CN104215017A - 冷库热氟化霜器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷库热氟化霜器，包括：第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀；所述第二控制阀的D端与高压液管连接，C端与膨胀阀的J端连接，膨胀阀的I端与蒸发器的入口连接；所述第四控制阀的G端与蒸发器出口连接，H端与回气管连接；所述第一控制阀的B端与高压气管连接，A端与蒸发器的一端连接；所述第三控制阀的E端与蒸发器的另一端连接，F端与高压液管连接。本发明将压缩机产生的热能用于除霜，减少了化霜的能耗，降低了能源的消耗；同时在化霜时，将高压气体被冷凝为后续的蒸发器制冷提供制冷剂，进一步节约了能耗；再则除霜是从内而外，除霜速度快。

Description

冷库热氟化霜器

技术领域

本发明涉及一种冷库中的化霜系统，特别是一种冷库热氟化霜器及其采用该冷库热氟化霜器的冷库系统。

背景技术

现在冷库越来越大，冷库中蒸发器越来越多，往往由多组蒸发器排布构成整个冷库的制冷蒸发系统，冷库中随着制冷时间的变长，蒸发器上的霜会越结越厚，影响了蒸发器的制冷效果，降低了蒸发器的制冷效率，所以需要对蒸发器进行及时化霜。

目前除霜主要采用电加热或热辅的方法，电加热方式为外部加热，除霜速度慢，采用热氟的方式更为合理；热氟除霜方式由于其节能、科学、安全，现已被广泛应用于冷冻冷藏行业和制冰工业，热氟除霜技术的运用能够提高了生产效率、节约了人工和降低了能源消耗，但是对于目前市场上的热氟除霜技术还存在如下缺陷：热氟除霜是针对所有蒸发器，在除霜的同时无法进行制冷；除霜后的制冷剂直接进入压缩机，不能充分利用能源；需要采用人工控制阀门的启闭，对工人依赖性大。

发明内容

    发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种能够将压缩机产生的热能用于蒸发器化霜的冷库热氟化霜器。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种冷库热氟化霜器，包括：第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀；所述第二控制阀的D端与高压液管连接，C端与蒸发器的入口连接；所述第四控制阀的G端与蒸发器出口连接，H端与回气管连接；所述第一控制阀的B端与高压气管连接，A端与蒸发器的一端连接；所述第三控制阀的E端与蒸发器的另一端连接，F端与高压液管连接。冷库一般是通过压缩机、冷凝器、蒸发器和激流装置完成制冷，压缩机工作后产生的热高压气体一路直接进入高压气管，一路经冷凝器冷凝后进入高压液管；从蒸发器出口流出的制冷液进入回气管；而本发明中通过巧妙的设计，将压缩机未冷凝的高压气体直接通入蒸发器中为蒸发器化霜，化霜的过程中利用化霜将高压气体冷却为高压液体，而冷却的高压液体又作为其他蒸发器的制冷液；充分利用了压缩机产生的热能为蒸发器化霜制冷，有效节约了能量的消耗，减少了用于化霜的能耗，节能效果显著，无需采用其他手段除霜。

本发明中所述第二控制阀优选采用电子膨胀阀。

本发明所述冷库热氟化霜器还包括：膨胀阀；所述膨胀阀安装于第二控制阀与蒸发器入口之间，或安装于第二控制阀与高压液管连接。

本发明中所述冷库热氟化霜器还包括控制器，所述控制器包括：安装于蒸发器两端或内部的温度传感器。位于蒸发器两端的温度传感器用于监测蒸发器两端的实时温度；位于蒸发器内部的温度传感器用于监测蒸发器内部的实时温度；温度的实时监测为判定蒸发器的化霜状态提供了依据，通过温度传感器检测的温度差来判断化霜的状态。

本发明中所述的冷库热氟化霜器的控制器用于控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀的启闭，接收温度传感器检测的实时温度。控制器的设置可以对控制阀实现自动控制，无需手工启闭。

本发明中所述的冷库热氟化霜器的控制器还有另外一种结构：控制器仅控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和膨胀阀的启闭。

本发明中所述的冷库热氟化霜器的第一控制阀为供气阀、第二控制阀供液阀、第三控制阀为回液阀、第四控制阀为回气体阀。

本发明还公开了一种冷库热氟化霜器的工作方法，所述冷库热氟化霜器包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀；该方法的具体步骤如下：所述冷库热氟化霜器进行化霜时，启动第一控制阀和第三控制阀，关闭第二控制阀和第四控制阀；高压气管内的高压气体从第一控制阀流经蒸发器从第三控制阀流入高压液管；所述冷库热氟化霜器进行制冷时，启动第二控制阀和第四控制阀，关闭第一控制阀和第三控制阀；高压液管内的冷却的高压液体经过第二控制阀进入蒸发器，流经蒸发器后经第四控制阀流入回气管。

本发明还公开了另一种冷库热氟化霜器的工作方法，所述冷库热氟化霜器包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和膨胀阀；该方法的具体步骤如下：所述冷库热氟化霜器进行化霜控制时，启动第一控制阀和第三控制阀，关闭第二控制阀、第四控制阀和膨胀阀；高压气管内的高压气体从第一控制阀流经蒸发器从第三控制阀流入高压液管，为蒸发器化霜；所述冷库热氟化霜器进行制冷控制时，启动第二控制阀、第四控制阀和膨胀阀，关闭第一控制阀和第三控制阀；高压液管内的冷却的高压液体经过第二控制阀、膨胀阀进入蒸发器，流经蒸发器后经第四控制阀流入回气管。

    本发明还公开了一种采用冷库热氟化霜器的系统，该系统包括中央处理器；所述中央处理器通过总线与控制冷库热氟化霜器的控制器数据交互。中央处理器实现了系统的二级控制，中央处理器通过总线接收来自控制器的信号，并通过总线向控制器发出指令；控制器控制各阀门和传感器的启闭，以及接收来自传感器的各种监测的实时数据。

本发明还公开了一种采用冷库热氟化霜器的系统的工作方法，其中所述系统包括：所述冷库热氟化霜器、中央处理器、总线；所述冷库热氟化霜器包括：第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和控制器；

上述方法的具体步骤如下：

所述冷库热氟化霜器接收温度传感器监测的实时温度值，并将温度值通过总线传送至中央处理器，中央处理器对收到的温度值进行比较计算，判断温度传感器监测的蒸发器是否需要化霜；根据需要，通过总线向控制器发出化霜指令，或制冷指令，或关闭指令；需要化霜，中央处理器通过总线向控制器发出化霜指令，控制器接到化霜指令启动第一控制阀和第三控制阀，关闭第二控制阀和第四控制阀；需要制冷，中央处理器通过总线向控制器发出制冷指令，控制器接到制冷指令启动第二控制阀和第四控制阀，关闭第一控制阀和第三控制阀；需要关闭时，中央处理器通过总线向控制器发出关闭指令，控制器接到关闭指令关闭所有控制阀；实现了化霜、制冷状态的智能自动切换。

本发明所述系统中还设置压力传感器，该压力传感器安装于压缩机的出口处和蒸发器的出口处，压力传感器用于辅助监测化霜过程，进入化霜状态后，当压力传感器监测到的压力值变高时，表示霜变少了，化霜过程正常。

对于智能化霜中时间的设定，可以采用如下方式：在本发明所述中央处理器中设置一定时器，设定每次化霜的时间，无论蒸发器上霜的厚度，都采用固定的化霜时间，如果当前蒸发器没有完成完全化霜，等待进行下一次化霜，直至完成化霜完毕，完成蒸发器的整体化霜。

有益效果：本发明具有以下优点：

（1）本发明所述冷库热氟化霜器将压缩机产生的热能用于化霜，有效利用了压缩机产生的热能，有效的减少了用于化霜能量的消耗；同时在化霜时，将热的高压气体冷凝为后续的蒸发器制冷提供冷却的高压液体，进一步节约了能耗；再则除霜是从内而外，除霜速度快。

（2）本发明替代了人工除霜，采用自动智能控制，通过实时的数据判定出蒸发器是否需要进行化霜？从根本上提升了制冷能效比，节约了能源。

（3）本发明中对于每组蒸发器都可以独立进行除霜或制冷的状态切换，在其他组蒸发器制冷的同时一组或多组蒸发器同时除霜，实现了模块化的管理应用，单个模块的除霜不影响整个冷库的制冷，无需关闭整体冷库除霜，优化了工作方式，提高了工作效率。同时使冷库的温度保持相对均匀一致，保证了冷库内冷冻产品的质量。

附图说明

图1为本发明中化霜控制设备的一种结构示意图。

图2为本发明中化霜控制设备的另一种结构示意图。

图3为本发明所述冷库热氟化霜器的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

    实施例

如图1-3所示的一种冷库热氟化霜器，包括：第一控制阀1、第二控制阀2、第三控制阀3、第四控制阀4、膨胀阀5和控制器。

所述冷库热氟化霜器的连接关系如下：所述第一控制阀1的B端与高压气管连接，A端与蒸发器的入口连接；所述第二控制阀2的D端与高压液管连接，C端与膨胀阀5的J端连接，膨胀阀5的I端与蒸发器的入口连接；所述第四控制阀4的G端与蒸发器出口连接，H端与回气管连接；所述第三控制阀3的E端与蒸发器的出口连接，F端与高压液管连接；控制器中的温度传感器6安装于蒸发器的入口和出口处；控制器用于控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和膨胀阀的启闭，同时接收温度传感器监测的实时温度值。

本实施例中所述的冷库热氟化霜器应用于冷库系统中，冷库系统中通过压缩机、冷凝器、蒸发器和激流装置完成制冷，压缩机工作后产生的热高压气体一路直接进入高压气管，一路经冷凝器冷凝后进入高压液管；从蒸发器出口流出的制冷液进入回气管。

采用上述冷库热氟化霜器的系统的工作方法如下: 

启动冷库系统，中央处理器设定化霜时间，通过总线RS485接收从冷库热氟化霜器中传递来的蒸发器入口和出口的实时温度值，通过计算两个实时温度的差值，比较结果大于2℃，处于无霜或微霜状态，不影响蒸发器的热交换使用，如果比较值小于2℃，该蒸发器处于需要除霜的状态，进入待除霜蒸发器序列；中央处理器对排在第一位的蒸发器发出化霜指令，通过总线RS485传递至该控制该蒸发器制冷化霜的控制器，控制器接到化霜指令，进入化霜状态，控制器关闭第二控制阀、第四控制阀和膨胀阀，开启第一控制阀、第三控制阀；高压气管内未冷却的高压气体通过第一控制阀进入蒸发器内，从内部对蒸发器化霜，通过化霜冷却的高压液体从蒸发器的出口经第三控制阀进入高压液管，当到达设定的化霜时间后，化霜状态完毕，控制器关闭第一控制阀、第三控制阀，开启第二控制阀、第四控制阀和膨胀阀，进入制冷状态；同时控制器发出化霜完毕的信号至中央处理器，中央处理器接收到完毕信号后，继续对排在化霜序列第一位的蒸发器发出化霜指令，不断重复上述动作直至完成所有蒸发器的化霜。

Claims (9)

1.一种冷库热氟化霜器，其特征在于：包括：第一控制阀（1）、第二控制阀（2）、第三控制阀（3）、第四控制阀（4）；

所述第二控制阀（2）的D端与高压液管连接，C端与蒸发器的入口连接；所述第四控制阀（4）的G端与蒸发器出口连接，H端与回气管连接；

所述第一控制阀（1）的B端与高压气管连接，A端与蒸发器的一端连接；所述第三控制阀（3）的E端与蒸发器的另一端连接，F端与高压液管连接。

2.根据权利要求1所述的冷库热氟化霜器，其特征在于：包括：膨胀阀（5）；所述膨胀阀（5）安装于第二控制阀（2）与蒸发器入口之间，或安装于第二控制阀（2）与高压液管之间。

3.根据权利要求1所述的冷库热氟化霜器，其特征在于：包括控制器，所述控制器包括：安装于蒸发器两端或内部的温度传感器（6）。

4.根据权利要求3所述的冷库热氟化霜器，其特征在于：所述控制器控制第一控制阀（1）、第二控制阀（2）、第三控制阀（3）和第四控制阀（4）的启闭，接收温度传感器检测的实时温度。

5.根据权利要求2所述的冷库热氟化霜器，其特征在于：所述控制器控制第一控制阀（1）、第二控制阀（2）、第三控制阀（3）、第四控制阀（4）和膨胀阀（5）的启闭。

6.根据权利要求1所述的冷库热氟化霜器，其特征在于：第一控制阀（1）为供气阀、第二控制阀（2）供液阀、第三控制阀（3）为回气阀、第四控制阀（4）为回液阀。

7.一种冷库热氟化霜器的工作方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：所述冷库热氟化霜器进行化霜时，启动第一控制阀和第三控制阀，关闭第二控制阀和第四控制阀；高压气管内的高压气体从第一控制阀流经蒸发器从第三控制阀流入高压液管；

所述冷库热氟化霜器进行制冷时，启动第二控制阀和第四控制阀，关闭第一控制阀和第三控制阀；高压液管内的冷却的高压液体经过第二控制阀进入蒸发器，流经蒸发器后经第四控制阀流入回气管。

8.一种采用冷库热氟化霜器的系统，其特征在于：包括中央处理器；

所述中央处理器通过总线与控制冷库热氟化霜器的控制器数据交互。

9.一种采用冷库热氟化霜器的系统的工作方法，其特征在于，所述系统包括：所述冷库热氟化霜器、中央处理器、总线；所述冷库热氟化霜器包括：第一控制阀（1）、第二控制阀（2）、第三控制阀（3）、第四控制阀（4）和控制器；

上述方法的具体步骤如下：

所述冷库热氟化霜器接收温度传感器监测的实时温度值，并将温度值通过总线传送至中央处理器，中央处理器对收到的温度值进行比较计算，判断温度传感器监测的蒸发器是否需要化霜；根据需要，通过总线向控制器发出化霜指令，或制冷指令，或关闭指令；

需要化霜，中央处理器通过总线向控制器发出化霜指令，控制器接到化霜指令启动第一控制阀和第三控制阀，关闭第二控制阀和第四控制阀；

需要制冷，中央处理器通过总线向控制器发出制冷指令，控制器接到制冷指令启动第二控制阀和第四控制阀，关闭第一控制阀和第三控制阀；

需要关闭时，中央处理器通过总线向控制器发出关闭指令，控制器接到关闭指令关闭所有控制阀。