[實用新型]二氧化碳空氣冷卻系統

無效

• 申請號: 200820074544.2
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN201199103Y
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 申江;李林;孫歡;劉興華
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B49/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本實用新型涉及一種冷卻系統，更具體的說，是涉及一種采用二氧化碳作為載冷劑的空氣冷卻系統。

背景技術

當今，為了預防新的合成制冷劑可能產生的未來環境問題，制冷機工質更替的一個重要趨勢是盡量考慮使用天然制冷劑。但是，天然制冷劑中的氨和碳氫化合物類很難進入商業制冷領域，主要是由于氨的氣味、毒性、可燃性和碳氫的可燃性，成為直接蒸發冷卻的不安全因素。為了解決這一矛盾，用載冷劑循環間接冷卻。載冷劑是被用來將制冷裝置所產生的冷量傳遞給被冷卻物體的媒介物質，當被冷卻對象離蒸發器較遠，或者在用冷場所不便于安裝蒸發器時，必須使用載冷劑傳遞冷量。理想的載冷劑必須滿足：冰點低、在使用的范圍內不凝固、不氣化、比熱大、無毒、化學穩定性好、密度小、粘度小、導熱系數大、價格低廉、容易取得等優點。

目前，傳統的載冷劑主要有空氣、水、鹽水溶液和有機載冷劑。空氣的比熱較小，主要應用于空氣直接冷卻過程。水的比熱較大，但它的冰點溫度高，僅能用作傳遞0℃以上冷量的載冷劑。鹽水溶液的載冷性能與溶液中的含鹽量有關，含鹽量(濃度)越高，鹽水溶液的載冷溫度也就越低，但是隨含鹽量的濃度的增加，溶液的粘度系數不斷增大，增加了載冷循環過程中的壓力損失，另外，鹽水溶液對金屬有強烈的腐蝕性，工作過程中會吸收空氣中的水分而使溶液濃度降低，因此必須定期的加鹽，從而增加了運行管理的困難。有機載冷劑可以得到比較低的載冷溫度，但價格較昂貴，成本較高，易燃，也不容易取得，部分有機載冷劑的ODP或GWP較高，對環境有破壞作用。

隨著技術的不斷進步，CO₂由于其無毒，密度小，溶液取得，既不可燃，也不助燃，作為碳的最高氧化狀態，具有非常穩定的化學性質，粘度小，比熱大等特點逐漸成為載冷劑的發展方向。但使用CO₂的冷卻系統工作壓力高，三相點壓力為5.18MPa，臨界壓力為7.37Mpa，容易發生事故，對系統的安全性要求高，使得現有的使用二氧化碳作為載冷劑的系統大多結構復雜，體積大，控制繁瑣。

實用新型內容

本實用新型是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種使用二氧化碳作為載冷劑，結構簡單，安全性高的空氣冷卻系統。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種二氧化碳空氣冷卻系統，由制冷循環系統和載冷循環系統組成，其特征在于，所述載冷循環系統包括貯壓器、儲液器、液泵、空氣冷卻器和風機，所述貯壓器包括外殼，所述外殼內設置有內管道，所述內管道上連接有壓力平衡閥，所述內管道一端與所述制冷循環系統中的蒸發式冷凝器的載冷劑出口連接，所述內管道的另一端與儲液器的載冷劑進口連接，所述儲液器的載冷劑出口與液泵的載冷劑進口連接，所述液泵的載冷劑出口與空氣冷卻器的載冷劑進口連接，所述空氣冷卻器的載冷劑出口與蒸發式冷凝器的載冷劑進口連接，在空氣冷卻器上部設置有風機，所述儲液器和貯壓器外殼上分別連接有安全閥，在液泵和空氣冷卻器之間的管道上連接有流量控制閥。其中載冷循環系統中的載冷劑為二氧化碳。

制冷循環系統中的制冷劑為能夠制取-60℃～-5℃的制冷劑，制冷劑可以為氨、碳氫化合物類、二氧化碳、共沸混合物類中的任一種。

所述制冷循環系統包括壓縮機、冷凝器、蒸發式冷凝器，壓縮機的制冷劑出口與冷凝器的制冷劑進口連接，冷凝器的制冷劑出口與蒸發式冷凝器的制冷劑進口連接，蒸發式冷凝器的制冷劑出口與壓縮機的制冷劑進口連接，在冷凝器與蒸發式冷凝器之間的管道上連接有膨脹閥，所述壓縮機分別與主電源和輔助電源連接，所述壓縮機和輔助電源分別與自動控制器連接。

在流量控制閥與液泵之間的管道上連接有電磁閥。自動控制器分別與壓力平衡閥、儲液器上的安全閥、貯壓器上的安全閥、液泵、流量調節閥、風機、電磁閥連接。

本實用新型具有下述技術效果：

本實用新型的二氧化碳空氣冷卻系統具有三大安全控制系統，即輔助電源系統、貯壓器系統、安全閥系統，當出現停電等突發事故時，能夠根據載冷循環系統的壓力不同，開啟不同的安全系統，保障系統的安全，而且，結構簡單，控制簡便。同時，采用CO₂作為載冷劑，可以達到節能減排的作用。另外，CO₂載冷技術也可以與氨和碳氫化合物類制冷技術結合運用，通過載冷過程，克服氨和碳氫化合物類制冷劑易燃、有毒等不足，擴大氨和碳氫化合物類制冷劑的應用領域，如商場、超級市場、酒店等。

附圖說明

圖1為本實用新型二氧化碳空氣冷卻系統的示意圖。

具體實施方式