我们设计了使用”推拉“方式来提升制冷剂的使用效率和利用率，该装置有两大核心功能：

一是通过对引入的冷媒进行气液分离及增压，确保输出的冷媒完全是液态，从而有效避免因冷媒混入气体而导致批量产品制冷不良的问题。

二是通过推拉方式，给冷媒瓶或冷媒罐中的冷媒形成一个“推”力，有了这个推力，增压泵就非常容易将冷媒从冷媒瓶或冷媒罐中“拉”出，从而能使冷媒顺畅引入，保持增压泵的工作效率及供应能力。

冷媒罐或冷媒瓶的液相出口通过软管连接到冷媒增压泵入口；增压泵将引入的常压液态冷媒增压到高压液态并输出到冷媒管道，提供给生产线使用。

冷媒罐是平躺放置或用工装车支架使冷媒罐斜放，两个出口结构相同，使用时保持下面的出口在低位。下面的出口为液相出口，上面的出口为气相出口。如下图：

图1：罐装制冷剂的供应连接方式

冷媒瓶是站立放置，两个出口都在瓶口，根据瓶子标识，将冷媒软管连接到瓶子的液相出口。如下图：

图2：瓶装制冷剂的供应连接方式

目前行业客户普遍存在的痛点：

1. 随着冷媒瓶中的液态冷媒逐渐用完，冷媒自冷媒瓶流向增压泵的流速逐渐变慢，单靠增压泵往复而形成的压差无法使冷媒顺利流出。

2. 当冷媒瓶流向增压泵的冷媒不足时，又会导致增压泵往复频率更高，更无法保证压差以吸入冷媒，泵处于空打状态，同时泵空打会导致冷媒缸体变热温度升高，进一步减小了冷媒缸与冷媒瓶之间的压差，导致无法打压，设备不能正常供应冷媒。

有些客户是采取提前更换满瓶冷媒：

当发现供应到生产现场的冷媒压力稍向下降，压力波动变大时，人员到供应站更换新的满瓶冷媒。（客户也有自己的使用经验，每次冷媒更换的时间间隔差不多。）

这种方式需要有专人负责换瓶，经验丰富，严重依赖人员的责任感，因为稍有延后，一旦出现异常，至少都是5-10分钟的时间影响生产。

在换瓶延后的这段时间内，比较麻烦的事实是，会有一定量的气态冷媒流入增压泵，由于增压泵无法将气态冷媒完全增压成液态冷媒，这些一部分的气态冷媒就通过输送管路，混合于液态冷媒中，被充入到产品的制冷管路中。

对于设计冷媒充注量在几十克的制冷产品来说，因注入的冷媒量少，若系统管路内混入不凝性气体（如空气、氢、氮、无法压缩的气态冷媒），将影响两器（蒸发器和冷凝器）的换热效果，随之增加压缩机的能耗，进而影响压缩机的寿命，受此影响而导致的制冷效果更是大打折扣。

所以既要保证顺畅的冷媒引入速度，保证增压泵的工作效率，足够供应生产线的使用，又要避免充入的冷媒混入气体而导致产品制冷不良的问题出现，同时还要尽可能将冷媒瓶或冷媒罐中的液态冷媒用光，减少冷媒瓶的流转，减少换瓶次数，降低成本。

我们设计了使用”推拉“方式来提升冷媒使用效率和利用率的装置，该装置有两大核心功能：

一是通过对引入的冷媒进行气液分离及增压，确保输出的冷媒完全是液态，从而有效避免因冷媒混入气体而导致批量产品制冷不良的问题。

二是通过推拉方式，通过将增压后的液态冷媒分流，并经减压节流后经气相接口输送到冷媒瓶或冷媒罐，这样就给冷媒瓶或冷媒罐中的冷媒形成一个“推”力，有了这个推力，增压泵就非常容易将冷媒从冷媒瓶或冷媒罐中“拉”出，从而能使冷媒顺畅引入，保持增压泵的工作效率及供应能力。

两大核心功能相辅相成：

1. 气液分离装置通过监测液位的变化情况，由液位计判断冷媒瓶或冷媒罐是否已空，用户根据实际的产能、冷媒输送速度设置判断条件，更加精 准，且可利用液位计判断空瓶的功能，配合增压泵自动切换冷媒瓶或冷媒罐，不需要增压泵打压超时才判断空瓶，有效避免了增压泵长时间空打，延长了增压泵的使用寿命，降低了维保成本。二是根据液位情况，判断是否要启动“推拉”，这样就不需要全程启动推拉，而是在满足所需条件时才启动，装置运行更加合理。

   
   

2. 启用了推拉模式，冷媒引入变容易，可能会有气态冷媒从冷媒瓶或冷媒罐中流出，借助本装置的气液分离，可将气体从储液罐中排出，确保供应给增压泵的冷媒完全是液态。

针对罐装供应方式，改造后的布局示意图

图3：罐装制冷剂，改造后连接图

针对瓶装供应方式，改造后的布局示意图

图4：瓶装制冷剂，改造后连接图

需要在增压泵出口处，加装三通，引出一路到新增的冷媒模块。通过这个新增的冷媒模块，实现将增压后高压液态冷媒限流并减压后，气化，将气态冷媒输出。这里输出的气态冷媒就是用于提升冷媒使用效率的“推拉”方法的动力。

整体装置的组成：

气液分离罐：1个（图中编号1）

气动控制的冷媒入口阀，冷媒出口阀，排气阀（都与气液分离罐相连）

液位计： 1个（图中编号2）

电控柜： 1套（图中编号3）

根据液位计的反馈信号，控制4个气动阀

用于“推拉”方法的冷媒模块： 1个（图中编号：4）

包括节流阀，减压阀，气动阀，以及输送到气相口的连接管

图5

新增的冷媒模块的组成：

图6：核心模块的组成

• 整个模块都安装在封闭的柜子中，

• 留有冷媒入口、冷媒出口、气动阀气动信号接口（气管接口）。

• 作用：将高压液态冷媒降压并气化，输出气态冷媒。

• 液态冷媒来自于增压泵出口，当装置判断需要启动“推拉”时，通气打开气动阀。

• 因液态冷媒气化后，体积膨胀几十倍，液态冷媒先经节流阀限流，然后经减压阀，将压力从高压降至蒸汽压（25°C下约2.5bar）左右，然后进入气液分离器，实现将冷媒气化，并只输出气态冷媒。

改造后所实现的核心功能：

1. 气液分离

装置中的液位计可以实时监测储液罐中的冷媒液位，液位值可从0~100.0%任意设置，用户可以设置任意两档液位输出值，如排气液位值为60%，报警液位值为20%。当液位值低于设置的排气液位值时，该装置启动间歇排气功能，间歇时间可设置；当液位值高于排气液位值时，该装置停止排气。如果出现排气超时，该装置会给出预警，亮黄灯。当液位值低于设置的报警液位值时，该装置会启动报警功能，亮红灯，并自动关闭“冷媒出口阀”。当人员消除故障并复位后，“冷媒出口阀”打开，该装置恢复正常工作。该装置的控制系统智能且易操作，针对不同用户设有分级密码保护的功能。”

2. 基于“推拉”方法的冷媒模块用于给气相口输送增压压力

增压后的冷媒分出一路，经过冷媒模块输送气态冷媒到冷媒瓶或冷媒罐的气相入口，以提高冷媒瓶或冷媒罐中的压力，从而保证液态冷媒顺畅引入到增压泵中进行增压。

冷媒模块带有节流阀，减压阀和气动阀。气动阀受系统控制，在冷媒正常供应时无需打开；装置通过液位计判断冷媒供应情况，当判断冷媒供应不足或不顺畅时，系统打开气动阀，将气态冷媒输送至气相入口。

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