CN107421171B - 一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防汽蚀系统技术领域，具体涉及一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统及其控制方法，包括制冷剂泵、储液器、冷凝器、风机、制冷剂温度传感器、制冷剂压力传感器、液位传感器、电动二通调节阀和控制器；冷凝器的输出端与储液器的输入端连接，储液器的输出端与制冷剂泵的输入端连接，制冷剂温度传感器和制冷剂压力传感器均安装在制冷剂泵的入口管路，电动二通调节阀设置在制冷剂泵的出口管路，液位传感器与储液器连接，风机与冷凝器连接。该防汽蚀系统及其控制方法能大幅减少储液器的设计容量和制冷剂充注量，同时无需把储液器设计在距离制冷剂泵入口较高的位置，且该系统结构紧凑、成本低、运行可靠。

Description

一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及防汽蚀系统技术领域，具体涉及一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统及其控制方法。
背景技术
机房空调采用制冷剂泵实现自然冷却和运行节能是近年来兴起的一种新的节能技术，但目前该技术应用存在很大的技术风险，主要在于制冷剂泵运行时容易出现汽蚀，如果运行时间长就很容易出现制冷剂泵损坏。
目前，为了防止制冷剂泵发生汽蚀的情况，现有技术一般是在制冷剂泵的入口处设置一个大容量的储液器以确保无论何时储液器里都有制冷剂供给，同时把储液器挂在较高的高度（通常超过1米）以防止制冷剂在泵的入口处闪蒸产生气体导致汽蚀。
采用上述现有技术的方案，储液器的设计容量非常大，制冷剂充注量很多，而且整个制冷剂泵装置体积大、成本高，不利于现场安装和产品推广，而且如果出现制冷剂泄露等异常情况，也无法保证避免制冷剂泵汽蚀的发生，可靠性不高。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统，该定频制冷剂泵入口防汽蚀系统能大幅减少储液器的设计容量和制冷剂充注量，同时无需把储液器设计在距离制冷剂泵入口较高的位置，且该系统结构紧凑、成本低、运行可靠。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法。
为实现上述目的之一，本发明提供以下技术方案：
提供一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统，包括制冷剂泵、储液器、冷凝器、风机、制冷剂温度传感器、制冷剂压力传感器、液位传感器、电动二通调节阀和控制器；所述冷凝器的输出端与所述储液器的输入端连接，所述储液器的输出端与所述制冷剂泵的输入端连接，所述制冷剂温度传感器和所述制冷剂压力传感器均安装在所述制冷剂泵的入口管路，所述电动二通调节阀设置在所述制冷剂泵的出口管路，所述液位传感器与所述储液器连接，所述风机与所述冷凝器连接；
所述制冷剂泵、所述风机、所述制冷剂温度传感器、所述制冷剂压力传感器、所述液位传感器和所述电动二通调节阀分别与所述控制器电连接；
所述制冷剂泵设置为定频泵。
所述电动二通调节阀设置为能根据反馈信号无级调节开度和流量的无级调节阀。
所述风机设置为能根据反馈信号无级调节转速和冷凝风量的调速风机。
所述风机设置于所述冷凝器的上方。
通过所述制冷剂温度传感器和所述制冷剂压力传感器的检测值能够计算得到所述制冷剂泵的入口处的制冷剂过冷度。
为实现上述目的之二，本发明提供以下技术方案：
提供一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，它包括以下几点：
1）当检测到制冷剂过冷度下降至过冷度设定的下限值时，开始加大风机的转速，以使制冷剂过冷度增大，直到制冷剂过冷度达到过冷度设定值，则停止风机的调速并保持当前转速不变，在此过程中电动二通调节阀的开度保持不变；
2）如果风机的转速达到最大值，但过冷度仍然无法达到过冷度设定值，则风机保持最大的转速运行，电动二通调节阀的开度保持不变；
3）如果风机的转速达到最大值，但过冷度仍然小于或等于过冷度设定的下限值时，开始减小电动二通调节阀的开度，以使制冷剂过冷度增大，直到制冷剂过冷度达到过冷度设定值，则停止电动二通调节阀的开度调节并保持当前开度不变，在此过程中风机的转速保持最大值不变；
4）如果电动二通调节阀的开度达到最小值，但制冷剂过冷度仍然无法达到过冷度设定值，电动二通调节阀保持最小开度运行，风机的转速保持最大值不变；
5）如果风机的转速达到最大值，且电动二通调节阀的开度达到最小值，但制冷剂过冷度仍然小于或等于过冷度设定的下限值时，制冷剂泵停机保护以防止汽蚀；
6）当检测到储液器的液位下降至液位设定的下限值时，无论制冷剂过冷度处于什么状态，都开始减小电动二通调节阀的开度，以使储液器的液位增大，直到储液器的液位达到液位设定值，则停止电动二通调节阀的开度调节并保持当前开度不变；
7）如果电动二通调节阀的开度达到最小值，但储液器的液位仍然无法达到液位设定值，则电动二通调节阀的开度保持最小运行；
8）如果电动二通调节阀的开度达到最小值，但储液器的液位仍然小于或等于液位设定的下限值时，则制冷剂泵停机保护以防止汽蚀。
本发明的有益效果：
（1）本发明的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统，包括制冷剂泵、储液器、冷凝器、风机、制冷剂温度传感器、制冷剂压力传感器、液位传感器、电动二通调节阀和控制器；冷凝器的输出端与储液器的输入端连接，储液器的输出端与制冷剂泵的输入端连接，制冷剂温度传感器和制冷剂压力传感器均安装在制冷剂泵的入口管路，电动二通调节阀设置在制冷剂泵的出口管路，液位传感器与储液器连接，风机与冷凝器连接；制冷剂泵、风机、制冷剂温度传感器、制冷剂压力传感器、液位传感器和电动二通调节阀分别与控制器电连接；制冷剂泵设置为定频泵。本发明由于采用流量控制、过冷度控制和液位控制的技术手段，能大幅减少储液器的设计容量和制冷剂充注量，同时无需把储液器设计在距离制冷剂泵入口较高的位置（只要不低于制冷剂泵入口高度即可），另外，整个定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的结构紧凑、成本低，即使出现制冷剂泄露等异常情况也能很好地保护制冷剂泵不出现汽蚀，因此运行可靠。
（2）本发明的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，能够使得该定频制冷剂泵入口防汽蚀系统能大幅减少储液器的设计容量和制冷剂充注量，同时无需把储液器设计在距离制冷剂泵入口较高的位置，且该系统结构紧凑、成本低、运行可靠。
（3）本发明的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统，具有结构简单，生产成本低，并适合大规模生产的特点。
附图说明
图1为本发明的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的结构示意图。
附图标记：
制冷剂泵1；
储液器2；
冷凝器3；
风机4；
制冷剂温度传感器5；
制冷剂压力传感器6；
液位传感器7；
电动二通调节阀8；
控制器9。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。
实施例1。
本实施例的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统，如图1所示，包括制冷剂泵1、储液器2、冷凝器3、风机4、制冷剂温度传感器5、制冷剂压力传感器6、液位传感器7、电动二通调节阀8和控制器9；冷凝器3的输出端与储液器2的输入端连接，储液器2的输出端与制冷剂泵1的输入端连接，制冷剂温度传感器5和制冷剂压力传感器6均安装在制冷剂泵1的入口管路，电动二通调节阀8设置在制冷剂泵1的出口管路，液位传感器7与储液器2连接，风机4与冷凝器3连接；其中，制冷剂泵1、风机4、制冷剂温度传感器5、制冷剂压力传感器6、液位传感器7和电动二通调节阀8分别与控制器9电连接；其中，制冷剂泵1设置为定频泵。
本实施例中，电动二通调节阀8设置为能根据反馈信号无级调节开度和流量的无级调节阀。
本实施例中，风机4设置为能根据反馈信号无级调节转速和冷凝风量的调速风机。
本实施例中，风机4设置于冷凝器3的上方
本实施例中，通过制冷剂温度传感器5和制冷剂压力传感器6的检测值能够计算得到制冷剂泵1的入口处的制冷剂过冷度。
当然，本发明亦可以用多级控制的风机来代替无级调速控制的风机，用液位开关来代替液位传感器，以达到类似的技术目的，在此不再详细叙述。
本发明由于采用流量控制、过冷度控制和液位控制的技术手段，能大幅减少储液器的设计容量和制冷剂充注量，同时无需把储液器设计在距离制冷剂泵入口较高的位置（只要不低于制冷剂泵入口高度即可），另外，整个定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的结构紧凑、成本低，即使出现制冷剂泄露等异常情况也能很好地保护制冷剂泵不出现汽蚀，因此运行可靠。
实施例2。
本实施例的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，它包括以下几点：
1）当检测到制冷剂过冷度下降至过冷度设定的下限值时，开始加大风机4的转速，以使制冷剂过冷度增大，直到制冷剂过冷度达到过冷度设定值，则停止风机4的调速并保持当前转速不变，在此过程中电动二通调节阀8的开度保持不变；
2）如果风机4的转速达到最大值，但过冷度仍然无法达到过冷度设定值，则风机4保持最大的转速运行，电动二通调节阀8的开度保持不变；
3）如果风机4的转速达到最大值，但过冷度仍然小于或等于过冷度设定的下限值时，开始减小电动二通调节阀8的开度，以使制冷剂过冷度增大，直到制冷剂过冷度达到过冷度设定值，则停止电动二通调节阀8的开度调节并保持当前开度不变，在此过程中风机4的转速保持最大值不变；
4）如果电动二通调节阀8的开度达到最小值，但制冷剂过冷度仍然无法达到过冷度设定值，电动二通调节阀8保持最小开度运行，风机4的转速保持最大值不变；
5）如果风机4的转速达到最大值，且电动二通调节阀8的开度达到最小值，但制冷剂过冷度仍然小于或等于过冷度设定的下限值时，制冷剂泵1停机保护以防止汽蚀；
6）当检测到储液器2的液位下降至液位设定的下限值时，无论制冷剂过冷度处于什么状态，都开始减小电动二通调节阀8的开度，以使储液器2的液位增大，直到储液器2的液位达到液位设定值，则停止电动二通调节阀8的开度调节并保持当前开度不变；
7）如果电动二通调节阀8的开度达到最小值，但储液器2的液位仍然无法达到液位设定值，则电动二通调节阀8的开度保持最小运行；
8）如果电动二通调节阀8的开度达到最小值，但储液器2的液位仍然小于或等于液位设定的下限值时，则制冷剂泵1停机保护以防止汽蚀。
该定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，能够使得该定频制冷剂泵入口防汽蚀系统能大幅减少储液器的设计容量和制冷剂充注量，同时无需把储液器设计在距离制冷剂泵入口较高的位置，且该系统结构紧凑、成本低、运行可靠。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，其特征在于：所述定频制冷剂泵入口防汽蚀系统包括制冷剂泵、储液器、冷凝器、风机、制冷剂温度传感器、制冷剂压力传感器、液位传感器、电动二通调节阀和控制器；所述冷凝器的输出端与所述储液器的输入端连接，所述储液器的输出端与所述制冷剂泵的输入端连接，所述制冷剂温度传感器和所述制冷剂压力传感器均安装在所述制冷剂泵的入口管路，所述电动二通调节阀设置在所述制冷剂泵的出口管路，所述液位传感器与所述储液器连接，所述风机与所述冷凝器连接；
所述制冷剂泵、所述风机、所述制冷剂温度传感器、所述制冷剂压力传感器、所述液位传感器和所述电动二通调节阀分别与所述控制器电连接；
所述制冷剂泵设置为定频泵；
以及，所述控制方法，包括以下几点：
1）当检测到制冷剂过冷度下降至过冷度设定的下限值时，开始加大风机的转速，以使制冷剂过冷度增大，直到制冷剂过冷度达到过冷度设定值，则停止风机的调速并保持当前转速不变，在此过程中电动二通调节阀的开度保持不变；
2）如果风机的转速达到最大值，但过冷度仍然无法达到过冷度设定值，则风机保持最大的转速运行，电动二通调节阀的开度保持不变；
3）如果风机的转速达到最大值，但过冷度仍然小于或等于过冷度设定的下限值时，开始减小电动二通调节阀的开度，以使制冷剂过冷度增大，直到制冷剂过冷度达到过冷度设定值，则停止电动二通调节阀的开度调节并保持当前开度不变，在此过程中风机的转速保持最大值不变；
4）如果电动二通调节阀的开度达到最小值，但制冷剂过冷度仍然无法达到过冷度设定值，电动二通调节阀保持最小开度运行，风机的转速保持最大值不变；
5）如果风机的转速达到最大值，且电动二通调节阀的开度达到最小值，但制冷剂过冷度仍然小于或等于过冷度设定的下限值时，制冷剂泵停机保护以防止汽蚀；
6）当检测到储液器的液位下降至液位设定的下限值时，无论制冷剂过冷度处于什么状态，都开始减小电动二通调节阀的开度，以使储液器的液位增大，直到储液器的液位达到液位设定值，则停止电动二通调节阀的开度调节并保持当前开度不变；
7）如果电动二通调节阀的开度达到最小值，但储液器的液位仍然无法达到液位设定值，则电动二通调节阀的开度保持最小运行；
8）如果电动二通调节阀的开度达到最小值，但储液器的液位仍然小于或等于液位设定的下限值时，则制冷剂泵停机保护以防止汽蚀。
2.根据权利要求1所述的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，其特征在于：所述电动二通调节阀设置为能根据反馈信号无级调节开度和流量的无级调节阀。
3.根据权利要求1所述的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，其特征在于：所述风机设置为能根据反馈信号无级调节转速和冷凝风量的调速风机。
4.根据权利要求1所述的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，其特征在于：所述风机设置于所述冷凝器的上方。
5.根据权利要求1所述的一种定频制冷剂泵入口防汽蚀系统的控制方法，其特征在于：通过所述制冷剂温度传感器和所述制冷剂压力传感器的检测值能够计算得到所述制冷剂泵的入口处的制冷剂过冷度。
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