一種大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中冷庫在制冷的時候消耗氟利昂的問題。所述制冷系統(tǒng)包括氣體進口切換閥，還包括氣體過濾器，氣體進口切換閥依次與氣體壓縮機、氣體換熱器相連，氣體換熱器與透平膨脹機相連，透平膨脹機與冷氣進風(fēng)管相連，冷氣進風(fēng)管設(shè)置在冷庫內(nèi)，冷庫內(nèi)還設(shè)有熱氣出風(fēng)管，熱氣出風(fēng)管與氣體換熱器相連，氣體換熱器還與氣體過濾器相連，氣體壓縮機、氣體進口切換閥均與PLC控制模塊相連，PLC控制模塊上連有冷庫溫度探頭。本實用新型不需要利用任何制冷劑，避免了氟利昂對大氣臭氧層的破壞，通過透平膨脹機膨脹將氣體溫度降低到所需的溫度，減少了換熱環(huán)節(jié)的時間和熱量損失。
【專利說明】一種大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于制冷領(lǐng)域，具體涉及一種大型冷庫制冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氟利昂是幾種氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的總稱。我們生活中常用到的空調(diào)、冰箱、冷氣機等大多采用氟利昂做制冷劑。由于氟利昂化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且是有機物，具有不燃、低毒、介電常數(shù)低、臨界溫度高、易液化等特性，因而廣泛用作冷凍設(shè)備和空氣調(diào)節(jié)裝置的制冷劑。
[0003]然而氟利昂會大量消耗臭氧物質(zhì)，是臭氧層破壞的元兇。氟利昂是本世紀20年代合成的，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不具有可燃性和毒性，被當(dāng)作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑，廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品、汽車、消防器材等領(lǐng)域。80年代后期，氟利昂的生產(chǎn)達到了高峰，產(chǎn)量達到了 144萬噸。在對氟利昂實行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了 2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數(shù)百年，所以排放的大部分仍留在大氣層中，其中大部分仍然停留在對流層，一小部分升入平流層。在對流層相當(dāng)穩(wěn)定的氟利昂，在上升進入平流層后，在一定的氣象條件下，會在強烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子。科學(xué)家估計一個氯原子可以破壞數(shù)萬個臭氧分子。
[0004]根據(jù)資料，2003年臭氧空洞面積已達2500萬平方公里。臭氧層被大量損耗后，吸收紫外線輻射的能力大大減弱，導(dǎo)致到達地球表面的紫外線明顯增加，給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來多方面的危害。據(jù)分析，平流層臭氧減少0.01%，全球白內(nèi)障的發(fā)病率將增加
0.6-0.8%，即意味著因此引起失明的人數(shù)將增加I萬到1.5萬人。
[0005]為此，我國出臺了一項旨在保護臭氧層的措施，2010年后將全面禁止使用氟利昂。按照有關(guān)部門制定的日程表:到2010年，我國將全面禁止生產(chǎn)和使用消耗臭氧層的物質(zhì)一氟里昂。按照這個日程表，我國將從1999年7月I日開始把氟里昂的生產(chǎn)和消費水平凍結(jié)在1995?1997年的平均水平上，以后逐年減少。2010年I月I日，氟利昂被我國禁止使用。然而，由于替代氟利昂的制冷劑價格高，并且制冷效果遠不如氟利昂，所以直至2013年8月I日，我國仍然在使用氟利昂。而且據(jù)有關(guān)人員調(diào)查，未來數(shù)年甚至數(shù)十年內(nèi)，我國氟利昂的使用量將仍然會居高不下，保護臭氧層的形勢也將依然十分嚴峻。
[0006]常規(guī)的冷庫制冷機，是利用氟利昂作為制冷劑，通過壓縮氟利昂，然后換熱器換熱，降低氟利昂的溫度，使氟利昂液化，然后通過節(jié)流效應(yīng)，進一步降低氟利昂的溫度，再將低溫的氟利昂與冷庫中的空氣采用間壁式換熱，以降低冷庫中的溫度。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型提出一種大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中冷庫在制冷的時候消耗氟利昂的問題。
[0008]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:[0009]一種大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)，包括氣體進口切換閥，還包括氣體過濾器，氣體進口切換閥依次與氣體壓縮機、氣體換熱器相連，氣體換熱器與透平膨脹機相連，透平膨脹機與冷氣進風(fēng)管相連，冷氣進風(fēng)管設(shè)置在冷庫內(nèi)，冷庫內(nèi)還設(shè)有熱氣出風(fēng)管，熱氣出風(fēng)管與氣體換熱器相連，氣體換熱器還與氣體過濾器相連，氣體壓縮機、氣體進口切換閥均與PLC控制模塊相連，PLC控制模塊上連有冷庫溫度探頭。
[0010]所述氣體壓縮機和氣體換熱器之間還設(shè)有氣體干燥切換閥，氣體干燥切換閥的一個輸出端與氣體干燥器相連，氣體干燥器的輸出端與氣體換熱器相連。
[0011]所述熱氣出風(fēng)管設(shè)置在冷氣進風(fēng)管上方。
[0012]氣體換熱器還與氣體排放閥相連，氣體排放閥與PLC控制模塊相連。
[0013]本實用新型不需要利用任何制冷劑，避免了氟利昂對大氣臭氧層的破壞。可直接將處理后的潔凈氣體壓縮，通過透平膨脹機膨脹，將氣體溫度降低到所需的溫度，然后釋放到冷庫中去，可以達到快速制冷的效果，并且減少了換熱環(huán)節(jié)的時間和熱量損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中:1.氣體進口切換閥，2.氣體過濾器，3.氣體壓縮機，4.氣體干燥切換閥，
5.氣體干燥器，6.氣體換熱器，7.透平膨脹機，8.冷庫，9.熱氣出風(fēng)管，10.冷氣進風(fēng)管，
11.冷庫溫度探頭，12.氣體排放閥，13.PLC控制模塊。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]如圖1所示，一種大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)，包括氣體進口切換閥1，還包括氣體過濾器2，氣體進口切換閥I依次與氣體壓縮機3、氣體換熱器6相連，氣體換熱器6與透平膨脹機7相連，透平膨脹機7與冷氣進風(fēng)管10相連，冷氣進風(fēng)管10設(shè)置在冷庫8內(nèi)，冷庫8內(nèi)還設(shè)有熱氣出風(fēng)管9，熱氣出風(fēng)管9與氣體換熱器6相連，氣體換熱器6還與氣體過濾器2相連，氣體壓縮機3、氣體進口切換閥I均與PLC控制模塊13相連，PLC控制模塊13上連有冷庫溫度探頭11。所述熱氣出風(fēng)管9設(shè)置在冷氣進風(fēng)管10上方。
[0019]本實用新型工作過程如下:氣體首先經(jīng)過氣體過濾器2過濾，去除其中的顆粒雜質(zhì)和灰塵，之后通過氣體進口切換閥I進入氣體壓縮機3，被壓縮至一定壓力的氣體再經(jīng)過氣體換熱器6初步降溫，初步降溫的氣體在透平膨脹機7的作用下被降至_40°C以下，之后冷卻的氣體通過冷氣進風(fēng)管10均勻的進入冷庫8，而冷庫中上升的熱氣流則通過熱氣出風(fēng)管9進入氣體換熱器6回收冷量之后，再次進入氣體進口切換閥I進入下一次循環(huán)。其中，PLC控制模塊13接受冷庫溫度探頭11的溫度信息，控制氣體進口切換閥1、氣體壓縮機3的工作。
[0020]在大中型冷庫中，經(jīng)常存放生鮮水果或者蔬菜，因此，可能對氣體的干濕度有要求。因此，作為本實用新型的優(yōu)選，所述氣體壓縮機3和氣體換熱器6之間還設(shè)有氣體干燥切換閥4，氣體干燥切換閥4的一個輸出端與氣體干燥器5相連，氣體干燥器5的輸出端與氣體換熱器6相連。這樣設(shè)置之后，可以根據(jù)氣體壓縮機3出來氣體的干燥度進行選擇，如果氣體干濕度合適，則氣體經(jīng)過氣體干燥切換閥4之后直接進入氣體換熱器6，如果氣體過為干燥或者濕度過大，則氣體壓縮機3出來的氣體先經(jīng)過氣體干燥器5調(diào)節(jié)干濕度，之后再進入氣體換熱器。
[0021 ] 一些大型冷庫要對一些新鮮瓜果蔬菜做長期保鮮儲存，可將進入氣體進口切換閥I內(nèi)的空氣更換為氮氣。一方面氮氣本身也可以作為制冷氣體；另一方面可以降低冷庫中氧氣含量，降低新鮮瓜果蔬菜的氧化作用，大大延長保鮮期。當(dāng)使用氮氣的時候，冷庫8內(nèi)可能存在一些渾濁的空氣等，在冷藏過程中，需要首先將這些氣體排出。因此，作為本實用新型的再一步改進，氣體換熱器6還與氣體排放閥12相連，氣體排放閥12與PLC控制模塊13相連。這樣在初始運行的時候，首先將氣體排放閥12打開，將冷庫8內(nèi)的濁氣排出，之后關(guān)閉氣體排放閥12，再將氣體換熱器6內(nèi)出來的氣體直接與氣體進口切換閥I相連即可。PLC控制模塊13可以控制氣體排放閥12和氣體進口切換閥I的工作。
[0022]另外，根據(jù)冷庫8的大小、內(nèi)部存儲物體的不同，氣體干燥器5的處理量可以調(diào)節(jié)，這樣可以及時的對氣體干濕度進行調(diào)節(jié)。
[0023]本實用新型具有下述優(yōu)點:
[0024]1、本實用新型采用壓縮氣體膨脹制冷技術(shù)，直接將氣體自身溫度降低到低溫狀態(tài)，不需要氟利昂等制冷劑作為制冷媒介；
[0025]2、可以用純氮氣替換空氣，作為制冷氣體，同時氮氣還可起到長期保險的作用；
[0026]3、系統(tǒng)中配套了氣體干燥器5，可以根據(jù)冷庫中的濕度示值，對氣體進行適當(dāng)?shù)母稍锾幚恚ＷC冷庫中的含水量維持在合適的量，避免含水量過多而結(jié)霜嚴重，含水量過少導(dǎo)致冷藏物品缺水。
[0027]4、整套設(shè)備配置簡單，投資成本低，且操作方便。
[0028]5、直接通過壓縮氣體膨脹制冷來降低氣體溫度，降溫速度快；降溫過程不需要換熱，減少了換熱過程的冷量損失，降低能耗。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)，包括氣體進口切換閥(1)，其特征在于:還包括氣體過濾器(2)，氣體進口切換閥(I)依次與氣體壓縮機(3)、氣體換熱器(6)相連，氣體換熱器(6)與透平膨脹機(7)相連，透平膨脹機(7)與冷氣進風(fēng)管(10)相連，冷氣進風(fēng)管(10)設(shè)置在冷庫(8)內(nèi)，冷庫(8)內(nèi)還設(shè)有熱氣出風(fēng)管(9)，熱氣出風(fēng)管(9)與氣體換熱器(6)相連，氣體換熱器(6)還與氣體過濾器(2)相連，氣體壓縮機(3)、氣體進口切換閥(I)均與PLC控制模塊(13)相連，PLC控制模塊(13)上連有冷庫溫度探頭(11 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體壓縮機(3)和氣體換熱器(6)之間還設(shè)有氣體干燥切換閥(4)，氣體干燥切換閥(4)的一個輸出端與氣體干燥器(5)相連，氣體干燥器(5)的輸出端與氣體換熱器(6)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)，其特征在于:所述熱氣出風(fēng)管(9)設(shè)置在冷氣進風(fēng)管(10)上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述的大型冷庫氣體膨脹制冷系統(tǒng)，其特征在于:氣體換熱器(6 )還與氣體排放閥(12 )相連，氣體排放閥(12 )與PLC控制模塊(13 )相連。
【文檔編號】F25B9/06GK203605519SQ201320729605
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】張立峰 申請人:杭州錦華氣體設(shè)備有限公司