CN113720055A - 一种制冷系统及其冷却水过滤方法、制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制冷系统及其冷却水过滤方法、制冷设备。其中，该制冷系统包括相连接的冷水主机和冷却水泵，还包括：反冲洗过滤器，设置在所述冷却水泵的进水口处，用于过滤流经所述冷却水泵和所述冷水主机的冷却水。通过本发明，调整了反冲洗过滤器的接管位置，省去了传统的Y型过滤器，并提供了一套基于上述结构的控制策略，从而能够保证制冷系统正常高效运转，满足冷水主机和冷却水泵的过滤要求，又降低了地铁机房的造价成本。并且避免反冲洗过滤器的频繁冲洗，保证了冷水主机的换热效果。

Description

一种制冷系统及其冷却水过滤方法、制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种制冷系统及其冷却水过滤方法、制冷设备。

背景技术

地铁作为一个城市的标志性公共基础设施，人员活动密集，今后的二三十年是我国城市地铁交通发展的高峰期。传统的地铁站机房空调系统为了保证冷却水水质，以及减少人工维护，一般是采用自动反冲洗过滤器，并保留Y型过滤装置作为初效过滤。

反冲洗过滤器亦称“自动清洗网式过滤器”，在管道上直接安装并由过滤器进出水口取样的压差开关控制，是一种内部装有金属网式滤芯的自动反冲洗过滤器，利用滤网直接拦截水中的杂质，以净化水质及保护其他设备正常工作的精密设备。反冲洗过滤器在反冲洗时，仍能保持正常的过滤器运行状态。

图1是相关技术中的地铁制冷系统的结构示意图，如图1所示，传统地铁机房常常将反冲洗过滤器3设置在冷水主机1及冷却水泵2之间(图1中以两个冷水主机为例进行示意，制冷系统可以设置一个或多个冷水主机)，在冷却水泵2的进水口处设置Y型过滤器6进行粗效过滤，但是这种设计方案往往会忽略流经冷却水泵的杂质，在杂质种类增加的时候，清洗效果变差，会导致达不到过滤的标准和要求，还会额外增加Y型过滤器的阀件成本。

而且，在传统设计方案中，反冲洗过滤器在冷却水泵的实际运行时，会在一天内定时清洗过滤数次，清洗次数过于频繁，清洗时容易带走管道中冷却水的冷量，影响冷水主机的换热效果。最终导致现有传统地铁机房反冲洗过滤器过滤效果不理想，导致冷水机组的COP(制热能效比)降低。

针对现有技术中制冷系统中冷却水的过滤效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种制冷系统及其冷却水过滤方法、制冷设备，以解决现有技术中制冷系统中冷却水的过滤效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种制冷系统，其中，所述制冷系统包括相连接的冷水主机和冷却水泵，还包括：反冲洗过滤器，设置在所述冷却水泵的进水口处，用于过滤流经所述冷却水泵和所述冷水主机的冷却水。

进一步地，所述制冷系统还包括：水质监测设备，所述水质监测设备设置在所述反冲洗过滤器和所述冷却水泵之间的管道上，用于对于经所述反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测。

进一步地，所述制冷系统还包括：控制器，用于根据所述水质监测设备的水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的自动清洗时间。

进一步地，所述制冷系统还包括：反冲洗水泵，设置在所述反冲洗过滤器远离所述冷却水泵一侧所连接的管路上，用于为所述反冲洗过滤器提供动力。

进一步地，所述制冷系统包括一个或多个冷水主机，所述冷却水泵、所述反冲洗过滤器均与所述冷水主机一一对应设置。

本发明还提供了一种制冷系统的冷却水过滤方法，其中，所述方法包括：对于经所述制冷系统的反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测；根据水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的自动清洗时间；其中，预设有所述反冲洗过滤器的自动清洗时间；其中，所述制冷系统包括相连接的冷水主机和冷却水泵，所述反冲洗过滤器设置在所述冷却水泵的进水口处，以过滤流经所述冷却水泵和所述冷水主机的冷却水。

进一步地，对于经所述制冷系统的反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测，包括：通过水质监测设备对于经所述反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行采样；其中，所述水质监测设备设置在所述反冲洗过滤器和所述冷却水泵之间的管道上；依据水质指标对于采样的冷却水进行水质监测；其中，所述水质指标至少包括以下至少之一：PH值、结垢程度。

进一步地，所述方法还包括：预设的所述反冲洗过滤器的自动清洗时间包括：所述冷水主机开机前的自动清洗时间、所述冷水主机关机后的自动清洗时间。

进一步地，根据水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的自动清洗时间，包括：如果所述水质监测结果为达到第一预设条件，则立即触发所述反冲洗过滤器执行自动清洗操作；如果所述水质监测结果为未达到第一预设条件，则按照预设的自动清洗时间执行自动清洗操作。

进一步地，对于经所述制冷系统的反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测之后，所述方法还包括：根据水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的清洗频率。

进一步地，根据水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的清洗频率，包括：如果所述水质监测结果在预设时间内均处于第一预设条件，则提高所述反冲洗过滤器的清洗频率；如果所述水质监测结果在预设时间内均处于第二预设条件，则降低所述反冲洗过滤器的清洗频率。

本发明还提供了一种制冷设备，其中，所述制冷设备包括上述的制冷系统。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如上述的方法。

应用本发明的技术方案，调整了反冲洗过滤器的接管位置，省去了传统的Y型过滤器，并提供了一套基于上述结构的控制策略，从而能够保证制冷系统正常高效运转，满足冷水主机和冷却水泵的过滤要求，又降低了地铁机房的造价成本。并且避免反冲洗过滤器的频繁冲洗，保证了冷水主机的换热效果。

附图说明

图1是相关技术中的地铁制冷系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的制冷系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的制冷系统的冷却水过滤方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的制冷系统的冷却水过滤方法的优化流程图；

冷水主机1、冷却水泵2、反冲洗过滤器3、水质监测设备的采样口4、反冲洗水泵5、Y型过滤器6、流量计7。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

实施例1

一般地铁制冷系统中为了最大程度利用冷却水泵的出水口的压力，常常将反冲洗过滤器放置于冷却水泵与各自连接的冷水主机之间，这种结构会忽略流经冷却水泵的杂质，还会额外增加Y型过滤器的阀件成本。

本发明在现有地铁制冷系统的基础上对反冲洗过滤器的接管位置进行调整，替换了现有结构中的Y型过滤器，可以得到反冲洗过滤器的新的接管位置。具体地，本发明在图1的基础上对冷却侧进行调整，将反冲洗过滤器由冷却水泵与各自冷水主机之间的位置调整至冷却水泵的进水口处，为了满足压差冲洗条件，同时在反冲洗过滤器旁边增加反冲洗水泵作为动力进行冲洗。反冲洗过滤器调整位置后，替代了图1中冷却水泵进水口管道上的Y型过滤器，节省了阀件成本。

图2是根据本发明实施例的制冷系统的结构示意图，如图2所示，制冷系统包括相连接的冷水机组1和冷却水泵2，还包括：反冲洗过滤器3，设置在所述冷却水泵2的进水口处，用于过滤流经所述冷却水泵2和所述冷水主机1的冷却水。图2所示的结构能够对流经所述冷却水泵2和所述冷水主机1的冷却水均进行过滤，从而满足冷水主机和冷却水泵的过滤要求，保证制冷系统正常高效运转。

本实施例在上述结构的基础上，为了保证反冲洗过滤器的高效运作，还设置了水质监测设备，水质监测设备的采样口4如图2所示，设置在反冲洗过滤器3和冷却水泵2之间的管道上，用于对于经反冲洗过滤器3过滤后的冷却水进行水质监测。从而能够实时掌握反冲洗过滤器3的过滤效果，并能够根据水质状况调整反冲洗过滤器3的运作，避免频繁冲洗。

基于此，本实施例还提供了一个优选实施方式，即上述制冷系统还包括：控制器，与反冲洗过滤器3和水质监测设备通信连接，用于根据水质监测设备的水质监测结果调整反冲洗过滤器3的自动清洗时间。例如，如果水质良好，则继续保持现有的自动清洗时间，如果水质较差，则立马启动反冲洗过滤器3进行再一次过滤，以净化冷却水，直至水质达到良好。

进一步地，控制器还可以根据水质监测设备的水质监测结果调整反冲洗过滤器3的冲洗频率。例如，如果一段时间之内水质一直较差，则提高反冲洗过滤器3的冲洗频率，以快速净化冷却水，如果一段时间之内水质一直较佳，则降低反冲洗过滤器3的冲洗频率，反冲洗过滤器3可以避免频繁冲洗，保证冷水主机的换热效果。如果水质正常(不是较差也不是较佳)，则继续保持目前的冲洗频率即可。图2中的流量计7用于对管路中的冷却水流量进行监测。

反冲洗过滤器3是由过滤器进出水口取样的压差开关控制，当监测到反冲洗过滤器3的内压差小于设定压差时则自动停止清洗。为了满足压差冲洗条件，上述制冷系统还包括：反冲洗水泵5，设置在反冲洗过滤器3远离所述冷却水泵2一侧所连接的管路上，用于为所述反冲洗过滤器3提供动力。为了保证反冲洗水泵5为反冲洗过滤器3进行冲洗过滤时提供充足的动力，配电功率应充分考虑反冲洗过滤器3的配电总功率。

需要说明的是，制冷系统包括一个或多个冷水主机1，冷却水泵2、反冲洗过滤器3均与冷水主机1一一对应设置，图2以制冷系统包括两个冷水主机为例进行示意性说明。

本实施例还提供了一种制冷设备，包括上述介绍的制冷系统。上述制冷系统可以应用于地铁机房，反冲洗过滤器的接管位置更适合高效直连空调机房，在满足制冷机房高效的前提之下也可以改进直连式空调系统缺少维护和维修考虑，提高高效直连式机房的可靠性。

实施例2

本发明将反冲洗过滤器放置在冷却水泵的进水口之前，同时过滤进入冷水主机和冷却水泵的冷却水，提高过滤杂质效率，延长冷却水泵寿命；本发明通过调整反冲洗过滤器的接管位置，反冲洗过滤器可以替代现有结构中冷却水泵进水口处的Y型过滤器，节约阀件成本；本发明还设置了一套控制策略，例如，在设备开机前、关机后冷却水泵工频运行，联动反冲洗过滤器进行排污。可以预设反冲洗过滤器的自动清洗时间为冷水主机开、关机时各一次，自动冲洗时间通过监测反冲洗过滤器内压差进行调节，避免减少管道中的冷却水的冷量，从而降低对冷水主机能效的影响。下面通过附图对控制策略进行介绍。

图3是根据本发明实施例的制冷系统的冷却水过滤方法的流程图，如图3所示，该流程包括(步骤S301-步骤S302)：

步骤S301，对于经制冷系统的反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测。

具体地，可以通过水质监测设备对于经反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行采样；其中，水质监测设备设置在反冲洗过滤器和冷却水泵之间的管道上；依据水质指标对于采样的冷却水进行水质监测；其中，水质指标至少包括以下至少之一：PH值、结垢程度。

步骤S302，根据水质监测结果调整反冲洗过滤器的自动清洗时间。其中，预设有反冲洗过滤器的自动清洗时间，在设备开机前、关机后冷却水泵工频运行，可以联动反冲洗过滤器进行排污，因此，预设的反冲洗过滤器的自动清洗时间可以包括：冷水主机开机前的自动清洗时间、冷水主机关机后的自动清洗时间。当然，此处只是举例说明，在具体实现时，可以根据需求对预设的自动清洗时间进行重设或调整。

对于水质监测结果而言，可以根据参考上述各个水质指标得出一个最终的水质监测结果，例如设置各个水质指标的临界值，根据当前采样的水质情况确定其各个水质指标与相应临界值的大小关系，再据此最终得出一个水质监测结果。

如果水质监测结果为达到第一预设条件(例如水质监测结果为较差)，则立即触发反冲洗过滤器执行自动清洗操作；如果水质监测结果为未达到第一预设条件(例如水质监测结果为正常或较佳)，则按照预设的自动清洗时间执行自动清洗操作。

本实施例基于上述介绍的制冷系统的结构，提供了一套基于该结构的控制策略，从而能够保证制冷系统正常高效运转，满足冷水主机和冷却水泵的过滤要求，保证反冲洗过滤器的高效冲洗，保证了冷水主机的换热效果。

为了避免反冲洗过滤器的频繁冲洗，也为了保证冷却水的过滤效果，本实施例还提供了一种优选实施方式，即对于经制冷系统的反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测之后，根据水质监测结果调整反冲洗过滤器的清洗频率。具体地，如果水质监测结果在预设时间内均处于第一预设条件(例如水质监测结果为较差)，则提高反冲洗过滤器的清洗频率；如果水质监测结果在预设时间内均处于第二预设条件(例如水质监测结果为较佳)，则降低反冲洗过滤器的清洗频率，如果水质监测结果在预设时间内均正常，则保持反冲洗过滤器的目前的清洗频率。

图4是根据本发明实施例的制冷系统的冷却水过滤方法的优化流程图，如图4所示，该流程包括(步骤S401-步骤S404)：

步骤S401，通过水质监测设备对于经反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行采样。

反冲洗过滤器与冷却水泵的管道之间可以设置循环冷却水取样口，可放置水质监测设备，用于监测循环冷却水的水质情况。水质监测设备通过对循环冷却水的PH值、结垢等相关的水质指标进行监测，当水质达到规定的临界值时(例如PH＜6.5，＞8.5，CaCO3＞450mg/L)，由水质监测设备实现自动报警，并联动反冲洗过滤器进行清洗过滤功能，对循环冷却水中的杂质污垢进行过滤，从而提高主机换热器效率，降低能耗。

步骤S402，依据水质指标对于采样的冷却水进行水质监测，输出水质监测结果。

步骤S403，根据水质监测结果调整反冲洗过滤器的自动清洗时间。

例如，可以提前预设反冲洗过滤器的自动清洗时间为冷水主机早晚开、关机时各一次，早上6:00(可设定)冷水主机开机前进行清洗，清洗后开启冷却水泵，晚上10:30(可设定)冷水主机关机后进行清洗，清洗后关闭冷却水泵。清洗时制冷系统不断流，当监测到反冲洗过滤器内压差小于设定压差时则自动停止清洗，可以避免减少管道中的冷却水的冷量。反冲洗过滤器的整个运行过程由配备的智能控制箱来进行控制。反冲洗历时短，反冲洗耗水量少，环保经济。如果监测到水质较差，则可以立即启动反冲洗过滤器的清洗操作，保证过滤效果。

步骤S404，根据水质监测结果调整反冲洗过滤器的清洗频率。

例如，在对循环冷却水水质监测的同时，当水质在三天以上的时间保持良好(例如7.0≤PH≤8.0，CaCO3＜400mg/L)，且稳定不发生变化，可设定降低反冲洗过滤器的清洗频率(例如两天清洗一次)，降低反冲洗过滤器的耗电量，延长设备使用寿命。

需要说明的是，上述步骤S403和步骤S404的执行顺序可以调换或同时执行。

实施例3

本发明实施例提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的制冷系统的冷却水过滤方法。

上述存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括相连接的冷水主机和冷却水泵，还包括：

反冲洗过滤器，设置在所述冷却水泵的进水口处，用于过滤流经所述冷却水泵和所述冷水主机的冷却水。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括：

水质监测设备，所述水质监测设备设置在所述反冲洗过滤器和所述冷却水泵之间的管道上，用于对于经所述反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括：

控制器，用于根据所述水质监测设备的水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的自动清洗时间。

4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括：

反冲洗水泵，设置在所述反冲洗过滤器远离所述冷却水泵一侧所连接的管路上，用于为所述反冲洗过滤器提供动力。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制冷系统，其特征在于，

所述制冷系统包括一个或多个冷水主机，所述冷却水泵、所述反冲洗过滤器均与所述冷水主机一一对应设置。

6.一种制冷系统的冷却水过滤方法，其特征在于，所述方法包括：

对于经所述制冷系统的反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测；

根据水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的自动清洗时间；其中，预设有所述反冲洗过滤器的自动清洗时间；

其中，所述制冷系统包括相连接的冷水主机和冷却水泵，所述反冲洗过滤器设置在所述冷却水泵的进水口处，以过滤流经所述冷却水泵和所述冷水主机的冷却水。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于经所述制冷系统的反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测，包括：

通过水质监测设备对于经所述反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行采样；其中，所述水质监测设备设置在所述反冲洗过滤器和所述冷却水泵之间的管道上；

依据水质指标对于采样的冷却水进行水质监测；其中，所述水质指标至少包括以下至少之一：PH值、结垢程度。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

预设的所述反冲洗过滤器的自动清洗时间包括：所述冷水主机开机前的自动清洗时间、所述冷水主机关机后的自动清洗时间。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的自动清洗时间，包括：

如果所述水质监测结果为达到第一预设条件，则立即触发所述反冲洗过滤器执行自动清洗操作；

如果所述水质监测结果为未达到第一预设条件，则按照预设的自动清洗时间执行自动清洗操作。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，对于经所述制冷系统的反冲洗过滤器过滤后的冷却水进行水质监测之后，所述方法还包括：

根据水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的清洗频率。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据水质监测结果调整所述反冲洗过滤器的清洗频率，包括：

如果所述水质监测结果在预设时间内均处于第一预设条件，则提高所述反冲洗过滤器的清洗频率；

如果所述水质监测结果在预设时间内均处于第二预设条件，则降低所述反冲洗过滤器的清洗频率。

12.一种制冷设备，其特征在于，所述制冷设备包括权利要求1至5中任一项所述的制冷系统。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求6至11中任一项所述的方法。

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