CN105485950B - 一种环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，对于螺杆式压缩机在制冷和空调领域中的运用，基本上用于冷水机组和直接膨胀制冷系统的制冷主机组中，其均作为制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动螺杆对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→节流→蒸发(吸热)的制冷循环。本发明将其运用于一个温湿度调控系统，除了满足常规的制冷功能外，系统还具备相当湿度的调节功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统。
背景技术
现有技术医药物流仓库按照新版《药品经营质量管理规范》(GSP)及相关附录的要求和技术标准，对于阴凉库的温、湿度控制范围为：温度2℃至20℃之间，相对湿度35％-75％之间。常温库的温、湿度控制范围为：温度2℃至30℃之间，相对湿度在35％-75％之间。
阴凉库占整个物流仓储的面积比例是比较高，而且在夏季时其同外界环境的温差大，造成其空调系统的冷负荷大，因此空调系统的能耗占物流仓能耗的比例也较高，为降低物流仓的运营成本，选择低能耗的空调系统十分的必要。
医药物流仓库除了对库区的温度有明确的控制要求外，对相对湿度也有明确的控制需求，传统的空调系统在制冷过程附带一定的除湿能力，但较难长期稳定的满足湿度控制需求，因此很多物流仓中还需增加除湿系统来满足相对湿度的控制需求，增加除湿系统是控制相对湿度的有效方法，但是它会增加设备、重复投资，而且需要额外的电能、另外除湿机属于温升型，其冷凝热量会全部散热到库区中增大库区的空调负荷，而且容易造成局部的温度过高。
因此寻求一种具备温、湿度同时调控的解决方案很有必要，本专利将介绍采用螺杆式压缩机构建满足上述功能的系统。
发明内容
本发明提出一种环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，现有技术中的空调系统无法实现温、湿度同时调控的作用。
本发明的技术方案是这样实现的：一种环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：包括螺杆式压缩机、油分离器、水冷冷凝器、储液器、供液干燥过滤器、供热气旁通电磁阀、供热气球阀、制冷剂供液球阀、制冷剂回气球阀、混合电磁阀、供热电磁阀、制冷电磁阀、节流装置、温湿度变送器、回气干燥过滤器、气液分离器、冷却水系统以及设于温湿度被控制区间的空气处理柜，所述空气处理柜包括蒸发盘管、二级换热盘管以及空气处理柜电机，所述螺杆式压缩机的输出端与所述油分离器的输入端连接，所述油分离器的输出端通过第一三通管分别与水冷冷凝器的输入端和供热气旁通电磁阀的输入端连接；所述水冷冷凝器的输出端依次管路连接储液器、供液干燥过滤器、制冷剂供液球阀的输入端，所述制冷剂供液球阀的输出端通过第二三通管连接混合电磁阀的输入端和制冷电磁阀的输入端，所述制冷电磁阀的输出端通过第三三通管分别与节流装置的输入端、一单向阀的输出端连接，所述节流装置的输出端依次管路连接蒸发盘管、制冷剂回气球阀、回气干燥过滤器、气液分离器以及螺杆式压缩机的输入端；所述供热气旁通电磁阀的输出端依次管路连接供热气球阀、混合电磁阀，所述混合电磁阀与所述供热电磁阀通过第四三通管与所述二级换热盘管的输入端管路连接，所述二级换热盘管的输出端的输出端与所述单向阀的输入端连接。
进一步，所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统还包括用于控制系统电路的主机自控系统。
进一步，所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统还包括第二手阀、过滤器、视液镜、高温膨胀阀；所述供液干燥过滤器的输出端通过第五三通管与制冷剂供液球阀的输入端和第二手阀的输入端管路连接，所述第二手阀的输出端依次管路连接过滤器、视液镜、高温膨胀阀以及螺杆式压缩机的回气端。
进一步，所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，还包括低压传感器，所述低压传感器设于所述螺杆式压缩机的回气端上。
进一步，所述螺杆式压缩机上设有油压差开关和油位开关。
进一步，所述螺杆式压缩机的输入端上设有低压压力表，所述螺杆式压缩机的输出端上设有高压压力表。
进一步，所述油分离器与所述螺杆式压缩机的输出端还设有依次管路连接的第一手阀、油路电磁阀、油路过滤器以及油镜。
进一步，所述螺杆式压缩机的输入端与所述所述螺杆式压缩机的输出端之间设有高低压控制器。
进一步，所述供液干燥过滤器与所述制冷剂供液球阀之间设有视液镜。
进一步，所述空气处理柜的数量为一个或多个。
本发明的有益效果为：对于螺杆式压缩机在制冷和空调领域中的运用，基本上用于冷水机组和直接膨胀制冷系统的制冷主机组中，其均作为制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动螺杆对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→节流→蒸发(吸热)的制冷循环。本发明将其运用于一个温湿度调控系统，除了满足常规的制冷功能外，系统还具备相当湿度的调节功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统一个实施例的系统结构示意图；
附图中：1-螺杆式压缩机；2-油分离器；3-水冷冷凝器；4-储液器；5-供液干燥过滤器；6-供热气旁通电磁阀；7-供热气球阀；8-制冷剂供液球阀；9-制冷剂回气球阀；10-空气处理柜；11-蒸发盘管；12-二级换热盘管；13-空气处理柜电机；14-混合电磁阀；15-供热电磁阀；16-制冷电磁阀；17-节流装置；18-温湿度变送器；19-回气干燥过滤器；20-气液分离器；21-低压传感器；22-第一手阀；23-油路电磁阀；24-油路过滤器；25-油镜；26-第二手阀；27-过滤器；28-视液镜；29-高温膨胀阀；30-油压差开关；31-油位开关；32-高压压力表；33-高低压控制器；34-低压压力表；35-冷却水系统；100-温湿度被控区间；101-主机部分。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：包括螺杆式压缩机1、油分离器2、水冷冷凝器3、储液器4、供液干燥过滤器5、供热气旁通电磁阀6、供热气球阀7、制冷剂供液球阀8、制冷剂回气球阀9、混合电磁阀14、供热电磁阀15、制冷电磁阀16、节流装置17、温湿度变送器18、回气干燥过滤器19、气液分离器20、冷却水系统35以及设于温湿度被控制区间的空气处理柜10，所述空气处理柜10包括蒸发盘管11、二级换热盘管12以及空气处理柜电机13，所述螺杆式压缩机1的输出端与所述油分离器2的输入端连接，所述油分离器2的输出端通过第一三通管分别与水冷冷凝器3的输入端和供热气旁通电磁阀6的输入端连接；所述水冷冷凝器3的输出端依次管路连接储液器4、供液干燥过滤器5、制冷剂供液球阀8的输入端，所述制冷剂供液球阀8的输出端通过第二三通管连接混合电磁阀14的输入端和制冷电磁阀16的输入端，所述制冷电磁阀16的输出端通过第三三通管分别与节流装置17的输入端、一单向阀的输出端连接，所述节流装置17的输出端依次管路连接蒸发盘管11、制冷剂回气球阀9、回气干燥过滤器19、气液分离器20以及螺杆式压缩机1的输入端；所述供热气旁通电磁阀6的输出端依次管路连接供热气球阀7、混合电磁阀14，所述混合电磁阀14与所述供热电磁阀15通过第四三通管与所述二级换热盘管12的输入端管路连接，所述二级换热盘管12的输出端的输出端与所述单向阀的输入端连接。
所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统还包括用于控制系统电路的主机自控系统。
所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统还包括第二手阀26、过滤器27、视液镜28、高温膨胀阀29；所述供液干燥过滤器5的输出端通过第五三通管与制冷剂供液球阀8的输入端和第二手阀26的输入端管路连接，所述第二手阀26的输出端依次管路连接过滤器27、视液镜28、高温膨胀阀29以及螺杆式压缩机的回气端。
所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统还包括低压传感器21，所述低压传感器21设于所述螺杆式压缩机的回气端上。
所述螺杆式压缩机1上设有油压差开关30和油位开关31。
所述螺杆式压缩机1的输入端上设有低压压力表34，所述螺杆式压缩机1的输出端上设有高压压力表32。
所述油分离器2与所述螺杆式压缩机1的输出端还设有依次管路连接的第一手阀22、油路电磁阀23、油路过滤器24以及油镜25。
所述螺杆式压缩机1的输入端与所述所述螺杆式压缩机1的输出端之间设有高低压控制器33。
所述供液干燥过滤器5与所述制冷剂供液球阀8之间设有视液镜28。
所述空气处理柜10的数量为一个或多个。
参照系统结构示意图，系统运行流程如下：
位于温湿度被控区间100中的温湿度变送器18采集温湿度被控区间内的温湿度状态参数信号，将温湿度状态信号传输至温湿度被控区间处的温湿度自控系统，自控系统通过内部程序的运算对比和逻辑分析，根据运算和逻辑分析后发出相应的控制信号控制空气处理柜10中的相关部件的动作状态，并通过信号通讯将运行模式反馈到主机处的自控系统，协调主机的运行状态以配合空气处理柜10的所需。
制冷模式：
当温湿度被控区间中的温湿度自控系统启动制冷模式运行时，空气处理柜10的电机13处于高速运转的状态，制冷电磁阀16处于开启状态，而同时混合电磁阀14和供热电磁阀15处于关闭状态，此时液体制冷剂通过制冷电磁阀16来到节流装置17的前端，并经过节流装置17的节流处理之后进入蒸发盘管11进行蒸发换热，温湿度被控区间中的空气通过空气处理柜10的强制循环和换热达到制冷的目的，此时主机部分不一定处于运行状态，因为制冷电磁阀16前端的管路中本身充满了较高压力的制冷剂液体，当制冷电磁阀16开启后，较高压力的液态制冷剂就会因为压差的存在，通过制冷电磁阀16，后经过节流装置17再进入蒸发盘管11，而后进入连接主机的回气管路中，随着制冷剂的不断蒸发，回气管路中的低压压力逐渐升高到设定值，螺杆式压缩机组才重新开启，对回气管路中的气态制冷剂的进行吸气压缩、冷凝。
主机运行其过程为通过空气处理柜10蒸发换热后从液态变成气态的制冷剂进入回气管道，并通过管路中的制冷剂回气球阀9、回气干燥过滤器19和气液分离器20、使得空气处理柜10与螺杆式压缩机1入口端的管路中气态制冷剂越来越多，造成压力会逐渐升高，低压传感器21采集回气端的压力信号并反馈到主机自控系统，当压力达到开机的设定值时，主机自控系统会发出相应的动作指令，此时螺杆式压缩机1启动，将回气管路中的低温低压气态制冷剂进行吸气、压缩、并从排气端排出高温高压通过管路进入油分离器2、再进入水冷冷凝器3(冷凝的方式也可采用风冷、或蒸发冷的形式)，水冷冷凝器3须外接冷却水系统，高温高压的气态制冷剂在冷凝器3中冷凝之后变为高压中温的液态制冷剂并进入储液器4、并补充到空气处理柜10与储液器4之间的液态制冷剂管路之中，保持制冷剂供液管的高压状态，提供满足空气处理柜换热所需的制冷剂。当然螺杆式压缩机有优越的能量输出调节性能，可以根据低压传感器21检测到的系统回气压力，判断出末端空气处理设备的负荷需求，从而实现螺杆式压缩机1的加载和卸载(即制冷剂的变流量输出)。
除湿模式：
当然本环保节能螺杆冷媒变流量温湿度调控系统同样可设置到遵从温度控制优先的原则，在满足温度控制范围的前提下进行相对湿度的调节和控制，在除湿模式下空气处理柜10的电机13处于低速运转的状态，制冷电磁阀16处于闭合状态，混合电磁阀14和供热电磁阀15均根据系统的运行情况独立的处于一种脉冲的状态，此时中温高压的液体制冷剂通过混合电磁阀14进入二级换热盘管12，高温高压的气态制冷剂通过供热电磁阀15进入二级换热盘管12，高温高压的气态制冷剂同中温高压的液态制冷剂在二级换热盘管12中进行混合，并通过二级换热盘管的翅片换热将经过蒸发盘管11的冷却除湿处理的循环空气进行调温加热，经二级换热盘管12冷却的气液混合的制冷剂变成液态制冷剂来到节流装置17之前，并通过节流处理之后进入蒸发盘管11进行蒸发换热，温湿度被控区间中的空气在空气处理柜10的电机13的驱动下，进行强制循环在蒸发盘管11处完成冷却除湿，在二级换热盘管12处完成升温的调控，从而实现温湿度被控区间的温湿度自动调控。
实际上主机部分在此过程中主要通过制冷剂的强制循环持续为空气处理柜10提供冷源和热源，主机运行其过程为通过空气处理柜10蒸发换热后从液态变成气态的制冷剂进入回气管道，并通过管路中的制冷剂回气球阀9、回气干燥过滤器19和气液分离器20、使得空气处理柜10与螺杆式压缩机1入口端的管路中气态制冷剂越来越多，造成压力会逐渐升高，低压传感器21采集回气端的压力信号并反馈到主机自控系统，当压力达到开机的设定值时，主机自控系统会发出相应的动作指令，此时螺杆式压缩机1启动，将回气管路中的低温低压气态制冷剂进行吸气、压缩、并从排气端排出高温高压通过管路进入油分离器2、从油分离器2出来的高温高压制冷剂气体，其中一部分通过旁通电磁阀6(旁通电磁阀的开启与关闭将通过温湿度被控区间处的温湿度自控系统的信号反馈到主机处的自控系统实现，温湿度被控区间的空气处理柜10有运行除湿模式，需要热量的输入时，热旁通电磁阀6处于开启状态，否则处于关闭状态)进入热气输送管道来到供热电磁阀15的前端，向空气处理柜10中的二级换热盘管12提供热源，另一部分高温高压制冷剂气体则进入水冷冷凝器3(冷凝的方式也可采用风冷、蒸发冷或其它的冷凝形式)，水冷冷凝器3须外接冷却水系统，高温高压的气态制冷剂在冷凝器3中冷凝之后变为高压中温的液态制冷剂并进入储液器4、并补充到空气处理柜10与储液器4之间的液态制冷剂管路之中，保持制冷剂供液管的高压状态，提供满足空气处理柜蒸发换热所需的制冷剂。当然螺杆式压缩机有优越的能量输出调节性能，可以根据低压传感器21检测到的系统回气压力，判断出末端空气处理设备的负荷需求，从而实现螺杆式压缩机1的加载和卸载(即制冷剂的变流量输出)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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 (8)
1.一种环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：包括螺杆式压缩机（1）、油分离器（2）、水冷冷凝器（3）、储液器（4）、供液干燥过滤器（5）、供热气旁通电磁阀（6）、供热气球阀（7）、制冷剂供液球阀（8）、制冷剂回气球阀（9）、混合电磁阀（14）、供热电磁阀（15）、制冷电磁阀（16）、节流装置（17）、温湿度变送器（18）、回气干燥过滤器（19）、气液分离器（20）、冷却水系统（35）以及设于温湿度被控制区间的空气处理柜（10），所述空气处理柜（10）包括蒸发盘管（11）、二级换热盘管（12）以及空气处理柜电机（13），所述螺杆式压缩机（1）的输出端与所述油分离器（2）的输入端连接，所述油分离器（2）的输出端通过第一三通管分别与水冷冷凝器（3）的输入端和供热气旁通电磁阀（6）的输入端连接；所述水冷冷凝器（3）的输出端依次管路连接储液器（4）、供液干燥过滤器（5）、制冷剂供液球阀（8）的输入端，所述制冷剂供液球阀（8）的输出端通过第二三通管连接混合电磁阀（14）的输入端和制冷电磁阀（16）的输入端，所述制冷电磁阀（16）的输出端通过第三三通管分别与节流装置（17）的输入端、一单向阀的输出端连接，所述节流装置（17）的输出端依次管路连接蒸发盘管（11）、制冷剂回气球阀（9）、回气干燥过滤器（19）、气液分离器（20）以及螺杆式压缩机（1）的输入端；所述供热气旁通电磁阀（6）的输出端依次管路连接供热气球阀（7）、混合电磁阀（14），所述混合电磁阀（14）与所述供热电磁阀（15）通过第四三通管与所述二级换热盘管（12）的输入端管路连接，所述二级换热盘管（12）的输出端的输出端与所述单向阀的输入端连接,所述供液干燥过滤器（5）与所述制冷剂供液球阀（8）之间设有视液镜（28）,
还包括第二手阀（26）、过滤器（27）、视液镜（28）、高温膨胀阀（29）；所述供液干燥过滤器（5）的输出端通过第五三通管与制冷剂供液球阀（8）的输入端和第二手阀（26）的输入端管路连接，所述第二手阀（26）的输出端依次管路连接过滤器（27）、视液镜（28）、高温膨胀阀（29）以及螺杆式压缩机的回气端。
2.如权利要求1所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：还包括用于控制系统电路的主机自控系统。
3.如权利要求1所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：还包括低压传感器（21），所述低压传感器（21）设于所述螺杆式压缩机的回气端上。
4.如权利要求1所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：所述螺杆式压缩机（1）上设有油压差开关（30）和油位开关（31）。
5.如权利要求1所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：所述螺杆式压缩机（1）的输入端上设有低压压力表（34），所述螺杆式压缩机（1）的输出端上设有高压压力表（32）。
6.如权利要求1所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：所述油分离器（2）与所述螺杆式压缩机（1）的输出端还设有依次管路连接的第一手阀（22）、油路电磁阀（23）、油路过滤器（24）以及油镜（25）。
7.如权利要求1所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：所述螺杆式压缩机（1）的输入端与所述所述螺杆式压缩机（1）的输出端之间设有高低压控制器（33）。
8.如权利要求1所述的环保节能螺杆式冷媒变流量温湿度调控系统，其特征在于：所述空气处理柜（10）的数量为一个或多个。
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Denomination of invention: An environment-friendly and energy-saving screw refrigerant variable flow temperature and humidity control system Effective date of registration: 20220310 Granted publication date: 20181016 Pledgee: Development Zone sub branch of Bank of Guangzhou Co.,Ltd. Pledgor: Guangdong Shunjing Refrigeration Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980002407 |
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Denomination of invention: An environment-friendly energy-saving screw refrigerant variable flow temperature and humidity control system Effective date of registration: 20230321 Granted publication date: 20181016 Pledgee: Development Zone sub branch of Bank of Guangzhou Co.,Ltd. Pledgor: Guangdong Shunjing Refrigeration Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980035539 |
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