CN102003822B - 一种风冷冷水机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷设备技术领域，特别是一种风冷冷水机组及其控制方法，一种风冷冷水机组，所述冷水机组的压缩机和储液器之间设有冷凝模块，冷凝模块包括一个或多个第一类冷凝子模块和一个或多个第二类冷凝子模块，每个第二类冷凝子模块包括依次连接的第二类冷凝器和冷凝器电磁阀，第二类冷凝子模块还设置有用于控制冷凝器电磁阀通断的冷凝器压力控制器，冷凝器压力控制器一端与压缩机排气口连接，另一端与冷凝器电磁阀的控制端连接，控制冷凝器电磁阀的通断。本发明机组运行后，通过压力控制器对进气电磁阀开关控制和风机启停控制，实现换热面积的和冷却风量的分级供给，从而使得系统压力稳定于合理范围，确保机组正常运行。

Description

一种风冷冷水机组及其控制方法

技术领域

    本发明涉及制冷设备技术领域，特别是一种风冷冷水机组及其控制方法。

背景技术

风冷冷水机组是广泛应用于工业领域的冷却设备，而工业性质的冷量需求往往具有全年性的特点，但在北方冬季环境温度很低时，制冷系统无法形成有效的压差，甚至出现蒸发温度高于冷凝温度的压力倒挂现象，机组会无法启动加载和正常运行，从而制约了风冷机组使用范围。

发明内容

本发明的第一个发明目的在于提供一种风冷冷水机组，以解决现有技术冷水机组在寒冷的温度下无法形成有效压差导致机组无法正常运行的技术问题。

为了实现本发明的第一个发明目的，采用的技术方案如下：

一种风冷冷水机组，所述冷水机组包括依次连接的压缩机、冷凝模块、储液器、膨胀阀和蒸发器，蒸发器与压缩机连接形成循环回路，所述压缩机和储液器之间设有冷凝模块，冷凝模块包括一个或多个第一类冷凝子模块和一个或多个第二类冷凝子模块，每个第一类冷凝子模块包括第一类冷凝器，第一类冷凝器一端与储液器连接，另一端与与蒸发器连接，每个第二类冷凝子模块包括依次连接的第二类冷凝器和冷凝器电磁阀，第二类冷凝器一端与储液器连接，另一端通过冷凝器电磁阀与蒸发器连接，第二类冷凝子模块还设置有用于控制冷凝器电磁阀通断的冷凝器压力控制器，冷凝器压力控制器一端与压缩机排气口连接，另一端与冷凝器电磁阀的控制端连接，控制冷凝器电磁阀的通断。

作为一种优选方案，所述冷凝子模块还包括风机压力控制器和风机，风机控制器一端与压缩机排气口连接，另一端与风机连接，控制风机的启动。

作为进一步的优选方案，所述压缩机的进出油口串接有油泵，油泵还接有用于控制油泵启动或停止的油泵压力控制器，油泵压力控制器的控制输出端与油泵连接，而信号输入端与压缩机进出口连接。

作为再进一步的优选方案，所述压缩机的进出油口并接有同向单向阀。

作为一种优选方案，蒸发器与压缩机排气口之间还设有旁通电磁阀以及用于控制旁通电磁阀启动或停止的旁通压力控制器，旁通压力控制器的输入端与压缩机低压端连接，输出端控制旁通电磁阀的通断，旁通电磁阀一端与蒸发器连接，另一端与第一类冷凝子模块连接。

本发明的第二个发明目的在于提供一种风冷冷水机组控制方法，以应用本发明的第一个发明目的所提供的风冷冷水机组。

为了实现本发明的第二个发明目的，采用的技术方案如下：

一种风冷冷水机组控制方法，所述方法包括：

启动冷水机组时，通过连接在压缩机排气口和油泵之间的油泵压力控制器检测压缩机的高低压力差，如果压缩机的高低压力差低于预先设定的开机阈值，则油泵压力控制器控制油泵启动。

作为一种优选方案，所述方法还包括：

当冷水机组运行后，通过连接在压缩机排气口和蒸发器之间的旁通压力控制器检测压缩机的高低压力差，如果压缩机的低压低于预先设定的低压阈值，则旁通压力控制器控制蒸发器启动。

作为进一步的优选方案，所述冷水机组包括第一冷凝子模块和第二冷凝子模块，第一冷凝子模块包括依次连接的第一风机控制器和第一风机，第二冷凝子模块包括第二风机控制器和第二风机，所述方法还包括：

当压缩机排气口输出的冷凝压力低于第一风机低压阈值时，通过第一风机压力控制器控制第一风机停止，如果冷凝压力高于第一风机高压阈值时，通过第一风机压力控制器控制第一风机启动；

当压缩机排气口输出的冷凝压力低于第二风机低压阈值时，通过第二风机压力控制器控制第二风机停止，如果冷凝压力高于第二风机高压阈值时，通过第二风机压力控制器控制第二风机启动；

第一风机低压阈值高于或等于第二风机低压阈值，第一风机高压阈值高于或等于第二风机高压阈值。

作为再进一步的优选方案，第一冷凝子模块还包括依次连接的第一冷凝器、第一冷凝器电磁阀、第一冷凝器压力控制器，第二冷凝子模块包括第二冷凝器、第二冷凝器电磁阀、第二冷凝器压力控制器，所述方法还包括：

当压缩机排气口输出的冷凝压力低于第一冷凝器低压阈值时，通过第一冷凝器压力控制器控制第一冷凝器电磁阀停止，如果冷凝压力高于第一冷凝器高压阈值时，通过第一冷凝器压力控制器控制第一冷凝器电磁阀启动；

当压缩机排气口输出的冷凝压力低于第二冷凝器低压阈值时，通过第二冷凝器压力控制器控制第二冷凝器电磁阀停止，如果冷凝压力高于第二冷凝器高压阈值时，通过第二冷凝器压力控制器控制第二冷凝器电磁阀启动；

第一冷凝器低压阈值高于或等于第二冷凝器低压阈值，第一冷凝器高压阈值高于或等于第二冷凝器高压阈值。

本发明相对现有技术本具有以下特点：

1、延伸了风冷机组的使用范围。当环境温度很低时，室外的风冷冷水机组冷凝压力非常低，机组不能正常运行。本案通过外置油泵供油保证压缩机所需的加载油压，使得机组能正常启动及加载；机组运行后，通过压力控制器对进气电磁阀开关控制和风机启停控制，实现换热面积的和冷却风量的分级供给，从而使得系统压力稳定于合理范围，确保机组正常运行。依据本案，风冷冷水机组可应用中国北方的华北及西北地区等缺水而冬季又寒冷的地区。

2、可实现机组的自动化控制。本案所涉及的油泵、电磁阀和压力控制器等部件可完全实现自动控制，无需人工进行系统切换。

3、克服水冷系统冬季冰冻隐患。水冷冷水机组的冷却系统配安装在室外，当冬季使用时，时刻要注意冷却系统的结冰隐患，而风冷机组由于采用控制冷却，完全没有这个问题。

附图说明

图1为本发明实施例的风冷冷水机组系统图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，系统主要由以下部件构成：压缩机（1）、翅片式冷凝模块、储液器（3）、膨胀阀（4）、蒸发器（5）、风机（9）、油泵（7）、电磁阀（8）、压力控制器（10、11、12）。压缩机、翅片式冷凝模块、储液器、膨胀阀和蒸发器依次连接形成制冷系统；在压缩机的进出油口设有油泵（7），并在油泵前后并接一同向单项阀，而压缩机进出口间设有压差控制器(12)，油泵的启停由压差控制器控制；而翅片式冷凝模块根据需要分为几组（2-1、2-2、2-3），在每组翅片的进气口处设有进气电磁阀（8-1、8-2），每组风机（9-1、9-2、9-3）和每个进气电磁阀都设与之对应的压力控制器（10-1、10-2、10-3和10-4、10-5），风机和进气电磁阀由各自对应的压力控制器控制；在压缩机排气口和蒸发器进气口间设有旁通电磁阀(8-3)，在压缩机吸气管上设有压力控制器（11），旁通电磁阀的开关由压力控制器（11）控制。

工业用风冷冷水机组在冬季也要向生产线提供冷量的，但是由于室外的环境温度很低（如：-20℃），而室内的冷却水相对较高（如：7℃），此时往往出现蒸发压力高于冷凝压力的情况。

1、本案的风冷系统开机时会根据压差控制器的信号来启动油泵，当高低压差低于设定值（如：4kg/c㎡）时，系统同时启动压缩机和油泵，经过油泵加压后的高压油可用于压缩机的加载及润滑。

2、在系统刚运行阶段，系统的压力还没法快速建立，使得低压可能很低于系统的低压保护值（如：低于2 kg/c㎡），系统将触发旁通电磁阀，旁通部分压力到蒸发器，从而提升系统低压。

3、机组启动后，由于冷却效果太好，冷凝压力会很低；当冷凝压力低于控制风机的压力控制器设定值时，系统会根据设定值的不同而逐一停用冷凝风机。而风量的减少使得冷凝压力得以上升，直到冷凝压力稳定在设定值上。

4、在停用风机的同时，较低的冷凝压力也会触发控制进气电磁阀，系统会根据设定值的不同逐步关闭进气电磁阀，从而分级减少系统的换热面积，而风量的减少使得冷凝压力得以上升，直到冷凝压力稳定在设定值上。

通过分级减少系统风量和换热面积，系统的压力会慢慢提升，直到系统在莫一允许的压力下恒定，从而保证系统安全稳定运行。

以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种风冷冷水机组，其特征在于，所述冷水机组包括依次连接的压缩机(1)、冷凝模块、储液器(3)、膨胀阀(4)和蒸发器(5)，蒸发器(5)与压缩机(1)连接形成循环回路，所述压缩机(1)和储液器(3)之间设有冷凝模块，冷凝模块包括一个或多个第一类冷凝子模块和一个或多个第二类冷凝子模块，每个第一类冷凝子模块包括第一类冷凝器，第一类冷凝器一端与储液器(3)连接，另一端与与蒸发器(5)连接，每个第二类冷凝子模块包括依次连接的第二类冷凝器和冷凝器电磁阀，第二类冷凝器一端与储液器(3)连接，另一端通过冷凝器电磁阀与蒸发器(5)连接，第二类冷凝子模块还设置有用于控制冷凝器电磁阀通断的冷凝器压力控制器，冷凝器压力控制器一端与压缩机(1)排气口连接，另一端与冷凝器电磁阀的控制端连接，控制冷凝器电磁阀的通断。

2.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述冷凝子模块还包括风机压力控制器和风机，该风机压力控制器一端与压缩机(1)排气口连接，另一端与风机连接，控制风机的启动。

3.根据权利要求1或2所述的冷水机组，其特征在于，所述压缩机(1)的进出油口串接有油泵(7)，油泵(7)还接有用于控制油泵启动或停止的油泵压力控制器(12)，油泵压力控制器的控制输出端与油泵连接，而信号输入端与压缩机(1)进出口连接。

4.根据权利要求3所述的冷水机组，其特征在于，所述压缩机(1)的进出油口并接有同向单向阀。

5.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，蒸发器(5)与压缩机(1)排气口之间还设有旁通电磁阀以及用于控制旁通电磁阀启动或停止的旁通压力控制器，旁通压力控制器的输入端与压缩机(1)低压端连接，输出端控制旁通电磁阀的通断，旁通电磁阀一端与蒸发器连接，另一端与第一类冷凝子模块连接。

6.一种根据权利要求1所述风冷冷水机组的控制方法，该方法包括：

启动冷水机组时，通过设置在压缩机进出口间的油泵压力控制器，使油泵的启停由油泵压力控制器控制，如果压缩机的高低压力差低于预先设定的开机阈值，则油泵压力控制器控制油泵启动。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当冷水机组运行后，通过连接在压缩机排气口和蒸发器进气口之间的旁通电磁阀及设在压缩机吸气管上控制旁通电磁阀开关的旁通压力控制器对压力进行控制，如压缩机吸气口处的低压低于系统的低压保护值，系统将触发旁通电磁阀，旁通部分压力到蒸发器。

8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述冷水机组中的第二类冷凝子模块包括第一冷凝子模块和第二冷凝子模块，第一冷凝子模块包括依次连接的第一风机压力控制器和第一风机，第二冷凝子模块包括第二风机压力控制器和第二风机，所述方法还包括：

当压缩机排气口输出的冷凝压力低于第一风机低压阈值时，通过第一风机压力控制器控制第一风机停止，如果冷凝压力高于第一风机高压阈值时，通过第一风机压力控制器控制第一风机启动；

当压缩机排气口输出的冷凝压力低于第二风机低压阈值时，通过第二风机压力控制器控制第二风机停止，如果冷凝压力高于第二风机高压阈值时，通过第二风机压力控制器控制第二风机启动；

第一风机低压阈值高于或等于第二风机低压阈值，第一风机高压阈值高于或等于第二风机高压阈值。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，第一冷凝子模块还包括依次连接的第一冷凝器、第一冷凝器电磁阀、第一冷凝器压力控制器，第二冷凝子模块包括第二冷凝器、第二冷凝器电磁阀、第二冷凝器压力控制器，所述方法还包括：

当压缩机排气口输出的冷凝压力低于第一冷凝器低压阈值时，通过第一冷凝器压力控制器控制第一冷凝器电磁阀停止，如果冷凝压力高于第一冷凝器高压阈值时，通过第一冷凝器压力控制器控制第一冷凝器电磁阀启动；

当压缩机排气口输出的冷凝压力低于第二冷凝器低压阈值时，通过第二冷凝器压力控制器控制第二冷凝器电磁阀停止，如果冷凝压力高于第二冷凝器高压阈值时，通过第二冷凝器压力控制器控制第二冷凝器电磁阀启动；

第一冷凝器低压阈值高于或等于第二冷凝器低压阈值，第一冷凝器高压阈值高于或等于第二冷凝器高压阈值。

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