一种可以防冰堵的低温换热设备及低温系统的制作方法

1.本发明涉及低温制冷领域，尤其涉及一种可以防冰堵的低温换热设备及低温系统。


背景技术：

2.现有的低温制冷系统一般采用复叠系统，当低温冷库或者移动式冷库应用复叠系统时，需要两套甚至两套以上的换热设备，并且节流装置尤其是毛细管组件在温度较低时，放置在冷库内侧很容易发生油堵或冰堵问题，如果放置在冷库外侧则需要进行保温处理，额外增加系统的复杂性以及成本。


技术实现要素：

3.针对上述采用复叠系统低温制冷时需要多套换热设备，并且毛细管放置在低温冷库内侧时由于温度较低，很容易出现冰堵的问题，本发明提供了一种可以防冰堵的低温换热设备及低温系统。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种低温换热设备，包括壳体、换热器、回热器、毛细管组件、加热管路以及隔热板，所述壳体内具有空腔，所述隔热板设置在所述空腔的各内侧面，所述换热器、回热器、毛细管组件以及加热管路设置在所述空腔内并进行发泡，所述加热管路紧贴在所述毛细管组件外。所述壳体具有若干通孔，所述换热器、回热器、毛细管组件以及加热管路的输入端以及输出端的管路穿过所述通孔与外界连通。
6.进一步地，所述毛细管组件包括第一连接管、第二连接管以及毛细管，所述毛细管的两端分别与所述第一连接管和第二连接管密封连接，所述加热管路缠绕在所述毛细管组件外。
7.进一步地，所述毛细管若干圈环绕呈o型，所述加热管路均匀缠绕在所述毛细管外，所述加热管路的输入端邻近其输出端，所述毛细管与所述第一连接管以及所述第二连接管的各相接处位于所述加热管路的缠绕内。
8.进一步地，所述换热器呈螺旋板状，包括换热器内管与换热器外管，所述换热器内管位于所述换热器外管内。
9.进一步地，所述回热器呈螺旋板状，包括回热器内管与回热器外管，所述回热器内管位于所述回热器外管内，所述回热器外管的输入端与所述加热管路的输出端相连通。
10.进一步地，所述换热器、回热器以及毛细管组件依次排列在所述壳体的空腔内，相邻之间的间隔距离大于5mm。
11.进一步地，所述换热器、回热器以及毛细管组件相邻之间的间隔距离大于60mm。
12.进一步地，所述加热管路采用直径小于6.35mm的铜管。
13.进一步地，若干所述通孔排列交错设置在所述壳体的一侧，所述换热器内管以及换热器外管的输入端、输出端通过橡胶堵头密封可拆卸固定在所述通孔内，所述回热器内
管的输入端、输出端以及回热器外管的输入端通过所述橡胶堵头密封可拆卸固定在所述通孔内，所述毛细管组件输出端通过所述橡胶堵头密封可拆卸固定在所述通孔内，所述加热管路的输入端、输出端通过所述橡胶堵头密封可拆卸固定在所述通孔内。
14.一种低温系统，采用压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流装置、蒸发器、气液分离器以及如上述任意一项所述的低温换热设备，包括第一系统以及第二系统，所述第一系统以及第二系统共用所述冷凝器。
15.所述第一系统包括第一压缩机、冷凝器、第一干燥过滤器、第一节流装置、低温换热设备以及第一气液分离器，所述第一系统中的制冷剂依次经过第一压缩机、冷凝器、第一干燥过滤器、第一节流装置、低温换热设备中的换热器内管、第一气液分离器，最后回到第一压缩机中完成制冷循环。
16.所述第二系统包括主流路与防油堵流路，所述主流路包括第二压缩机、油分离器、冷凝器、第二干燥过滤器、低温换热设备、蒸发器、第二气液分离器以及膨胀罐，所述主流路中的制冷剂依次经过第二压缩机、油分离器、冷凝器、第二干燥过滤器，并在所述低温换热设备中经过换热器外管以及毛细管组件，从所述毛细管组件的输出端流出后进入蒸发器中，随后经过所述低温换热设备中的回热器进入第二气液分离器，最后回到第二压缩机中完成制冷循环，所述膨胀罐连接于所述第二气液分离器的输入端。
17.所述防油堵流路包括油分离器、电磁阀、低温换热设备、蒸发器，所述防油堵流路中的制冷剂依次经过油分离器、电磁阀后，经过所述低温换热设备中的加热管路进入蒸发器，随后参与所述第二系统的制冷循环。
18.本发明的有益效果是：本发明仅需一套低温换热设备即可保证采用低温系统的正常运行，不仅简化了整体结构的复杂度，还极大地提高了系统的稳定性，并方便后期维护。电磁阀可根据温度的异常变化来控制防油堵流路的开启或关闭，当电磁阀利用温度传感器检测到流入蒸发器中制冷剂的温度异常升高时，电磁阀将自动打开使得来自油分离器呈高温状态的制冷剂流经加热管路对毛细管组件进行加热，能够提前防止毛细管组件油堵或冰堵问题的产生，极大地了提高制冷系统的稳定性。
附图说明
19.图1所示为本发明一种实施方式的结构原理示意图。
20.图2所示为毛细管组件、回热器以及换热器的位置关系图。
21.图3所示为图1中毛细管组件以及加热管路的结构示意图。
22.图4所示为图1中回热器的结构示意图。
23.图5所示为图1中换热器的结构示意图。
24.图6所示为低温系统的结构原理示意图。
25.附图标记说明：1、壳体；2、隔热板；3、毛细管组件；301、毛细管；302、第一连接管；303、第二连接管；4、加热管路；5、回热器；501、回热器内管；502、回热器外管；6、换热器；601、换热器内管；602、换热器外管；7、橡胶堵头；8、低温换热设备；9、第一压缩机；10、冷凝器；11、第一干燥过滤器；12、第一节流装置；13、第一气液分离器；14、第二压缩机；15、油分离器；16、第二干燥过滤器；17、蒸发器；18、膨胀罐；19、第二气液分离器；a、换热器内管的输入端；b、换热器外管的输出端；c、换热器外管的输入端；d、换热器内管的输出端；e、回热器
外管的输出端；f、回热器内管的输入端；g、回热器外管502的输入端；h、回热器内管的输出端；i、加热管路的输入端；j、毛细管组件的输出端；k、毛细管组件的输入端；l、加热管路的输出端。
具体实施方式
26.本发明公开了一种可以防冰堵的低温换热设备及低温系统，以下结合附图对本发明的一种实施方式作具体描述。
27.如图1所示，包括壳体1、换热器6、回热器5、毛细管组件3、加热管路4以及隔热板2，壳体1内具有空腔，隔热板2紧密贴合在空腔的各内侧面。换热器6、回热器5、毛细管组件3以及加热管路4设置在空腔内并采用聚氨酯进行发泡。如图2所示，换热器6、回热器5以及毛细管组件3在空腔内依次排列，相邻部件之间的间隔距离至少5mm。隔热板2为真空隔热板2，其厚度为5mm至30mm之间，换热器6、回热器5以及毛细管组件3之间为了更好的避免热交换，相邻部件之间的间隔距离优选大于60mm。
28.壳体1的一侧设置有排列交错的若干通孔，换热器6、回热器5以及毛细管组件3利用各端部管路通过橡胶堵头7密封可拆卸固定在通孔处，并穿过通孔与外界进行连通。若干通孔排列交错，便于露出壳体1外的各端部管路包裹保温棉。
29.如图3所示，毛细管组件3包括第一连接管302、第二连接管303以及毛细管301，毛细管301的两端分别与第一连接管302和第二连接管303密封固定连接，第一连接管302位于毛细管301的输入端，记为k，第二连接管303位于毛细管301的输出端，记为j。毛细管301若干圈缠绕呈o型，加热管路4均匀缠绕在毛细管301外，加热管路4的输入端记为i，输出端记为l,加热管路4的输入端i邻近其输出端l。第一连接管302以及第二连接管303与毛细管301的各相接处位于加热管路4的缠绕内，使得制冷剂流经加热管路4时可充分对毛细管301整个回路进行加热，有效防止毛细管301的冰堵。加热管路4优选采用直径小于6.35mm的铜管，便于缠绕在毛细管301外的同时方便加热。毛细管组件3的输出端j、加热管路4的输入端i以及加热管路4的输出端l各通过橡胶堵头7密封可拆卸固定在若干通孔内。
30.如图5所示，换热器6呈螺旋板状，包括换热器内管601与换热器外管602，换热器内管601的直径小于换热器外管602的直径，换热器内管601位于换热器外管602内。换热器内管601的输入端记为a，输出端记为d。换热器外管602的输入端记为c，输出端记为b。换热器内管601的输入端a、换热器内管601的输出端d、换热器外管602的输入端c以及换热器外管602的输出端b各通过橡胶堵头7密封可拆卸固定在若干通孔内。
31.如图4所示，回热器5呈螺旋板状，包括回热器内管501与回热器外管502，回热器内管501的直径小于回热器外管502的直径，回热器内管501位于回热器外管502内。回热器内管501的输入端记为f，输出端记为h。回热器外管502的输入端记为g，输出端记为e，回热器外管502的输出端e与加热管路4的输出端l相连通。回热器内管501的输入端f、回热器内管501的输出端h、回热器外管502的输入端g以及回热器外管502的输出端e各通过橡胶堵头7密封可拆卸固定在若干通孔内。
32.如图6所示，一种低温系统，包括第一系统与第二系统，第一系统与第二系统共用一个冷凝器10，第一系统占用冷凝器10的一部分管路，第二系统占用冷凝器10的另一部分管路，便于制冷系统布局。第一系统包括第一压缩机9、冷凝器10、第一干燥过滤器11、第一
节流装置12、低温换热设备8以及第一气液分离器13，第一系统中的制冷剂依次经过第一压缩机9、冷凝器10、第一干燥过滤器11以及第一节流装置12，并从低温换热设备8中换热器内管601的输出端a进入，从换热器内管601的输出端d流出后进入第一气液分离器13内，最后回到第一压缩机9中完成制冷循环。
33.第二系统包括主流路与防油堵流路，主流路包括第二压缩机14、油分离器15、冷凝器10、第二干燥过滤器16、低温换热设备8、蒸发器17、第二气液分离器19以及膨胀罐18。主流路中的制冷剂依次经过第二压缩机14、油分离器15、冷凝器10、第二干燥过滤器16，从低温换设备中的换热器外管602的输入端c进入，从换热器外管602的输出端b流出。换热器外管602的输出端b与回热器外管502的输入端g相连通，回热器外管502的输入端g与毛细管组件3的输入端k相连通。主流路中从换热器外管602的输出端b流出的制冷制剂再经过回热器外管502的输入端g进入毛细管组件3的输入端k，随后从毛细管组件3的输出端j流出并进入蒸发器17中。经过蒸发器17后从低温换热设备8中回热器内管501的输入端f进入，再从回热器内管501的输出端h流出后进入第二气液分离器19，最后回到第二压缩机14中完成制冷循环。膨胀罐18连接在第二气液分离器19的输入端，进行泄压。
34.防油堵流路包括油分离器15、电磁阀、低温换热设备8以及蒸发器17。电磁阀利用温度传感器检测流入蒸发器17的制冷剂温度的异常变化，来控制防油堵流路的开启或关闭。当发现流入蒸发器17中制冷剂的温度异常升高时，电磁阀自动打开，使得来自油分离器15呈高温状态的制冷剂从低温换热设备8中加热管路4的输入端i进入，对毛细管组件3进行均匀加热，可提前防止冰堵问题的产生。随后制冷剂从加热管路4的输出端l流出并进入蒸发器17中重新参与第二系统的制冷循环。
35.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。