可变频调节工作容量的模块化组合制冷装置制造方法及图纸

技术编号:2454112 阅读:115 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
可调节工作容量的模块化组合制冷装置,它由多个制冷模块单元组成,每个模块单元具有包括制冷压缩机组(1)、蒸发器(4)、冷凝器(10)的制冷回路;在蒸发器(4)的冷冻介质进入/排出接口处,安装了流量控制阀(6);和/或在冷凝器(10)的进入/排出接口处,安装了流量控制阀(11);制冷压缩机组(1)包括调频电动机(1A)和带有磁悬浮轴承的压缩机(1B)。并安装了吸气压力传感器(26)和/或排气压力传感器(27)、冷冻水温度传感器(19)、冷冻介质系统机组侧的供回压差传感器(20)和负荷侧的供回压差传感器(21)、冷却介质系统机组侧的供回压差传感器(22)。本发明专利技术能达到减少空调系统耗电量和提高控制水平,使控制更加方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷装置,尤其是一种可变频调节工作容量的模块化组合制冷装置
技术介绍
模块化组合式制冷装置已经被广泛应用于空调系统冷水机组的设计和应用。这种模块化组合式冷水机组按照建筑物安装负荷的需要,由多个标准的制冷模块单元组合而成,可以随时增加或减少系统的装机容量,因此使用非常灵活。并且,由于每个制冷模块单元是一个完整的制冷系统,在主控制器的控制下,根据系统负荷的需要增加或减少模块单元运行的数量,因此,机组的制冷输出不仅能够和系统的需求保持高度的一致,还能够使低负荷运行状态下机组具有峰值运行效率,不会因为负荷的减小而降低运行效率,可以减少机组的运行费用。此外,模块化组合式冷水机组还具有高度的可靠性,即使部分模块单元发生故障,机组的其他部分依然可以继续保持运行,并可以在机组运行状态下,对发生故障的部分进行检修。因此,模块化组合制冷装置具有其他的系统所没有的许多优点。经多年的使用中发现,在这种模块化组合式制冷装置上,虽有许多优点,但在节约能耗和提高控制水平上,仍有潜力可挖。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可变频调节工作容量的模块化组合制冷装置。它是在现有装置的模块化组合制冷装置的基础上的改进,以节约能耗和提高控制水平。本专利技术的目的是按如下的技术方案实现的。本专利技术可调节工作容量的模块化组合制冷装置,它由多个制冷模块单元组成,每个模块单元具有一个或一个以上的包括制冷压缩机组、蒸发器、冷凝器的制冷回路;其特征在于在蒸发器的冷冻介质进入/排出接口处、在冷凝器的进入/排出接口处,至少其中的一个接口处,安装了流量控制阀;即在蒸发器的冷冻介质进入/排出接口处装有冷冻介质流量调节阀,在冷凝器的进入/排出接口处装有冷却介质流量调节阀。所采用的制冷压缩机组包括调频电动机和带有磁悬浮轴承的压缩机。在压缩机的吸入口处,安装了吸气压力传感器用以传递压力信息,以控制压缩机组的工作容量;和/或在压缩机的排出接口处,安装了排气压力传感器,用以传递压力信息,以控制冷却介质流量控制阀的开度。具有冷冻水温度传感器,采集传递机组冷冻水温度参数,以控制模块单元中冷冻介质流量调节阀的开度。具有冷冻介质系统的机组侧的供回压差传感器和负荷侧的供回压差传感器,采集传递供回压差参数,以计算控制输送泵的工作频率。具有冷却介质系统机组侧的供回压差传感器和负荷侧的供回压差传感器,采集传递供回压差参数,以计算控制输送泵的工作频率。在压缩机的磁轴承处分别安装了磁轴承传感器。所述的蒸发器是一种满液蒸发式的板式热交换器,所述的满液蒸发式的板式热交换器是由一个内部的芯体和外部的壳体套嵌组成,所述的芯体是由一定数量的具有一定几何形状的金属板片,按照一定的规则叠加组合后,焊接而成的;所述的外部壳体是一种圆形或方形截面的桶形容器;在所述的蒸发器中,分别有两种或两种以上的介质流道,各种介质流道是互相隔绝的。每个模块单元中具有一个经济器,从冷凝器出来的液体制冷剂分成两部分,其中的一部分经过节流后,对另外一部分的制冷剂进行过冷冷却并蒸发。而蒸发后的制冷剂,由于压力高于蒸发器制冷剂的出口压力,因此,进入压缩机1B的中间压力吸气口;这种经济器循环可以提高机组的制冷量和制冷效率。一个液位控制式的节流膨胀装置安装在冷凝器和满液蒸发式板式热交换器之间。在压缩机吸气口和满液蒸发式板式热交换器之间安装有一个气液分离器。采用总控制器来控制模块化组合制冷装置的总电路,采用微处理控制器来控制每个模块单元的电路。本专利技术基于一种新型的压缩机组和热交换器的应用,这种新型的制冷压缩机组可以通过传感器提供的工作参数来控制冷冻/冷却介质阀门装置的开度,或通过传感器提供的工作参数来改变输入电源的工作频率,以调整电动机的运行转速,来调节该组合制冷装置的输出制冷容量。这种压缩机组不同于传统的压缩机组,由于采用了磁悬浮技术的轴承,因此,不需要传统的润滑油以及相应的循环系统和冷却系统,也不会因为润滑油的存在而污染热交换器,影响传热效率。无油式的压缩机使得采用满液式蒸发器变得更加容易和简单。此外,压缩机组自身集成了数字电路的控制条件,可不必依赖于外部的控制系统,而能够对压缩机的运行状态进行实时监控和调整,并可使各制冷模块单元均衡工作。采用的热交换器是一种具有满液蒸发功能的板式热交换器;在各种类型的蒸发器中,满液式蒸发是一种非常高效率的传热过程,被冷却的介质流道沉浸在液体的制冷剂中,因此可以实现非常小的传热温差;本专利技术采用的这种新型的热交换器正是结合了满液式蒸发的工作机理和板式热交换器紧凑的结构,更配以经济器,使之成为一种更加高效的热交装置。综上所述,本专利技术通过对以上新技术的应用,并结合了变频控制技术对冷冻和冷却介质的循环流量进行控制,不仅能够通过控制输入电源的工作频率来改变制冷模块单元的制冷输出,同时也可以使冷冻和冷却介质的工作流量与所需要的制冷容量相一致,在压缩机组或制冷机组低负荷运行时,减少水泵或风机的运行功率,最终达到减少空调系统耗电量和提高控制水平,使控制更加方便。附图说明图1为本专利技术的模块单元的工作原理图,图2为本专利技术的模块单元的安装图,图3为本专利技术中的模块单元的控制原理框图,图4为本专利技术的组合制冷装置的控制原理框图,图5为组合制冷装置的传感系统安装示意图。图中代号说明1压缩机组 1A电动机 1B压缩机 2气液分离器 3电气控制箱4蒸发器(满液蒸发式板式热交换器) 41蒸发器芯体 42蒸发器壳体5冷冻介质排出汇集管 6冷冻介质流量调节阀7冷冻介质进入汇集管 8节流膨胀装置 9干燥过滤器10冷凝器 11冷却介质流量调节阀 12冷却介质排出汇集管13冷却介质进入汇集管 14经济器 14A换热管 15膨胀阀18压缩机微处理控制器 19冷冻介质温度传感器20冷冻介质机组侧供回压差传感器 21冷冻介质负荷侧供回压差传感器22冷却介质机组侧供回压差传感器 23冷冻介质输送泵变频调节器24冷却介质输送泵变频调节器 25总控制器 26吸气压力传感器 27排气压力传感器 28磁轴承传感器实施例本专利技术为由多个制冷模块单元(以下简称模块单元)组成的模块化组合制冷装置(以下简称组合制冷装置),如图1、2为一个制冷模块单元的工作原理图,每个模块单元具有一个包括制冷压缩机组1、蒸发器4、冷凝器10的制冷回路;每个模块单元都有供冷冻介质流体进入和排出汇集管道7、5,各汇集管道分别和蒸发器4的介质流体进入和排出口相连,成为冷冻介质流体的循环通道;当多个模块单元组合时,这些汇集管道依次相连,成为组合制冷装置内冷冻介质流体的公共通道,而每个模块单元的蒸发器4则分别并联在这个公共通道上,在冷冻介质进入汇集管道7与蒸发器4的接口之间,安装了可以比例积分调节的冷冻介质流量调节阀6(例如danfoss公司制造的电动蝶阀)。当压缩机组1的输出制冷参数发生变化时,流量调节阀6同时调节阀门的开启度,以调节蒸发器冷冻介质流体的流量,使工作流量与压缩机输出制冷量的变化相适应;每个模块单元均具有供冷却介质流体进入和排出汇集管道13、12,各汇集管道分别和冷凝器10的冷却介质流体进入/排出口相连,成为冷却介质流体的公共通道;当多个制冷模块单元组合时,这些汇集管道依次相连,成为组合制冷装置内冷却介质流体的公共通道,本文档来自技高网...

【技术保护点】
可调节工作容量的模块化组合制冷装置,它由多个制冷模块单元组成,每个模块单元具有一个或一个以上的包括制冷压缩机组(1)、蒸发器(4)、冷凝器(10)的制冷回路;其特征在于:在所述的蒸发器(4)的冷冻介质进入/排出接口处、在冷凝器(10 )的进入/排出接口处,至少其中的一个接口处,安装了冷冻、冷却介质流量调节阀;所采用的制冷压缩机组(1)包括调频电动机(1A)和带有磁悬浮轴承的压缩机(1B)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵宁凡
申请(专利权)人:广州番禺速能冷暖设备有限公司
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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