CN111256438A - 具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法，系统的蒸发器内设有供压缩空气穿过的气流通道，压缩空气经气流通道与蒸发器进行热交换，在启动系统平稳运行后，实时监测蒸发器的出口温度T1，并与所设定的额定温度值T0进行实时计算温度差值，基于温度差值相应地调节系统的压缩机的工作频率。

Description

具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法
技术领域
本发明涉及干燥机系统控制的技术领域，尤其是指具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法。
背景技术
现有市面上的冷冻式干燥机大多数采用定频压缩机，采用了热气旁通阀进行防冰堵保护，此部件为机械结构产品，价格昂贵和精确度不高、易损坏。其次，当热气旁通阀损坏时，系统就失去了防冰堵保护，从而影响了系统的正常运行。该系统无法根据蒸发器温度自动调节输出功率或冰堵造成停机后自动启动，往往需要人工去检查重新开启，进而容易导致在系统出现冰堵停机后无人值班时，系统没有自主运行而浪费了注入的压缩空气，造成了不必要的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法。
为了实现上述的目的，本发明所提供的具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法，系统的蒸发器内设有供压缩空气穿过的气流通道，压缩空气经气流通道与蒸发器进行热交换，在启动系统平稳运行后，实时监测蒸发器的出口温度T1，并与所设定的额定温度值T0进行实时计算温度差值，基于温度差值相应地调节系统的压缩机的工作频率，其中，
当实时计算的温度差值介于预定的温差范围内时，则跟随温度差值变化对压缩机作升降频调节，直至令温度差值逐渐变至0℃；
当实时计算的温度差值高于温差范围时，则调节压缩机升频至额定频率运行；
当实时计算的温度差值低于温差范围时，则调节压缩机降频作低负荷运行；
在低负荷运行期间，若实时监测的出口温度T1低于预定的第一低温保护值时，则系统进入一级保护模式，其中，在一级保护模式下，若出口温度T1持续下降并低于预定的第二低温保护值，则系统进入二级保护模式。
进一步，系统在一级保护模式中，一旦所监测的出口温度T1高于第一低温保护值则退出一级保护模式。
进一步，系统处于一级保护模式下，则调节压缩机按最低频率持续运行。
进一步，系统处于二级保护模式下，则调节压缩机按最低频率运行低温额定时间后，检测及判断出口温度T1是否低于第二低温保护值，若此时检测出口温度T1低于第二低温保护值时，则关闭系统停机；反之，若此时检测出口温度T1高于第二低温保护值时，系统则进入一级保护模式。
进一步，因二级保护模式造成的系统停机，系统则进入自主启动模式，其中，在自主启动模式下，系统停机延时达预定的停机时间后，实时检测的出口温度T1并与额定温度值T0实时计算温度差值，若温度差值大于预定的启动温度时，系统则重新启动运行。
本发明采用上述的方案，其有益效果在于：1）在针对超负荷运行时，解决了输出制冷量不足以维持过滤空气中水份，造成了干燥效率不高；2）有效的防止在无负荷或轻负荷运行时，系统将自动降频，限制系统输出能力，已达到防止蒸发器出现冰堵和浪费电能等；3）当系统出现蒸发器低温故障时，系统停机后可自主启动系统；4）解决了当前冷冻式干燥机蒸发器温度不可调的问题；5）变频技术应用有效的延长了压缩机的使用寿命；6）快速变频解决了系统输出能力不足等问题。
附图说明
图1为本发明的干燥系统的流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面参照附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
参见附图1所示，具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法，本实施例的冷冻式干燥系统包括有压缩机（直流变频）、冷凝器和蒸发器，其中，冷凝器两端分别与蒸发器的入口和压缩机的排气端连接，蒸发器的出口与压缩机的回气端连接，从而便构成了热泵流路；其次，蒸发器内设有压缩空气穿过的气流通道，压缩空气经气流通道与蒸发器的盘管进行热交换。
在本实施例中，系统首次启动时，依照用户设定使压缩机根据压缩空气注入量调节频率，即，当压缩空气注入量较低时，可控制压缩机降频至允许的最低频率运行，从而大幅度降低电功耗、起到节能的目的；当压缩空气注入量较大时，可控制压缩机升频至允许的最高频率运行，从而快速地降低蒸发器温度，使凝结水分能力更强，除水干燥效率更高。通过上述调节令系统逐渐进入稳定状态。
在本实施例中，在系统平稳运行后，实时监测蒸发器的出口温度T1，并与所设定的额定温度T0进行实时计算温度差值，即，温度差值△t=出口温度T1-额定温度TO；基于温度差值相应地调节系统的压缩机的工作频率，具体涉及以下情况：
情况一：当实时计算的温度差值介于预定的温差范围内时（为了便于说明，此处的温度范围为-2℃~4℃），即：-2℃≤△t≤4℃；此时的系统处于正常工作模式下，由此系统跟随温度差值变化对压缩机作升降频调节，直至令温度差值逐渐变至0℃，即，当温度差值△t＜0，则控制压缩机降频以使温度差值△t逐渐升高为0；反之，当温度差值△t＞0，则控制压缩机升频以使温度差值△t逐渐降低为0。
情况二：当实时计算的温度差值高于温差范围时（即，△t＞4℃），则表示系统蒸发器温度过高及压缩机功率不足，调节压缩机升频至额定频率运行以使蒸发器迅速降温，使出口温度T1逐渐下降。
情况三：当实时计算的温度差值低于温差范围时（即，△t＜-2℃），则调节压缩机降频作低负荷运行；另外，在低负荷运行期间，设置有两级保护模式，及，包括一级保护模式和二级保护模式，分别对应设置有第一低温保护值（优选为-2℃）和第二低温保护值（优选为-4℃）。
因此，若实时监测的出口温度T1低于预定的第一低温保护值时（即，-4＜T1＜-2℃），则系统进入一级保护模式，其中，处于一级保护模式下，则调节压缩机按最低频率持续运行；直至所所监测的出口温度T1高于第一低温保护值则退出一级保护模式，恢复正常的运行模式（对应进入情况一的正常模式）。若出口温度T1持续下降并低于预定的第二低温保护值（T1＜-4℃），则系统进入二级保护模式，其中，处于二级保护模式下，则调节压缩机按最低频率运行低温额定时间后（优选为运行180s后），检测及判断出口温度T1是否低于第二低温保护值，若此时检测出口温度T1低于第二低温保护值时，则关闭系统停机；反之，若此时检测出口温度T1高于第二低温保护值时，系统则进入一级保护模式。
进一步，因二级保护模式造成的系统停机，系统则进入自主启动模式，在自主启动模式下，系统停机延时达预定的停机时间后，实时检测的出口温度T1并与额定温度值T0实时计算温度差值，若温度差值大于预定的启动温度（优选为-2℃）时，系统则重新启动运行，即，此时的出口温度T1与额定温度值T0的温差大于-2℃，则满足自主启动条件；反之，出口温度T1与额定温度值T0的温差小于-2℃，则继续监测蒸发器的出口温度T0，直至满足启动条件。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所做的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法，系统的蒸发器内设有供压缩空气穿过的气流通道，压缩空气经气流通道与蒸发器进行热交换，其特征在于:在启动系统平稳运行后，实时监测蒸发器的出口温度T1，并与所设定的额定温度值T0进行实时计算温度差值，基于温度差值相应地调节系统的压缩机的工作频率，其中，
当实时计算的温度差值介于预定的温差范围内时，则跟随温度差值变化对压缩机作升降频调节，直至令温度差值逐渐变至0℃；
当实时计算的温度差值高于温差范围时，则调节压缩机升频至额定频率运行；
当实时计算的温度差值低于温差范围时，则调节压缩机降频作低负荷运行；
在低负荷运行期间，若实时监测的出口温度T1低于预定的第一低温保护值时，则系统进入一级保护模式，其中，在一级保护模式下，若出口温度T1持续下降并低于预定的第二低温保护值，则系统进入二级保护模式。
2.根据权利要求1所述的具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法，其特征在于：系统在一级保护模式中，一旦所监测的出口温度T1高于第一低温保护值则退出一级保护模式。
3.根据权利要求1所述的具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法，其特征在于：系统处于一级保护模式下，则调节压缩机按最低频率持续运行。
4.根据权利要求3所述的具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法，其特征在于：系统处于二级保护模式下，则调节压缩机按最低频率运行低温额定时间后，检测及判断出口温度T1是否低于第二低温保护值，若此时检测出口温度T1低于第二低温保护值时，则关闭系统停机；反之，若此时检测出口温度T1高于第二低温保护值时，系统则进入一级保护模式。
5.根据权利要求4所述的具有二级防冰堵保护的冷冻式干燥系统的工作方法，其特征在于：因二级保护模式造成的系统停机，系统则进入自主启动模式，其中，在自主启动模式下，系统停机延时达预定的停机时间后，实时检测的出口温度T1并与额定温度值T0实时计算温度差值，若温度差值大于预定的启动温度时，系统则重新启动运行。
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