[实用新型]一种节能型压缩空气预冷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却装置，尤其是一种节能型压缩空气预冷装置。

背景技术

压缩空气预冷装置是利用冷冻的原理，将压缩空气强制通过蒸发器进行热交换而降温或除湿，使高温的压缩空气中气态油和水经过等压冷却，凝结成液态的水和油，并夹带尘埃，排出系统外，或使低温的干燥空气进一步冷却，从而获得低温、清洁的压缩空气。现有的预冷机一般只有一个闭合的制冷系统和空气通路，没有过冷增效通路和冷冻油冷却通路，蒸发器为翅片套管式蒸发器或管壳式蒸发器。存在的弊端是：1、只有单独的制冷回路能效比低，一般水冷式预冷机的COP只有0.9～3.5左右；2、在高压缩比情况下，冷冻油因为高温润滑密封效果会比较差，影响系统的运行稳定性；3、蒸发器为管壳式类型的换热效果差，冷端温差大，设计的蒸发压力比较低，可能造成压缩机选配过大，能耗增加，成本较高。附图1是现在技术中的压缩空气预冷装置。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的能效比低、运行稳定性差、换热效果差、对压缩机的配置要求高等的技术问题，提供一种能耗降低，能效比高，系统的稳定性好，换热效果好，成本低的节能型压缩空气预冷装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种节能型压缩空气预冷装置，包括由压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、中冷器、主管路电磁阀、低温膨胀阀、蒸发器、气化器依次相连形成的闭合主制冷循环回路，其特征在于所述的干燥过滤器出口的分支管路上设有一个关断电磁阀，关断电磁阀的另一端分别与中温膨胀阀、中冷器的蒸发通道、旁路过滤器、压缩机的CEO接口依次相连形成过冷增效通路。压缩空气预冷装置的主制冷系统属于压缩式制冷，由制冷压缩机、油分离器、冷凝器、中冷器、干燥过滤器、蒸发器、膨胀阀、汽化器等部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化并使压缩空气和冷媒进行热量交换。制冷压缩机将蒸发器内的低压低温制冷剂吸入压缩机汽缸内，制冷剂蒸汽经过压缩，压力、温度同时升高；高压高温的制冷剂蒸汽被压至冷凝器，在冷凝器内，温度较高的制冷剂蒸汽与温度比较低的冷却水或环境空气进行强制热交换，制冷剂的热量被冷却水或空气带走而冷凝下来，制冷剂蒸汽变成了液体。这部分液体再被输送至膨胀阀，经过膨胀阀节流成了低温低压的液体并进入蒸发器中的制冷剂侧通道；在蒸发器的制冷剂侧通道内低温、低压的制冷剂液体吸收蒸发器中空气侧通道的压缩空气热量而汽化，而压缩空气得到冷却；蒸发器中的制冷剂蒸汽又被压缩机吸走，这样制冷剂便在系统中经过压缩、冷凝、节流、蒸发这样四个过程，从而完成了一个循环。回路中的汽化器主要作用是对回到制冷压缩机前对未蒸发的液态制冷剂进行阻留、汽化，防止制冷系统在低负荷状态下，蒸发器中的液态制冷剂无法完全蒸发汽化而回到制冷压缩机时发生液击，液击发生时会破坏制冷压缩机的曲轴、汽缸或冲刷稀释油膜导致螺杆、涡盘咬合损坏。过冷增效通路形成一个密闭的系统，主制冷管道引出支管中的制冷剂为40℃左右的液态氟利昂，经过中温膨胀阀节流成25℃～25℃低压汽液混合态，在中冷器中吸热蒸发后，返回压缩机，主制冷管路中的40℃左右液态氟利昂在中冷器中将被冷却到10℃～30℃即大大提高了制冷剂的过冷度。相比传统的压缩空气预冷装置无过冷增效通路有效提升了单位制冷量，大大提高了能效比。

作为优选，所述油分离器出油管与油冷凝器、油过滤器、油路电磁阀，油视镜、压缩机回油口依次相连形成冷冻油回流通路。回路中的油分离器的作用是对系统中的冷冻油与制冷剂进行分离，分离出的冷冻油储存在罐底，通过油冷凝器、油过滤器、油流量开关、油路电磁阀，油视镜等部件组成冷冻油回流通路的冷却、过滤，定时通过回油口返回压缩机，确保压缩机在短期内恶劣工况系统无法回油需要停机时提供足够的润滑油，并增加了冷冻油的粘度，保持设备运行的连续性和稳定性。

作为优选，所述的冷冻油回流通路中设一个油流量开关。油流量开关起到了油路堵塞时停机保护的作用，相比传统的压缩空气预冷装置，更好解决了系统在恶劣工况下的系统回油问题。由于设置了油分离器也降低了整个制冷系统中特别在蒸发器中的冷冻油含量，提高了蒸发器的换热效果。