[發(fā)明專利]二氧化碳跨臨界增壓制冷除霜系統(tǒng)及其除霜方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910374966.4
• 申請(qǐng)日: 2019-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110160292B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴翔;謝偉;方川;陳洪祥;徐韡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 百爾制冷（無(wú)錫）有限公司
• 主分類號(hào): F25B47/02
• 分類號(hào): F25B47/02;F25B41/31;F25B41/20;F25B40/06
• 代理公司: 蘇州國(guó)誠(chéng)專利代理有限公司 32293
• 代理人: 楊強(qiáng)

本發(fā)明涉及二氧化碳跨臨界增壓制冷除霜系統(tǒng)，包括制冷回路；還包括化霜回路，化霜回路包括過(guò)冷電磁三通閥，過(guò)冷電磁三通閥安裝在氣體冷卻器的出口處；過(guò)冷換熱器與高壓節(jié)流閥連接；過(guò)冷電磁三通閥分別與過(guò)冷換熱器和高壓節(jié)流閥連接；化霜壓差閥安裝在閃氣旁通管上，且位于閃氣旁通閥與閃發(fā)桶之間；化霜熱氣管B分別與閃氣旁通管和蒸發(fā)器連接，且位于閃發(fā)桶與化霜壓差閥之間；化霜回流管C分別與蒸發(fā)器和過(guò)冷換熱器連接；化霜管D分別與過(guò)冷換熱器和閃氣旁通管連接，化霜管D位于化霜壓差閥與閃氣旁通閥之間。該除霜系統(tǒng)無(wú)需額外能耗、化霜時(shí)溫差小、對(duì)庫(kù)溫影響小、熱應(yīng)力小、不損害蒸發(fā)器使用壽命、除霜效率高、能效高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制冷除霜系統(tǒng)，尤其是二氧化碳跨臨界增壓制冷除霜系統(tǒng)及其除霜方法。

背景技術(shù)

目前跨臨界CO2制冷系統(tǒng)普遍采用電化霜和熱氣化霜方式對(duì)末端蒸發(fā)器進(jìn)行化霜。

電化霜工作原理：

在蒸發(fā)器內(nèi)部穿入若干電加熱絲，在化霜時(shí)，停掉蒸發(fā)器的正常制冷，然后給電加熱絲通電，加熱蒸發(fā)器，使蒸發(fā)器表面的霜層融掉。

電化霜消耗較多的電能，進(jìn)一步增加了產(chǎn)品能耗，并且很難徹底消除對(duì)毛細(xì)管和分液頭部位的霜或者冰，因?yàn)檫@部分無(wú)法與加熱絲直接接觸。

熱氣化霜工作原理：

停掉蒸發(fā)器的正常制冷，將二氧化碳系統(tǒng)中的中溫壓縮機(jī)或者低溫壓縮機(jī)的排氣引入蒸發(fā)器內(nèi)部，對(duì)蒸發(fā)器加熱。從而消除蒸發(fā)器表面的霜。

熱氣化霜排氣溫度高，對(duì)庫(kù)溫影響大，化霜期間庫(kù)溫升高較多。因?yàn)榕艢鉁囟群驼舭l(fā)器的蒸發(fā)溫度之前的溫差很大，導(dǎo)致化霜時(shí)熱應(yīng)力大，對(duì)蒸發(fā)器安全和使用壽命損害大。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種在不增加額外能耗、對(duì)庫(kù)溫影響小、不損害蒸發(fā)器使用壽命、能有效除霜的二氧化碳跨臨界增壓制冷除霜系統(tǒng)，具體技術(shù)方案為：

二氧化碳跨臨界增壓制冷除霜系統(tǒng)，包括制冷回路，所述制冷回路包括依次連接的壓縮機(jī)、氣體冷卻器、高壓節(jié)流閥、閃發(fā)桶、膨脹閥和蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器與壓縮機(jī)的進(jìn)氣口連接；所述閃發(fā)桶上裝有閃氣旁通管，所述閃氣旁通管與壓縮機(jī)的進(jìn)氣口連接，所述閃氣旁通管上裝有閃氣旁通閥；還包括化霜回路，所述化霜回路包括過(guò)冷電磁三通閥，所述過(guò)冷電磁三通閥安裝在氣體冷卻器的出口處；過(guò)冷換熱器，所述過(guò)冷換熱器與高壓節(jié)流閥連接；所述過(guò)冷電磁三通閥分別與過(guò)冷換熱器和高壓節(jié)流閥連接；化霜壓差閥，所述化霜壓差閥安裝在閃氣旁通管上，且位于閃氣旁通閥與閃發(fā)桶之間；化霜熱氣管B，所述化霜熱氣管B分別與閃氣旁通管和蒸發(fā)器連接，所述化霜熱氣管B位于閃發(fā)桶與化霜壓差閥之間；化霜回流管C，所述化霜回流管C分別與蒸發(fā)器和過(guò)冷換熱器連接；及化霜管D，所述化霜管D分別與過(guò)冷換熱器和閃氣旁通管連接，所述化霜管D位于化霜壓差閥與閃氣旁通閥之間。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，化霜時(shí)，停止制冷，過(guò)冷電磁三通閥換向，超流體進(jìn)入到過(guò)冷換熱器中對(duì)化霜后的氣液混合物進(jìn)行蒸發(fā)，使氣液混合物全部變成氣體，保護(hù)壓縮機(jī)，同時(shí)可以利用化霜得到的氣液混合物對(duì)氣體冷卻器出來(lái)的超流體進(jìn)行過(guò)冷，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的能效。

通過(guò)調(diào)節(jié)閃氣旁通閥的設(shè)定值，將閃發(fā)桶的壓力提高到45bar(絕對(duì)壓力)左右，對(duì)應(yīng)CO₂飽和溫度為10℃左右，能夠?qū)φ舭l(fā)器及相關(guān)管路進(jìn)行加熱化霜。

由于化霜二氧化碳?xì)怏w經(jīng)過(guò)了氣體冷卻器、高壓節(jié)流閥和閃發(fā)桶，相對(duì)于壓縮機(jī)出口120℃的溫度低了很多，對(duì)冷庫(kù)庫(kù)溫影響小，同時(shí)溫差小，蒸發(fā)器受到的熱應(yīng)力小，提高了蒸發(fā)器的安全性，延長(zhǎng)了蒸發(fā)器的使用壽命。