二氧化碳/氨冷凝蒸發模塊的制作方法

本實用新型涉及一種制冷設備，特別是一種用作二氧化碳/氨復疊制冷系統和載冷劑系統的冷凝蒸發器，完成氨的節流、蒸發、分離及二氧化碳的冷凝過程。

背景技術：

近年來，人們對制冷行業大量應用的氟利昂類人工合成制冷劑對大氣臭氧層的破壞作用和溫室效應等環境問題越來越重視，科技工作者也在積極研究氟利昂制冷劑的替代技術。低ODP（臭氧層破壞潛能）和低GWP（溫室效應潛能）的環保制冷劑越來越受到重視。二氧化碳（CO2）為天然工質，化學性質穩定，ODP為0，GWP為1，不可燃，無毒，是一種非常環保的制冷劑，傳熱效率高，具有非常高的容積制冷量。氨（NH3）也為天然工質，ODP為0，GWP為1， 作為制冷劑被廣泛使用。二氧化碳作為制冷劑也有缺點，就是工作壓力高，工作范圍小。氨作為制冷劑也有缺點，具有毒性，可燃，在一些場合使用受到了限制。為了發揮作為制冷劑的CO2和NH3的優點，克服其缺點，開發出了氨/二氧化碳載冷劑系統和氨/二氧化碳復疊制冷系統。在載冷劑系統中，氨為制冷劑，二氧化碳為載冷劑，一般可提供-5~-30℃的低溫。在復疊制冷系統中，氨為高溫級制冷劑，二氧化碳為低溫級制冷劑，一般可制取-30~-55℃的低溫。

無論是在氨/二氧化碳載冷劑系統還是在復疊制冷系統中，都需要二氧化碳和氨的換熱設備，用于同時完成二氧化碳的冷凝和氨的蒸發過程。常規的做法是采用管殼式換熱器，但由于設備的運行參數比較苛刻，管殼式換熱器的密封性難以保證，而且管殼式換熱器效率較低，設備龐大，安裝不便。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種換熱效率高、性能可靠、結構合理緊湊、現場安裝施工方便的二氧化碳/氨冷凝蒸發模塊，屬于一種制冷系統中的換熱和分離設備，可用作二氧化碳/氨復疊制冷系統和載冷劑系統的冷凝蒸發器，完成氨的節流、蒸發、分離及二氧化碳的冷凝過程。

本實用新型的二氧化碳/氨冷凝蒸發模塊，包括氨汽液分離器，氨汽液分離器通過管路和閥門連接有并列的導閥控制閥和手動膨脹閥，導閥控制閥和手動膨脹閥連接有氨液進口；

氨汽液分離器頂部相連有氨氣出口，氨汽液分離器上安裝有浮球導閥、液位開關及磁浮子液位計；

氨汽液分離器底部設有放油閥；

兩個并聯的板殼式換熱器的殼程下部與氨汽液分離器的液相通過供液管路聯通，板殼式換熱器的殼程上部與氨汽液分離器氣相聯通；

與板殼式換熱器板程相連接有二氧化碳氣體進口及二氧化碳液體出口；

供液管路接有放油閥和溫度傳感器；

氨汽液分離器上設有氨側壓力傳感器。

所述的板殼式換熱器為全焊接的板殼式換熱器。

所述的板殼式換熱器的軸線與氨汽液分離器的軸線相互垂直布置。

本實用新型具有如下有益效果：換熱器采用全焊接的板殼式換熱器，承壓能力高，性能可靠，換熱效率高，體積小；采用雙板殼式換熱器并列，換熱器軸線與氨汽液分離器軸線垂直布置，換熱量大，結構布局緊湊；整個設備安裝在公共機架上，在工廠內組裝好，既能保證設備的裝配質量又減少了現場安裝施工的工作量。

附圖說明

圖1是本實用新型具體實施方式的結構示意圖；

圖2是本實用新型具體實施方式的結構主視示意圖；

圖3是圖2所示的左視示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示：1為氨汽液分離器，占據本實用新型的二氧化碳/氨冷凝蒸發模塊的上部，氨汽液分離器1通過管路和閥門連接有并列的導閥控制閥7和手動膨脹閥8，導閥控制閥7和手動膨脹閥8連接有氨液進口21。

氨汽液分離器1頂部相連有氨氣出口22，氨汽液分離器1上安裝有浮球導閥3、液位開關2及磁浮子液位計4，磁浮子液位計4用于顯示氨汽液分離器1內的液位高度，浮球導閥3、液位開關2用于對導閥控制閥7的自動控制。

氨汽液分離器1底部設有放油閥6。

兩個并聯的位于氨汽液分離器1下方的板殼式換熱器12的殼程下部與氨汽液分離器1的液相通過供液管路聯通，板殼式換熱器12的殼程上部與氨汽液分離器1氣相聯通。板殼式換熱器12為全焊接的板殼式換熱器。

與板殼式換熱器12板程相連接有二氧化碳氣體進口31及二氧化碳液體出口32。

供液管路接有放油閥10和溫度傳感器11。

氨汽液分離器1上設有氨側壓力傳感器9。板殼式換熱器12的軸線與氨汽液分離器1的軸線相互垂直布置。

安裝時，本模塊各部件固定在同一機上，形成一個整體。氨氣出口22與制冷系統中的壓縮機吸口相接，液氨進口21接冷卻器出口，二氧化碳氣體進口31接蒸發器出口，二氧化碳氣體出口32與制冷系統的循環桶相接。系統運行模塊工作時，從高壓貯液器來的液氨經氨液進口21再經浮球控制閥7節流后以兩相狀態進入氨汽液分離器1，其中的液體在重力作用下經管路流入板殼式換熱器12的殼程底部，這些液氨在殼程內蒸發后從頂部經管路回到氨氣液分離器1的氣相區，再經氨氣出口22進入壓縮機的吸氣口；二氧化碳氣體從二氧化碳氣體進口31進入板殼式換熱器12的板程側，在板程內冷凝后在重力的作用下由二氧化碳氣體出口32流出至循環桶。

導閥控制閥7的開度由浮球導閥3來控制，使氨汽液分離器1內的液位保持穩定。

為了便于檢修，為導閥控制閥7并聯一路手動膨脹閥8，在檢修時為保持系統的運行可打開手動膨脹閥8。

在氨汽液分離器1的底部設有較大容積的集油包及放油閥6；在系統管路的最低點設有另一個放油閥10，兩個放油閥配合工作。

氨汽液分離器1上設有機械式液位高報警開關2及雙聯式安全閥5，保護系統的安全。

氨汽液分離器1設自帶液位傳感器的磁浮子液位計4，并設有壓力傳感器9和溫度傳感器11，可以將信號引入監控室，便于遠程監控設備的運行狀態。