CN110243103A - 一种桶泵循环高低温液体循环精密温控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其包括蒸发器、与所述蒸发器连通的回液管和出液管、设置在所述回液管上的循环泵和加热器、与所述蒸发器形成循环回路的低压循环桶、与所述低压循环桶形成循环回路的制冷剂系统、设置在所述蒸发器与所述低压循环桶连通管路上的冷媒屏蔽泵，所述制冷剂系统包括串联的压缩机、冷凝器、以及设置在所述低压循环桶与所述冷凝器连通管路上的节流装置，所述低压循环桶上设置有第一温度计和液位传感器。本发明可实现在介质大温区范围内，压缩机运行工况稳定，运行安全且使用寿命长；冷媒变频控制，控温稳定且节能。
Description
【技术领域】
本发明属于温控设备技术领域，特别是涉及一种基于桶泵循环能在高介质温度下采用压缩机控温的制冷机组。
【背景技术】
在试验测试行业，通常需要维持恒定的高温介质温度，高温范围通常为100℃～200℃。当试验测试条件要求由高温降低至低温时，通常有两种降温方式。第一种是采用冷却水循环在介质高温区对介质进行间接降温，然后采用压缩机运行在介质低温区对介质进行间接降温；第二种做法是高温区和低温区均采用压缩机运行对介质进行全程降温。
第一种做法的优点是在高温区降温不运行压缩机，比较节能；而且采用冷却水无相变吸热对高温介质进行降温，控温比较精确；其缺点是需要增加单独的冷却水回路，设备需要增加体积及成本，在设备占地及成本方面不占优势。
第二种做法的优点是设备体积小，控制简单，采用制冷剂相变降温，降温速度快；但其缺点是在高温区降温时，压缩机吸气温度高，压缩机内部电机本身设计是依靠制冷剂降温，如果制冷剂温度高，对电机冷却不良，压缩机会过热保护停止运行无法正常工作。
因此，有必要提供一种新的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，可实现在介质大温区范围内，压缩机运行工况稳定，运行安全且使用寿命长；冷媒变频控制，控温稳定且节能。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其包括蒸发器、与所述蒸发器连通的回液管和出液管、设置在所述回液管上的循环泵和加热器、与所述蒸发器形成循环回路的低压循环桶、与所述低压循环桶形成循环回路的制冷剂系统、设置在所述蒸发器与所述低压循环桶连通管路上的冷媒屏蔽泵，所述制冷剂系统包括串联的压缩机、冷凝器、以及设置在所述低压循环桶与所述冷凝器连通管路上的节流装置，所述低压循环桶上设置有第一温度计和液位传感器。
进一步的，所述节流装置通过一控制器根据所述液位传感器进行控制保证所述低压循环桶内液位的稳定。
进一步的，所述压缩机通过一控制器根据所述第一温度计进行控制保证所述低压循环桶内液体的温度恒定。
进一步的，所述节流装置采用电子膨胀阀。
进一步的，当所述低压循环桶内的饱和温度达到设定温度时，所述压缩机减载或停止工作。
进一步的，所述冷媒屏蔽泵为变频磁力泵。
进一步的，所述循环泵采用耐高温磁力泵浦。
进一步的，所述回液管上位于所述循环泵上游设置有膨胀介质箱。
进一步的，所述出液管上设置有第二温度计检测输出介质的温度。
进一步的，所述冷媒屏蔽泵通过控制器根据所述第一温度计与所述第二温度计的数据实现流量控制，使得所述出液管的温度达到目标温度。
与现有技术相比，本发明一种桶泵循环高低温液体循环精密温控系统的有益效果在于：在冷媒循环回路增加了低压循环桶，通过低压循环桶的液位控制节流装置的工作，保证低压循环桶中稳定的液位。冷媒屏蔽泵将低压循环桶中的液态冷媒打进蒸发器，在蒸发器中冷媒吸热汽化，再回到低压循环桶。本发明可实现在介质大温区范围内，压缩机运行工况稳定，运行安全且使用寿命长；冷媒变频控制，控温稳定与节能。
【附图说明】
图1为本发明实施例的控制原理示意图；
图中数字表示：
1蒸发器；2回液管；3出液管；4循环泵；5加热器；6低压循环桶；7压缩机；8冷凝器；9节流装置；10冷媒屏蔽泵；11第一温度计；12液位传感器；13膨胀介质箱；14第二温度计。
【具体实施方式】
实施例：
请参照图1，本实施例为桶泵循环高低温液体循环精密温控系统100，其包括蒸发器1、与蒸发器1连通的回液管2和出液管3、设置在回液管2上的循环泵4和加热器5、与蒸发器1形成循环回路的低压循环桶6、与低压循环桶6形成循环回路的制冷剂系统、设置在蒸发器1与低压循环桶6连通管路上的冷媒屏蔽泵10，所述制冷剂系统包括串联的压缩机7、冷凝器8、以及设置在低压循环桶6与冷凝器8连通管路上的节流装置9。
低压循环桶6上设置有第一温度计11和液位传感器12，节流装置9通过一控制器根据液位传感器12的液位数据进行控制。液位传感器12动态监测低压循环桶6中液态介质的液位，将液位信号转化为模拟量型号，传递给节流装置9的内部控制器，控制器将接收到的液位对应信号与实际设定液位值比较，通过PID控制的方式对节流装置9的开度进行控制，最终实现设定液位与实际检测液位接近，偏差在允许范围之内。
本实施例通过低压循环桶6的液位控制节流装置9的工作，保证低压循环桶6中稳定的液位。节流装置9采用电子膨胀阀。
压缩机7通过一控制器根据第一温度计11采集到低压循环桶6内部的温度实现控制，当低压循环桶6内的饱和温度达到设定温度时，压缩机7减载或停止工作，低压循环桶6由于具有一定的容积，因此，可以起到缓冲作用，有效避免压缩机7频繁的开停，提高压缩机7的使用寿命。
冷媒屏蔽泵10为变频磁力泵，可以变流量控制，控制目标对象为介质温度；冷媒屏蔽泵10将低压循环桶6中的液态冷媒打进蒸发器1，在蒸发器1中冷媒吸热汽化，再回到低压循环桶6。通过低压循环桶6的设置，可以大大降低冷媒屏蔽泵10的流量变化对压缩机7工作的影响，保障制冷剂系统运行的稳定性。
蒸发器1与回液管2、出液管3形成介质循环系统，介质侧高温工作时，通过冷媒低流量运行来控制热的介质对制冷剂系统的冲击，压缩机7在较大范围的介质温度内，都能有相对安全的工作条件。
循环泵4采用耐高温磁力泵浦，无机械轴封的设计，可以实现高温下不容易泄漏。
介质循环系统中所述回液管2上位于循环泵4上游设置有膨胀介质箱13，对介质热胀冷缩进行补偿，避免管路变形或损坏。
出液管3上设置有第二温度计14检测输出介质的温度。冷媒屏蔽泵10通过控制器根据第一温度计11与第二温度计14的数据实现流量控制，使得出液管3的温度达到目标温度。
本实施例桶泵循环高低温液体循环精密温控系统100通过介质温度控制冷媒屏蔽泵的工作频率，实现设定的目标温度；通过液位传感器控制节流装置的工作，实现低压循环桶内稳定的液位；通过低压循环桶内的冷媒温度控制压缩机的加卸载或开停，实现循环桶内温度恒定；本方案可实现在介质大温区范围内，压缩机运行工况稳定，运行安全且使用寿命长；冷媒变频控制，控温稳定与节能。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：其包括蒸发器、与所述蒸发器连通的回液管和出液管、设置在所述回液管上的循环泵和加热器、与所述蒸发器形成循环回路的低压循环桶、与所述低压循环桶形成循环回路的制冷剂系统、设置在所述蒸发器与所述低压循环桶连通管路上的冷媒屏蔽泵，所述制冷剂系统包括串联的压缩机、冷凝器、以及设置在所述低压循环桶与所述冷凝器连通管路上的节流装置，所述低压循环桶上设置有第一温度计和液位传感器。
2.如权利要求1所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：所述节流装置通过一控制器根据所述液位传感器进行控制保证所述低压循环桶内液位的稳定。
3.如权利要求1所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：所述压缩机通过一控制器根据所述第一温度计进行控制保证所述低压循环桶内液体的温度恒定。
4.如权利要求1所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：所述节流装置采用电子膨胀阀。
5.如权利要求3所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：当所述低压循环桶内的饱和温度达到设定温度时，所述压缩机减载或停止工作。
6.如权利要求1所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：所述冷媒屏蔽泵为变频磁力泵。
7.如权利要求1所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：所述循环泵采用耐高温磁力泵浦。
8.如权利要求1所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：所述回液管上位于所述循环泵上游设置有膨胀介质箱。
9.如权利要求1所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：所述出液管上设置有第二温度计检测输出介质的温度。
10.如权利要求9所述的桶泵循环高低温液体循环精密温控系统，其特征在于：所述冷媒屏蔽泵通过控制器根据所述第一温度计与所述第二温度计的数据实现流量控制，使得所述出液管的温度达到目标温度。
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