[实用新型]氨与二氧化碳间接制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及制冷系统，具体地指一种将氨作为制冷剂、将二氧化碳作为载冷剂的氨与二氧化碳间接制冷系统。

背景技术

目前，在工业制冷领域，氨制冷剂的使用量较大，氨是天然环保制冷剂，对臭氧层和温室效应没有副作用，且具有易于获得、价格低廉、压力适中、能效比高、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小，泄漏时易发现等优点。但氨有气味、毒性及可燃性，采用氨泵供液方式应用于食品冷库存在一定的安全性，尤其是在人口密集的地区，为了安全起见，对氨的充注量及其存在的位置有诸多的设计要求。特别是近期，氨制冷系统发生了火灾、泄露等事故，造成大量的人员伤亡和食物污染。虽然国务院事故调查组在报告中明确是由于疏于管理和违规操作所造成，但氨制冷剂还是由于其存在一定的危害性，使其使用受到一定的限制。

随着对制冷剂研究的进一步深入，二氧化碳作为制冷剂在制冷领域的应用再次进入人们的视野。二氧化碳也是一种天然环保制冷剂，无毒且不燃，在一些应用范围内具有较高的能效，因此，在许多相关的应用场合，采用氨和二氧化碳组成的复叠制冷系统，可以广泛应用于对制冷剂充注量有安全限制或工艺中涉及安全规定的制冷场合。如图1所示为现有技术的氨/二氧化碳复叠制冷系统包括二氧化碳螺杆式压缩机组1、二氧化碳/氨冷凝蒸发器2、二氧化碳贮液器3、二氧化碳节流装置4、二氧化碳低压循环贮液器5、二氧化碳屏蔽泵6、二氧化碳蒸发器7、氨螺杆式压缩机组8、氨冷凝器9、氨贮液器10、氨节流装置11和氨气液分离器12。其制冷循环为：在低温级部分中，二氧化碳螺杆式压缩机组1从二氧化碳低压循环 贮液器5中吸入二氧化碳制冷剂蒸气，经过压缩后在二氧化碳/氨冷凝蒸发器2中被制冷剂氨冷凝成二氧化碳液体，存贮于二氧化碳贮液器3中，通过二氧化碳节流装置4后存贮于二氧化碳低压循环贮液器5中，再由二氧化碳屏蔽泵6将二氧化碳液体输送到二氧化碳蒸发器7中吸热蒸发，然后回到二氧化碳低压循环贮液器5中进行分离，分离后的二氧化碳制冷剂蒸气再次被二氧化碳螺杆式压缩机组1吸入，从而完成了低温部分二氧化碳制冷循环；在高温级部分中，氨螺杆式压缩机组8从氨气液分离器12中吸入氨制冷剂蒸气，经过压缩后在氨冷凝器9中被冷凝成氨液体，存贮于氨贮液器10中，通过氨节流装置11后存贮于氨气液分离器12中，依靠重力从其底部输送液体到二氧化碳/氨冷凝蒸发器2中，被制冷剂二氧化碳蒸发成氨气体，然后回到氨气液分离器12中进行分离，分离后的氨制冷剂蒸气再次被氨螺杆式压缩机组8吸入，从而完成了高温部分氨制冷循环。

上述氨/二氧化碳复叠制冷系统，应用于库房、工作和生产区域等人员密集的场合，相对于传统的氨制冷系统，对人员无伤害，对食品无污染，可以把制冷剂氨作为复叠制冷系统的高温部分只限使用在机房内，避免与食物直接接触，并且减少氨的充注量，大大提高了食品以及市区的公共安全。但是，由于二氧化碳/氨螺杆式复叠制冷压缩系统只能用于低温制冷工况，且还具有设计压力高、设备多、占地面积大、工程安装量大、控制复杂、操作难度大、成本较高等不利因素，特别是该制冷系统需要一台设计、制造难度较高的二氧化碳螺杆式制冷压缩机组，因而限制了该制冷系统在工业制冷领域的推广使用。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述缺陷，提供一种将氨作为制冷剂、将二氧化碳作为载冷剂的氨与二氧化碳间接制冷系统，其不仅制冷效率高、充氨量少、对人员无伤害、对食品无污染，而且其设备少、安装简单、操作方便、成本低，更能满足人员密集场合的使 用要求。

为实现上述目的，本实用新型所设计的氨与二氧化碳间接制冷系统，包括氨蒸发器、二氧化碳低压循环贮液器、氨气液分离器、氨螺杆式制冷压缩机组、氨冷凝器、氨贮液器及氨节流装置；所述氨蒸发器的低压供液口与所述氨气液分离器的底部出液口相连，所述氨蒸发器的低压出气口与所述氨气液分离器的输入端相连，所述氨蒸发器的低压进气口与所述二氧化碳低压循环贮液器的出气口相连，所述氨蒸发器的低压出液口与所述二氧化碳低压循环贮液器的进液口相连；所述氨螺杆式制冷压缩机组的吸气口与所述氨气液分离器的输出端相连，所述氨螺杆式制冷压缩机组的排气口与所述氨冷凝器的输入端相连，所述氨冷凝器的输出端与所述氨贮液器的输入端相连，所述氨贮液器的输出端通过所述氨节流装置与所述氨气液分离器的节流进液口相连。

进一步地，还包括外部的二氧化碳蒸发器和二氧化碳屏蔽泵，所述二氧化碳蒸发器的输入端通过所述二氧化碳屏蔽泵与所述二氧化碳低压循环贮液器的出液口相连，所述二氧化碳蒸发器的输出端与所述二氧化碳低压循环贮液器的进气口相连。