CN105258415B - 一种回油装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种回油装置，主要解决现有换热设备停机的状态下对润滑油回收的问题。包括冷媒换热器、油箱、泵和控制单元；所述泵的输入端与所述冷媒换热器相连接，输出端与所述油箱相连接；所述油箱设有用于对油箱内的油加热的油加热器、用于对油箱内的油的温度进行检测的油温传感器以及用于对油箱内的液面高度进行检测的液面高度传感器；所述泵以及所述液面高度传感器、所述油加热器、所述油温传感器分别与所述控制单元相连接；所述控制单元用于根据所述液面高度传感器检测的液面高度H控制所述泵的开闭，以及根据所述液面高度传感器检测的液面高度H和所述油温传感器检测的温度T控制所述油加热器的开闭。本发明还提供一种控制方法。

Description

一种回油装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及换热设备领域，具体涉及一种换热设备的回油装置及其控制方法。

背景技术

离心式冷水机组采用的R134a环保冷媒，与合成脂类润滑油具有完全相溶的特性，并且随润滑油温度降低，冷媒的溶解度越大。因此在过渡季节机组长期停机状态下，需要保持油加热器上电维持油温，或人工关闭油路系统阀门，以防止润滑油容积膨胀漏入冷媒系统，造成无法再次开机。专利号为200820201596.1的专利公开了一种“微压差”自动回油系统，相比于“射流式”压差回油不受流速影响，任何负荷情况下均可保证回油。但是这种回油方案是基于机组开机运行状态下，停机时则不能发挥效用。一旦机组在停机状态下油温降低冷媒大量溶入，造成跑油至不满足开机条件，则需要重新加灌润滑油才可开机。所以一般机组要求在停机状态下维持电热器上电工作或关闭油路系统阀门。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够在换热设备的状态下对润滑油进行回收的回油装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种回油装置，包括冷媒换热器、油箱、泵和控制单元；所述泵的输入端与所述冷媒换热器相连接，输出端与所述油箱相连接；所述油箱设有用于对油箱内的油加热的油加热器、用于对油箱内的油的温度进行检测的油温传感器以及用于对油箱内的液面高度进行检测的液面高度传感器；所述泵以及所述液面高度传感器、所述油加热器、所述油温传感器分别与所述控制单元相连接；所述控制单元用于根据所述液面高度传感器检测的液面高度控制所述泵的开闭，以及根据所述液面高度传感器检测的液面高度H和所述油温传感器检测的温度T控制所述油加热器的开闭。

优选的，在前述的回油装置中，所述泵的输入端通过管路与所述冷媒换热器内相连通，所述管路在所述冷媒换热器上的接口位于冷媒换热器的预定位置，使所述泵能够抽取所述冷媒换热器内的上层液面。

优选的，在前述的回油装置中，所述冷媒换热器是蒸发器和/或冷凝器。

优选的，在前述的回油装置中，所述液面高度传感器是液位开关。

本发明的另一目的在于提供一种用于上述回油装置并能够对回油进行精确控制的控制方法，具体如下：

一种应用于前述的回油装置的控制方法，包括以下步骤：

获取所述液面高度传感器检测的液面高度H；

若H≤H1,打开所述泵；

其中H1为预设的液面高度第一阈值。

优选的，在前述的控制方法中，：所述方法还包括：

获取所述油温传感器检测的温度T；

若H≥H2且T≤T1，打开所述油加热器；

其中H2为预设的液面高度第二阈值，且H2≤H1；T1为预设的油温度第一阈值。

优选的，在前述的控制方法中，：所述方法还包括：

若H≥H3,关闭所述泵,其中，H3为预设的液面高度第三阈值，且H3>H1。

优选的，在前述的控制方法中：所述方法还包括：

若H<H2，关闭所述油加热器；

若T≥T2，关闭所述油加热器；

其中T2为预设的油温度第二阈值,且T2>T1。

优选的，在前述的控制方法中：当打开所述泵后，使泵工作一时间t1，然后关闭所述泵；其中t1为预设的时间阈值。

优选的，在前述的控制方法中：T1和T2的范围为48-52℃。

本发明的有益效果是：

1、通过设置泵，可在换热设备处于非工作状态下将冷媒换热器上层含油浓度高的冷媒液面抽取到油箱中，实现润滑油的回收。

2、通过加热器和泵的结合运用，使油箱内的冷媒受热挥发，可对冷媒中的润滑油进行提纯回收。

3、在机组开机前，回油装置能将油箱内的油温和液面高度调节到适于开机的值，使得换热设备能够顺利开机，减少换热设备由于润滑油的问题发生开机故障的几率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本回油装置的组成结构图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

下面参照图1说明本发明的回油装置的实施例。

实施方式一：

如图1所示，该回油装置，通常应用于冷水机组中，尤其是离心式冷水机组。其包括冷媒换热器1、油箱5、泵2和控制单元(图中未示出)。泵2的输入端与冷媒换热器1相连接，输出端与油箱5相连接；油箱5用于存储冷水机组的润滑油。油箱5内设有用于对油箱5内的润滑油加热的油加热器3、用于对油箱5内的润滑油的油温T进行检测的油温传感器4以及用于对油箱5内的润滑油的液面高度H进行检测的液面高度传感器6；液面高度传感器6优选采用液位开关；泵2以及液面高度传感器6、油加热器3、油温传感器4分别与控制单元相连接；控制单元用于根据液面高度传感器6检测的液面高度H控制泵2的开闭，以及根据液面高度传感器6检测的液面高度H和油温传感器4检测的油温T控制油加热器3的开闭。

在机组长期断电停机后，因冷媒大量溶解于油箱5造成润滑油容积膨胀漏入冷媒系统中，由于润滑油密度比冷媒小，润滑油以高浓度漂浮在冷媒换热器1的上层液面。为了对冷媒换热器1的上层液面中的润滑油浓度高的润滑油和冷媒的混合液进行回收，将泵2的输入端通过管路与冷媒换热器1相连通，所述管路在冷媒换热器1上的接口位于冷媒换热器1的预定位置，所述预定位置被设定为与所述冷媒换热器1内的液体的上层液面的高度相对应，优选为略低于液体的上层液面高度，使所述泵2能够抽取所述冷媒换热器1内的上层液面。

下面对前述的回油装置的控制方法进行进一步的说明。

所述控制单元按照下述的条件对泵2和油加热器3分别进行独立的控制，其中：

按照以下条件对泵2进行控制：

获取所述液面高度传感器检测的液面高度H；

若H≤H1,打开所述泵2；

若H≥H3,关闭所述泵2；

其中，H1为预设的液面高度第一阈值，H3为预设的液面高度第三阈值，且H3>H1。

即液面高度H小于等于液面高度第一阈值H1时，打开泵2将冷媒换热器1内的混合液泵入油箱5内以对油箱5内的润滑油进行补充；当液面高度H大于等于液面高度第三阈值H3时，表示油箱5内液面已经足够高，不需要再向油箱5内继续泵入液体，泵2关闭。

或者，

按照以下条件对泵2进行控制：

获取所述液面高度传感器检测的液面高度H；

若H≤H1,打开所述泵2；

使泵2工作一预设时间t1，然后关闭泵2。

与上面的方式相比，通过设定时间t1关闭泵，不需要对液面高度的上限高度即液面高度第三阈值H3进行检测，可减少检测的过程，进一步的还可以节省液面高度传感器的数量。

按照以下条件对油加热器3进行控制：

若H≥H2且T≤T1，打开所述油加热器3；

优选的，

若H<H2，关闭所述油加热器3；

优选的，

若T≥T2，关闭所述油加热器3；

其中H2为预设的液面高度第二阈值；T1为预设的油温度第一阈值，T2为预设的油温度第二阈值,且T2>T1。

优选的，H2≤H1。

即当液面高度H大于等于液面高度第二阈值H2且油温T低于T1时，允许油加热器3工作；当液面高度H小于H2或者油温T大于等于T2时，意味着油箱5内的液面高度H过低或者油温T过高，此时油加热器3停止工作。优选的，H2＝H1。

将H2设定为小于H1的好处是在液面到达H1触发泵2工作向油箱5内泵入混合液，此时油加热器3不需要停止工作可以继续对油箱内5的润滑油进行加热，可缩短加热的时间。将H2设定为等于H1的好处时可以用一个液位开关同时控制油加热器3和泵2的开闭。

实施方式二

本实施方式中，在实施方式一的方案的基础上，采用液位开关作为液面高度传感器以对液面高度进行检测，同时，液位开关作为泵2的控制单元用以控制泵2的开启；液位开关还将开关信号发送给油加热器3的控制单元用以控制油加热器3。作为一种较优的实施方式，液位开关具有多个位于不同水位的浮子，各个浮子分别提供指示不同水位的水位信号，其中，不同水位的信号分别对应不同的电压信号。下面以H1＝H2为例对具体的控制方式进行说明，即在水位在H1附近变化时，液位开关会同时控制泵2和油加热器3改变工作状态。当冷水机组准备开机前，首先油加热器3满足工作条件上电工作，溶解在润滑油中的大量冷媒受热蒸发，油箱5内的润滑油容积收缩，此时，油箱5内的液面高度H可能会下降至小于等于液面高度第一阈值H1，这种情况下，液位开关产生第一信号，油加热器3停止工作防止干烧，启动泵2并使泵2工作一预设时间t1后关闭泵2，将冷媒换热器1内的润滑油与冷媒混合物泵入油箱5中，以防止油加热器干烧。待润滑油液面高度H大于等于液面高度第一阈值H1后，液位开关产生第二信号，开启油加热器3对润滑油继续进行加热和提纯。在经过至少一次的加热过程后，油箱5内的润滑油的油温T和液面高度H都达到或超过预定的值，此时满足开机的条件，冷水机组可正常开机而不会引发因润滑油的问题而导致的故障。

除了上述的使泵2并使泵2工作一预设时间t1后关闭泵2的方式之外，还可将液位开关设定为在液面高度第三阈值H3的液面高度位置生成与液面高度第一阈值H1或液面高度第二阈值H2对应的信号不同的信号用以控制泵2的关闭。具体控制方式同实施例一。

优选的，冷媒换热器是冷水机组的蒸发器。此外，由于冷水机组在停机状态下系统内没有压差，蒸发器和冷凝器互相连通，液面高度一致，所以冷媒换热器也可以为冷凝器，从冷凝器取液；或者冷媒换热器采用蒸发器、冷凝器的组合，从蒸发器和冷凝器同时取液。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，示例实施例被提供，以使本公开是全面的，并将其范围充分传达给本领域技术人员。很多特定细节(例如特定部件、设备和方法的示例)被给出以提供对本公开的全面理解。本领域技术人员将明白，不需要采用特定细节，示例实施例可以以很多不同的形式被实施，并且示例实施例不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。

当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释(例如，“之间”与“直接在之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。

虽然术语第一、第二、第三等在此可被用于描述各个元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应该被这些术语限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、区域、层或区段区分开。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数值术语当在此使用时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因而，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不背离示例实施例的教导。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种回油装置，其特征在于：包括冷媒换热器、油箱、泵和控制单元；所述泵的输入端与所述冷媒换热器相连接，输出端与所述油箱相连接；所述油箱设有用于对油箱内的油加热的油加热器、用于对油箱内的油的温度进行检测的油温传感器以及用于对油箱内的液面高度进行检测的液面高度传感器；所述泵以及所述液面高度传感器、所述油加热器、所述油温传感器分别与所述控制单元相连接；所述控制单元用于根据所述液面高度传感器检测的液面高度H控制所述泵的开闭，以及根据所述液面高度传感器检测的液面高度H和所述油温传感器检测的温度T控制所述油加热器的开闭。

2.如权利要求1所述的回油装置，其特征在于：所述泵的输入端通过管路与所述冷媒换热器相连通，所述管路在所述冷媒换热器上的接口位于冷媒换热器的预定位置，使所述泵能够抽取所述冷媒换热器内的上层液面。

3.如权利要求1所述的回油装置，其特征在于：所述冷媒换热器是蒸发器和/或冷凝器。

4.如权利要求3所述的回油装置，其特征在于：所述液面高度传感器是液位开关。

5.一种应用于如权利要求1-4中任一项所述的回油装置的控制方法，包括以下步骤：

获取所述液面高度传感器检测的液面高度H；

若H≤H1,打开所述泵；

其中H1为预设的液面高度第一阈值。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述方法还包括：

获取所述油温传感器检测的温度T；

若H≥H2且T≤T1，打开所述油加热器；

其中H2为预设的液面高度第二阈值，且H2≤H1；T1为预设的油温度第一阈值。

7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述方法还包括：

若H≥H3,关闭所述泵,其中，H3为预设的液面高度第三阈值，且H3>H1。

8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述方法还包括：

若H<H2，关闭所述油加热器；

若T≥T2，关闭所述油加热器；

其中T2为预设的油温度第二阈值,且T2>T1。

9.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：当打开所述泵后，使泵工作一时间t1然后关闭所述泵；其中t1为预设的时间阈值。

10.如权利要求8中所述的控制方法，其特征在于：T1和T2的范围为48-52℃。