CN114279117A - 一种低温高湿环境下换热器除霜系统及除霜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温高湿环境下换热器除霜系统及除霜方法,属于环境模拟试验领域,提供一套可靠、能耗低、对制冷系统冲击小、转换快的换热器除霜系统及方法。该种方法及系统采用若干个换热器并联布置,当某个换热器进行除霜时,换热器并联的热载冷剂循环系统开始加热载冷剂,将冷载冷剂进行替换,进行该换热器的除霜;同时对其他换热器内的载冷剂进行降温;即热载冷剂分个对换热器进行除霜;当某一个换热器进行除霜,其他换热器通过冷载冷剂进行制冷。该系统方法除霜时直接循环热载冷剂,除霜完成后直接循环冷载冷剂正常工作,不需要消耗能源对热载冷剂降温,除霜快、正常工作快;在换热器内部没有增加额外设备设施,系统维护方便。
Description
技术领域
本发明属于环境模拟试验领域,具体涉及一种用于高湿条件下模拟低温环境的换热器除霜系统。
背景技术
低温高湿环境是环境模拟试验经常遇到的环境之一,如积冰冻雨环境模拟试验、降雪环境模拟试验等,这些环境模拟试验需要在试验舱内保持低温环境并不断喷洒冷水,以至于舱内空气温度低、湿度大。一般使用蒸发器直接蒸发制冷或者换热器间接制冷(蒸发器蒸发对载冷剂降温、降温后的载冷剂在换热器内与空气换热制冷)的方式来保持舱内低温环境。无论蒸发器还是换热器,其内部结构紧凑、又需保证足够的空气流通来换热,且工作时表面温度较低。而高湿条件下空气中的水会在换热器或蒸发器表面遇冷结霜,堵塞换热器或蒸发器内部空气流通间隙,严重影响与空气的换热效率,导致能耗急剧增大,甚至不能维持低温环境而导致试验失败。
目前常见的低温高湿环境除霜系统:
部分是在蒸发器或换热器前端布置一套大片距的蒸发器或换热器,以使空气中部分水汽在前端大片距蒸发器或换热器结霜、减少后端蒸发器或换热器结霜量,此方法的思路是前端蒸发器或换热器提前结霜保护后端换热器,但前端结霜及带霜工作能力有限、仅能短时间使用,一定时间后后端换热器或蒸发器仍会大量结霜;
部分是在换热器或蒸发器顶部布置喷水系统,使用水冲刷表面所结的霜,此方法除霜效果不佳,不能彻底除霜、且喷洒的水也会部分在换热器表面结冰;
部分是在蒸发器或换热器内部布置电加热丝,但电加热丝易损坏、不易维修、有漏电风险,且此方法能耗较大、耗时长、冲击大,电加热丝工作时温度高,管内的制冷剂或载冷剂也会吸热升温至较高温度,完成除霜继续制冷时需要消耗大量制冷量、对制冷系统冲击大,高温的制冷剂或载冷剂需要一定时间降温至低温。
本发明涉及一种换热器除霜系统,使用载冷剂在换热器内部流动进行制冷、除霜(本发明使用的是Dynalene公司HC-50载冷剂)。在常规冷载冷剂循环系统进行制冷的基础上,增加一套热载冷剂系统用于除霜。本发明的换热器采用4小块换热器“田”字结构并联布置,每块换热器均有独立的载冷剂进、出口,单独控制,可以实现部分换热器内流动冷的载冷剂以制冷、部分换热器内流动热的载冷剂以自身除霜,而“田”字结构布置,可以使各换热器对应的压力损失接近,降低系统压力控制难度。本发明的设定是当有轻微结霜时,3小块换热器使用冷的载冷剂循环以维持低温,1小块换热器使用热的载冷剂循环以除霜,然后热的载冷剂回热循环系统、冷的载冷剂进入除霜完的换热器,再依次对其它换热器通热载冷剂进行除霜。本发明使用热的载冷剂在管内流通除霜,除霜效果好、可进行长时间试验;换热器内部没有增加额外设备,冷、热循环系统均在换热器外部,检修、更换方便;热载冷剂有单独的循环系统,可快速进入换热器内除霜,除霜完成后不需要对热载冷剂降温,除霜快、除霜后正常工作快、能耗低、对制冷系统冲击小。
发明内容
本发明需要解决的问题是:针对长时间低温高湿模拟环境需求,如何提供一套安全可靠、能耗低、对制冷系统冲击小、转换时间快的换热器除霜系统以及除霜方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种低温高湿环境下换热器系统的除霜方法,其特征在于,该方法包括下述内容:换热器系统布置若干个换热器,若干个换热器进行并联布置,即输入和输出端口分别位于同侧:若干个换热器并联一套热载冷剂循环系统;热载冷剂循环系统用于加热载冷剂,若干个换热器中的各个换热器轮流进行除霜;当某个换热器进行除霜时,换热器并联的热载冷剂循环系统开始加热载冷剂,载冷剂成为热载冷剂,并将该换热器内的冷载冷剂进行替换,进行该换热器的除霜;同时外部制冷系统对其他换热器内的载冷剂进行降温,载冷剂成为冷载冷剂,冷载冷剂在换热器内和空气换热以保持所需低温环境;即热载冷剂分个对换热器进行除霜;当某一个换热器进行除霜,其他换热器通过冷载冷剂进行制冷。
一种低温高湿环境下换热器除霜系统,其特征在于,包括换热器组件、热载冷剂循环系统、冷载冷剂循环系统、载冷剂;换热器组件包括四个换热器;冷载冷剂循环系统(6)包括制冷系统供液接口(8)、冷循环泵(7)、制冷系统回液接口(9);制冷系统供液接口(8)连接冷循环泵(7)给其输送载冷剂,冷循环泵(7)输出端连接四个换热器的一个整体输入端,该整体输入端包括对应四个换热器的各个换热器的输入端,整体输入端中的每个输入端与每个换热器输入端连接;四个换热器的一个整体输出端连接制冷系统回液接口(9),该整体输出端包括对应四个换热器的各个换热器的输出端;整体输出端中的每个输出端与每个换热器输出端连接;热载冷剂循环系统(16)包括热循环泵(10)、电加热器(11)、闭式载冷剂储罐(13);闭式载冷剂储罐(13)的输出端连接热循环泵(10),热循环泵(10)输出端连接电加热器(11),连接电加热器(11)输出端连接四个换热器另一个整体输入端;四个换热器另一个整体输出端连接闭式载冷剂储罐(13);除霜前,换热器与冷载冷剂循环系统连接进行制冷工作,制冷系统供液接口(8)通过冷循环泵(7)输送载冷剂给四个换热器;加热器(11)输出端与该换热器的输入端之间的通道关闭;当其中一个换热器进行除霜时,关闭冷载冷剂循环系统的冷循环泵(7)与该换热器输入端之间的通道;打开加热器(11)输出端与该换热器的输入端之间的通道,加热的载冷剂将该换热器的较冷的载冷剂替换出,通过制冷系统回液接口(9)输出;之后断开与制冷系统回液接口(9)之间的连接通道,打开该换热器的输出端与闭式载冷剂储罐(13)之间的连接通道;当该换热器除霜后进行制冷时,关闭加热器(11)输出端与该换热器的输入端之间的通道,打开冷循环泵(7)与该换热器输入端之间的通道;较冷的载冷剂将该换热器的加热的载冷剂替换出,进入闭式载冷剂储罐(13)内,之后关闭该换热器的输出端与闭式载冷剂储罐(13)之间的连接通道;打开与制冷系统回液接口(9)之间的连接通道。
一种低温高湿环境下换热器除霜系统,其特征在于,换热器组件、热载冷剂循环系统、冷载冷剂循环系统;换热器组件包括四个换热器(1);四个换热器并联连接;四个换热器输入端都分别与一个接换热器冷载冷剂入口阀门(2)一端、一个换热器热载冷剂入口阀门(4)一端连接;四个换热器输出端都分别与一个换热器冷载冷剂出口阀门(3)一端、一个换热器热载冷剂出口阀门(5)一端连接;冷载冷剂循环系统(6)包括制冷系统供液接口(8)、冷循环泵(7)、换热器冷载冷剂入口阀门(2),换热器冷载冷剂出口阀门(3)、制冷系统回液接口(9);制冷系统供液接口(8)连接冷循环泵(7)给其输送载冷剂,冷循环泵(7)输出端连接四个换热器冷载冷剂入口阀门(2)的另一端,顺次四个连接换热器冷载冷剂出口阀门(3)另一端、制冷系统回液接口(9);热载冷剂循环系统(16)包括换热器热载冷剂入口阀门(4)、换热器热载冷剂出口阀门(5)、热循环泵(10)、电加热器(11)、热循环两通开关阀(12),闭式载冷剂储罐(13)、超声波液位计(14)、氮气接口(15);四个换热器热载冷剂出口阀门(5)的另一端连接闭式载冷剂储罐(13)入口,顺次连接连接热循环泵(10)、连接电加热器(11)输入端;连接电加热器(11)一个输出端连接热循环两通开关阀(12);连接电加热器(11)的另一输出端连接四个换热器热载冷剂入口阀门(4)的另一端;热循环两通开关阀(12)连接闭式载冷剂储罐(13)入口;氮气接口(15)位于闭式载冷剂储罐(13)上端口部;超声波液位计(14)安装于闭式载冷剂储罐(13)内;实现制冷功能时,四个换热器热载冷剂入口阀门(4)、四个换热器热载冷剂出口阀门(5)均关闭,换热器冷载冷剂入口阀门(2)、换热器冷载冷剂出口阀门(3)打开,热循环两通开关阀(12)打开;
一个换热器(1)除霜时,各个阀门的开闭过程如下所示:
本发明的原理是:
本发明提供一种低温高湿环境下换热器除霜系统,包括:换热器系统、载冷剂、热载冷剂循环系统、冷载冷剂循环系统。本发明采用换热器制冷的方式,即本发明之外的制冷系统对载冷剂进行降温、通过冷载冷剂系统使低温载冷剂在换热器系统内和空气换热以保持所需低温环境。本发明并联一套热载冷剂循环系统,当需要除霜时,循环的热载冷剂分块对换热器进行除霜。
本发明有换热器系统,载冷剂在换热器系统内进行换热。由4块相同换热器1、2、3、4组成,“田”字结构并联布置,每块换热器均有独立的载冷剂进、出口,单独控制,此布置方式可以使各换热器对应的压力损失接近,降低系统压力控制难度。每块换热器换热能力为正常情况下总换热能力的三分之一,即3块换热器同时工作可保证维持低温环境。每块换热器背风面均有电动风阀,用于控制该部分换热器空气流通,当换热器内是冷载冷剂(达到低温制冷要求的温度载冷剂的简称,或者说是没有进行加热的载冷剂)时,风阀打开、与空气换热维持试验低温环境,当换热器内是热载冷剂(达到除霜要求温度的载冷剂的简称,或者说是进行加热的载冷剂)时,风阀关闭、仅对该换热器加热除霜。换热器系统有挡风板,用于封闭换热器在风道内的空隙,使循环风均流经换热器区域。换热器系统有支撑框架,用于支撑各换热器、挡风板、风阀等设备。
本发明有载冷剂(例如:HC-50),作为热量载体在换热器内进行换热。经本发明之外的制冷系统降温后,冷载冷剂循环系统中的低温载冷剂与空气换热以维持低温环境;热载冷剂循环系统中的高温载冷剂与所结的霜换热以融霜。换热器除霜系统各设备选型需考虑载冷剂换热系数、适用温度范围、黏度、腐蚀性等参数。
本发明有热载冷剂循环系统,包含:热循环泵,电加热器,气动两通开关阀(PSV5),闭式载冷剂储罐,超声波液位计,氮气接口、换热器(1、2、3、4)所对应的载冷剂入口气动两通开关阀PSV1-3、PSV2-3、PSV3-3、PSV4-3,换热器(1、2、3、4)所对应的载冷剂出口气动两通开关阀PSV1-4、PSV2-4、PSV3-4、PSV4-4,管道系统(包含管道、弯头、变径、三通接口、Y型过滤器、软接、传感器、其它阀门等)。载冷剂在管道、储液罐内循环和加热,为保持载冷剂物性不变,在储液罐上方用氮气进行密封。当载冷剂流入、流出热载冷剂循环系统而导致储液罐内载冷剂液位变化时,通过补充、排出氮气以维持罐内压力不变。
本发明有热载冷剂循环系统,单独一个小循环系统,使用电加热器对载冷剂进行加热,除霜时将热载冷剂输入至换热器内。包含:热循环泵,电加热器,管道系统(包含管道、弯头、变径、三通接口、Y型过滤器、软接、传感器、其它阀门等),换热器载冷剂出、入口的气动两通开关阀,以及在系统中增加的闭式载冷剂储罐、超声波液位计、氮气接口、气动两通开关阀,此部分的作用是利用气动两通开关阀的控制,不需要除霜时载冷剂在储罐-热循环泵-电加热器内的循环加热,需要除霜时加热后的载冷剂在换热器-热循环泵-电加热器内循环。本发明设计的载冷剂储罐,可以利用非除霜时间进行载冷剂加热、降低了加热功率,同时需要除霜时通过阀门切换热的载冷剂可以迅速进入换热器内除霜、节省了除霜时间。本发明设计的超声波液位计、氮气接口,当载冷剂进入、流出储罐而导致罐内液位变化、系统压力变化时,利用氮气进行压力平衡,同时氮气在储罐内也起到了密封作用,保持系统载冷剂物性不变。
本发明有冷载冷剂循环系统,与常规载冷剂系统相似,在各换热器载冷剂出、入口增加了控制阀门,以便对各换热器进行单独控制。
包含:制冷系统供液接口,制冷系统回液接口,冷循环泵,换热器(1、2、3、4)所对应的载冷剂入口气动两通开关阀PSV1-1、PSV2-1、PSV3-1、PSV4-1,换热器(1、2、3、4)所对应的载冷剂出口气动两通开关阀PSV1-2、PSV2-2、PSV3-2、PSV4-2,管道系统(包含管道、弯头、变径、三通接口、Y型过滤器、软接、传感器、其它阀门等)。
本发明的有益效果是:1、采用4块换热器独立、并联布置,在1块换热器内循环热载冷剂除霜时,其它3块换热器内可循环冷载冷剂以维持舱内低温环境,除霜效果好,且不需要中断试验以除霜、可进行长时间试验;2、需要除霜时直接循环热载冷剂,除霜完成后直接循环冷载冷剂以正常工作,且不需要消耗能源对热载冷剂降温,除霜快、除霜后正常工作快、能耗低、对制冷系统冲击小;3、在紧凑的换热器内部没有增加额外设备设施,系统维护检修方便。
附图说明
图1除霜系统总PID图;
图2换热器工作PID图;
图3载冷剂热循环PID图;
图4换热器主视图;
图5换热器左、右视图;
图中,1换热器(4块,编号为换热器1、2、3、4),2换热器冷载冷剂入口阀门(对应4块换热器,编号分别为PSV1-1、PSV2-1、PSV3-1、PSV4-1),3换热器冷载冷剂出口阀门(对应4块换热器,编号分别为PSV1-2、PSV2-2、PSV3-2、PSV4-2),4换热器热载冷剂入口阀门(对应4块换热器,编号分别为PSV1-3、PSV2-3、PSV3-3、PSV4-3),5换热器热载冷剂出口阀门(对应4块换热器,编号分别为PSV1-4、PSV2-4、PSV3-4、PSV4-4),6冷载冷剂循环系统,7冷循环泵,8制冷系统供液接口,9制冷系统回液接口,10热循环泵,11电加热器,12热循环两通开关阀,13闭式载冷剂储罐,14超声波液位计,15氮气接口,16热载冷剂循环系统,17迎风面水槽,18迎风面风道,19支撑钢结构,20挡风板,21风阀,22背风面风道,23背风面水槽,24循环风道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述:
一种低温高湿环境下换热器除霜系统,它包括:换热器(1),换热器冷载冷剂入口阀门(2),换热器冷载冷剂出口阀门(3),换热器热载冷剂入口阀门(4),换热器热载冷剂出口阀门(5),冷载冷剂循环系统(6),冷循环泵(7),制冷系统供液接口(8),制冷系统回液接口(9),热循环泵(10),电加热器(11),热循环两通开关阀(12),闭式载冷剂储罐(13),超声波液位计(14),氮气接口(15),热载冷剂循环系统(16),迎风面水槽(17),迎风面风道(18),支撑钢结构(19),挡风板(20),风阀(21),背风面风道(22),背风面水槽(23),循环风道(24)。
使用热载冷剂在结霜后的换热器内部循环加热除霜,未在换热器内部增加电热丝等器件,除霜效果好、速度快、安全性好、检修方便。
将换热器分为多块、轮流进行除霜,换热器总换热量设置合适冗余,当一块换热器除霜时其余换热器正常工作,可维持所需低温环境,系统可长时间正常运行。
并联独立的热载冷剂循环系统、设置热载冷剂储罐,当不需要除霜时,热载冷剂独立循环加热、不需要配备大功率加热器,需要除霜时,热载冷剂可迅速进入换热器内,除霜响应快、所需加热器功率低。
使用氮气对载冷剂储罐进行密封、并进行压力调节,氮气密封可极大延长载冷剂物性稳定时间,储罐内载冷剂液位变化时使用氮气进行压力调节以确保系统压力稳定、循环泵正常运行。
对每一块换热器迎风面、背风面均设置独立风道,并在背风面设置风阀,当部分换热器进行除霜时关闭其风阀,确保部分换热器除霜不会对其它正常工作的换热器造成影响,维持稳定的低温环境、节省能耗。
如图1、2、3、4、5所示,一种低温高湿环境下换热器除霜系统,主要由换热器(1)、冷载冷剂循环系统(6)、热载冷剂循环系统(16)组成。换热器(1)位于循环风道(24)内,制冷系统通过供液接口(8)、回液接口(9)向系统提供冷载冷剂。经过冷载冷剂循环系统(6),冷载冷剂在换热器(1)内与循环风道(24)中的空气换热、制冷,以维持低温。当空气湿度较大时,换热器(1)表面极易结霜,导致空气不能正常流通、换热,因此并联热载冷剂循环系统(16)进行除霜,使用电加热器(11)对热循环系统中的载冷剂进行加热,并在电加热器(11)和闭式载冷剂储罐(13)之间循环,如需除霜,则通过热循环两通开关阀(12)使热载冷剂进入换热器。通过阀门(2、3、4、5)来控制各块换热器(1)中的冷、热载冷剂。
如图1、3所示,除霜前换热器热载冷剂进、出口阀门(4、5)均关闭,热循环两通开关阀(12)打开,此时换热器(1)内均为冷载冷剂,进行正常制冷。热载冷剂循环系统(16)此时独立工作,热循环泵(10)将热载冷剂由闭式载冷剂储罐(13)导出至电加热器(11)加热、经热循环两通开关阀(12)最终回到闭式载冷剂储罐(13),除霜前热载冷剂循环加热,以保证维持在除霜时所需的温度,快速除霜、节约时间。
当需要除霜时,换热器热载冷剂进出口阀门(4、5)打开、热循环两通开关阀(12)关闭,热载冷剂经电加热器(11)进入换热器,此时闭式载冷剂储罐(13)内液位下降,通过氮气接口(15)补充氮气以维持罐内压力稳定,同理,除霜完成后换热器(1)内热载冷剂返回闭式载冷剂储罐(13)时,排出氮气维持罐内压力稳定。
如图4、5所示,换热器(1)分为4块、在循环风道(24)内“田”字结构布置,迎、背风面均有风道(18、22)起导流作用,并有水槽(17、23)将融霜后的水导出。迎风面有挡风板(20)防止空气从缝隙处流走,未经换热器处理而影响温度控制精度。背风面有电动风阀(21)控制流经各块换热器(1)的风,当换热器(1)内是冷载冷剂时,风阀(21)打开、风流经换热器被降温;当换热器(1)内是热载冷剂时,风阀(21)关闭,风不能从此换热器处流过,而从其它3个风阀(21)打开的换热器(1)处流过,确保被制冷的风流量不变。
如图1、2所示,4块换热器(1)轮流除霜,通过阀门(2、3、4、5、12)切换,热载冷剂进入换热器(1)同时把原有的冷载冷剂赶回冷载冷剂循环系统(6)。除霜完成后,冷载冷剂进入换热器(1)同时把热载冷剂赶回闭式载冷剂储罐(13)。以第一块换热器(1)为例说明各阀门(2、3、4、5、12)在除霜过程的动作状态(其它3块换热器除霜过程与此相同,依次进行),如表1所示。
迎风面风道(18)根据换热器迎风面尺寸使用不锈钢板制作的矩形风道,共4个,与每块换热器对应,支撑钢结构(19)钢结构上。
迎风面水槽(17)安装于迎风面风道(18)底部、放置在每个换热器下方,矩形不锈钢水槽,用于收集、导出容霜后形成的水。
支撑钢结构(19)根据换热器尺寸、重量及换热器组件内其它部件制作的支撑钢结构,用于换热器组件内各部件的固定
风阀21,电动,4个,安装于各换热器背风面风道(22),用于控制通过所对应换热器的空气流动。
背风面风道(22)根据换热器背风面尺寸使用不锈钢板制作的矩形风道,安装于支撑钢结构19上,用于安装风阀21。
背风面水槽(23)安装于背风面风道22底部、放置在每个换热器下方,矩形不锈钢水槽,用于收集、导出容霜后形成的水
循环风道24,同常规换热器系统中的风道,换热器组件安装于风道内。
表1除霜过程阀门切换表
Claims (10)
1.一种低温高湿环境下换热器系统的除霜方法,其特征在于,该方法包括下述内容:
换热器系统布置若干个换热器,若干个换热器进行并联布置,即输入和输出端口分别位于同侧:若干个换热器并联一套热载冷剂循环系统;热载冷剂循环系统用于加热载冷剂,
若干个换热器中的各个换热器轮流进行除霜;
当某个换热器进行除霜时,换热器并联的热载冷剂循环系统开始加热载冷剂,载冷剂成为热载冷剂,并将该换热器内的冷载冷剂进行替换,进行该换热器的除霜;同时外部制冷系统对其他换热器内的载冷剂进行降温,载冷剂成为冷载冷剂,冷载冷剂在换热器内和空气换热以保持所需低温环境;即热载冷剂分个对换热器进行除霜;当某一个换热器进行除霜,其他换热器通过冷载冷剂进行制冷。
2.根据权利要求1所述的一种低温高湿环境下换热器系统的除霜方法,其特征在于,换热器为N个,N-1个换热器同时工作能够维持所需低温环境。
3.根据权利要求1所述的一种低温高湿环境下换热器系统的除霜方法,其特征在于,换热器为四个,田字形并联布置;每块换热器换热能力为总换热能力的三分之一,即3块换热器同时工作维持所需低温环境。
4.一种低温高湿环境下换热器除霜系统,其特征在于,包括换热器组件、热载冷剂循环系统、冷载冷剂循环系统、载冷剂;
换热器组件包括四个换热器;
冷载冷剂循环系统(6)包括制冷系统供液接口(8)、冷循环泵(7)、制冷系统回液接口(9);制冷系统供液接口(8)连接冷循环泵(7)给其输送载冷剂,冷循环泵(7)输出端连接四个换热器的一个整体输入端,该整体输入端包括对应四个换热器的各个换热器的输入端,整体输入端中的每个输入端与每个换热器输入端连接;四个换热器的一个整体输出端连接制冷系统回液接口(9),该整体输出端包括对应四个换热器的各个换热器的输出端;整体输出端中的每个输出端与每个换热器输出端连接;
热载冷剂循环系统(16)包括热循环泵(10)、电加热器(11)、闭式载冷剂储罐(13);
闭式载冷剂储罐(13)的输出端连接热循环泵(10),热循环泵(10)输出端连接电加热器(11),连接电加热器(11)输出端连接四个换热器另一个整体输入端;四个换热器另一个整体输出端连接闭式载冷剂储罐(13);
除霜前,换热器与冷载冷剂循环系统连接进行制冷工作,制冷系统供液接口(8)通过冷循环泵(7)输送载冷剂给四个换热器;加热器(11)输出端与该换热器的输入端之间的通道关闭;
当其中一个换热器进行除霜时,关闭冷载冷剂循环系统的冷循环泵(7)与该换热器输入端之间的通道;打开加热器(11)输出端与该换热器的输入端之间的通道,加热的载冷剂将该换热器的较冷的载冷剂替换出,通过制冷系统回液接口(9)输出;之后断开与制冷系统回液接口(9)之间的连接通道,打开该换热器的输出端与闭式载冷剂储罐(13)之间的连接通道;
当该换热器除霜后进行制冷时,关闭加热器(11)输出端与该换热器的输入端之间的通道,打开冷循环泵(7)与该换热器输入端之间的通道;较冷的载冷剂将该换热器的加热的载冷剂替换出,进入闭式载冷剂储罐(13)内,之后关闭该换热器的输出端与闭式载冷剂储罐(13)之间的连接通道;打开与制冷系统回液接口(9)之间的连接通道。
5.根据权利要求1所述的一种低温高湿环境下换热器系统的除霜方法,其特征在于,采用权利要求4所述的一种低温高湿环境下换热器除霜系统进行除霜。
6.根据权利要求4所述的一种低温高湿环境下换热器除霜系统,其特征在于,4块换热器相同,田字形并联布置。
7.根据权利要求4所述的一种低温高湿环境下换热器除霜系统,其特征在于,每块换热器背风面均有电动风阀,用于控制该部分换热器空气流通,当换热器内是冷载冷剂时,电动风阀打开、与空气换热维持低温环境,当换热器内是热载冷剂时,风阀关闭、对该换热器加热除霜。
8.根据权利要求4所述的一种低温高湿环境下换热器除霜系统,其特征在于,在热载冷剂循环系统的储液罐上方用氮气进行密封;当载冷剂流入、流出储液罐,而导致储液罐内载冷剂液位变化时,通过补充、排出氮气以维持罐内压力不变。
9.根据权利要求4所述的一种低温高湿环境下换热器除霜系统,其特征在于,换热器组件(1)还包括迎风面水槽(17),迎风面风道(18),支撑钢结构(19),挡风板(20),风阀(21),背风面风道(22),背风面水槽(23),循环风道(24);
迎风面风道(18)制作的矩形风道,与每块换热器对应,位于支撑钢结构(19)钢结构上;迎风面水槽(17)安装于迎风面风道(18)底部、放置在每个换热器下方,用于收集、导出容霜后形成的水;支撑钢结构(19)用于换热器组件内各部件的固定;风阀(21),安装于各换热器背风面风道(22),用于控制通过所对应换热器的空气流动;背风面风道(22)制作的矩形风道,安装于支撑钢结构上,用于安装风阀;背风面水槽(23)安装于背风面风道22底部、放置在每个换热器下方,用于收集、导出容霜后形成的水;循环风道(24),换热器系统中的风道,换热器组件安装于风道内,作为换热器组件整体的风道。
10.一种低温高湿环境下换热器除霜系统,其特征在于,换热器组件、热载冷剂循环系统、冷载冷剂循环系统;
换热器组件包括四个换热器(1);四个换热器并联连接;四个换热器输入端都分别与一个接换热器冷载冷剂入口阀门(2)一端、一个换热器热载冷剂入口阀门(4)一端连接;四个换热器输出端都分别与一个换热器冷载冷剂出口阀门(3)一端、一个换热器热载冷剂出口阀门(5)一端连接;
冷载冷剂循环系统(6)包括制冷系统供液接口(8)、冷循环泵(7)、换热器冷载冷剂入口阀门(2),换热器冷载冷剂出口阀门(3)、制冷系统回液接口(9);制冷系统供液接口(8)连接冷循环泵(7)给其输送载冷剂,冷循环泵(7)输出端连接四个换热器冷载冷剂入口阀门(2)的另一端,顺次四个连接换热器冷载冷剂出口阀门(3)另一端、制冷系统回液接口(9);
热载冷剂循环系统(16)包括换热器热载冷剂入口阀门(4)、换热器热载冷剂出口阀门(5)、热循环泵(10)、电加热器(11)、热循环两通开关阀(12),闭式载冷剂储罐(13)、超声波液位计(14)、氮气接口(15);
四个换热器热载冷剂出口阀门(5)的另一端连接闭式载冷剂储罐(13)入口,顺次连接连接热循环泵(10)、连接电加热器(11)输入端;连接电加热器(11)一个输出端连接热循环两通开关阀(12);连接电加热器(11)的另一输出端连接四个换热器热载冷剂入口阀门(4)的另一端;热循环两通开关阀(12)连接闭式载冷剂储罐(13)入口;
氮气接口(15)位于闭式载冷剂储罐(13)上端口部;
超声波液位计(14)安装于闭式载冷剂储罐(13)内;
实现制冷功能时,四个换热器热载冷剂入口阀门(4)、四个换热器热载冷剂出口阀门(5)均关闭,换热器冷载冷剂入口阀门(2)、换热器冷载冷剂出口阀门(3)打开,热循环两通开关阀(12)打开;
一个换热器(1)除霜时,各个阀门的开闭过程如下所示:
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