[实用新型]一种液态二氧化碳直冻设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直冻设备，特别涉及一种液态二氧化碳直冻设备。

背景技术

近年来，由于环境保护需要，氯氟烃系列严重破坏臭氧层的人工制冷剂逐渐被禁用，利用高效环保的自然制冷剂进行相应的制冷系统成为国内外制冷领域的研究热点。对于食品速冻行业而言，需要大量的制冷设备，要求制冷工质安全性好，蒸发温度低，尚不能找到一种合适的制冷剂采用单级或多级压缩即可达到较好的速冻效果，因此人们开始研究复叠式制冷循环和设备的研发。

传统的复叠式制冷设备采用R404A/CO₂制冷循环，R404A为三元近共沸混合制冷剂，CO₂为二氧化碳制冷剂，整个设备具有完善的冷冻步骤，但冷冻装置的设计并不合理，流入的二氧化碳利用率相对较低，速冻效果较差，因此急需研制一种结构合理、利用率高且速冻效果好的新型直冻设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构合理、利用率高且速冻效果好的液态二氧化碳直冻设备。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种液态二氧化碳直冻设备，其创新点在于：包括两个通过复叠冷凝器复叠而成的高温段制冷系统和低温段制冷系统；

所述高温段制冷系统包括经管道A依次连接的高温段压缩机、高温段冷凝器、高温段节流阀及复叠冷凝器；

所述低温段制冷系统包括经管道B依次连接的低温段压缩机、复叠冷凝器、低温段储罐、切断阀A、低温段节流阀、冷冻装置及切断阀B；所述冷冻装置内部设置二氧化碳直冷蒸发器，外部依次连接放空阀与真空泵。

进一步的，所述二氧化碳直冷蒸发器上端设置一孔板。

进一步的，所述孔板末端设置一导流分隔板。

进一步的，所述冷冻装置和切断阀B之间设置一干燥分离器。

本实用新型的优点在于：

（1）液态二氧化碳直冻设备采用复叠而成的高温段制冷系统和低温段制冷系统构成，并通过复叠冷凝器连接，其中高温段制冷系统采用R404A制冷剂，低温段采用CO₂制冷剂，并通过R404A对CO₂进行降温，R404A具有良好的经济性、安全性和稳定性，CO₂无毒不可燃且没有气味，是一种自然制冷剂，对物品无污染，整体结构设置合理。

（2）二氧化碳直冷蒸发器工作前抽真空和工作时排空气结构，提高了CO₂浓度。

（3）二氧化碳直冷蒸发器上端设置一孔板，使CO₂直冷蒸发器主要通过孔板供液，并使整个直冷区域液态二氧化碳均匀，速冻速度快，减少了速冻时间，加快了速冻周期。

（4）孔板末端设置一导流分隔板，有效提高CO₂利用率，以及提高气液分离效果，防止低温段压缩机吸气带液。

（5）冷冻装置和切断阀B之间设置一干燥分离器，对CO₂进行干燥和对CO₂与不凝性气体的分离，进一步提高了CO₂的浓度。

附图说明

图1为本实用新型一种液态二氧化碳直冻设备的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开了一种液态二氧化碳直冻设备，包括两个通过复叠冷凝器6复叠而成的高温段制冷系统1和低温段制冷系统2。

高温段制冷系统1包括经管道A19依次连接的高温段压缩机3、高温段冷凝器4、高温段节流阀5及复叠冷凝器6。

低温段制冷系统2包括经管道B20依次连接的低温段压缩机17、复叠冷凝器6、低温段储罐7、切断阀A8、低温段节流阀9、冷冻装置、干燥分离器15及切断阀B16；冷冻装置内部设置二氧化碳直冷蒸发器18，该二氧化碳直冷蒸发器18上端设置一孔板12，直冷蒸发器18末端设置一导流分隔板14；冷冻装置外部依次连接放空阀11与真空泵10。