一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直凍設(shè)備，特別涉及一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于環(huán)境保護需要，氯氟烴系列嚴(yán)重破壞臭氧層的人工制冷劑逐漸被禁用，利用高效環(huán)保的自然制冷劑進行相應(yīng)的制冷系統(tǒng)成為國內(nèi)外制冷領(lǐng)域的研究熱點。對于食品速凍行業(yè)而言，需要大量的制冷設(shè)備，要求制冷工質(zhì)安全性好，蒸發(fā)溫度低，尚不能找到一種合適的制冷劑采用單級或多級壓縮即可達到較好的速凍效果，因此人們開始研究復(fù)疊式制冷循環(huán)和設(shè)備的研發(fā)。
[0003]傳統(tǒng)的復(fù)疊式制冷設(shè)備采用1?404々/0)2制冷循環(huán)，R404A為三元近共沸混合制冷劑，CO2為二氧化碳制冷劑，整個設(shè)備具有完善的冷凍步驟，但冷凍裝置的設(shè)計并不合理，流入的二氧化碳利用率相對較低，速凍效果較差，因此急需研制一種結(jié)構(gòu)合理、利用率高且速凍效果好的新型直凍設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)合理、利用率高且速凍效果好的液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其創(chuàng)新點在于:包括兩個通過復(fù)疊冷凝器復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)和低溫段制冷系統(tǒng)；
所述高溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道A依次連接的高溫段壓縮機、高溫段冷凝器、高溫段節(jié)流閥及復(fù)疊冷凝器；
所述低溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道B依次連接的低溫段壓縮機、復(fù)疊冷凝器、低溫段儲罐、切斷閥A、低溫段節(jié)流閥、冷凍裝置及切斷閥B ;所述冷凍裝置內(nèi)部設(shè)置二氧化碳直冷蒸發(fā)器，外部依次連接放空閥與真空栗。
[0006]進一步的，所述二氧化碳直冷蒸發(fā)器上端設(shè)置一孔板。
[0007]進一步的，所述孔板末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板。
[0008]進一步的，所述冷凍裝置和切斷閥B之間設(shè)置一干燥分離器。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(I)液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備采用復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)和低溫段制冷系統(tǒng)構(gòu)成，并通過復(fù)疊冷凝器連接，其中高溫段制冷系統(tǒng)采用R404A制冷劑，低溫段采用COjIj冷劑，并通過R404A對CO2進行降溫，R404A具有良好的經(jīng)濟性、安全性和穩(wěn)定性，CO 2無毒不可燃且沒有氣味，是一種自然制冷劑，對物品無污染，整體結(jié)構(gòu)設(shè)置合理。
[0010](2) 二氧化碳直冷蒸發(fā)器工作前抽真空和工作時排空氣結(jié)構(gòu)，提高了 CO2濃度。
[0011](3) 二氧化碳直冷蒸發(fā)器上端設(shè)置一孔板，使CO2直冷蒸發(fā)器主要通過孔板供液，并使整個直冷區(qū)域液態(tài)二氧化碳均勻，速凍速度快，減少了速凍時間，加快了速凍周期。
[0012](4)孔板末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板，有效提高0)2利用率，以及提高氣液分離效果，防止低溫段壓縮機吸氣帶液。
[0013](5)冷凍裝置和切斷閥B之間設(shè)置一干燥分離器，對CO2進行干燥和對CO 2與不凝性氣體的分離，進一步提高了 0)2的濃度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，包括兩個通過復(fù)疊冷凝器6復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)I和低溫段制冷系統(tǒng)2。
[0016]高溫段制冷系統(tǒng)I包括經(jīng)管道A19依次連接的高溫段壓縮機3、高溫段冷凝器4、高溫段節(jié)流閥5及復(fù)疊冷凝器6。
[0017]低溫段制冷系統(tǒng)2包括經(jīng)管道B20依次連接的低溫段壓縮機17、復(fù)疊冷凝器6、低溫段儲罐7、切斷閥AS、低溫段節(jié)流閥9、冷凍裝置、干燥分離器15及切斷閥B16 ;冷凍裝置內(nèi)部設(shè)置二氧化碳直冷蒸發(fā)器18，該二氧化碳直冷蒸發(fā)器18上端設(shè)置一孔板12，直冷蒸發(fā)器18末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板14 ;冷凍裝置外部依次連接放空閥11與真空栗10。
[0018]液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備工作時，低溫段的壓縮機17將低溫氣態(tài)CO2壓縮成高壓氣體，經(jīng)復(fù)疊冷凝器6冷凝成液態(tài)C(V流入低溫段儲罐7，然后經(jīng)低溫段節(jié)流閥9降壓節(jié)流后噴入二氧化碳直冷蒸發(fā)器18，液態(tài)CO2吸熱氣化后經(jīng)干燥分離器15后進入低溫段壓縮機17壓縮，這樣終而復(fù)始循環(huán)運行；其中二氧化碳直冷蒸發(fā)器18進料工作時，首先將切斷閥AS和切斷閥B16關(guān)閉，使二氧化碳直冷蒸發(fā)器18與制冷系統(tǒng)隔絕，打開二氧化碳直冷蒸發(fā)器18，將托盤放置于二氧化碳直冷蒸發(fā)器18的內(nèi)部被冷凍區(qū)域，然后再關(guān)閉二氧化碳直冷蒸發(fā)器18 ;接著打開二氧化碳直冷蒸發(fā)器18上端的放空閥11，與真空栗10相連，對二氧化碳直冷蒸發(fā)器18內(nèi)部進行抽真空，抽至500mmHg，關(guān)閉放空閥11，逐級緩慢打開切斷閥AS，低溫段儲罐7內(nèi)的液態(tài)CO2噴入二氧化碳直冷蒸發(fā)器18內(nèi)，經(jīng)孔板12流入被冷凍區(qū)域，液態(tài)CO2吸熱氣化，被凍物品放熱降溫，CO 2氣體密度比空氣密度大，沉在二氧化碳直冷蒸發(fā)器18底部，空氣處在二氧化碳直冷蒸發(fā)器18上部，打開直冷蒸發(fā)器18和干燥分離器15上面的放空閥將系統(tǒng)內(nèi)空氣排至室外，完成排空氣后即可關(guān)閉所有放空閥，達到一定壓力后可緩慢打開切斷閥B16，低溫段壓縮機17啟動，保持二氧化碳直冷蒸發(fā)器18的循環(huán)供液。當(dāng)冷凍結(jié)束時，提前關(guān)閉切斷閥AS，低溫段壓縮機再繼續(xù)進行一段時間后停機，然后關(guān)閉切斷閥B16，二氧化碳直冷蒸發(fā)器18泄壓，打開二氧化碳直冷蒸發(fā)器18，被冷凍物品出料。
[0019]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其特征在于:包括兩個通過復(fù)疊冷凝器復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)和低溫段制冷系統(tǒng)； 所述高溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道A依次連接的高溫段壓縮機、高溫段冷凝器、高溫段節(jié)流閥及復(fù)疊冷凝器； 所述低溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道B依次連接的低溫段壓縮機、復(fù)疊冷凝器、低溫段儲罐、切斷閥A、低溫段節(jié)流閥、冷凍裝置及切斷閥B ;所述冷凍裝置內(nèi)部設(shè)置二氧化碳直冷蒸發(fā)器，外部依次連接放空閥與真空栗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其特征在于:所述二氧化碳直冷蒸發(fā)器上端設(shè)置一孔板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的孔板，其特征在于:所述孔板末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，其特征在于:所述冷凍裝置和切斷閥B之間設(shè)置一干燥分離器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液態(tài)二氧化碳直凍設(shè)備，包括通過復(fù)疊冷凝器復(fù)疊而成的高溫段制冷系統(tǒng)和低溫段制冷系統(tǒng)；高溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道A連接的高溫段壓縮機、高溫段冷凝器、高溫段節(jié)流閥及復(fù)疊冷凝器；低溫段制冷系統(tǒng)包括經(jīng)管道B連接的低溫段壓縮機、復(fù)疊冷凝器、低溫段儲罐、切斷閥A、低溫段節(jié)流閥、冷凍裝置及切斷閥B；冷凍裝置內(nèi)部設(shè)置二氧化碳直冷蒸發(fā)器，外部連接放空閥與真空泵。本發(fā)明的優(yōu)點在于：二氧化碳直冷蒸發(fā)器上端設(shè)置一孔板，使CO2直冷蒸發(fā)器主要通過孔板供液，并使整個直冷區(qū)域液態(tài)二氧化碳均勻，速凍速度快，減少了速凍時間，加快了速凍周期；孔板末端設(shè)置一導(dǎo)流分隔板，有效提高CO2利用率，以及提高氣液分離效果。
【IPC分類】F25B43/00, F25B9/00
【公開號】CN105091390
【申請?zhí)枴緾N201510576294
【發(fā)明人】秦黃輝, 李衛(wèi)建, 王志軍
【申請人】南通百源制冷設(shè)備有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月11日