CN108800688B - 一种冷凝压力自适应调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷凝压力自适应调节装置及方法，装置包括壳体，壳体具有用于与制冷系统相连通的入口和用于与用热装置相连通的出口；入口至出口的流通路径上设有锥形的密封口，密封口处设有密封盖；壳体内还设有预紧弹簧，预紧弹簧用于推动密封盖密合密封口；壳体内还设有一组以上相串联的弹性组件，各弹性组件分别包括两组连接法兰以及连接于两组连接法兰之间的弹簧波纹管；壳体上还设有外部引压口，各外部引压口内端分别通过均压管与所对应的弹性组件的弹簧波纹管相连通，以使弹簧波纹管根据制冷系统的冷凝压力伸缩。本发明能够将制冷系统的冷凝压力始终保持在最佳数值，保证制冷系统与用热装置的综合运行能效的最优化。

Description

一种冷凝压力自适应调节装置及方法

技术领域

本发明涉及一种自适应调节冷凝压力的装置，还涉及一种基于该装置的调节方法。

背景技术

随着国家对节能环保方面的日益重视，如何高效地使用能源、回收各种余热减小对环境的污染成为人们关注的焦点。制冷行业是国民经济耗能大户，在制冷过程中同时有大量的冷凝热释放，而几乎所有的食品工艺制冷场所又需要大量热水或蒸汽。一侧是制冷系统的冷凝废热排放，另一侧又是锅炉耗能供给热水或者蒸汽，从能源利用角度分析，制冷和供热之间能量关系并没有被合理、有效的运用，存在着巨大浪费。

为解决冷凝废热充分利用的问题，现有技术中所采用的手段一般都是直接将废热供给到用热设备，其缺陷在于：无法将制冷系统的冷凝压力始终保持在最佳数值，不能保证制冷系统与高温热泵等用热装置的综合运行能效的最优化。

发明内容

本发明提出了一种冷凝压力自适应调节装置及方法，其目的在于：将制冷系统的冷凝压力始终保持在最佳数值，保证制冷系统与用热装置的综合运行能效的最优化。

本发明技术方案如下：

一种冷凝压力自适应调节装置，包括壳体，所述壳体具有用于与制冷系统相连通的入口和用于与用热装置相连通的出口；

所述入口至出口的流通路径上设有锥形的密封口，密封口处设有密封盖，所述密封盖安装在移动轴上，所述移动轴与壳体内的导向板相配合以实现密封盖与移动轴相对于密封口的移动，从而改变密封口处的开度大小；

所述壳体内还设有预紧弹簧，所述预紧弹簧用于推动密封盖密合所述密封口；

所述壳体内还设有一组以上相串联的弹性组件；

各弹性组件分别包括两组连接法兰以及连接于两组连接法兰之间的弹簧波纹管；相邻的弹性组件通过连接法兰连接；

所述连接法兰上还设有通孔，用于保持相串联弹性组件的内部与壳体内部相连通；

各弹性组件的两个连接法兰之间还分别设有限位柱，用于限定两个连接法兰之间的最近距离，实现弹簧波纹管的预拉伸；

串联的弹性组件一端的连接法兰与移动轴相连接，另一端的连接法兰与壳体相连接或通过位移调节机构与壳体相连接；

所述壳体上还设有与弹性组件一一对应的外部引压口，各外部引压口与所述制冷系统的各制冷机组一一对应连接以分别引入各制冷机组的冷凝压力，各外部引压口内端分别通过均压管与所对应的弹性组件的弹簧波纹管相连通，以使弹簧波纹管根据冷凝压力伸缩。

作为该装置的进一步改进：所述位移调节机构为可更换的螺栓，螺栓两端分别与弹性组件和壳体相连接。

本发明还提供了一种基于上述的冷凝压力自适应调节装置的调节方法：根据制冷系统的压缩机组数量选择相同数量的弹性组件，根据压缩机组的功率和排热量对所对应的压缩机构的弹簧波纹管的弹性系数进行调整，再安装限位柱对弹簧波纹管进行预拉伸；所述限位柱长度的设定标准是：当冷凝压力达到初始设定值时弹簧波纹管的内部压力值与预拉伸力相等；然后将弹性组件相串联，再将串联的弹性组件一端的连接法兰与移动轴相连接，另一端的连接法兰通过位移调节机构与壳体相连接；然后完成各自对应的均压管的连接；

将制冷系统的排放热出口与第一用热装置相连接，同时还通过所述调节装置的入口和出口与第二用热装置相连通；

当制冷系统的各压缩机组的冷凝压力均低于初始设定值，各弹性组件保持初始状态，此时密封盖将密封口封闭；当压缩机组的冷凝压力高于初始设定值，相应的弹簧波纹管发生形变，通过移动轴推动密封盖移动，实现开度调节。

相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）本发明根据制冷系统的冷凝压力对排热输出进行开度调节，实现冷凝压力的自适应调节，保证制冷系统与用热装置的综合运行能效的最优化；（2）本发明采用串联弹性组件式结构对开度大小进行调节，不同压缩机组所对应的弹性组件之间不会相互影响，并且弹性组件的数量可根据压缩机组数量选取，各弹簧波纹管均可根据压缩机组的特性独立设置，具有灵活性强、调节效果好、稳定性高的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为连接法兰的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

如图1，一种冷凝压力自适应调节装置，包括壳体306，所述壳体306具有用于与制冷系统100相连通的入口和用于与用热装置相连通的出口。

所述入口至出口的流通路径上设有锥形的密封口，密封口处设有水平、圆形的密封盖302，所述密封盖302安装在竖直的移动轴310上，所述移动轴310与壳体306顶部的导向板相配合以实现密封盖302与移动轴310相对于密封口的移动，从而改变密封口处的开度大小；

所述壳体306上部还设有预紧弹簧301，所述预紧弹簧301上端与壳体306顶部的压盖相接触，下端与移动轴310相接触，用于推动密封盖302密合所述密封口。

所述壳体306内还设有一组以上相串联的弹性组件，各弹性组件分别包括两组圆形的连接法兰308以及连接于两组连接法兰308之间的弹簧波纹管303。

如图2，所述连接法兰308上还设有与弹簧波纹管303内腔相通的通孔，用于保持相串联弹性组件的内部与壳体306内部相连通。通孔为两圈，内径均为10mm，呈圆周均布，每圈8个，内圈的分布圆直径为外圈分布圆直径的二分之一，以保证强度均匀。

弹性组件的两个连接法兰308之间还设有限位柱307，用于限定两个连接法兰308之间的最近距离，实现弹簧波纹管303的预拉伸。

相邻的弹性组件通过连接法兰308连接。

串联的弹性组件上端的连接法兰308与移动轴310相连接，下端的连接法兰308与壳体306相连接，还可以是通过位移调节机构305与壳体306相连接；如果直接与壳体306相连接，将影响弹性组件数量及预拉伸的灵活调整，因此优选采用通过位移调节机构305与壳体306连接。

所述位移调节机构305优选为可更换的螺栓，螺栓两端分别与弹性组件和壳体306相连接。

所述壳体306侧壁上个还设有若干与弹性组件一一对应的外部引压口304，各外部引压口304与所述制冷系统100的各制冷机组一一对应连接以分别引入各制冷机组的冷凝压力，各外部引压口304内端分别通过均压管309与所对应的弹性组件的弹簧波纹管303相连通，以使弹簧波纹管303根据冷凝压力伸缩。

使用前，对所述调节装置300进行如下设置：

先根据制冷系统100的压缩机组数量选择相同数量的弹性组件并一一对应，根据压缩机组的功率和排热量对所对应的压缩机构的弹簧波纹管303的弹性系数进行观察调整，调整步骤：满足所要连接的热泵系统200运行所需排热量前提下，综合分析计算制冷系统100内各机组的开机数量、耗电情况以及此时热泵系统200对应开机数量级各部耗电数值，以寻求最小耗电总值时的最佳中间压力，作为初始设定值；再安装限位柱307对弹簧波纹管303进行预拉伸；所述限位柱307长度的设定标准是：当冷凝压力达到上述初始设定值时弹簧波纹管303的内部压力值与预拉伸力相等，方法为对制冷系统100各压缩机组单元按照耗电功率越大、弹性系数越小的趋势进行逐个调试，直至满足上述标准要求。然后，将弹性组件相串联，再将串联的弹性组件一端的连接法兰308与移动轴310相连接，同时根据当前串联后弹性组件的总长度选择适宜长度的螺栓作为位移调节机构305，将串联组件另一端的连接法兰308通过位移调节机构305与壳体306相连接；然后完成各自对应的均压管309的连接；

将制冷系统100的排放热出口与第一用热装置相连接，同时还通过所述调节装置300的入口和出口与第二用热装置相连通；本实施例中，第一用热装置为热泵系统200，第二用热装置为冷却系统400，二者并联，均用于消耗制冷系统100的排热。

当制冷系统100的各压缩机组的冷凝压力均低于初始设定值，各弹性组件保持初始状态，此时密封盖302在预紧弹簧301作用下将密封口封闭，制冷系统100所有排气均进入热泵系统200；当压缩机组的冷凝压力高于初始设定值，相应的弹簧波纹管303发生形变，通过移动轴310推动密封盖302移动，实现开度调节，部分排气进入冷却系统400。

Claims (3)

1.一种冷凝压力自适应调节装置，其特征在于：包括壳体（306），所述壳体（306）具有用于与制冷系统（100）相连通的入口和用于与用热装置相连通的出口；

所述入口至出口的流通路径上设有锥形的密封口，密封口处设有密封盖（302），所述密封盖（302）安装在移动轴（310）上，所述移动轴（310）与壳体（306）内的导向板相配合以实现密封盖（302）与移动轴（310）相对于密封口的移动，从而改变密封口处的开度大小；

所述壳体（306）内还设有预紧弹簧（301），所述预紧弹簧（301）用于推动密封盖（302）密合所述密封口；

所述壳体（306）内还设有一组以上相串联的弹性组件；

各弹性组件分别包括两组连接法兰（308）以及连接于两组连接法兰（308）之间的弹簧波纹管（303）；相邻的弹性组件通过连接法兰（308）连接；

所述连接法兰（308）上还设有通孔，用于保持相串联弹性组件的内部与壳体（306）内部相连通；

各弹性组件的两个连接法兰（308）之间还分别设有限位柱（307），用于限定两个连接法兰（308）之间的最近距离，实现弹簧波纹管（303）的预拉伸；

串联的弹性组件一端的连接法兰（308）与移动轴（310）相连接，另一端的连接法兰通过位移调节机构（305）与壳体（306）相连接；

所述壳体（306）上还设有与弹性组件一一对应的外部引压口（304），各外部引压口（304）与所述制冷系统（100）的各制冷机组一一对应连接以分别引入各制冷机组的冷凝压力，各外部引压口（304）内端分别通过均压管（309）与所对应的弹性组件的弹簧波纹管（303）相连通，以使弹簧波纹管（303）根据冷凝压力伸缩。

2.如权利要求1所述的冷凝压力自适应调节装置，其特征在于：所述位移调节机构（305）为可更换的螺栓，螺栓两端分别与弹性组件和壳体（306）相连接。

3.基于如权利要求1或2所述的冷凝压力自适应调节装置的调节方法，其特征在于对所述调节装置（300）进行如下设置：根据制冷系统（100）的压缩机组数量选择相同数量的弹性组件，根据压缩机组的功率和排热量对所对应的压缩机构的弹簧波纹管（303）的弹性系数进行调整，再安装限位柱（307）对弹簧波纹管（303）进行预拉伸；所述限位柱（307）长度的设定标准是：当冷凝压力达到初始设定值时弹簧波纹管（303）的内部压力值与预拉伸力相等；然后将弹性组件相串联，再将串联的弹性组件一端的连接法兰（308）与移动轴（310）相连接，另一端的连接法兰（308）通过位移调节机构（305）与壳体（306）相连接；然后完成各自对应的均压管（309）的连接；

将制冷系统（100）的排放热出口与第一用热装置相连接，同时还通过所述调节装置（300）的入口和出口与第二用热装置相连通；

当制冷系统（100）的各压缩机组的冷凝压力均低于初始设定值，各弹性组件保持初始状态，此时密封盖（302）将密封口封闭；当压缩机组的冷凝压力高于初始设定值，相应的弹簧波纹管（303）发生形变，通过移动轴（310）推动密封盖（302）移动，实现开度调节。

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