架5上部的噴淋水裝置8的下方，所述空冷裝置6上方還設(shè)有鎖接在機架5頂部的軸流風(fēng)機9；所述蒸發(fā)冷裝置7下方設(shè)有百葉風(fēng)口10和供水裝置11。
所述輕型無框架結(jié)構(gòu)和優(yōu)質(zhì)防腐鍍鋁鎂鋅鋼板罩殼組成的機架5，具有重量輕，體積小的特點，既節(jié)省運輸費用、節(jié)省基礎(chǔ)投資，又可放置原有廠房屋頂，節(jié)約用地，安裝方便，施工周期短；所述空冷裝置6內(nèi)設(shè)有高傳熱率的全鋁波形整體結(jié)構(gòu)的翅片管12，可通過濕低溫空氣的高速流動進行降溫，使得流經(jīng)其內(nèi)的高溫高壓流體溫度降低到70度以下；所述蒸發(fā)冷裝置7內(nèi)設(shè)有高傳熱率的輕金屬鋁合金結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)冷凝盤管13，傳熱效率高，換熱性能好，可進一步使得高溫高壓流體的溫度降低至液化。
所述的節(jié)能空冷蒸發(fā)式的蒸發(fā)式冷凝裝置1的工作原理是分為節(jié)能空冷冷卻段和高效噴淋蒸發(fā)冷卻冷凝段兩大換熱組件。節(jié)能空冷冷卻段由高傳熱率的全鋁波形整體翅片管12、軸流風(fēng)機9(與高效噴淋蒸發(fā)冷卻冷凝段共用)等組成。將經(jīng)過噴淋蒸發(fā)冷卻冷凝段的低溫濕空氣經(jīng)高效水汽收集裝置脫水，以脫水后的低溫空氣為冷卻介質(zhì)，在不增加任何能量的條件下，利用噴淋蒸發(fā)冷卻冷凝段配置的軸流風(fēng)機9作為動力，將噴淋蒸發(fā)冷卻冷凝段排出的低溫空氣，強制通過高傳熱率的全鋁波形整體結(jié)構(gòu)的翅片管12，使低溫空氣與翅片管12內(nèi)的高溫過熱氣體進行充分熱交換，帶走翅片管12內(nèi)高溫過熱氣體降溫(100℃-60℃)過程中放出的顯熱。
噴淋蒸發(fā)冷卻冷凝段由高傳熱率的輕金屬鋁合金結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)冷凝盤管13、噴淋水裝置8、軸流風(fēng)機9(與空冷冷卻段共用)、百葉風(fēng)口10及供水裝置11等組成。通過供水裝置11將水送至噴淋水裝置8中，以補充循環(huán)水為冷卻介質(zhì)，使水均勻噴淋到蒸發(fā)冷凝盤管13表面上，形成一層均勻適中的水膜，由軸流風(fēng)機9強制從百葉風(fēng)口10吸風(fēng)，使得蒸發(fā)冷凝盤管13所在腔內(nèi)減壓后趨于負壓，從而加快水的蒸發(fā)速率，同時吸入的空氣以6～9m/s的速度通過蒸發(fā)冷凝盤管13和噴淋水下落過程，極少部分噴淋水在大量吸熱后汽化蒸發(fā)、絕大部分噴淋水在吸收剩余熱量后溫度升高，下落冷卻到供水裝置11再用，吸收的全部熱量來自空冷冷卻段進來的(60℃)氣態(tài)制冷劑，逐漸被冷卻冷凝為液態(tài)時的顯熱和潛熱總和。蒸發(fā)掉的水進入供水裝置11，與落下的水混合并保持水的穩(wěn)定、連續(xù)性和再利用。
如圖3所示，本實用新型實施例所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)的工作原理是蒸發(fā)器3從被冷卻對象吸收熱量傳遞給蒸發(fā)器3內(nèi)的制冷劑，制冷劑相變(氣化)吸熱而使被冷卻對象溫度降低并形成低溫低壓氣體(制冷劑氣體)，低溫低壓氣體通過管道被傳送到壓縮機4，在壓縮機4的作用下使得低溫低壓氣體被壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，然后經(jīng)管道傳送到蒸發(fā)式冷凝裝置1內(nèi)，高溫高壓氣體先通過蒸發(fā)式冷凝裝置1的空冷裝置6利用濕空氣冷卻初步降溫，然后再通過蒸發(fā)式冷凝裝置1的蒸發(fā)冷裝置7被噴淋水蒸發(fā)汽化吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)槌馗邏阂后w(制冷劑)，常溫高壓液體通過管道傳送膨脹閥2，并經(jīng)膨脹閥2降低壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槌氐蛪旱闹评鋭┮后w，最后常溫低壓的制冷劑液體經(jīng)管道流回到蒸發(fā)器3，并在其內(nèi)蒸發(fā)汽化吸熱降溫達到制冷的目的。
該系統(tǒng)中的節(jié)能空冷蒸發(fā)式的蒸發(fā)式冷凝裝置通過的空氣保持在濕球溫度狀態(tài)，比單純風(fēng)冷式的空氣溫度低5-10℃，比水冷式冷凝器的冷凝溫度低5℃，又比現(xiàn)有水冷式冷凝制冷系統(tǒng)節(jié)水60％以上。
以為單位質(zhì)量的氨為標準將水冷式冷凝制冷系統(tǒng)、風(fēng)冷式冷凝制冷系統(tǒng)和節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)的制冷量和軸功率相應(yīng)參數(shù)進行對比 其氨壓焓圖如下
由上圖分析壓縮機性能隨制冷系統(tǒng)變化 制冷系統(tǒng)在圖上的表示 節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，冷凝溫度決定于當(dāng)?shù)貪袂驕囟?，一般最高?5℃； 水冷式冷凝制冷系統(tǒng)，冷凝溫度決定于當(dāng)?shù)馗汕驕囟龋话阕罡咴?0℃； 風(fēng)冷式冷凝制冷系統(tǒng)，冷凝溫度決定于當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度，因傳熱效率低，一般最高在45℃～50℃。
adej為節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)單機壓縮制冷循環(huán)，ad段為蒸發(fā)段，de段為壓縮段，ej段為冷凝段，ja段為節(jié)流段； bdfj為水冷式冷凝制冷系統(tǒng)單機壓縮制冷循環(huán)，bd段為蒸發(fā)段，df段為壓縮段，fj段為冷凝段，jb段為節(jié)流段； cdgh為風(fēng)冷式冷凝制冷系統(tǒng)單機壓縮制冷循環(huán)，cd段為蒸發(fā)段，dg段為壓縮段，gh段為冷凝段，hc段為節(jié)流段； 制冷系統(tǒng)耗能分析表
以上所述的實施例，只是本實用新型較優(yōu)選的具體實施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，其特征在于包括蒸發(fā)式冷凝裝置(1)、膨脹閥(2)、蒸發(fā)器(3)和壓縮機(4)，所述蒸發(fā)器(3)通過管道連接壓縮機(4)，壓縮機(4)通過法蘭結(jié)構(gòu)的管口組件及管道連接蒸發(fā)式冷凝裝置(1)的流體進口，蒸發(fā)式冷凝裝置(1)的流體出口通過法蘭結(jié)構(gòu)的管口組件及管道連接膨脹閥(2)，膨脹閥(2)通過管道連接蒸發(fā)器(3)，蒸發(fā)式冷凝裝置(1)主要由空冷裝置(6)和蒸發(fā)冷裝置(7)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，其特征在于空冷裝置(6)和蒸發(fā)冷裝置(7)分別設(shè)置在機架(5)上部的噴淋水裝置(8)的上方和下方，所述空冷裝置(6)上方還設(shè)有鎖接在機架(5)頂部的軸流風(fēng)機(9)；所述蒸發(fā)冷裝置(7)下方設(shè)有百葉風(fēng)口(10)和供水裝置(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，其特征在于機架(5)為輕型無框架結(jié)構(gòu)和優(yōu)質(zhì)防腐鍍鋁鎂鋅鋼板罩殼結(jié)構(gòu)，所述空冷裝置(6)內(nèi)設(shè)有高傳熱率的全鋁波形整體結(jié)構(gòu)的翅片管(12)，所述蒸發(fā)冷裝置(7)內(nèi)設(shè)有高傳熱率的輕金屬鋁合金結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)冷凝盤管(13)。
專利摘要本實用新型涉及一種節(jié)能蒸發(fā)式冷凝制冷系統(tǒng)，包括蒸發(fā)式冷凝裝置、膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機，所述蒸發(fā)器通過管道連接壓縮機，壓縮機通過法蘭結(jié)構(gòu)的管口組件及管道連接蒸發(fā)式冷凝裝置的流體進口，蒸發(fā)式冷凝裝置的流體出口通過法蘭結(jié)構(gòu)的管口組件及管道連接膨脹閥，膨脹閥通過管道連接蒸發(fā)器，從而形成一個循環(huán)的制冷過程。所述蒸發(fā)式冷凝裝置主要包括空冷裝置和蒸發(fā)冷裝置兩個制冷部件。本實用新型有益效果為冷凝器結(jié)構(gòu)布局緊湊，占地面積小，提高了換熱效率，制冷效率大幅提高，能源消耗大幅減少；輕金屬鋁合金盤管和輕型結(jié)構(gòu)殼體，重量輕，體積小，既節(jié)省運輸費用、節(jié)省基礎(chǔ)投資，又可放置原有廠房屋頂，節(jié)約用地，安裝方便，施工周期短。
文檔編號F28F1/26GK201488377SQ20092015762
公開日2010年5月26日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者曹宏, 侯子午, 管長明, 彭進發(fā), 秦玉陽 申請人:北京和海益制冷科技有限公司