制冷系統及其凈化方法技術方案

本發明專利技術提供一種制冷系統，其包括:制冷回路,其包括通過管路依次連接的壓縮機、冷凝器、主節流元件及蒸發器；以及凈化回路，其包括通過管路依次連接的凈化壓縮機、凈化冷凝器、凈化節流元件以及低溫分離器，所述凈化回路通過所述低溫分離器雙向連接至所述制冷回路，且用于將所述制冷回路內的不凝性氣體分離；其中，所述凈化冷凝器能夠與所述制冷回路中的制冷劑進行換熱。從而來實現制冷劑與不凝性氣體的高效及可靠的分離。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種制冷系統，更具體而言，本專利技術涉及一種具有凈化裝置的制冷系統及其凈化方法。
技術介紹
目前，采用低壓制冷劑的大型制冷設備在其制造、運輸或使用后停機的過程中均可能發生滲入不凝性氣體的現象。例如，在其運輸過程可能發生空氣滲入及腐蝕等可靠性問題。此時，通常會在設備制造完成的同時向其管路內先后注入額定量的制冷劑及保壓氣體。此時人為注入的保壓氣體也可認定為不凝性氣體的一種。在設備正式運營前，若不將這些保壓氣體分離，則可能對系統性能造成很大影響。再如，當設備停止運行一段時間后，由于其管路內長期處于負壓狀態，即，低于環境大氣壓，此時，環境空氣可能會滲入管路中，而在設備再次運行時對其性能造成影響。上述問題的出現，使得根據需要時刻對制冷設備進行不凝性氣體的分離操作成為必然。然而，現有的制冷凈化裝置存在若干問題。例如，對于采用低溫分離原理的凈化裝置，其通常采用低成本的風冷翅片式換熱器，此種換熱器一般采用風扇與空氣強制對流來進行熱交換，這將導致其換熱效果極易受到環境溫度影響。但是，此種大型機組通常安裝在客戶機房中，其處于相對封閉的環境下。因此，此種情況下的環境溫度通常較高，而難以使采用低溫分離原理的凈化裝置具有較好的分離效果。另一方面，若采用其他非風冷式的換熱器時，如果額外布置與其進行熱交換的水源/冷源又成為衍生的待解決的技術問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種制冷系統與凈化回路具體的連接設計，以便實現制冷劑與不凝性氣體的高效及可靠的分離。本專利技術的目的還在于提供一種制冷系統的凈化方法，以配合本專利技術的系統使用來進一步提高制冷劑與不凝性氣體的分離效果。為實現以上目的或其他目的，本專利技術提供以下技術方案。根據本專利技術的一個方面，提供一種制冷系統，其包括:制冷回路,其包括通過管路依次連接的壓縮機、冷凝器、主節流元件及蒸發器；以及凈化回路，其包括通過管路依次連接的凈化壓縮機、凈化冷凝器、凈化節流元件以及低溫分離器，所述凈化回路通過所述低溫分離器雙向連接至所述制冷回路，且用于將所述制冷回路內的不凝性氣體分離；其中，所述凈化冷凝器能夠與所述制冷回路中的制冷劑進行換熱。根據本專利技術的另一個方面，還提供一種制冷系統，其包括:制冷回路,其包括通過管路依次連接的壓縮機、冷凝器、主節流元件及蒸發器；凈化回路，其包括通過管路依次連接的凈化壓縮機、凈化冷凝器、凈化節流元件以及低溫分離器，所述凈化回路通過所述低溫分離器雙向連接至所述制冷回路，且用于將所述制冷回路內的不凝性氣體分離；第一輔助流路，其第一端連接所述冷凝器，第二端連接所述蒸發器；以及第二輔助流路，其第一端與第二端分別連接所述蒸發器；其中，所述第一輔助流路及第二輔助流路具有公共流路，所述凈化冷凝器能夠通過所述公共流路與所述制冷回路中的制冷劑進行換熱。根據本專利技術的再一個方面，還提供一種用于制冷系統的凈化方法，其包括：在所述制冷系統運行時，開啟第一電磁閥，關閉第二電磁閥，制冷劑在流經第一輔助流路的過程中節流降溫，并與凈化回路中的凈化冷凝器換熱，且隨后返回所述蒸發器中；和/或在所述制冷系統停機時，開啟第二電磁閥及循環泵，關閉第一電磁閥，制冷劑在流經第二輔助流路的過程中節流降溫，并與凈化回路中的凈化冷凝器換熱，且隨后返回所述蒸發器中。附圖說明圖1是本專利技術的制冷系統的制冷回路與凈化回路第一種管路連接方式的實施例的系統示意圖；圖2是本專利技術的制冷系統的制冷回路與凈化回路第二種管路連接方式的實施例的系統示意圖；圖3是本專利技術的制冷系統的制冷回路與凈化回路第三種管路連接方式的實施例的系統示意圖；以及圖4是本專利技術的制冷系統的制冷回路與凈化回路第四種管路連接方式的實施例的系統示意圖。具體實施方式參照圖1，提供了一套制冷系統，其包括制冷回路100及凈化回路200。其中，鑒于本套制冷系統中制冷劑凈化的高適用范圍，此處描述的制冷回路100可為任一常規大型制冷設備的制冷回路，其通常包括通過管路依次連接的壓縮機190、冷凝器110、主節流元件180及蒸發器120。該制冷系統還包括凈化回路200，其用于將制冷回路100內的不凝性氣體分離出來。仍然參見圖1，凈化回路200包括通過管路依次連接的凈化壓縮機210、凈化冷凝器220、膨脹閥240及低溫分離器230。其中，凈化回路200通過低溫分離器230雙向連接至制冷回路100。更具體而言，低溫分離器230作為凈化回路200與制冷回路100的流體交換中介而存在。即，制冷劑與不凝性氣體的混合物從制冷回路100流入低溫分離器230，經過低溫分離器230的分離及提純后，已分離的制冷劑經由低溫分離器230流回至制冷回路100。在此基礎上，凈化回路200中的凈化冷凝器220與制冷回路100可呈熱交換關系。具體而言，凈化冷凝器220可為板式換熱器或微通道換熱器，其中具有至少兩種不同流路，其一為供凈化工作冷媒流過的流路，其二為供制冷回路100中的制冷劑流過的流路。具體而言，其可與制冷系統中的第一輔助流路呈熱交換關系。例如，第一輔助流路的第一端111連接冷凝器110的底部，而第二端121連接蒸發器120的底部。如此設計，可以利用流經第一輔助流路中的制冷劑直接與凈化回路200中的凈化冷凝器220進行換熱，一方面不再需要依賴環境狀況，提高換熱的穩定性，進而增加凈化的效率；另一方面還可以在停機時給制冷回路提供熱量，保證制冷系統內壓力高于大氣壓。具體而言，該第一輔助流路上還應設有第一節流閥130及第一電磁閥140。其中，第一節流閥130用于為流出冷凝器110來參與換熱的制冷劑提供節流作用。第一電磁閥140則用于控制第一輔助流路的開閉，以配合系統根據實際需要來確定開通第一輔助流路或第二輔助流路（下文將結合第二輔助流路描述）。此外，根據系統分析，可知當系統運行時，蒸發器120壓力較低，此時使用冷凝器110內的制冷劑來與凈化冷凝器220換熱更為合適。而當系統不運行時，冷凝器110底部通常可能是干涸狀態。因此，在系統不運行時無法使用冷凝器110來與凈化冷凝器220換熱。故此，此時考慮使用蒸發器120來進行換熱。根據上述分析，本專利技術的實施例的制冷系統中還包括第二輔助流路，其第一端122及第二端121分別連接至蒸發器120的底部（連接不同端口）。如此使得該套系統在任何情況下均可以利用制冷回路100中的制冷劑直接與凈化回路200中的凈化冷凝器220進行換熱，提高了設計的效率和可靠性。具體而言，該第二輔助流路上還應設有第二節流閥150、第二電磁閥160及循環泵170。其中，第二節流閥150用于為流出蒸發器120來參與換熱的制冷劑提供節流作用。而循環泵170則用于為此處的制冷劑流動提供動力，因為此時系統處于停機狀態，故而不存在其他動力來驅動制冷劑。第二電磁閥160則用于控制第二輔助流路的開閉，以配合系統根據實際需要來確定開通第一輔助流路或第二輔助流路。從而使得這兩條輔助流路只有一條處于開啟狀態，而另一條處于閉合狀態。更具體而言，當需要對系統凈化時，若系統在工作，則使第一電磁閥140開啟、第二電磁閥160閉合；而若系統停止，則使第二電磁閥160開啟、第一電磁閥140閉合。此外，關于本系統，為提高管路利用率，降低管路復雜程度及物料成本，還可提供第二實施例，其包括公共流路。該公共流路為第一輔助流路及第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制冷系統，其特征在于，包括:制冷回路,?其包括通過管路依次連接的壓縮機、冷凝器、主節流元件及蒸發器；以及凈化回路，其包括通過管路依次連接的凈化壓縮機、凈化冷凝器、凈化節流元件以及低溫分離器，所述凈化回路通過所述低溫分離器雙向連接至所述制冷回路，且用于將所述制冷回路內的不凝性氣體分離；其中，所述凈化冷凝器能夠與所述制冷回路中的制冷劑進行換熱。

【技術特征摘要】
1.一種制冷系統，其特征在于，包括:制冷回路,其包括通過管路依次連接的壓縮機、冷凝器、主節流元件及蒸發器；以及凈化回路，其包括通過管路依次連接的凈化壓縮機、凈化冷凝器、凈化節流元件以及低溫分離器，所述凈化回路通過所述低溫分離器雙向連接至所述制冷回路，且用于將所述制冷回路內的不凝性氣體分離；其中，所述凈化冷凝器能夠與所述制冷回路中的制冷劑進行換熱。2.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于，還包括第一輔助流路，其第一端連接所述冷凝器，第二端連接所述蒸發器；在所述制冷系統運行時，所述凈化冷凝器通過所述第一輔助流路與所述制冷回路中的制冷劑進行換熱。3.根據權利要求2所述的制冷系統，其特征在于，所述第一輔助流路上設有第一節流元件和/或第一電磁閥。4.根據權利要求2所述的制冷系統，其特征在于，所述第一輔助流路的第一端連接至所述冷凝器的底部，且/或所述第一輔助流路的第二端連接至所述蒸發器的底部。5.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于，還包括第二輔助流路，其第一端與第二端分別連接所述蒸發器；在所述制冷系統停機時，所述凈化冷凝器通過所述第二輔助流路與所述制冷回路中的制冷劑進行換熱。6.根據權利要求5所述的制冷系統，其特征在于，所述第二輔助流路的第一端連接所述蒸發器的底部，且/或所述第二輔助流路的第二端連接至所述蒸發器的底部。7.根據權利要求5所述的制冷系統，其特征在于，所述第二輔助流路上還設有第二節流元件和/或第二電磁閥。8.根據權利要求7所述的制冷系統，其特征在于，所述第二輔助流路上還設有循環泵。9.根據權利要求1至8任意一項所述的制冷系統，其特征在于，所述凈化冷凝器為板式換熱器或微通道換熱器。10.根據權利要求1至8任意一項所述的制冷系統，其特征在于，所述制冷回路在所述制冷系統的最高處或局部最高處接入至所述低溫分離器。11.根據權利要求9所述的制冷系統，其特征在于，所述制冷回路在所述壓縮機頂部或冷凝器的頂部接入至所述低溫分離器。12.根據權利要求1至8任意一項所述的制冷系統，其特征在于，所述低溫分離器在所述冷凝器的底部或所述蒸發器的底部接回至所述制冷回路。13.根據權利要求1至8任意一項所述的制冷系統，其特征在于，所述制冷回路接入至所述低溫分離器的頂部。14.根據權利要求1至8任意一項所述的制冷系統，其特征在于，所述凈化回路還包括：排放支路，其用于將由所述低溫分離器分離出的不凝性氣體排出。15.根據權利要求14所述的制冷系統，其特征在于，所述排放支路連接至所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張海濤，MA斯塔克，
申請(專利權)人：開利公司，
類型：發明
國別省市：美國;US