CN103291508B - 一种低硫油冷却装置及其冷却压缩机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低硫油冷却装置及其冷却压缩机组，冷却压缩机组包括压缩机、冷凝器、节流元件及蒸发器，蒸发器具有冷媒入口、冷媒出口、冷却水入口和冷却水出口，蒸发器的冷媒出口通过管路与压缩机的进气端连接，冷却压缩机组还包括两端分别与压缩机的排气端和蒸发器的冷媒入口连通的热气旁通支路、温度传感器以及与温度传感器连接的PLC控制器，热气旁通支路上依次设置有截止阀、电磁阀、能量调节阀以及液气混合器，其中能量调节阀还通过管道与压缩机的进气端连接，电磁阀与PLC控制器连接。本发明的压缩机在低负荷条件下不会因为低压保护而停机，压缩机能够连续运转，保证低硫油及时冷却。
Description
技术领域
本发明涉及一种主要用于船舶柴油机供油系统的低硫油冷却装置，特别涉及低硫油冷却装置的冷却压缩机组。
背景技术
低硫油冷却装置是用于降低硫燃油的温度和粘度从而使低硫燃油满足船舶柴油机供油要求的装置。现有技术中，例如中国发明专利CN 201896681U所公开的低硫油冷却装置主要包括冷却压缩机组、冷冻水循环模块和水油换热系统三大部分，其中，冷却压缩机组制取冷媒水后，由冷媒水循环模块将冷媒水输送到水油换热系统中，从而实现冷媒水对水油换热系统中油的冷却。冷却压缩机组一般由压缩机、冷凝器、节流元件、第一换热器以及连接管路组成，压缩机通过管路连接冷凝器，冷凝器通过管路与节流元件连接第一换热器，第一换热器通过管路连接压缩机。现有技术中，为了实现压缩机的能量调节从而节省能源，通常采用压力开关来控制，但此种控制方式受压缩机的限制，一般4缸以上的半封闭活塞压缩机才能实现50%以上的能调且调节级数较少，所以当实际负荷需求较低时，压缩机很可能由于能量调节后制冷量仍大于实际所需而导致低压过低而保护停机，最终将会造成机组在低负荷需求下频繁启停，不利于压缩机的使用寿命；并且再次开启压缩机会因为压缩机自我保护，需要等待一段时间才能实现再次开启，造成不能及时冷却油而引起一系列的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术低硫油冷却装置的压缩机容易停机的不足，提供一种改进的低硫油冷却装置。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种低硫油冷却装置，包括冷却压缩机组、冷冻水循环模块和水油换热系统，所述冷却压缩机组包括压缩机、冷凝器、节流元件及蒸发器，压缩机通过管路连接冷凝器，冷凝器通过管路和节流元件连接蒸发器，蒸发器具有冷媒入口、冷媒出口、冷却水入口和冷却水出口，蒸发器的冷媒出口通过管路与压缩机的进气端连接，特别是，所述的冷却压缩机组还包括两端分别与压缩机的排气端和蒸发器的冷媒入口连通的热气旁通支路、用于检测从蒸发器的冷却水出口排出的冷却水的温度的温度传感器以及与温度传感器连接的PLC控制器，热气旁通支路上自其与压缩机的排气端相连的一端向着另一端的方向依次设置有截止阀、电磁阀、能量调节阀以及液气混合器，其中能量调节阀还通过管道与压缩机的进气端连接，电磁阀与PLC控制器连接，所述PLC控制器用于接收所述温度传感器的温度信号并在温度达到设定值时控制电磁阀开启。
优选地，所述的压缩机为半封闭活塞式压缩机。
优选地，所述的蒸发器为板式蒸发器。
根据本发明的一个具体方面，所述的节流元件为膨胀阀。
根据本发明的又一具体方面，所述的节流元件通过管道与液气混合器连接，液气混合器通过管道与蒸发器的冷媒入口连接。
优选地，所述PLC控制器在所述冷却水的温度降低至6℃以下时，控制所述电磁阀开启。根据发明人的大量实验研究，在蒸发器中排出的冷却水的温度低于6℃时，如果不进行及时的能量调节，则压缩机容易出现低压保护而停机，因此，将温度设定值设为6℃，即能有效避免压缩机停机又使得进行不必要的调节而浪费能源。
本发明采取的又一技术方案是：一种冷却压缩机组，其具有如上述所述的结构。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明的低硫油冷却装置在运行过程中，在蒸发器冷却水出口的温度达到至设定值时，PLC控制器就会控制电磁阀的开启，使其与能量调节阀一起实现压缩机的能量调节，这种能量调节方式与传统的压力开关调节能量的方式相比更为科学、实时和准确，更关键的是本发明对能量的调节尺度大，可保证压缩机在低负荷条件下不会因为低压保护而停机，避免了压缩机的频繁开启，保证了压缩机的连续运转和低硫油及时的冷却，有效的提高了产品的使用寿命。此外，本发明结构简单、设置方便。
附图说明
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明：
图1为根据本发明的冷却压缩机组的结构原理示意图；
其中：1、压缩机；2、冷凝器；3、膨胀阀；4、蒸发器；40、冷媒入口；41、冷媒出口；42、冷却水入口；43、冷却水出口；5、热气旁通支路；6、截止阀；7、电磁阀；8、能量调节阀；9、液气混合器；10、温度传感器。
具体实施方式
本实施例提供一种改进的低硫油冷却装置，其主要包括冷却压缩机组、冷冻水循环模块和水油换热系统。本发明主要涉及对冷却压缩机组的改进，冷冻水循环模块和水油换热系统可参照已有技术实施，在此不做详细说明。
本例中，冷却压缩机组包括压缩机1，冷凝器2，膨胀阀3，蒸发器4，热气旁通支路5，设置在热气旁通支路5上的截止阀6、电磁阀7、能量调节阀8（丹弗斯的CPCE能量调节阀）、液气混合器9，温度传感器10以及PLC控制器（图中未显示）。压缩机1的排气端通过管路连接冷凝器2，冷凝器2通过管路和膨胀阀3与液气混合器9连接。蒸发器4具有冷媒入口40、冷媒出口41、冷却水入口42和冷却水出口43，其中液气混合器9与冷媒入口40通过管路连接，冷媒出口41通过管路与压缩机1的进气端连接，冷却水入口42则与低硫油冷却装置的冷冻水循环模块连接，冷去水出口43通过管路与水油换热系统连接，其中温度传感器10设置在冷去水出口43的管道处，用于实时检测从冷却水出口排出的冷却水的温度。温度传感器10和电磁阀7还与PLC控制器连接，其中温度传感器10将检测到的温度信号传给PLC控制器，而PLC控制器则根据采集到的温度来实时控制压缩机的加载与卸载。当处于低负荷的条件下时（优选冷却水水温降到6℃以下时），PLC控制器输出电信号控制电磁阀7的开启，能量调节阀8根据从压缩机1进气端返回的压力实时调节热气喷射量，把一部分的高温高压的气体通过液气混合器9直接旁通到蒸发器4的冷媒入口处（使这一部分的高温高压的气体不通经过冷凝器2冷凝而直接进入蒸发器4换热），保证压缩机1在低负荷条件下不会因为压力过低而保护停机。
如上所述，本发明装置对压缩机的能量调节方式更科学、实时和准确，更关键的是对能量的调节尺度大，可保证压缩机在低负荷条件下不会因为低压保护而停机，避免了压缩机的频繁开启，保证了压缩机的连续运转和低硫油及时的冷却，有效的提高了产品的使用寿命。此外，本发明结构简单、设置方便。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围。
Claims (6)
1. 一种低硫油冷却装置，包括冷却压缩机组、冷冻水循环模块和水油换热系统，所述冷却压缩机组包括压缩机、冷凝器、节流元件及蒸发器，所述的压缩机通过管路连接所述冷凝器，所述冷凝器通过管路和所述节流元件连接所述蒸发器，所述蒸发器具有冷媒入口、冷媒出口、冷却水入口和冷却水出口，所述蒸发器的冷媒出口通过管路与所述压缩机的进气端连接，其特征在于：所述的冷却压缩机组还包括两端分别与所述的压缩机的排气端和所述的蒸发器的冷媒入口连通的热气旁通支路、用于检测从所述蒸发器的冷却水出口排出的冷却水的温度的温度传感器以及与所述温度传感器连接的PLC控制器，所述热气旁通支路上自其与压缩机的排气端相连的一端向着另一端的方向依次设置有截止阀、电磁阀、能量调节阀以及液气混合器，其中所述能量调节阀还通过管道与所述压缩机的进气端连接，所述电磁阀与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器用于接收所述温度传感器的温度信号并在温度达到设定值时控制所述电磁阀开启，所述的温度达到设定值为所述冷却水的温度降低至6℃以下，所述液气混合器与所述的蒸发器的冷媒入口连通，所述的节流元件通过管道与所述液气混合器连接，所述液气混合器通过管道与所述的蒸发器的冷媒入口连接。
2. 根据权利要求1所述的低硫油冷却装置，其特征在于：所述的压缩机为半封闭活塞式压缩机。
3. 根据权利要求1所述的低硫油冷却装置，其特征在于：所述的蒸发器为板式蒸发器。
4. 根据权利要求1所述的低硫油冷却装置，其特征在于：所述的节流元件为膨胀阀。
5. 一种冷却压缩机组，包括压缩机、冷凝器、节流元件及蒸发器，所述的压缩机通过管路连接所述冷凝器，所述冷凝器通过管路和所述节流元件连接所述蒸发器，所述蒸发器具有冷媒入口、冷媒出口、冷却水入口和冷却水出口，所述蒸发器的冷媒出口通过管路与所述压缩机的进气端连接，其特征在于：所述的冷却压缩机组还包括两端分别与所述的压缩机的排气端和所述的蒸发器的冷媒入口连通的热气旁通支路、用于检测从所述蒸发器的冷却水出口排出的冷却水的温度的温度传感器以及与所述温度传感器连接的PLC控制器，所述热气旁通支路上自其与压缩机的排气端相连的一端向着另一端的方向依次设置有截止阀、电磁阀、能量调节阀以及液气混合器，其中所述能量调节阀还通过管道与所述压缩机的进气端连接，所述电磁阀与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器用于接收所述温度传感器的温度信号并在温度降低至6℃以下时，控制所述电磁阀开启，所述液气混合器与所述的蒸发器的冷媒入口连通，所述的节流元件通过管道与所述液气混合器连接，所述液气混合器通过管道与所述的蒸发器的冷媒入口连接。
6. 根据权利要求5所述的冷却压缩机组，其特征在于：所述的压缩机为半封闭活塞式压缩机，所述的蒸发器为板式蒸发器，所述的节流元件为膨胀阀。
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