[发明专利]一种制冷系统的回油装置和回油方法

说明书

本发明公开了一种制冷系统的回油装置，包括依次连接的蒸发器、存油弯、上升立管、水平横管和气液分离器。还包括副回油机构，该副回油机构包括第一压力变送器、第二压力变送器、热气喷管、电磁阀和电气控制单元；该第一压力变送器设在气液分离器与压缩机连接管路上，该第二压力变送器设在蒸发器与存油弯连接管路上，该热气喷管的一端与压缩机高压排气口相连，其另一端与存油弯靠近上升立管侧相连，该电磁阀设在热气喷管上；该电气控制单元用于根据第一和第二压力变送器的监测值控制电磁阀启闭。本发明还公开了该制冷系统的回油方法。本发明从根本上解决了制冷系统在极限低温运行工况下的回油问题，结构简单、方法可靠、自动化程度高、使用安全。

技术领域

本发明涉及制冷装置技术领域，特别是涉及一种制冷系统的回油装置和回油方法。

背景技术

真空冷冻干燥机也称为冻干机，通常用于无菌制剂类药品或生物制剂的干燥。药品的冷冻干燥过程通常称为冻干，冻干过程中的干燥阶段通常含有在真空环境下进行的升华干燥和解吸干燥，通过升华干燥和解吸干燥去除药品中的水分或有机溶媒，并将水分或有机溶媒冻结或冷凝在冻干机的冷阱内部的盘管上，所述的盘管就是冻干机冷阱的制冷系统的蒸发器。干燥过程产生的水蒸汽或有机溶媒蒸汽在盘管上冻结或冷凝而释放热量，所释放热量被盘管内部的制冷工质吸收并带走。

冻干机的制冷系统通常采用以氟利昂为制冷工质的蒸汽压缩式制冷循环系统，所述系统中的制冷工质在压缩机的推动下连续进行压缩、冷凝、节流、蒸发的循环，从而使冷阱的盘管温度降低到冻干过程所需要的程度，同时，所述系统中还有一定含量的压缩机润滑油融合在制冷工质中参与循环。随着盘管温度的降低，盘管内制冷工质的蒸发量与流速也在降低，融合在制冷工质中的润滑油就会脱离出来，且以液态聚集在盘管中。如果盘管中的液态润滑油不能及时回到压缩机，则压缩机会因缺少润滑油而发生故障，所以，在实际使用冻干机的工程领域，为了压缩机的及时回油与运行安全，参照附图1所示，通常在制冷系统的蒸发器1与压缩机之间设置有相互连通的存油弯2、上升立管3、水平横管4及气液分离器5。该蒸发器1就是安装在冷阱101中的盘管，该蒸发器1内的液态润滑油在重力作用下流向存油弯2，当存油弯2被润滑油封堵时，润滑油在前后压差的作用下，被推动越过上升立管3进入水平横管5而流向压缩机，从而完成压缩机的回油。

但是，在药品冻干过程的解析干燥阶段，随着药品水分含量的减少，盘管的冷冻负荷也在不断减少，盘管温度也在不断下降到零下60℃以下，并逐渐向零下75℃以下的极限低温接近，更低的温度使润滑油的粘度增加而流动阻力变大，当存油弯被润滑油封堵时，由于盘管内制冷工质的蒸发压力很低，通常会达到0.2bar以下，此时润滑油的前后压差不足以使润滑油越过上升立管，从而发生了存油弯与上升立管被润滑油阻塞的现象，此时，制冷工质的蒸发循环也被截止，盘管的表面温度随即大幅度升高。只有当盘管温度使盘管内部压力升高到足够克服润滑油的流动阻力时，润滑油才能越过上升立管，制冷工质才能恢复蒸发循环。但是，制冷循环很快又将盘管温度降低到极限低温附近，存油弯与上升立管又再次被阻塞，从而导致盘管温度发生持续升高与降低的波动，且最大波动幅度可达到15℃左右。