CN116558144A - 一种溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制冷机领域，尤其涉及一种溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法，在冷媒水发生突然断水的情况下，且现有冷媒水断水判断方法失效时，根据溴化锂吸收式制冷原理，通过结合判断吸收器溶液出口温度在单位时间内降低的速率及蒸发器内蒸发温度的变化速率来判断冷媒水断水故障的发生，使得控制系统及时做出断水故障执行停机保护动作。
Description
技术领域
本发明涉及制冷机领域，尤其涉及一种溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法。
背景技术
溴化锂吸收式制冷机的运转依赖于冷媒水持续提供热量，更具体的，机组中的蒸发器，实质上是一个换热器，其壳程内是在机组内部循环的冷剂，管程内流淌的是冷媒水，壳程内的液态冷剂吸收冷媒水的热量，变成气态冷剂，进入下一循环，冷媒水的热量被冷剂吸收后实现降温。当设备正常运行时各物质之间达成平衡状态，即流经的一定量的冷媒水刚好将一定量的液态冷剂气化，冷媒水得以降温，但不至于温度过低。然而，若冷媒水供水系统发生故障，不能持续的流经蒸发器，而蒸发器内的冷剂持续吸收停留在蒸发器管程内冷媒水的热量，则会使管程内冷媒水的温度过低，当冷媒水的温度被降低到零度以下时，管程内的冷媒水会结冰，俗称冻管，结冰的冷媒水体积膨胀，进而可能会将蒸发器内的换热管胀破，导致大面积泄露事故。
传统的机组中，为了避免冻管的发生，一般采用两种方案：
一、在冷媒水的管道上安装流量开关或流量计，包括靶式流量开关、压差式流量开关，压差式变送器、电磁流量变送器等检测冷媒水是否在正常流动，若通过仪表的检测原理，判断冷水流量过小时，向控制系统反馈断水信号，控制系统做出冷水断水故障判断，执行停机保护动作。
二、采用温控开关或者温度传感器检测冷媒水实时温度值，当发生冷媒水断水或流量降低时，冷水出水口实时温度快速下降至低于防冻保护设定值时，控制系统做出冷水断水故障判断，执行停机保护动作。
然而，实际操作中发现，以下情况发生时，上述两种方案可能存在无法检测到停水故障，导致冻管事故的发生的情况：
在突然中断供水的情况下，比如前方阀门故障导致冷媒水完全断供，此时蒸发器内的冷媒水停止流动，由于蒸发器内的冷媒水停止流动，设置在冷媒水出口处的温度传感器迟迟检测不到低温的冷媒水，此时，若第一种检测装置失效无法检测，则现有的检测方法将无法获知当前已经停水的故障；这种情况下，溴化锂吸收式制冷机控制系统不知道已经发生冷媒水断水故障，机组会继续按当前冷负荷制冷运行，停滞在蒸发器传热管内的冷媒水的温度会快速降低，当冷媒水温度达到0℃时，冷媒水冻结，体积膨胀将传热管胀破导致大面积泄露事故。
因此，需要一种新的检测方法，以判断冷媒水突然断水的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种新的冷媒水断水检测方法，以及时发现冷媒水断水的情况。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法，包括基于降温速率的检测判断环节，具体步骤包括：
判断蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度是否大于第一设定速率？及判断吸收器内的溶液出口温度下降速度是否大于第二设定速率？当蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度大于第一设定速率且吸收器内的溶液出口温度下降速度大于第二设定速率时报警停机，否则正常运转。
与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
当发生冷媒水突然中断供水的情况时，蒸发器内的冷媒水停止流动，即便第一种检测装置失效无法检测，且设置在冷媒水出口处的温度传感器由于水流停滞检测不到蒸发器内部低温的冷媒水，本方案通过对系统内蒸发器内冷剂的蒸发温度和吸收器内溶液出口温度变化率的检测，在不增加硬件设施的情况下，可以及时预测获知冷媒水断供的情况，进一步确保了设备的安全。
换句话说，在流量开关/变送器失效时（实际已经断水但未发出警告信号），通过机组内部的数据变化更加真实的反馈机组状态，及早做出冷媒水断水的报警，从而做出规避动作，降低冻管风险。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
优选地，第一设定速率为1℃-5℃/min，第二设定速率为1℃-10℃/min；
优选地，还包括基于冷媒水流量的检测判断环节，具体为：S10、判断冷媒水流量是否正常，若流量正常，则正常运转，否则直接报警停机。
优选地，还包括基于冷媒水出口温度的检测判断环节，具体为：S20、判断冷媒水出口温度是否低于设定的温度阈值，若小于温度阈值，报警停机，否则正常运转。
优选地，基于冷媒水出口温度的检测判断环节、基于冷媒水流量的检测判断环节、基于降温速率的检测判断环节串联设置，依次判断，任一环节触发报警停机条件均导致报警停机。
优选地，基于冷媒水出口温度的检测判断环节、基于冷媒水流量的检测判断环节、基于降温速率的检测判断环节并联设置，同时检测判断，任一环节触发报警停机条件均导致报警停机。
本申请中所谓的“正常运转”，意思是程序不跳转至报警停机步骤，而是跳出本检测判断环节或跳转至新的检测判断环节或者跳转至检测判断环节的初始位置开始执行新一轮的检测判断。
附图说明
图1为实施例1的防冻管判断方法的流程示意图；
图2为实施例2的防冻管判断方法的流程示意图；
图3为实施例3的防冻管判断方法的流程示意图；
图4为实施例4的防冻管判断方法的流程示意图；
图5为实施例5的防冻管判断方法的流程示意图；
图6为实施例6的防冻管判断方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
请参照图1所示，其为本发明的溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法的流程示意图。所述溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法包括：
S0、开始检测；
S10、判断冷媒水流量是否正常，若流量正常，则继续执行下一步，否则直接报警停机；所谓流量正常，比如，若是流量开关，则当前流量大于使流量开关导通（或断开）的阈值，若是流量计，则流量计测得流量大于等于设定的流量阈值，比如本例中设置为50%的量程；
S20、判断冷媒水出口温度是否小于设定的温度阈值，若小于温度阈值，如本例中设为3.5℃，直接报警停机，否则继续执行下一步；
S31、判断蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度是否大于第一设定速率，本实施例中第一设定速率设定为5℃/min，若是，执行S32，否则执行步骤S4；
S32、判断吸收器内的溶液出口温度下降速度是否大于第二设定速率，本实施例中第二设定速率设定为2℃/min，若是，报警停机，否则执行下一步；
S4、返回步骤S0。
实施例2：
S0、开始检测；
S20、判断冷媒水出口温度是否低于设定的温度阈值3.5℃，若低于温度阈值3.5℃，直接报警停机，否则继续执行下一步；
S10、判断冷媒水流量是否正常，若流量正常，则继续执行下一步，否则直接报警停机；
S31、判断蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度是否大于第一设定速率？本例设定第一设定速率为4℃/min，若是，执行S32，否则执行步骤S4，即跳出本轮判断循环；
S32、判断吸收器内的溶液出口温度下降速度是否大于第二设定速率？本例中第二设定速率设定为6℃/min，若是，报警停机，否则执行下一步；
S4、返回步骤S0。
实施例3：
S0、开始检测；
S20、判断冷媒水出口温度是否低于设定的温度阈值3.5℃，若低于温度阈值，直接报警停机，否则继续执行下一步；
S31、判断蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度是否大于第一设定速率？本例中设定第一设定速率为5℃/min，若是，执行S32，否则执行步骤S32之后的非警报停机步骤，即跳过基于温度下降速率的冻管判断步骤，跳转至步骤S10；
S32、判断吸收器内的溶液出口温度下降速度是否大于第二设定速率？本例中设定第二设定速率为5℃/min，若是，报警停机，否则执行下一步；
S10、判断冷媒水流量是否正常，若流量正常，则继续执行下一步，否则直接报警停机；
S4、返回步骤S0。
实施例4：
S0、开始检测；
S31、判断蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度是否大于第一设定速率？本例中设定第一设定速率为5℃/min，若是，执行S32，否则执行步骤S32之后的步骤S10；
S32、判断吸收器内的溶液出口温度下降速度是否大于第二设定速率？本例中设定第二设定速率为3℃/min，若是，报警停机，否则执行下一步；
S10、判断冷媒水流量是否正常，若流量正常，则继续执行下一步，否则直接报警停机；
S20、判断冷媒水出口温度是否低于设定的温度阈值3.5℃，若低于温度阈值，直接报警停机，否则继续执行下一步；
S4、返回步骤S0。
实施例5：
S0、开始检测；
S10、判断冷媒水流量是否正常，若流量正常，则继续执行下一步，否则直接报警停机；
S20、判断冷媒水出口温度是否低于设定的温度阈值，若低于温度阈值，直接报警停机，否则继续执行下一步；
S31、判断蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度是否大于第一设定速率？本例中设定第一设定速率为5℃/min，若是，执行S32，否则执行步骤S4；
S32、判断吸收器内的溶液出口温度下降速度是否大于第二设定速率？本例中设定第二设定速率为1℃/min，若是，报警停机，否则执行下一步；
S4、返回步骤S0。
实施例6：
S0、开始检测；并列执行基于冷媒水出口温度的检测判断环节S20、基于冷媒水流量的检测判断环节S10、基于降温速率的检测判断环节S31-S32三种检测方法；
当蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度大于第一设定速率且吸收器内的溶液出口温度下降速度大于第二设定速率时，或者，冷媒水流量低于设定阈值，或者，冷媒水出口温度低于设定的温度阈值时报警停机，其余情况，执行步骤S4；
S4、返回步骤S0。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。
Claims (6)
1.一种溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法，其特征在于，包括基于降温速率的检测判断环节，具体步骤包括：判断蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度是否大于第一设定速率，及判断吸收器内的溶液出口温度下降速度是否大于第二设定速率，当蒸发器内的冷剂蒸发温度下降速度大于第一设定速率且吸收器内的溶液出口温度下降速度大于第二设定速率时报警停机，否则正常运转。
2.根据权利要求1所述的溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法，其特征在于，第一设定速率为1℃-5℃/min，第二设定速率为1℃-10℃/min。
3.根据权利要求2所述的溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法，其特征在于，包括基于冷媒水流量的检测判断环节，具体为：判断冷媒水流量是否正常，若流量正常，则正常运转，否则报警停机。
4.根据权利要求3所述的溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法，其特征在于，还包括基于冷媒水出口温度的检测判断环节，具体为：判断冷媒水出口温度是否低于设定的温度阈值，若低于温度阈值，报警停机，否则正常运转。
5.根据权利要求4所述的溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法，其特征在于，基于冷媒水出口温度的检测判断环节、基于冷媒水流量的检测判断环节、基于降温速率的检测判断环节串联设置，依次判断，任一环节触发报警停机条件均导致报警停机。
6.根据权利要求4所述的溴化锂吸收式制冷机蒸发器防冻管判断方法，其特征在于，基于冷媒水出口温度的检测判断环节、基于冷媒水流量的检测判断环节、基于降温速率的检测判断环节并联设置，同时检测判断，任一环节触发报警停机条件均导致报警停机。
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