CN114812056B - 一种激光冷水机防冻液雾化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光冷水机防冻液雾化系统，包括冷水机水路系统，冷水机水路系统包括通过管道依次连接的回水口、第一阀门、水箱、循环泵、第二阀门和出水口，冷水机水路系统连接有防冻液雾化喷入管路和防冻液雾化循环管路，水箱设有第一接口和第二接口，位于循环泵与第二阀门之间的管道接有第三接口，防冻液雾化喷入管路包括通过管道依次连接的防冻液储蓄罐、第三阀门、增压泵、雾化器和单向阀，单向阀通过管道与第一接口连接，防冻液雾化循环管路包括通过管道连接的压力表和循环风机，压力表通过管道与第二接口连接，循环风机通过管道与第三接口连接。本发明实现了防冻液雾化、循环、过滤、回收、重新利用等功能，成本低，并且环保。

Description

一种激光冷水机防冻液雾化系统

技术领域

本发明涉及激光冷水机技术领域，尤其涉及一种激光冷水机防冻液雾化系统。

背景技术

目前，激光冷水机在北方使用时，需要在水箱中加入防冻液，以避免冬天不开机时发生管路、水泵等零件因结冰而损坏。

而南方企业在生产激光冷水机时，在水箱中加入防冻液进行试机，当试机水中防冻液的比例小于2％时，防冻效果比较差，不能有效防冻，但是当防冻液的加入比例大于2％时，由于环保要求，混合了防冻液的试机水不能直接排放，需要进行回收处理，从而增加了企业的生产成本。

本发明设计了一套防冻液雾化系统，解决这个问题，可以实现防冻液雾化，循环，过滤，回收，重新利用等功能，成本低，并且环保。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种激光冷水机防冻液雾化系统，可以实现防冻液雾化、循环、过滤、回收、重新利用等功能，成本低，并且环保。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种激光冷水机防冻液雾化系统，包括冷水机水路系统，所述冷水机水路系统包括通过管道依次连接的回水口、第一阀门、水箱、循环泵、第二阀门和出水口，所述水箱为中空的壳体结构，所述冷水机水路系统连接有防冻液雾化喷入管路和防冻液雾化循环管路，所述水箱设有第一接口和第二接口，位于循环泵与第二阀门之间的管道接有第三接口，所述防冻液雾化喷入管路包括通过管道依次连接的防冻液储蓄罐、第三阀门、增压泵、雾化器和单向阀，所述单向阀通过管道与第一接口连接，所述防冻液雾化循环管路包括通过管道连接的压力表和循环风机，所述压力表通过管道与第二接口连接，所述循环风机通过管道与第三接口连接。

进一步，所述防冻液雾化喷入管路和所述防冻液雾化循环管路之间连接有防冻液回收管路，所述防冻液回收管路包括通过管道依次连接的第四阀门、真空泵和转子液化泵，所述第四阀门通过管道与所述压力表和所述循环风机之间的管道连接，所述转子液化泵通过管道与所述防冻液储蓄罐连接。由于设置了防冻液回收管路，可通过真空泵将雾化后的防冻液泵送至转子液化泵重新液化，以进行重新利用，达到节能环保的目的。

进一步，所述真空泵与所述转子液化泵之间的管道接有过滤器，以便去除雾化的防冻液中含有杂质。

进一步，所述转子液化泵与所述防冻液储蓄罐之间的管道接有液化罐和第五阀门，所述第五阀门位于所述液化罐与所述防冻液储蓄罐之间，所述液化罐内设有液位开关。液化罐的作用是把转子液化泵液化后的防冻液暂时储存。回收雾化防冻液时，需要关闭第五阀门，液化罐和转子液化泵之间构成高压区，有利于雾化防冻液的液化。当液化罐的防冻液的液位升至液位开关位置时，液位开关导通，转子液化泵停止，此时再打开第五阀门进行排空液化罐，使防冻液进入防冻液储存罐进行回收储存起来。

进一步，所述防冻液储蓄罐设有防冻液加注口。如此，当防冻液不足时，可通过防冻液加注口进行补充防冻液。

进一步，所述水箱的内部设有蒸发器，所述蒸发器的两端分别接有冷媒进口和冷媒出口。

进一步，所述雾化器包括用于输入液态防冻液的雾化器进口端、用于输出气态防冻液的雾化器出口端以及若干个连通雾化器进口端与雾化器出口端的减压孔。

进一步，所述减压孔的孔径自雾化器进口端向雾化器出口端递减。

进一步，所述减压孔在靠近雾化器进口端的孔径为5mm，所述减压孔在靠近雾化器出口端的孔径为0.2mm。

进一步，各个减压孔沿雾化器的中轴线呈环形分布。

如此，高压的防冻液经过孔径递减的减压孔，阻力逐步增加，压力下降，同时流量减少，形成雾状的防冻液。

与现有技术相比，本发明提供了一种激光冷水机防冻液雾化系统，具备以下有益效果：

本发明由于设置了防冻液雾化喷入管路，可通过增压泵将防冻液高压泵送至雾化器中，从而形成具有一定压力的雾状的防冻液，进而可以均匀地粘附在冷水机水路系统中；同时，由于设置了防冻液雾化循环管路，可通过循环风机的排风作用形成单向循环，利于雾状的防冻液充斥更多细微的空间，提高防冻液的粘附能力和粘附均匀效果；其中，单向阀的设置主要是防止循环风机开启后雾化的防冻液倒流至雾化器，以免影响雾化器的雾化功能。本发明只需加入少量的防冻液即可具备较好的防冻效果，很好地解决了现有技术中防冻液加入比例小时防冻效果差以及防冻液加入比例大时面临增大回收处理等生产成本的问题。

此外，本发明还进一步设置了防冻液回收管路，防冻液经过滤后可进行重新利用，不会排放到外部，避免了污染环境，提高了工业生产中的环保水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的防冻液雾化、循环和回收示意图；

图3为雾化器的立体结构示意图；

图4为雾化器的半剖面结构示意图；

图5为单向阀的半剖面结构示意图；

图6为转子液化泵在拆卸端盖时的立体图；

图7为转子液化泵在拆卸端盖时前视图；

图8为液化罐的半剖面结构示意图；

图9为防冻液储蓄罐的立体图。

附图标记：100、冷水机水路系统；110、回水口；120、第一阀门；130、水箱；140、循环泵；150、第二阀门；160、出水口；170、第一接口；180、第二接口；190、第三接口；200、防冻液雾化喷入管路；210、防冻液储蓄罐；211、防冻液加注口；212、防冻液出口；213、防冻液回流口；220、第三阀门；230、增压泵；240、雾化器；241、雾化器进口端；242、雾化器出口端；243、减压孔；250、单向阀；251、阀体；252、阀腔；253、单向阀进口端；254、单向阀出口端；255、挡板；256、通孔；257、锥形阀芯；258、弹簧；300、防冻液雾化循环管路；310、压力表；320、循环风机；400、防冻液回收管路；410、第四阀门；420、真空泵；430、转子液化泵；431、泵壳；432、三叶转子；433、雾化防冻液进口；434、液化防冻液出口；435、密封面；436、第一密封点；437、第二密封点；438、第三密封点；440、过滤器；450、液化罐；451、液位开关；460、第五阀门；500、蒸发器；510、冷媒进口；520、冷媒出口。

具体实施方式

下面将通过详细的实施例并结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1～9，本实施例提供了一种激光冷水机防冻液雾化系统，包括冷水机水路系统100，所述冷水机水路系统100包括通过管道依次连接的回水口110、第一阀门120、水箱130、循环泵140、第二阀门150和出水口160。所述水箱130为中空的壳体结构。所述冷水机水路系统100连接有防冻液雾化喷入管路200和防冻液雾化循环管路300，所述水箱130设有第一接口170和第二接口180，位于循环泵140与第二阀门150之间的管道接有第三接口190。所述防冻液雾化喷入管路200包括通过管道依次连接的防冻液储蓄罐210、第三阀门220、增压泵230、雾化器240和单向阀250，所述单向阀250通过管道与第一接口170连接。所述防冻液雾化循环管路300包括通过管道连接的压力表310和循环风机320，所述压力表310通过管道与第二接口180连接，所述循环风机320通过管道与第三接口190连接。

由于设置了防冻液雾化喷入管路200，可通过增压泵230将防冻液高压泵送至雾化器240中，从而形成具有一定压力的雾状的防冻液，进而可以均匀地粘附在冷水机水路系统中；需要粘附防冻液进行防冻的范围有：水箱130的内壁、循环泵140的内部、水箱130与循环泵140之间的管道、第二阀门150与循环泵140之间的管道、第一阀门120与水箱130之间的管道。由于设置了防冻液雾化循环管路300，可通过循环风机320的排风作用形成单向循环，利于雾状的防冻液充斥更多细微的空间，提高防冻液的粘附能力和粘附均匀效果。通过设置防冻液雾化喷入管路200和防冻液雾化循环管路300进行雾化和循环防冻液，因此，只需加入少量的防冻液即可具备较好的防冻效果，很好地解决了现有技术中防冻液加入比例小时防冻效果差以及防冻液加入比例大时面临增大回收处理等生产成本的问题。

在一些具体的实施方式中，参考图3和图4，所述雾化器240包括用于输入液态防冻液的雾化器进口端241、用于输出气态防冻液的雾化器出口端242以及若干个连通雾化器进口241端与雾化器出口端242的减压孔243。

具体的，各个减压孔243沿雾化器240的中轴线呈环形分布。每个减压孔243的孔径自雾化器进口端241向雾化器出口端242递减。优选的，减压孔243在靠近雾化器进口端241的孔径为5mm，减压孔243在靠近雾化器出口端242的孔径为0.2mm。增压泵230的出口压力大约为1MPa，即雾化器的进口压力为1MPa。如此，高压的防冻液经过孔径递减的减压孔，阻力逐步增加，压力下降至大约200Pa，同时流量减少，形成雾状的防冻液。

在一些具体的实施方式中，参考图5，单向阀250包括具有阀腔252的阀体251，阀体251的两端分别开设有单向阀进口端253和单向阀出口端254，阀腔252在靠近单向阀出口端254的一端设有具有通孔256的挡板255，阀腔252在靠近单向阀进口端253的一端设有锥形阀芯257，锥形阀芯257与挡板255之间设有弹簧258。通过在水箱130与雾化器240之间设置单向阀250，可防止循环风机320开启后雾化的防冻液倒流至雾化器240，以免影响雾化器240的雾化功能。

作为改进的实施方式，所述防冻液雾化喷入管路200和所述防冻液雾化循环管路300之间连接有防冻液回收管路400，所述防冻液回收管路400包括通过管道依次连接的第四阀门410、真空泵420和转子液化泵430，所述第四阀门410通过管道与所述压力表310和所述循环风机320之间的管道连接，所述转子液化泵430通过管道与所述防冻液储蓄罐210连接。由于设置了防冻液回收管路400，可通过真空泵420将雾化后的防冻液泵送至转子液化泵430重新液化，以进行重新利用，达到节能环保的目的。

其中，参考图6和图7，转子液化泵430的结构包括泵壳431以及相互啮合转动设置在泵壳431内的两个三叶转子432，泵壳431的两端分别设有雾化防冻液进口433和液化防冻液出口434，泵壳431的内壁设有两个半圆形的密封面435，两个半圆形的密封面435与两个三叶转子432形成三个密封点。三个密封点可随转子液化泵的运行而发生位置动态变化。转子液化泵的转速较低，大约400r/min。

具体的，密封点包括第一密封点436、第二密封点437和第三密封点438，第一密封点436和第二密封点437围成与液化防冻液出口434连通的出口内腔，第一密封点436和第三密封点438围成与雾化防冻液进口433连通的进口内腔。三叶转子432为全橡胶包覆，耐磨损性强，三叶转子与泵壳之间高精度间隙配合，几乎0间隙，具有很强的自吸力和高扬程力，不需要引流，可适用于各种复杂的流体介质。

在一些具体的实施方式中，所述真空泵420与所述转子液化泵430之间的管道接有过滤器440，以便去除雾化的防冻液中含有杂质。

在一些具体的实施方式中，参考图1、图2和图8，所述转子液化泵430与所述防冻液储蓄罐210之间的管道接有液化罐450和第五阀门460，所述第五阀门460位于所述液化罐450与所述防冻液储蓄罐210之间，所述液化罐450内设有液位开关451。液化罐450的作用是把转子液化泵液化后的防冻液暂时储存。回收雾化防冻液时，需要关闭第五阀门460，液化罐和转子液化泵之间构成高压区，有利于雾化防冻液的液化。当液化罐的防冻液的液位升至液位开关位置时，液位开关导通，转子液化泵停止，此时再打开第五阀门进行排空液化罐，使防冻液进入防冻液储存罐进行回收储存起来。

在一些具体的实施方式中，参考图1、图2和图9，所述防冻液储蓄罐210设有防冻液回流口213、防冻液出口212和防冻液加注口211。防冻液回流口213用于输入液化回流的防冻液，以便进行储存；防冻液出口212用于将防冻液输送至增压泵。由于设置了防冻液加注口211，当防冻液不足时，可通过防冻液加注口进行补充防冻液。

进一步，参考图1和图2，所述水箱130的内部设有蒸发器500，所述蒸发器500的两端分别接有用于输送低温冷媒的冷媒进口510和用于输送中温冷媒的冷媒出口520。如此，在激光冷水机运行时，可以利用蒸发器与水箱中的冷却水进行热交换。

工作原理：

(1)关闭第一阀门120、第二阀门150、第四阀门410、第五阀门460，开启第三阀门220，建立内封闭的防冻液雾化和循环环境。

(2)启动增压泵230，液态的防冻液在增压泵230的作用下，液体的压力上升至1MPa，高压的防冻液经过雾化器240，由于雾化器240分布了数量较多的减压孔243，阻力大，孔径小，高压的防冻液压力急速下降至大约200Pa，速度上升，形成雾化，雾状的防冻液被喷入水箱130中，从而进入冷水机水路系统100。防冻液雾化以及充斥冷水机水路系统的路径如图2中实线箭头指示方向。

(3)开启循环风机320，雾状的冷冻液开始循环流动，防冻液均匀粘附在冷水机水路系统中，如连接的管道、水箱的内壁、循环泵内部的叶轮、各个设备机械密封的位置等等。经过雾化的防冻液具有压力，利于雾状的防冻液充斥细微的空间，提高防冻液的粘附能力。循环风机320的排风压力大约100Pa，小于雾化器240的最小出口压力200Pa，在单向阀250的作用下，雾状的防冻液不能倒流至雾化器240，可形成单向循环。雾状的防冻液循环流动的路径如图2中虚线箭头指示方向。

(4)记录压力表310的数据，该数据可以间接计算出雾化后防冻液的浓度，当压力到达设定值0.2MPa，关闭增压泵230，循环风机320继续循环设定的时间300秒，保证雾状的防冻液均匀分布于冷水机水路系统中，提高防冻液的粘附能力。

(5)之后，关闭循环风机320，打开第四阀门410，关闭第三阀门220，启动真空泵420，在真空泵420的作用下，排出过量的雾状的防冻液，防冻液经过过滤器440去除杂质。

(6)启动转子液化泵430，雾状的防冻液被缓慢加大压力至1MPa从而凝结成液体，回流到液化罐450，直至当压力表显示0.1MPa时，停止真空泵420，完成防冻液的回收利用。防冻液回收液化以及回流的路径如图2中双点短线箭头指示方向。期间，当液化罐450的防冻液的液位升至液位开关451位置时，液位开关451导通，转子液化泵430停止，此时再打开第五阀门460进行排空液化罐450，使防冻液进入防冻液储存罐210进行回收储存起来。

本发明避免了传统的激光冷水机组加防冻液带来的环保和成本问题。本发明成本小，效率高，增压泵有效提高了雾化器的雾化程度，循环风机提高了雾状防冻液粘附冷水机水路系统内壁的能力。此外，防冻液经过滤后可进行重新利用，不会排放到外部，避免了污染环境，提高了工业生产中的环保水平。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种激光冷水机防冻液雾化系统，包括冷水机水路系统，所述冷水机水路系统包括通过管道依次连接的回水口、第一阀门、水箱、循环泵、第二阀门和出水口，所述水箱为中空的壳体结构，其特征在于：所述冷水机水路系统连接有防冻液雾化喷入管路和防冻液雾化循环管路，所述水箱设有第一接口和第二接口，位于循环泵与第二阀门之间的管道接有第三接口，所述防冻液雾化喷入管路包括通过管道依次连接的防冻液储蓄罐、第三阀门、增压泵、雾化器和单向阀，所述单向阀通过管道与第一接口连接，所述防冻液雾化循环管路包括通过管道连接的压力表和循环风机，所述压力表通过管道与第二接口连接，所述循环风机通过管道与第三接口连接；所述雾化器包括用于输入液态防冻液的雾化器进口端、用于输出气态防冻液的雾化器出口端以及若干个连通雾化器进口端与雾化器出口端的减压孔；各个减压孔沿雾化器的中轴线呈环形分布；所述减压孔的孔径自雾化器进口端向雾化器出口端递减；所述减压孔在靠近雾化器进口端的孔径为5mm，所述减压孔在靠近雾化器出口端的孔径为0.2mm；所述防冻液雾化喷入管路和所述防冻液雾化循环管路之间连接有防冻液回收管路，所述防冻液回收管路包括通过管道依次连接的第四阀门、真空泵和转子液化泵，所述第四阀门通过管道与所述压力表和所述循环风机之间的管道连接，所述转子液化泵通过管道与所述防冻液储蓄罐连接；所述转子液化泵与所述防冻液储蓄罐之间的管道接有液化罐和第五阀门，所述第五阀门位于所述液化罐与所述防冻液储蓄罐之间，所述液化罐内设有液位开关。

2.根据权利要求1所述的激光冷水机防冻液雾化系统，其特征在于：所述真空泵与所述转子液化泵之间的管道接有过滤器。

3.根据权利要求1所述的激光冷水机防冻液雾化系统，其特征在于：所述防冻液储蓄罐设有防冻液加注口。

4.根据权利要求1所述的激光冷水机防冻液雾化系统，其特征在于：所述水箱的内部设有蒸发器，所述蒸发器的两端分别接有冷媒进口和冷媒出口。

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