高壓制冷儲(chǔ)氣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種制冷裝置，尤其涉及一種高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，包括儲(chǔ)氣罐（10）和制冷系統(tǒng)（20），所述儲(chǔ)氣罐（10）包括封頭（2）和殼體（4），該制冷系統(tǒng)（20）為吸收式循環(huán)制冷機(jī)組，采用廉價(jià)的氨水作為制冷劑；儲(chǔ)氣罐（10）采用Q345R壓力容器材料制成，工作壓力為25MPa，能制取零攝氏度以下的低溫，從而加大了壓縮空氣的儲(chǔ)存密度。另外，該儲(chǔ)氣罐（10）采用凹凸面密封形式密封，各接管密封性能良好。該高壓制冷儲(chǔ)氣裝置能夠循環(huán)制冷，從而降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】高壓制冷儲(chǔ)氣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種制冷裝置，尤其涉及一種高壓制冷儲(chǔ)氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體與水在較低的溫度與較高的壓力下(隨氣體種類而變化)，可以形成氣體水合物，在一立方米的水內(nèi)可以容納約200倍的標(biāo)準(zhǔn)體積的氣體。當(dāng)水合物的溫度恢復(fù)到超過其相平衡溫度時(shí)，則氣體水合物會(huì)分解，并釋放出氣體。當(dāng)把水合物置于密封容器中時(shí)，容器內(nèi)壓力會(huì)隨著氣體的釋放而逐漸升高。由于大部分氣體的水合物的相平衡曲線在零攝氏度以上有一轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即高于此溫度時(shí)水合物的相平衡壓力急劇增長，因此可以在轉(zhuǎn)折溫度以下以較低的壓力促成水合物合成，然后在高于此轉(zhuǎn)折點(diǎn)的溫度下令其分解，則可以獲得較高的氣體壓力。特別是在常溫狀態(tài)時(shí)水合物相平衡壓力非常大，水合物幾乎無法存在，因此可以獲得極聞的聞壓。
[0003]目前制冷系統(tǒng)中通常使用機(jī)械式壓縮機(jī)提供制冷系統(tǒng)所需要的壓力差。當(dāng)壓縮機(jī)壓比較高或壓縮終了壓力較高時(shí)，會(huì)引起機(jī)器效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本上升等。目前的研究主要集中于壓縮機(jī)本身的發(fā)展上。
[0004]例如申請(qǐng)?zhí)枮?01110351053.4的中國實(shí)用新型專利，其公開了一種空調(diào)制冷系統(tǒng)，包括水合物生成器、低溫冷源、熱源、膨脹閥、蒸發(fā)器、低壓儲(chǔ)氣罐、高壓儲(chǔ)氣罐以及若干個(gè)單向閥，所述水合物生成器的低壓氣體進(jìn)氣口和高壓氣體排氣口分別連接低壓儲(chǔ)氣罐和高壓儲(chǔ)氣罐，低壓儲(chǔ)氣罐與高壓儲(chǔ)氣罐之間通過蒸發(fā)器、膨脹器和單向閥連接；水合物生成器是一個(gè)高壓密封容器，內(nèi)部充有水，外部設(shè)有冷卻水溫的低溫冷源或加熱水溫的熱源，該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是避免了使用高壓壓縮機(jī)，因而提高了系統(tǒng)的效率、可靠性，節(jié)省了成本，特別適用于各種低溫復(fù)疊、多級(jí)制冷系統(tǒng)。但是該冷卻系統(tǒng)中的冷源為冷卻水合物的冷水，冷卻效果不佳，而且制造成本較高。
[0005]又例如本申請(qǐng)的實(shí)用新型人在申請(qǐng)?zhí)枮?01120387128.X (同族申請(qǐng))中公開了一種高壓空氣的分離系統(tǒng)，其包括空氣壓縮系統(tǒng)、高壓空氣儲(chǔ)氣庫和九臺(tái)離心機(jī)。空氣壓縮系統(tǒng)與高壓空氣儲(chǔ)氣庫連接，九臺(tái)離心機(jī)通過兩條平行的管道串聯(lián)在一起，并分別由九臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一臺(tái)離心機(jī)通過管道與高壓空氣儲(chǔ)氣庫連接，進(jìn)而將引入的空氣進(jìn)行分離，并儲(chǔ)存到與其相連的儲(chǔ)氣罐中，所述儲(chǔ)氣罐與氣體純化裝置連接以干燥、凈化分離出來的氣體，該分離系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)簡單、成本低，分離出來的氣體純度高。但是該分離系統(tǒng)中的壓縮空氣的壓縮采用壓縮機(jī)，其具有成本高；其中分離出的氖氣作為冷卻劑極易燃燒，具有一定的安全隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，各接管密封性能良好。該高壓制冷儲(chǔ)氣裝置能夠循環(huán)制冷，從而降低了生產(chǎn)成本。[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本實(shí)用新型采用的方案如下:
[0008]一種高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，包括儲(chǔ)氣罐和制冷系統(tǒng)，所述儲(chǔ)氣罐包括封頭和殼體，所述制冷系統(tǒng)為吸收式循環(huán)制冷機(jī)組，采用氨水作為制冷劑。
[0009]該高壓制冷儲(chǔ)氣裝置的工作過程為:壓縮空氣通過進(jìn)氣口法蘭進(jìn)入到儲(chǔ)氣罐中后在儲(chǔ)氣罐內(nèi)冷卻。U型管道內(nèi)的氨水經(jīng)過氨水管道法蘭通過高壓管道輸送到發(fā)生器中，進(jìn)入到發(fā)生器的氨水與發(fā)生器內(nèi)的氨水溶液相混合；接下來在發(fā)生器中被加熱、分離后得到冷劑蒸汽，隨后進(jìn)入到冷凝器在冷凝器中冷卻、凝結(jié)成液態(tài)；然后經(jīng)過節(jié)流閥節(jié)流降壓進(jìn)入蒸發(fā)器，進(jìn)入到蒸發(fā)器的液態(tài)空氣在蒸發(fā)器中被吸熱、蒸發(fā)，產(chǎn)生冷效應(yīng)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)；蒸發(fā)器內(nèi)的氣態(tài)氨水一部分作為氣態(tài)冷劑進(jìn)入水箱，冷凝成氨和水的混合稀溶液，經(jīng)溶液泵壓入儲(chǔ)氣罐中中的U型管道；另一部分作為氣態(tài)冷劑進(jìn)入吸收器中，吸收器中的溶液一部分是從發(fā)生器流出的稀溶液經(jīng)換熱器和節(jié)流閥節(jié)流、降壓而來，另一部分是吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽，吸收過程產(chǎn)生的濃溶液由溶液泵加壓，經(jīng)換熱器吸熱升溫重新進(jìn)入發(fā)生器，如此循環(huán)。
[0010]優(yōu)選的是，儲(chǔ)氣罐采用Q345R壓力容器材料制成，工作壓力為25MPa。
[0011]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐由鞍座支撐。所述鞍座是上部為直徑與儲(chǔ)氣罐的殼體直徑相同的弧形板，下部為與弧形板垂直焊接的支撐板組成的一支撐體。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐上設(shè)有減壓口法蘭、人孔法蘭、進(jìn)氣口法蘭、壓力表口法蘭、氨水管道法蘭、安全閥口法蘭、出氣口法蘭和排污口法蘭。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)設(shè)有U型管道。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述U型管道內(nèi)裝有氨水制冷劑。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述U型管道的外壁均勻分布著若干個(gè)吸熱翹片。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述吸熱翹片的材料為鋁帶鍍黑鉻板。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述U型管道通過拉片支撐在儲(chǔ)氣罐內(nèi)。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述拉片為一環(huán)形板，其環(huán)形面上均勻開著多個(gè)圓孔。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述制冷系統(tǒng)包括發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、水箱和吸收器。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述發(fā)生器與冷凝器、冷凝器與蒸發(fā)器、蒸發(fā)器與水箱、蒸發(fā)器與吸收器、吸收器與發(fā)生器之間均通過高壓管道相連。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述發(fā)生器與吸收器之間設(shè)有熱換器、節(jié)流閥和溶液泵。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述冷凝器與蒸發(fā)器之間設(shè)有節(jié)流閥。
[0023]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述U型管道的一端經(jīng)過氨水管道法蘭與發(fā)生器相連，另一端經(jīng)過氨水管道法蘭與溶液泵相連。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為按照本實(shí)用新型的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為按照本實(shí)用新型的圖1所示的拉片的一優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖。
[0026]附圖中標(biāo)號(hào):[0027]減壓口法蘭I，封頭2，人孔法蘭3，殼體4，進(jìn)氣口法蘭5，U型管道6，吸熱翹片7，拉片8，壓力表口法蘭9，儲(chǔ)氣罐10，氨水管道法蘭11，安全閥口法蘭12，出氣口法蘭13，排污口法蘭14，鞍座15，發(fā)生器16，冷凝器17，蒸發(fā)器18，水箱19，制冷系統(tǒng)20，換熱器21，節(jié)流閥22，溶液泵23，吸收器24。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，包括儲(chǔ)氣罐10和制冷系統(tǒng)20，所述儲(chǔ)氣罐10包括封頭2和殼體4，其特征在于:所述制冷系統(tǒng)20為吸收式循環(huán)制冷機(jī)組，采用氨水作為制冷劑。
[0030]在本實(shí)施例中，所述制冷系統(tǒng)20包括發(fā)生器16、冷凝器17、蒸發(fā)器18、水箱19和吸收器24。
[0031]在本實(shí)施例中，所述發(fā)生器16與冷凝器17、冷凝器17與蒸發(fā)器18、蒸發(fā)器18與水箱19、蒸發(fā)器18與吸收器24、吸收器24與發(fā)生器16之間均通過高壓管道相連。
[0032]在本實(shí)施例中，所述發(fā)生器16與吸收器24之間設(shè)有熱換器21、節(jié)流閥22和溶液泵23。
[0033]在本實(shí)施例中，所述冷凝器17與蒸發(fā)器18之間設(shè)有節(jié)流閥22。
[0034]在本實(shí)施例中，所述U型管道6的一端經(jīng)過氨水管道法蘭11與發(fā)生器16相連，另一端經(jīng)過氨水管道法蘭11與溶液泵23相連。
[0035]本實(shí)用新型的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置的工作過程為:壓縮空氣通過進(jìn)氣口法蘭5進(jìn)入到儲(chǔ)氣罐10中后進(jìn)行冷卻。U型管道6內(nèi)的氨水經(jīng)過氨水管道法蘭11通過高壓管道輸送到發(fā)生器16中，進(jìn)入到發(fā)生器16的氨水與發(fā)生器16內(nèi)的氨水溶液相混合；接下來在發(fā)生器16中被加熱、分離后得到冷劑蒸汽，隨后進(jìn)入到冷凝器17在冷凝器17中冷卻、凝結(jié)成液態(tài)；然后經(jīng)過節(jié)流閥22節(jié)流降壓進(jìn)入蒸發(fā)器18，進(jìn)入到蒸發(fā)器18的液態(tài)空氣在蒸發(fā)器18中被吸熱、蒸發(fā)，產(chǎn)生冷效應(yīng)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)；蒸發(fā)器18內(nèi)的氣態(tài)氨水一部分作為氣態(tài)冷劑進(jìn)入水箱19，冷凝成氨和水的混合稀溶液，經(jīng)溶液泵23壓入儲(chǔ)氣罐10中進(jìn)行冷卻；另一部分作為氣態(tài)冷劑進(jìn)入吸收器24中，吸收器24中的溶液一部分是從發(fā)生器16流出的稀溶液經(jīng)換熱器21和節(jié)流閥22節(jié)流、降壓而來，另一部分是吸收來自蒸發(fā)器18的冷劑蒸汽，吸收過程產(chǎn)生的濃溶液由溶液泵23加壓，經(jīng)換熱器21吸熱升溫重新進(jìn)入發(fā)生器16，如此循環(huán)制冷。
[0036]在本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)氣罐10采用Q345R壓力容器材料制成，工作壓力為25MPa。Q345R鋼板是屈服強(qiáng)度為265-345MPa級(jí)的壓力容器專用板，具有良好的綜合力學(xué)性能和工藝性能。
[0037]在本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)氣罐10由鞍座15支撐。所述鞍座15是上部為直徑與儲(chǔ)氣罐10的殼體直徑相同的弧形板，下部為與弧形板垂直焊接的支撐板組成的一支撐體。本實(shí)施例中的鞍座15為2個(gè)，分別位于儲(chǔ)氣罐10的兩端，當(dāng)然當(dāng)儲(chǔ)氣罐長度比較大時(shí)可以根據(jù)需要增加鞍座15的個(gè)數(shù)，例如3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)等。
[0038]在本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)氣罐10上設(shè)有減壓口法蘭1、人孔法蘭3、進(jìn)氣口法蘭5、壓力表口法蘭9、氨水管道法蘭11、安全閥口法蘭12、出氣口法蘭13和排污口法蘭14。減壓口法蘭I上設(shè)有減壓閥；壓力表口法蘭9上裝有壓力表；安全閥口法蘭12上裝有安全閥。當(dāng)儲(chǔ)氣罐10內(nèi)的壓強(qiáng)大于壓力表口法蘭9上壓力表所規(guī)定的壓力時(shí)，安全閥口法蘭12上的安全閥會(huì)發(fā)出報(bào)警通過減壓口法蘭I進(jìn)行減壓確保安全。
[0039]在本實(shí)施例中，儲(chǔ)氣罐10的一端還開有人孔法蘭3，儲(chǔ)氣罐10使用過程中發(fā)生泄漏或堵塞時(shí)，將內(nèi)部的壓縮空氣轉(zhuǎn)移完全后檢修人員可以經(jīng)過人孔法蘭3進(jìn)入到儲(chǔ)氣罐10的內(nèi)部進(jìn)行檢修。
[0040]在本實(shí)施例中，儲(chǔ)氣罐10的兩端均設(shè)有排污口法蘭14，當(dāng)儲(chǔ)氣罐10內(nèi)存有的雜物而影響到儲(chǔ)氣罐10的正常使用時(shí)可以將排污口法蘭14的端蓋打開將內(nèi)部的雜物排出。
[0041]在本實(shí)施例中，儲(chǔ)氣罐10上設(shè)有出氣口法蘭13，當(dāng)使用儲(chǔ)氣罐10內(nèi)的壓縮空氣時(shí)，只需將出氣口法蘭13打開通過高壓管道將壓縮空氣輸出即可。
[0042]在本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)氣罐10內(nèi)設(shè)有U型管道6。
[0043]在本實(shí)施例中，所述U型管道6內(nèi)裝有氨水制冷劑。本實(shí)用新型的儲(chǔ)氣裝置能夠?qū)嚎s空氣進(jìn)行循環(huán)冷卻，故將該冷卻管道設(shè)計(jì)為U型管道6。另外，由于氨的物理性質(zhì)類似于酒精，烴，之類的有機(jī)物，它在常溫下(20度左右)是氣態(tài)，加壓液化放熱，減壓氣化吸熱，所以可以作為制冷劑替代及使用，并且氨水的價(jià)格比其他的制冷劑要便宜故本實(shí)用新型選用廉價(jià)的氨水制冷劑。
[0044]在本實(shí)施例中，儲(chǔ)氣罐10內(nèi)的U型管道6內(nèi)使用氨水作為制冷劑，由于氨水為有毒液體，對(duì)人體有危害，故在氨水管道法蘭11處設(shè)有安全閥口法蘭12。
[0045]在本實(shí)施例中，所述U型管道6的外壁均勻地分布著若干個(gè)吸熱翹片7。所述吸熱翹片7為中心開有圓孔的環(huán)形板，其厚度為5毫米，當(dāng)然可以根據(jù)需要可以選擇3毫米、4毫米、6毫米、7毫米等。該吸熱翹片7分布在U型管道6的外壁上能夠加大U型管道6的制冷面積，提高了制冷的效率。
[0046]在本實(shí)施例中，所述吸熱翹片7的材料為鋁帶鍍黑鉻板。黑鉻涂層具有優(yōu)良的光譜選擇性，而且熱穩(wěn)定性和抗高溫性能也很好，適用于高溫條件，在30(TC能長期穩(wěn)定工作，此外，黑鉻涂層還具有較好的耐候性和耐蝕性。
[0047]在本實(shí)施例中，所述U型管道6通過拉片8支撐在儲(chǔ)氣罐10內(nèi)。
[0048]如圖2所示，本實(shí)用新型中的拉片8為一環(huán)形板，其環(huán)形面上均勻開著多個(gè)圓孔81。拉片8在儲(chǔ)氣罐10內(nèi)起到支撐U型管道6的作用，另外上面的圓孔81起動(dòng)通氣的作用使儲(chǔ)氣罐10內(nèi)部所承受的壓力相同。
[0049]在本實(shí)施例中，所述圓孔81為6個(gè)，并以拉片8的中心孔的中心為圓心均勻分別，當(dāng)然可以根據(jù)需要增加后減少圓孔81的數(shù)量。
[0050]綜上所述，本實(shí)用新型的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置中制冷系統(tǒng)20為吸收式循環(huán)制冷機(jī)組，采用廉價(jià)的氨水作為制冷劑；儲(chǔ)氣罐10采用Q345R壓力容器材料制成，工作壓力為25MPa，能制取O攝氏度以下的低溫的壓縮空氣，從而加大了壓縮空氣的儲(chǔ)存密度。另外，該儲(chǔ)氣罐10采用凹凸面密封形式密封，各接管密封性能良好。該高壓制冷儲(chǔ)氣裝置能夠循環(huán)制冷，從而降低了生產(chǎn)成本。
[0051]本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，本實(shí)用新型的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置包括本說明書中各部分的任意組合。限于篇幅且為了使說明書簡明，在此沒有將這些組合一一詳細(xì)介紹，但看過本說明書后，由本說明書構(gòu)成的各部分的任意組合構(gòu)成的本實(shí)用新型的范圍已經(jīng)不言自明。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，包括儲(chǔ)氣罐(10)和制冷系統(tǒng)(20)，所述儲(chǔ)氣罐(10)包括封頭(2)和殼體(4)，其特征在于:儲(chǔ)氣罐(10)內(nèi)設(shè)有U型管道(6)，U型管道(6)內(nèi)裝有氨水制冷劑；U型管道(6)的一端經(jīng)過氨水管道法蘭(11)與發(fā)生器(16)相連，另一端經(jīng)過氨水管道法蘭(11)與溶液泵(23 )相連；所述制冷系統(tǒng)(20 )為吸收式循環(huán)制冷機(jī)組，采用氨水作為制冷劑。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)氣罐(10)采用Q345R壓力容器材料制成，工作壓力為25MPa。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)氣罐(10)由鞍座(15)支撐。
4.如權(quán)利要求1或2所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述儲(chǔ)氣罐(10)上設(shè)有減壓口法蘭(I)、人孔法蘭(3)、進(jìn)氣口法蘭(5)、壓力表口法蘭(9)、氨水管道法蘭(11)、安全閥口法蘭(12)、出氣口法蘭(13)和排污口法蘭(14)。
5.如權(quán)利要求1所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述U型管道(6)的外壁均勻分布著若干個(gè)吸熱翹片(7)。
6.如權(quán)利要求5所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述吸熱翹片(7)的材料為鋁帶鍍黑鉻板。
7.如權(quán)利要求1所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述U型管道(6)通過拉片(8)支撐在儲(chǔ)氣罐(10)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述拉片(8)為一環(huán)形板，其環(huán)形面上均勻開著多個(gè)圓孔(81)。
9.如權(quán)利要求1所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述制冷系統(tǒng)(20)包括發(fā)生器(16)、冷凝器(17)、蒸發(fā)器(18)、水箱(19)和吸收器(24)。
10.如權(quán)利要求9所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述發(fā)生器(16)與冷凝器(17)、冷凝器(17)與蒸發(fā)器(18)、蒸發(fā)器(18)與水箱(19)、蒸發(fā)器(18)與吸收器(24)、吸收器(24)與發(fā)生器(16)之間均通過高壓管道相連。
11.如權(quán)利要求9或10所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述發(fā)生器(16)與吸收器(24)之間設(shè)有熱換器(21)、節(jié)流閥(22)和溶液泵(23)。
12.如權(quán)利要求9或10所述的高壓制冷儲(chǔ)氣裝置，其特征在于:所述冷凝器(17)與蒸發(fā)器(18 )之間設(shè)有節(jié)流閥(22 )。
【文檔編號(hào)】F25B43/00GK203478675SQ201320421554
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】周登榮, 周劍 申請(qǐng)人:祥天控股（集團(tuán)）有限公司