一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统技术方案

本发明专利技术属于压缩冷凝系统领域，具体涉及一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，该压缩冷凝系统包括压缩冷凝部分、系统自适应部分、变容调节部分和测量控制部分；所述系统自适应部分包括吸气冷却阀组件和热气旁通阀组件，所述吸气冷却阀组件与冷凝器、变容调节部分均通过管道相连，所述热气旁通阀组件与油分、变容调节部分均通过管道相连，所述吸气冷却阀组件、热气旁通阀组件均通过管道与气液分离器相连。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术提供一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，通过测量控制系统来完成对单子膨胀阀和相关参数的控制，在保证系统稳定可靠运行的基础上实现系统制冷量的无级可调。

【技术实现步骤摘要】
一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统
本专利技术属于压缩冷凝系统领域，具体涉及一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统。
技术介绍
传统的制冷空调产品性能试验装置，通常采用固定容量的压缩机，然后用可调容量的电加热对冷量进行对冲，以期达到试验环境间的温度恒定。这种做法由于要使用电加热对压缩机的制冷量进行抵消，势必造成能量的浪费。为了解决这个问题，最好的做法是能实现环境间所需的冷负荷和热负荷都是可以单独进行无级调节，在环境间是冷负荷的时候只需投入电加热即可，对冷负荷的平衡只需用功率调整器驱动电加热即可解决，该方案难点是对热负荷的平衡，需要对系统的制冷量进行无级的调节。目前国内外在变容量调节方面主要有变频调节技术，多机并联变容技术，液体制冷剂储存变容技术，后两种方式由于控制精度差，不适合在制冷空调试验装置中推广，变频调节技术控制精度虽高，但其成本较高，控制较为复杂，也不利于大规模推广，为此，本文开发出一种压缩冷凝系统，能实现对制冷量从零到满负荷的无级调节。该系统引入热气旁通阀，吸气冷却膨胀阀和电子膨胀阀以及其他一些辅助的阀件，通过自动控制系统来完成对单子膨胀阀和相关参数的控制，在保证系统稳定可靠运行的基础上实现系统制冷量的无级可调。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，通过测量控制系统来完成对单子膨胀阀和相关参数的控制，在保证系统稳定可靠运行的基础上实现系统制冷量的无级可调。本专利技术提供了如下的技术方案：一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，该压缩冷凝系统包括压缩冷凝部分、系统自适应部分、变容调节部分和测量控制部分；所述压缩冷凝部分包括压缩机、冷凝器、油分和气液分离器，所述压缩机与气液分离器、油分均通过管道相连，所述冷凝器与油分通过管道相连；所述系统自适应部分包括吸气冷却阀组件和热气旁通阀组件，所述吸气冷却阀组件与冷凝器、变容调节部分均通过管道相连，所述热气旁通阀组件与油分、变容调节部分均通过管道相连，所述吸气冷却阀组件、热气旁通阀组件均通过管道与气液分离器相连；所述测量控制部分与系统自适应部分、变容调节部分均通过电路相连。优选的，所述吸气冷却阀组件包括吸气冷却阀以及与该吸气冷却阀相连的电磁阀一，所述热气旁通阀组件包括热气旁通阀以及与该热气旁通阀相连的电磁阀二；所述电磁阀一与冷凝器、变容调节部分均通过管道相连，所述电磁阀二与油分、变容调节部分均通过管道相连，所述吸气冷却阀、热气旁通阀均通过管道与气液分离器相连。优选的，所述变容调节部分包括电子膨胀阀组件、热气融霜阀组件、分液装置和蒸发器，所述电子膨胀阀组件与电磁阀一、冷凝器均通过管道相连，所述热气融霜阀组件与电磁阀二、油分均通过管道相连，所述电子膨胀阀组件、热气融霜阀组件均通过管道与分液装置相连，所述分液装置还与蒸发器相连。优选的，所述电子膨胀阀组件包括电子膨胀阀以及与该电子膨胀阀相连的电磁阀三，所述热气融霜阀组件包括热气融霜阀以及与该热气融霜阀相连的电磁阀四，所述电磁阀三与电磁阀一、冷凝器均通过管道相连，所述电磁阀四与电磁阀二、油分均通过管道相连，所述电子膨胀阀、热气融霜阀均通过管道与分液装置相连。优选的，测量控制部分包括PLC-CPU单元、PLC模拟量输入模块、PLC模拟量输出模块、PLC开关量输出模块、冷热调节表、温度传感器和压力传感器，所述PLC-CPU单元与PLC模拟量输入模块、PLC模拟量输出模块、PLC开关量输出模块均电连接，所述PLC开关量输出模块与电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四均电连接，所述PLC模拟量输入模块与温度传感器、压力传感器、冷热调节表均电连接，所述PLC模拟量输出模块与电子膨胀阀电连接，所述温度传感器、压力传感器均设置在蒸发器出口管上。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，通过测量控制系统来完成对单子膨胀阀和相关参数的控制，在保证系统稳定可靠运行的基础上实现系统制冷量的无级可调。附图说明图1是压缩冷凝系统的结构示意图；图2A压缩冷凝系统的原理压焓-自适应变容系统中间冷量输出图；图2B是压缩冷凝系统的原理压焓-自适应变容系统100％冷量输出图；图3是电子膨胀阀控制主要因素图；图4A是开启一台压缩机时，电子膨胀阀与冷热表输出信号关系图；图4B是开启两台压缩机是，先开启的压缩机电子膨胀阀与冷热表输出信号关系图；图4C是开启两台压缩机是，后开启的压缩机电子膨胀阀与冷热表输出信号关系图。附图中标记的含义如下：1-压缩机2-冷凝器4-油分9-电磁阀三10-电子膨胀阀12-蒸发器13-气液分离器14-吸气冷却阀15-电磁阀一16-热气旁通阀17-电磁阀二18-电磁阀四19-热气融霜阀20-温度传感器21-压力传感器具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做具体说明。本专利技术的压缩冷凝系统主要分成四个部分：压缩冷凝部分、系统自适应部分、变容调节部分、测量控制部分；压缩冷凝部分：这部分主要由压缩机1，冷凝器2，油分4，气液分离器13组成。进入压缩机的是低温低压的气态制冷剂，压缩机将其压缩成高温高压的气态制冷剂，排入冷凝器，冷凝器采用水冷式，冷凝器将高温高压气态制冷剂充分冷却，热量由冷却水带走，制冷剂经过冷凝器后变成高压的液态制冷剂；系统自适应部分：这部分主要由吸气冷却阀14，热气旁通阀16以及其对应的电磁阀一15和电磁阀二17组成，压缩机都有其运行的工作范围，处于极限状态运行会导致压缩机故障报警并且会影响到压缩机的使用寿命，为了保证整个系统在容量要求变化时压缩机始终工作在其工作范围的舒适区，我们配备了这套系统，吸气冷却阀主要调节由冷凝器出来的高压液态制冷剂的流量(这个过程完成节流蒸发)，热气旁通阀主要调节压缩机排气侧出来的高温高压的气态制冷剂流量(这个过程完成等焓节流)，两者混合后进行热交换，交换后重新组合成低温低压且有足够过热的气态制冷剂。这个系统可以保证在蒸发器容量需求为零即电子膨胀阀完全关闭的情况下保证压缩机有合适的吸气压力和足够的过热度，这样整个系统可以脱离蒸发器独立运行，这就为蒸发器容量的无级调节提供了基础。系统原理压焓图如图2所示。变容调节部分：该部分主要由电子膨胀阀10及其对应电磁阀三9，分液装置11，蒸发器12和热气融霜阀19及其对应电磁阀四18组成，这部分主要为系统提供可无级调节的冷源，在有之前几个部分作为基础之后，这时只要调节电子膨胀阀的开度，就可以根据需求控制流经蒸发器的制冷剂的流量，从而实现对冷量的无级调节。当部分工况下蒸发压力过低时，为防止蒸发器结霜，可以开启热气融霜阀19完成融霜。测量控制部分：这部分主要由PLC-CPU单元，PLC模拟量输入模块，PLC开关量输出模块，PLC模拟量输出模块，冷热调节表，和温度传感器20，压力传感器21，电磁阀三9和电磁阀四18分别对应电子膨胀阀10和热气融霜阀19，在电子膨胀阀10需要工作时开启电磁阀三9，在热气融霜阀19需要工作时开启电磁阀四18；温度传感器和压力传感器主要用来采集蒸发器出口干管上的制冷剂压力和制冷剂温度，通过PLC转换成内部数字信号，从而间接计算出此时蒸发器出口制冷剂的过热度；冷热调节表主要用于输出蒸发盘管的制冷量需求百分比，该信号也由PLC采集，经过内部的综合计算，最后决定电子膨胀阀实际输出值，该系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，其特征在于，该压缩冷凝系统包括压缩冷凝部分、系统自适应部分、变容调节部分和测量控制部分；所述压缩冷凝部分包括压缩机(1)、冷凝器(2)、油分(4)和气液分离器(13)，所述压缩机(1)与气液分离器(13)、油分(4)均通过管道相连，所述冷凝器(2)与油分(4)通过管道相连；所述系统自适应部分包括吸气冷却阀组件和热气旁通阀组件，所述吸气冷却阀组件与冷凝器(2)、变容调节部分均通过管道相连，所述热气旁通阀组件与油分(4)、变容调节部分均通过管道相连，所述吸气冷却阀组件、热气旁通阀组件均通过管道与气液分离器(13)相连；所述测量控制部分与系统自适应部分、变容调节部分均通过电路相连。

【技术特征摘要】
1.一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，其特征在于，该压缩冷凝系统包括压缩冷凝部分、系统自适应部分、变容调节部分和测量控制部分；所述压缩冷凝部分包括压缩机(1)、冷凝器(2)、油分(4)和气液分离器(13)，所述压缩机(1)与气液分离器(13)、油分(4)均通过管道相连，所述冷凝器(2)与油分(4)通过管道相连；所述系统自适应部分包括吸气冷却阀组件和热气旁通阀组件，所述吸气冷却阀组件与冷凝器(2)、变容调节部分均通过管道相连，所述热气旁通阀组件与油分(4)、变容调节部分均通过管道相连，所述吸气冷却阀组件、热气旁通阀组件均通过管道与气液分离器(13)相连；所述测量控制部分与系统自适应部分、变容调节部分均通过电路相连。2.根据权利要求1所述的一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，其特征在于，所述吸气冷却阀组件包括吸气冷却阀(14)以及与该吸气冷却阀相连(14)的电磁阀一(15)，所述热气旁通阀组件包括热气旁通阀(16)以及与该热气旁通阀(16)相连的电磁阀二(17)；所述电磁阀一(15)与冷凝器(2)、变容调节部分均通过管道相连，所述电磁阀二(17)与油分(4)、变容调节部分均通过管道相连，所述吸气冷却阀(14)、热气旁通阀(16)均通过管道与气液分离器(13)相连。3.根据权利要求2所述的一种制冷量无级调节的压缩冷凝系统，其特征在于，所述变容调节部分包括电子膨胀阀组件、热气融霜阀组件、分液装置(11)和蒸发器(12)，所述电子膨胀阀组件与电磁阀一(15)、冷凝器(2)均...

【专利技术属性】
技术研发人员：昝世超，张伟，张欢，刘贵芳，黄静，魏昇，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院有限公司，合肥通用环境控制技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34