CN113701375A - 无霜型冷库及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无霜型冷库及其控制方法。所述的无霜型冷库包括压缩机、冷凝器、第一电子膨胀阀、蒸发器和设于所述蒸发器回风前端并与其并联的除湿换热器，所述第一电子膨胀阀的出口管路通过第一支路和第二支路分别与所述蒸发器和所述除湿换热器连通，所述第二支路上设有第二电子膨胀阀，所述蒸发器出口和所述除湿换热器出口的制冷剂混合后经吸气管路进入压缩机再循环。本发明通过除湿换热器的不断除湿可使冷库的蒸发器运行在湿度较低的环境中不结霜。本发明还包括化霜回路，可使机组边制冷边化霜，降低化霜对库温波动的影响。

Description

无霜型冷库及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种无霜型冷库及其控制方法。
背景技术
冷库制冷机组需在0℃以下工作，且部分冷库进出频繁导致库内湿度较大，容易造成内机结霜的现象。内机结霜会减小通过蒸发器的风量，影响换热，严重时使内机无法正常工作。因此，对于0℃及以下的冷库制冷机组都需进行化霜，但机组化霜会影响机组的正常制冷，且存在耗电量大、库温波动大等缺点。目前常规的化霜方式有电热除霜、热氟融霜(通过四通阀换向制热除霜)、热气旁通除霜等方法，这些化霜方法都是基于机组结霜后进行化霜，这就导致制冷机组频繁在“制冷-化霜”中循环运行，从而导致冷库内温度波动，不利于储藏物品的品质保证。
发明内容
本发明提出一种无霜型冷库及其控制方法，以解决现有冷库由于频繁化霜导致的库内温度波动的问题。
本发明提出一种无霜型冷库，包括压缩机、第一电子膨胀阀、蒸发器和设于所述蒸发器前端并与其并联的除湿换热器，所述第一电子膨胀阀的出口管路通过第一支路和第二支路分别与所述蒸发器和所述除湿换热器连通，所述第二支路上设有第二电子膨胀阀，所述蒸发器出口和所述除湿换热器出口的制冷剂混合后经吸气管路进入压缩机再循环。
本发明提出的无霜型冷库还包括冷凝器和化霜回路，所述化霜回路由从所述冷凝器进气管道引出至所述除湿换热器入口的第三支路和从所述冷凝器出口管道引出至所述除湿换热器出口的第四支路构成，所述第三支路上设有第一热气电磁阀，所述第四支路上设有第二热气电磁阀，所述除湿换热器的出口管道上设有化霜截止阀。
所述冷凝器出口管道上依次设有干燥过滤器、过滤器、第一电子膨胀阀、过滤器和供液截止阀。
所述蒸发器出口和所述除湿换热器出口的混合管道上依次设有吸气截止阀和吸气过滤器。
本发明还提出一种上述无霜型冷库的控制方法，包括制冷除湿模式、制冷除霜模式和双重制冷模式。
所述无霜型冷库的控制方法包括以下步骤：
实时监控库内温度T，当库内温度大于化霜设定温度T结霜时，冷库进入双重制冷模式运行；当库内温度T小于等于化霜设定温度T结霜时，判断除湿换热器是否满足化霜条件，如满足，则冷库进入制冷除霜模式运行；如不满足，则冷库进入制冷除湿模式运行。
在制冷除湿模式中，通过第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀控制进入蒸发器和除湿换热器的流量，第一热气电磁阀和第二热气电磁阀关闭，化霜截止阀打开。第一电子膨胀阀的开度由蒸发器出口的过热度进行控制，第二电子膨胀阀的开度由除湿换热器出口的过热度进行控制 。
在制冷除霜模式中，第一电子膨胀阀运行，第二电子膨胀阀和化霜截止阀关闭，第一热气电磁阀和第二热气电磁阀开启。
在双重制冷模式中，第一电子膨胀阀运行，第二电子膨胀阀以最大步数运行，第一热气电磁阀和第二热气电磁阀关闭，化霜截止阀全开。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提出的无霜型冷库在蒸发器的进风前端设置除湿换热器，通过减小进入蒸发器的空气的含湿量，从源头上解决蒸发器结霜的问题；
2.本发明具有制冷除霜模式，可使机组边制冷边化霜，降低了冷库机组需频繁化霜对于库内温度波动的影响；
3.本发明具有双重制冷模式，当该制冷装置运行在库温较高的不结霜工况时，除湿换热器充当蒸发器的制冷作用，可使机组的制冷能力增强。
附图说明
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，其中：
图1为本发明无霜型冷库的系统图；
图2为无霜型冷库的运行模式流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本发明，并不对本发明构成限制。
本发明提出一种无霜型冷库及控制方法，主要针对行业中冷库蒸发器结霜且需频繁化霜的缺点，具体包括：在蒸发器进风前端增加除湿换热器，通过降温除湿减小空气进入蒸发器的含湿量；通过双电子膨胀阀控制进入蒸发器及除湿换热器的流量；通过化霜回路对除湿换热器进行直接化霜，并在化霜的过程中保持蒸发器制冷，减小化霜期间对冷库温度的影响。
如图1所示，本发明提出的无霜型冷库包括压缩机1、冷凝器2、第一电子膨胀阀3和蒸发器4，还包括一设于蒸发器4前端并与其并联的除湿换热器5。第一电子膨胀阀3的出口管路通过第一支路6和第二支路7分别与蒸发器4和除湿换热器5连通，第二支路7上设有第二电子膨胀阀8。蒸发器4的出口和除湿换热器5的出口的制冷剂混合后经吸气截止阀9、吸气过滤器18、四通换向阀10和吸气管路进入压缩机1再循环。
无霜型冷库还包括给除湿换热器5化霜的化霜回路，该化霜回路由从冷凝器2进气管道引出至除湿换热器5入口的第三支路11和从冷凝器2出口管道引出至除湿换热器5出口的第四支路12构成，第三支路11上设有第一热气电磁阀13，第四支路12上设有第二热气电磁阀14，除湿换热器5的出口管道上设有化霜截止阀15。
冷凝器2的出口管道上依次设有干燥过滤器16、过滤器17、第一电子膨胀阀3、过滤器17和供液截止阀19。第四支路12的节点位于干燥过滤器16与过滤器17之间。蒸发器4的出口和除湿换热器5出口的混合管道上依次设有吸气截止阀9和吸气过滤器18。
本发明提出的无霜型冷库的工作原理是将二次节流的制冷剂液体在除湿换热器5中与含湿量较高的回风进行换热，使空气温度低于其露点温度，从而降低蒸发器4进口处的空气湿度，使进入蒸发器4的空气为湿度更低的干燥空气，实现从源头上解决蒸发器4结霜的问题。
无霜型冷库启动时，由第一电子膨胀阀3一级节流得到的制冷剂经过第二电子膨胀阀8再次节流后进入除湿换热器5，进入除湿换热器5中的含湿量较高的空气由于除湿换热器5管壁温度较低而析湿，从而降低了除湿换热器5出口的空气湿度。从除湿换热器5出来的湿度较低的空气再被通入到蒸发器4中，与仅经过一次节流的制冷剂进行换热，避免了蒸发器4结霜的可能性。回风空气在除湿换热器5中除湿，在蒸发器4中降温。
本发明提出的无霜型冷库包括制冷除湿模式、制冷除霜模式和双重制冷模式。
在制冷除湿模式中，通过第一电子膨胀阀3和第二电子膨胀阀8控制进入蒸发器4和除湿换热器5的流量，第一热气电磁阀13和第二热气电磁阀14关闭，化霜截止阀15打开。第一电子膨胀阀3的开度由蒸发器4出口的过热度进行控制，第二电子膨胀阀8的开度由除湿换热器5出口的过热度进行控制。
在制冷除霜模式中，第一电子膨胀阀3正常运行，第二电子膨胀阀8和化霜截止阀15关闭，第一热气电磁阀13和第二热气电磁阀14开启。
在双重制冷模式中，第一电子膨胀阀3正常运行，第二电子膨胀阀8以最大步数运行，第一热气电磁阀13和第二热气电磁阀14关闭，化霜截止阀15全开。
图2是本发明提出的无霜型冷库的控制方法流程图，包括以下步骤：
实时监控库内温度T，当库内温度大于化霜设定温度T结霜时，冷库进入双重制冷模式运行；当库内温度T小于等于化霜设定温度T结霜时，判断除湿换热器是否满足化霜条件，如满足，则冷库进入制冷除霜模式运行；如不满足，则冷库进入制冷除湿模式运行。
制冷过程中，进入除湿换热器和蒸发器的制冷剂流量主要由两个电子膨胀阀进行控制，第一电子膨胀阀3主要由蒸发器4出口的过热度进行控制，第二电子膨胀阀8由除湿换热器5出口的过热度进行控制。除湿换热器5出口的制冷剂与蒸发器4出口的制冷剂混合后经吸气管路进入压缩机1再循环。
当除湿换热器5工作到一段时间后会出现结霜现象，因此需要对除湿换热器5进行化霜以保证后续的正常运行。在除湿换热器5化霜过程中，第一热气电磁阀13打开，第二电子膨胀阀8和化霜截止阀15关闭，延时一段时间后第二热气电磁阀14打开，高温排气直接通入除湿换热器5中进行化霜。延时一段时间的作用是保证除霜气体能经过第一热气电磁阀13进入，再经过第二热气电磁阀14出来，然后进入过滤器17。如果同时打开第一热气电磁阀13和第二热气电磁阀14的话可能出现从干燥过滤器16出来的液态制冷剂进入除湿换热器5，影响除湿换热器化霜。在制冷除霜模式中，由于蒸发器4内仍有制冷剂流过，使蒸发器4仍可进行制冷，这样可很好的避免除霜过程中对于库温的波动影响，保证在除霜过程中库温波动小。
当冷库运行在库温较高的不结霜工况时，第二电子膨胀阀8直接以最大步数运行，除湿换热器5充当前置蒸发器的制冷作用，可使机组的制冷能力增强。
本发明通过除湿换热器5的不断除湿，可使冷库的蒸发器4运行在湿度较低的环境中，且对于除湿换热器5的化霜可使机组边制冷边化霜，降低化霜对库温波动的影响。
以上所述仅为本发明的具体实施方式。应当指出的是，凡在本发明构思的精神和框架内所做出的任何修改、等同替换和变化，都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无霜型冷库，包括压缩机、第一电子膨胀阀和蒸发器，其特征在于，还包括设于所述蒸发器前端并与其并联的除湿换热器，所述第一电子膨胀阀的出口管路通过第一支路和第二支路分别与所述蒸发器和所述除湿换热器连通，所述第二支路上设有第二电子膨胀阀，所述蒸发器出口和所述除湿换热器出口的制冷剂混合后经吸气管路进入压缩机再循环。
2.如权利要求1所述的无霜型冷库，其特征在于，还包括冷凝器和化霜回路，所述化霜回路由从所述冷凝器进气管道引出至所述除湿换热器入口的第三支路和从所述冷凝器出口管道引出至所述除湿换热器出口的第四支路构成，所述第三支路上设有第一热气电磁阀，所述第四支路上设有第二热气电磁阀，所述除湿换热器的出口管道上设有化霜截止阀。
3.如权利要求1所述的无霜型冷库，其特征在于，所述冷凝器出口管道上依次设有干燥过滤器、过滤器、第一电子膨胀阀、过滤器和供液截止阀。
4.如权利要求1所述的无霜型冷库，其特征在于，所述蒸发器出口和所述除湿换热器出口的混合管道上依次设有吸气截止阀和吸气过滤器。
5.一种权利要求1-4任一项所述的无霜型冷库的控制方法，其特征在于，包括制冷除湿模式、制冷除霜模式和双重制冷模式。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时监控库内温度T，当库内温度大于化霜设定温度T结霜时，冷库进入双重制冷模式运行；当库内温度T小于等于化霜设定温度T结霜时，判断除湿换热器是否满足化霜条件，如满足，则冷库进入制冷除霜模式运行；如不满足，则冷库进入制冷除湿模式运行。
7.如权利要求5或6所述的控制方法，其特征在于，在制冷除湿模式中，通过第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀控制进入蒸发器和除湿换热器的流量，第一热气电磁阀和第二热气电磁阀关闭，化霜截止阀打开。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，第一电子膨胀阀的开度由蒸发器出口的过热度进行控制，第二电子膨胀阀的开度由除湿换热器出口的过热度进行控制。
9.如权利要求5或6所述的控制方法，其特征在于，在制冷除霜模式中，第一电子膨胀阀运行，第二电子膨胀阀和化霜截止阀关闭，第一热气电磁阀和第二热气电磁阀开启。
10.如权利要求5或6所述的控制方法，其特征在于，在双重制冷模式中，第一电子膨胀阀运行，第二电子膨胀阀以最大步数运行，第一热气电磁阀和第二热气电磁阀关闭，化霜截止阀全开。
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