[發明專利]用于氨水吸收式制冷循環系統中不凝性氣體的分離裝置

在審

• 申請號: 201710253837.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106895617A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 梅寧;袁瀚;趙健;黃賢坤;張繼
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: F25B43/04
• 分類號: F25B43/04
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 雷斐

技術領域

本發明涉及一種氣體分離裝置，尤其是用于氨水吸收式制冷循環中不凝性氣體的分離裝置。

背景技術

制冷裝置在運行過程中，系統內混有在系統冷凝壓力和冷凝溫度下不能液化的氣體，稱為不凝性氣體，不凝性氣體的成分主要是空氣，其來源是：

(1)安裝或檢修制冷設備后，充灌制冷劑前，系統抽空不徹底，內部留有空氣。

(2)補充冷凍機油、制冷劑或更換干燥劑、清洗過濾器時，空氣混入系統中。

(3)當蒸發壓力低于大氣壓力時，空氣從不嚴密處滲入系統內。

(4)制冷劑及冷凍機油在高溫下分解產生的不凝性氣體。

(5)金屬材料被腐蝕產生不凝性氣體。

不凝性氣體會對制冷系統的正常運行產生以下影響：

(1)氨制冷是一個封閉的循環制冷過程，不凝氣的存在會使氣氨的冷卻液化效果降低；不凝氣在換熱中會擠占換熱器的換熱空間，從而降低換熱器的換熱效率，加大了冷卻水量，使整個冷凍系統的制冷能力下降；

(2)不凝氣的存在不僅占用了氨氣的有效分壓，而且在換熱冷凝中不釋放潛熱，不冷凝液化，所以壓縮機對不凝氣所做的壓縮功是無用功，是一種低效率運轉；

(3)不凝氣的熱阻很高，阻礙了傳熱的進行，使換熱器的換熱效率降低，導致換熱面積不足，在機械上使驅動電機軸承磨損加劇，壽命縮短。

綜上所述，進入系統并集中在吸收器中的空氣及其他不凝性氣體，將引起吸收壓力升高，制冷量減小，經濟性降低。尤其是氨系統，氨和空氣混合后，高溫下有爆炸的危險，因此必須經常排除制冷系統中的不凝性氣體。而在吸收器中，空氣及其他不凝性氣體是同制冷劑蒸氣混合在一起的，排除這些氣體時將不可避免地要放掉一些制冷劑，從而造成損失。為了減少損失，對于中、大型制冷裝置，通常利用氣體分離器來排放不凝性氣體，它可以將排出氣體中的制冷劑蒸氣冷凝下來并回收。

發明內容

本發明的目的在于分離和排放氨水吸收式制冷循環里吸收器中的不凝性氣體，提出一種用于氨水吸收式制冷循環的吸收器不凝性氣體分離裝置，該分離裝置能夠回收氣體中混合的氨氣，并有效分離吸收器中的不凝性氣體，從而保障循環系統安全運行。

本發明的技術方案是：一種用于氨水吸收式制冷循環系統中不凝性氣體的分離裝置，其中，包括二次發生器、精餾器Ⅱ、噴淋吸收室、磁力氣體分離器和壓縮機，分離裝置和氨水吸收式制冷循環系統連接，氨水吸收式制冷循環系統包括發生器、精餾器Ⅰ、冷卻器、節流閥、蒸發器、吸收器和溶液換熱器；

所述噴淋吸收室上設有噴淋吸收室氣體進口、噴淋吸收室氨水出口、噴淋吸收室稀氨水進口和噴淋吸收室氣體出口，噴淋吸收室氣體進口與吸收器的氣體出口連通，吸收室稀氨水進口與精餾器Ⅱ的出液口連通，噴淋吸收室內設有兩個噴嘴，其中一個噴嘴與噴淋吸收室氣體進口連通，另一個噴嘴與噴淋吸收室稀氨水進口連通，且與噴淋吸收室氣體進口連通的噴嘴位于與噴淋吸收室稀氨水進口連通的噴嘴的下方，噴淋吸收室氨水出口與吸收器的氨水溶液進口連通，噴淋吸收室氣體出口與磁力氣體分離器連通；

所述二次發生器的進液口與精餾器Ⅰ的出液口連通，二次發生器的出氣口與精餾器Ⅱ的進氣口連通，精餾器Ⅱ的出氣口與冷卻器的進氣口連通，精餾器Ⅱ的出液口與噴淋吸收室的吸收室稀氨水進口連通。

所述磁力氣體分離器包括分離器氣體進口、逆磁性氣體閥門、逆磁性氣體出氣口、磁系統、脫磁器和順磁性氣體出氣口，噴淋吸收室氣體出口與分離器氣體進口連通，逆磁性氣體出氣口與冷卻器的進氣口連通，未被溶解的氣體經分離器氣體出口進入氣體三通，逆磁性氣體經過逆磁性氣體閥門，進入逆磁性氣柜，通過逆磁性氣體出氣口流向冷卻器，逆磁性氣體出氣口與冷卻器的進氣口之間設有壓縮機；順磁性氣體經過脫磁器和順磁性氣體出氣口進入順磁氣柜。

所述發生器和精餾器Ⅰ、冷卻器、節流閥Ⅰ、蒸發器、吸收器、溶液換熱器依次連接。發生器的出氣口與精餾器Ⅰ的進氣口連通，精餾器Ⅰ的出氣口與冷卻器的進氣口連通，精餾器Ⅰ的出液口依次通過溶液換熱器和節流閥Ⅱ與吸收器的氨水溶液進口連通，冷卻器的出液口與節流閥Ⅰ的進液口連通，節流閥Ⅰ的出液口與蒸發器的進液口連通，蒸發器的出氣口與吸收器的氣體進口連通，蒸發器的出液口與低溫冷庫的進液口連通，蒸發器的進氣口與低溫冷庫的出氣口連通，吸收器的氨水溶液出口與溶液泵的進液口連通，溶液泵的出液口通過溶液換熱器與發生器的進液口連通，同時吸收器上還設有冷卻水出口和冷卻水進口。

本發明的有益效果：