專利名稱：冷媒回收分餾純化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種分餾、冷凝裝置。
冷媒應(yīng)用于制冷設(shè)備中，而使用后的冷媒在整修管路時，則必需回收，否則排放大氣中將污染環(huán)境，破壞大自然，因此，須以回收設(shè)備將冷媒回收并予以純化，去除雜質(zhì)后再重新充填回制冷設(shè)備中使用。
傳統(tǒng)的回收純化裝置如


圖1所示，由冷媒蒸餾槽(1)和冷媒熱交換器(2)組成，一般以電熱器(11)加熱蒸餾槽中待純化的冷媒，冷媒受熱氣化后導(dǎo)入熱交換器(2)中熱交換后冷凝為液態(tài)，再經(jīng)過干燥器(3)除去水分后完成純化。雖然已有的冷媒純化設(shè)備構(gòu)造簡單，但卻有下述的缺點1)由于冷媒的潛熱值很大，蒸餾時以電熱器加熱須耗費大量能源。
2)待純化冷媒中的不純物質(zhì)通常為冷凍油、水、酸及固體雜質(zhì)等，其中冷凍油與冷媒的相溶性極佳，當(dāng)待純化冷媒中冷凍油含量偏高時，必須將蒸餾槽加熱至較高的溫度，方能將其中的冷媒蒸餾出來，但此時冷媒與油受熱后的泡沫現(xiàn)象，極易造成蒸餾槽上方液-氣分離板失效，不純物隨冷媒蒸氣逸出，故已有設(shè)備中電熱器輸出功率的控制十分困難。
3)使用水冷式熱交換器必須配接冷卻水，若在現(xiàn)場回收純化冰水機(即空調(diào)主機)中的冷媒，其操作的便利性顯然不理想，且冷卻水的溫度直接影響純化的速度，當(dāng)冷卻水溫度偏高時，不僅純化速度減緩，蒸餾槽中的溫度也須相對地提高，除了過高的電熱器表面溫度可能造成冷媒分解劣化外，前述第2點的現(xiàn)象將愈加嚴重。
4)在蒸餾過程中并無法分離冷媒中的水分，僅靠后端的干燥器過濾，對含水量高的冷媒(如冰水機的熱傳管破損時)則過濾效果不佳。
本實用新型的目的旨在提供一種對冷媒與水、空氣及雜質(zhì)的分離性能好且耗能低的冷媒回收分餾純化裝置。
本實用新型由蒸餾槽、熱泵、增壓器、熱交換器及分離器組成，蒸餾槽內(nèi)設(shè)一液、氣分離板以隔離冷媒因受熱沸騰時飛濺的液滴，底部設(shè)泄油閥，以排放蒸餾后所殘余的冷凍油、酸及固體雜質(zhì)，在蒸餾槽的導(dǎo)出管經(jīng)閥門接增壓器的進氣口，增壓器的排氣口接熱交換器。將熱交換器中初步純化冷媒的凝結(jié)熱轉(zhuǎn)移至蒸餾槽的熱泵其低壓側(cè)接熱交換器，熱泵的冷凝器置于蒸餾槽內(nèi)，熱泵的高壓側(cè)接回到熱交換器。在熱交換器的排出端接分離器。
熱泵可由壓縮機、冷凝器、輔助冷凝器、膨脹閥組成，熱泵的低壓側(cè)為壓縮機，壓縮機的進氣端接熱交換器，壓縮機的出氣端接冷凝器，冷凝器的排出端接輔助冷凝器，輔助冷凝器的排出端經(jīng)膨脹閥接熱交換器。
分離器可由分離室和浮子室組成，分離室是一種空氣、水和冷媒分離室。分離室的入口接熱交換器，分離室的頂部設(shè)有液位開關(guān)、壓力開關(guān)和自動控制排氣閥，壓力開關(guān)與自動控制排氣閥連接，在分離室的側(cè)面排水口設(shè)排水閥，排水閥與液位開關(guān)連接，在分離室的底部冷媒泄放口接干燥器，而底部上設(shè)抗過流板。浮子室上方設(shè)均壓管與分離室上部相通，而在浮子室的下方設(shè)連通管與分離室底部相通，在浮子室的上方設(shè)液位開關(guān)，液位開關(guān)與分離室下方的干燥器冷媒泄放閥連接。
本實用新型使用增壓器抽取蒸餾槽中的冷媒蒸氣，可降低蒸餾溫度，冷媒不致分解劣化，且維持穩(wěn)定的蒸發(fā)量，確保了蒸餾槽中液、氣分離的效果；以熱泵將冷媒純化過程后端熱交換器中的冷媒凝結(jié)熱轉(zhuǎn)移至前端蒸餾槽中加熱待純化的冷媒，比傳統(tǒng)設(shè)備使用電熱器加熱蒸餾及使用冷卻水冷凝的純化程序節(jié)省2/3的電力，另外，分離器可將蒸餾后伴隨的空氣及水分作有效的分離，并自動排放。且不須冷卻水，利于現(xiàn)場維修工作。
圖1為傳統(tǒng)的回收純化設(shè)備構(gòu)造示意圖。
圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3～7為本實用新型的操作流程示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)、工作過程作詳細說明。
首先請參閱圖2，本實用新型主要由蒸餾槽(4)、熱泵(5)、增壓器(6)、熱交換器(7)及分離器(8)構(gòu)成，其中，蒸餾槽(4)將回收的冷媒(42)以手動閥(43)控制由入口(48)填入后予以加熱煮沸，煮沸的冷媒與冷凍油及固體雜質(zhì)分離。液、氣分離板(44)用來隔離受熱冷媒于沸騰時所飛濺的液滴，蒸餾后，殘余的冷凍油，酸及固體雜質(zhì)由槽底的泄油閥(41)排放掉。
冷媒自蒸餾槽(4)蒸發(fā)后，經(jīng)手動閥(45)進入增壓器(6)(BOOSTER)，增壓器即壓縮比稍低的壓縮機，兼具抽真空的能力，冷媒蒸氣被加壓至較高的壓力及溫度狀態(tài)后，進入熱交換器(7)中冷凝為液態(tài)，使用增壓器的目的有二其一是降低蒸餾槽中的壓力，使待純化冷媒得以在低溫下迅速沸騰蒸發(fā)，其二是以增壓器抽取蒸餾槽中冷媒蒸氣，作為槽中液態(tài)冷媒的蒸發(fā)的原動力，用增壓器穩(wěn)定的排氣量來控制冷媒的蒸發(fā)速率，以確保蒸餾槽上方的液、氣分離板有效地運作。
熱泵(5)將熱交換器(7)中初步純化冷媒的凝結(jié)熱轉(zhuǎn)移至蒸餾槽(4)中，使待純化冷媒獲得蒸發(fā)熱。熱泵(5)回路中的冷媒是個獨立的封閉回路，熱交換器(7)對熱泵而言是蒸發(fā)器，熱泵的低壓側(cè)熱泵系統(tǒng)中的冷媒在熱交換器(7)中吸熱蒸發(fā)后進入壓縮機(51)，壓縮至高溫高壓的狀態(tài)后，進入冷凝器(52)中，此冷凝器的管路是浸泡在蒸餾槽(4)的待純化冷媒(42)中，用以加熱。同時熱泵回路內(nèi)的高溫冷媒在冷凝器管內(nèi)逐步凝結(jié)，但由于熱泵高壓側(cè)所須排放的熱為低壓側(cè)吸收的熱與壓縮機耗功之和，故熱泵高壓側(cè)另設(shè)有輔助冷凝器(53)，用以排放壓縮機所產(chǎn)生的熱能，熱泵系統(tǒng)中的冷媒在輔助冷凝器中完全冷凝后，再經(jīng)膨脹閥(54)回到熱交換器(7)中，如此構(gòu)成熱泵(5)的熱力循環(huán)。
初步純化的冷媒經(jīng)熱交換器(7)冷凝后進入空氣、水與冷媒分離器(8)中，其主體分離室(81)，由于比重不同，空氣位于分離室的上層，液體的部分由于水與冷媒的溶解度不高，故分為兩層，上層為水。壓力開關(guān)(89)用來設(shè)定適當(dāng)?shù)膲毫?，?dāng)空氣累積過多時，分離室的壓力上升，壓力開關(guān)(89)便自動控制排氣閥(810)釋出空氣。排水口位于分離室的側(cè)面，純化的冷媒則自分離室底部卸出，兩者的動作由分離室(81)中的液位開關(guān)(85)及浮子室(82)中的液位開關(guān)(83)來完成。純化后的冷媒最后再經(jīng)干燥器(811)過濾。以確保冷媒的干燥度，而分離室底部抗過流板(812)的設(shè)計，是避免冷媒卸出時產(chǎn)生漩渦而將水帶出。
為使空氣、水、冷媒分離器(8)的自動排水及卸出純凈冷媒的功能得以較清楚的說明，請參閱圖3～7，在分離室的側(cè)面為浮子室(82)，浮子室下方由一連通管(821)與分離室(81)底部聯(lián)結(jié)，上方則有一均壓管(822)與分離室(81)頂相通，故浮子室(82)中的液體為純凈的冷媒，而分離室(81)中上層液體為水(87)，下層為純凈的冷媒(88)。浮子室中的液位開關(guān)(83)控制冷媒泄放閥(84)的動作，分離室的液位開關(guān)(85)則負責(zé)排氣閥(86)的關(guān)閉。液位開關(guān)(85)的控制方式是浮球到達上限后才驅(qū)動電磁閥開啟，并靠自保電路直到浮球落到下限才將電磁閥關(guān)閉，且液位開關(guān)(85)的液位控制范圍較液位開關(guān)(83)為大，如圖3所示，當(dāng)分離室與浮子室中的兩只液位開關(guān)均未達上限時，冷媒泄放閥(84)及排水閥(86)均處于關(guān)閉狀態(tài)。
圖4中浮子室(82)的液位達到上限， 故液位開關(guān)(83)啟動冷媒泄放閥(84)，而分離室(81)中的液位尚未達到上限，表示分離室中累積的水量不多，故排水閥(86)不動作。圖5顯示分離室(81)中的液位達到上限，液位開關(guān)(85)驅(qū)動排水閥(86)進行排水動作，同時浮子室(82)中的液位尚未落回下限，故冷媒泄放閥(84)仍然保持開啟狀態(tài)。圖6中，分離室中的液位尚未落至下限，故排水閥(86)繼續(xù)排水，而浮子室(82)的液位已落到下限，故冷媒泄放閥(84)關(guān)閉。圖7中兩只液位開關(guān)的浮球均落到下限位置，故冷媒泄放閥(84)及排水閥(86)全部關(guān)閉。
當(dāng)冷媒回收純化完成及空調(diào)主機檢修完畢后，將本實用新型的手動閥(45)關(guān)閉，手動閥(46)開啟，并將軟管(47)聯(lián)結(jié)至空調(diào)主機的維修口，啟動本實用新型即可對空調(diào)主機進行抽真空作業(yè)，最后將完成純化的冷媒充填回空調(diào)主機中。
權(quán)利要求1.一種冷媒回收分餾純化裝置，包括蒸餾槽、熱交換器，蒸餾槽的導(dǎo)出管接熱交換器，在蒸餾槽上部設(shè)有液、氣分離板，其特征在于1)在蒸餾槽與熱交換器之間設(shè)增壓器，蒸餾槽的導(dǎo)出管經(jīng)閥門接增壓器的進氣口，增壓器的排氣口接熱交換器；2)設(shè)有將熱交換器中初步純化冷媒的凝結(jié)熱轉(zhuǎn)移至蒸餾槽的熱泵，熱泵的低壓側(cè)接熱交換器，熱泵的冷凝器置于蒸餾槽內(nèi)，熱泵的高壓側(cè)接回到熱交換器；3)在熱交換器的排出端接分離器，在蒸餾槽底部泄油口設(shè)泄油閥。
2.如權(quán)利要求1所述的冷媒回收分餾純化裝置，其特征在于在所說的熱泵中，熱泵的低壓側(cè)為壓縮機，壓縮機的進氣端接熱交換器，壓縮機的出氣端接冷凝器，冷凝器的排出端接輔助冷凝器，輔助冷凝器的排出端經(jīng)膨脹閥接熱交換器。
3.如權(quán)利要求1所述的冷媒回收分餾純化裝置，其特征在于所說的分離器包括分離室和浮子室，1)分離室的入口接熱交換器，分離室的頂部設(shè)有液位開關(guān)、壓力開關(guān)和自動控制排氣閥，壓力開關(guān)與自動控制排氣閥連接，在分離室的側(cè)面排水口設(shè)排水閥，排水閥與液位開關(guān)連接，在分離室的底部冷媒泄放口接干燥器；2)浮子室上方設(shè)均壓管與分離室上部相通，而在浮子室的下方設(shè)連通管與分離室底部相通，在浮子室的上方設(shè)液位開關(guān)，液位開關(guān)與分離室下方的干燥器冷媒泄放閥連接。
4.如權(quán)利要求3所述的冷媒回收分餾純化裝置，其特征在于分離室底部上設(shè)抗過流板。
專利摘要涉及一種分餾、冷凝裝置，包括蒸餾槽、熱泵、增壓器、熱交換器及分離器，蒸餾槽內(nèi)設(shè)液、氣分離板，底部設(shè)泄油閥，頂部與增壓器熱交換器連接，熱泵包括設(shè)在蒸餾槽內(nèi)的冷凝器、壓縮機、膨脹閥、輔助冷凝器，分離器與熱交換器連接，設(shè)分離室及浮子室。由于以熱泵將熱交換器中的冷媒凝結(jié)熱轉(zhuǎn)至蒸餾槽加熱待純化冷媒，比傳統(tǒng)設(shè)備省電，而分離室將蒸餾后伴隨的空氣、水分作有效分離，提高純化純度，且不須冷卻水，利于現(xiàn)場維修。
文檔編號B01D3/00GK2257739SQ9621028
公開日1997年7月16日 申請日期1996年5月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月2日
發(fā)明者陳國富 申請人:陳國富