CN103673367A - 一种强制循环载冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强制循环冷却系统，包括有内循环系统、外循环系统和低温循环容器；所述内循环系统包括低温循环容器出液口依次通过电磁阀、内循环屏蔽泵、单向阀、中间换热器、高温机组、低温机组、截止阀与低温循环容器中的淋激喷头连接；所述外循环系统包括低温循环容器出液口依次通过电磁阀、外循环屏蔽泵、单向阀、风冷蒸发器、气液分离器、截止阀与低温循环容器进气口连接。本发明实现环境温度在+60℃至-55℃工况跨度下的各种温度区间的调节，实现了远程低温供液系统的无油循环，适用于室内侧温度150℃以上的特殊场合，工质充注量大幅减少，避免膨胀容器体积过大，有效降低系统成本，提高了制冷运转可靠性高、安全性高。

Description

一种强制循环载冷系统

 

技术领域

本发明涉及一种空调技术领域，具体涉及一种强制循环载冷系统。

 

背景技术

目前应用于各种高低温环境模拟实验室的制冷设备绝大多数为双级压缩制冷机组或复叠式制冷机组。采用直接蒸发形式的双级机或复叠机受到条件限制，无法应用于某些特殊场合，例如制冷机组和蒸发末端之间距离较远的场合。采用直接蒸发的形式则会导致系统回油困难，制冷剂和润滑油的在低温环境下相容性下降，且工质充注量增多也会大大增加系统膨胀容器的体积，增加了机组的安全隐患。在制冷空间同时兼顾高温场合，环境高温可能达到或超过150℃，低温级润滑油可能碳化并污染制冷剂，损害压缩机等设备，更不适合采用直接蒸发的形式。

常规的载冷剂如盐水，防冻液无法应用于-70℃的低温工况，而目前大量采用的导热油、冰河冷媒等适用于低温的载冷剂,由于其粘度和导热能的限制，造成机组的配置成本高，大大增加的项目的投入成本，不利于低温复叠技术的应用和推广。

 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种强制循环载冷系统，用于解决用户侧温度高低温跨度大、冷量输送距离远等各种特殊场合，具有节能、环保等特点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种强制循环载冷系统，包括内循环系统、低温循环容器和外循环系统依次相连；

所述低温循环容器包括淋激喷头、液相区A和气相区B。

所述内循环系统包括顺次连接低温循环容器、电磁阀、内循环屏蔽泵、单向阀、中间换热器、高温机组、低温机组、截止阀；所述低温循环容器的出液口通过第一电磁阀与内循环屏蔽泵进液口连接；所述内循环屏蔽泵出液口分别与第一中间换热器支路、第二中间换热器支路进液口连接，中间设有共用的第一单向阀，内循环屏蔽泵进液口与第一中间换热器支路出液口、第二中间换热器支路出液口中间分别设有第二电磁阀、第三电磁阀；所述第一中间换热器与高温机组连接，第一中间换热器支路出液口与低温循环容器中的淋激喷头进液口连接，中间设有第三单项阀；所述第二中间换热器与低温机组连接，第二中间换热器支路出液口与低温循环容器中的淋激喷头进液口连接，中间设有第二单向阀，所述第一中间换热器支路、第二中间换热器支路与低温循环容器中间设有共用的第一截止阀。

所述外循环系统包括依次连接低温循环容器、电磁阀、外循环屏蔽泵、单向阀、蒸发器、蒸发风机、气液分离器、截止阀；所述低温循环容器的出液口通过第四电磁阀与外循环屏蔽泵进液口连接；所述外循环屏蔽泵出液口与风冷蒸发器进液口连接，中间设有第四单向阀5-4；所述风冷蒸发器出液口与气液分离器进液口连接；所述气液分离器出液口与低温循环容器进液口连接，中间设有第二截止阀。

所述蒸发风机通过运转送风将冷量输送至室内侧。

本发明的有益效果：

1）本发明通过系统中的高温机组、低温机组的独立工作实现环境温度在+60℃至-55℃工况跨度下的各种温度区间的调节；

2）本发明通过系统运行产生冷量再通过蒸发风机将冷量输送至室内侧，实现了远程低温供液系统的无油循环，相对于直接蒸发系统来说，不存在由于环境温度低导致油凝结堵塞以及高温时油碳化污染等各种潜在危害；

3）本发明内循环屏蔽泵和外循环屏蔽泵可通过对流量的调节实现对系统能量调节的简单控制；

4）本发明通过系统与室内侧分离，大幅减少了高温机组、低温机组的工质充注量，避免了复叠系统中因为低温工质充注量大而导致的膨胀容器体积过大的情况；

5）本发明通过低温循环容器可有效调节因为局部高温而导致的管路压力升高。本系统与室内侧分离，不会高温下润滑出现油变质情况，因此本系统适用于室内侧温度150℃以上的特殊场合；

6）本发明减小了配置容量，有效降低系统成本；

7）本发明原理简单，制冷运转可靠性高，安全性高。

 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

 

具体实施方式

如图1所示，强制循环载冷系统，包括一种强制循环载冷装置，包括内循环系统、外循环系统和低温循环容器。

所述低温循环容器1包括淋激喷头2、液相区A和气相区B。

内循环系统包括顺次连接低温循环容器、电磁阀、内循环屏蔽泵、单向阀、中间换热器、高温机组、低温机组、截止阀；低温循环容器1的出液口通过第一电磁阀3-1与内循环屏蔽泵4-1进液口连接，低温循环容器1液相区A的载冷剂通过第一电磁阀3-1，内循环屏蔽泵4-1延迟数秒后开启，通过第一电磁阀3-1和内循环屏蔽泵4-1实现载冷剂流量控制；内循环屏蔽泵4-1出液口分别与第一中间换热器6-1支路、第二中间换热器6-2支路进液口连接，中间设有共用的第一单向阀5-1，内循环屏蔽泵4-1出液口与第一中间换热器6-1支路、第二中间换热器6-2支路出液口中间分别设有第二电磁阀3-2、第三电磁阀3-3；第一中间换热器6-1与高温机组7-1连接，第一中间换热器6-1支路出液口与低温循环容器1进液口连接，中间设有第三单项阀5-3；第二中间换热器6-2与低温机组7-2连接，第二中间换热器6-2支路出液口与低温循环容器1进液口连接，中间设有第二单向阀5-2，通过第一中间换热器6-1、高温机组7-1和第二中间换热器6-2、低温机组7-2实现载冷剂冷却。当室内侧环境温度在-20℃至+60℃时，高温机组7-1开启，第二电磁阀3-2开启、第三单向阀5-3开启，低温机组7-2停止工作，第三电磁阀3-3关闭、第二单向阀5-2关闭。当室内侧环境温度在（-55℃至-20℃）时，低温机组7-2开启，第三电磁阀3-3开启、第二单向阀5-2开启，高温机组7-2停止工作，第二电磁阀3-2关闭、第三单向阀5-3关闭；第一中间换热器6-1支路、第二中间换热器6-2支路与低温循环容器1中间设有共用的第一截止阀8-1。第一截止阀8-1出液口与淋激喷头2连接，淋激喷头2将载冷剂形成低温喷雾对进入低温循环容器1的气态载冷剂进行喷淋冷却。

外循环系统包括依次连接低温循环容器、电磁阀、外循环屏蔽泵、单向阀、蒸发器、蒸发风机、气液分离器、截止阀；低温循环容器1的出液口通过第四电磁阀3-4与外循环屏蔽泵4-2进液口连接，通过第四电磁阀3-4控制载冷剂流量；外循环屏蔽泵4-2出液口与风冷蒸发器11进液口连接，中间设有第四单向阀5-4，通过外循环屏蔽泵4-2实现将低温载冷剂输送至风冷蒸发器11，通过第四单向阀5-4防止载冷剂回流；风冷蒸发器11出液口与气液分离器9进液口连接，载冷剂通过风冷蒸发器11气化后，再通过气液分离器9进行气液分离，防止有液态载冷剂；气液分离器9出气口与低温循环容器1进气口连接，中间设有第二截止阀8-2，通过气液分离器9的气态载冷剂进入低温循环容器1。

气液分离器9中带有液位报警系统，通过对系统回气待液量的监控，来辅助外循环系统的工质流量。

第二截止阀8-2设为常开，用于系统维修。

所述蒸发风机10设置在风冷蒸发器11一侧通过运转送风将冷量输送至室内侧。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明保护范围内。

Claims (6)

1.一种强制循环载冷系统，包括风冷蒸发器、蒸发风机，其特征在于：所述低温循环容器出液口与内循环屏蔽泵进液口连接，内循环屏蔽泵出液口与第一中间换热器进液口连接，第一中间换热器与高温机组连接，内循环屏蔽泵出液口与第二中间换热器进液口连接，第二中间换热器与低温机组连接，第一中间换热器出液口、第二中间换热器出液口与低温循环容器进液口连接；所述低温循环容器出液口与外循环屏蔽泵进液口连接，外循环屏蔽泵出液口与风冷蒸发器进液口连接，风冷蒸发器出气口与气液分离器进气口连接，气液分离器出气口与低温循环容器进气口连接。

2.根据权利要求1所述的一种强制循环载冷系统，其特征在于：所述内循环屏蔽泵与第一中间换热器、第二中间换热器之间均设有电磁阀。

3.根据权利要求1所述的一种强制循环载冷系统，其特征在于：所述第一中间换热器、第二中间换热器与低温循环容器之间均设有单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种强制循环载冷系统，其特征在于：所述蒸发风机设置于风冷蒸发器的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种强制循环载冷系统，其特征在于：所述气液分离器设置于风冷蒸发器与低温循环容器之间。

6.根据权利要求1所述的一种强制循环载冷系统，其特征在于：所述低温循环容器内设有淋激喷头。

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