CN1208161A - 吸收式冷/热水产生装置 - Google Patents

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Abstract

一种吸收式冷/热水产生装置,包括:冷却剂循环,其由管连接起来;溶液泵,其是由变频器驱动的泵;集管,用于接受从高温产生器返回的溶液;液面传感器,用于检测所述集管中的液面;和,控制元件,用于控制从所述吸收器进给至所述高温产生器的溶液的流动速度;其中,所述控制元件包括采样状态设置元件,以设置溶液的采样状态,其中的所述溶液泵的出口侧的压力通过控制其操作频率而使其高于一预定的压力。

Description

吸收式冷/热水产生装置
本发明涉及一种吸收式冷/热水产生装置。更具体地说,本发明涉及一种易于溶液(可吸收的溶液)采样的吸收式冷/热水产生装置。
在这种吸收式冷/热水产生装置中,目前采用的是结构如图4所示的一种。如图4所示,现有技术的吸收式冷/热水产生装置包括蒸发器1、吸收器2、冷凝器3、低温产生器4、高温产生器5、溶液泵6、冷却剂泵7、冷水泵14、溶液热交换器16和冷却塔17,这些部件由管9相连。
通常,在吸收式冷/热水产生装置中,冷却剂通过冷却剂泵7在蒸发器1中喷淋,并且在蒸发器1内蒸发,通过吸收式冷/热水泵15从来自水箱L的水中吸收热量,从而产生冷水。在蒸发器1中通过蒸发产生的冷却剂蒸汽在吸收器2内由浓缩溶液吸收,该浓缩溶液从高温产生器5通过管91和92并途经溶液热交换器16进行进给,并且在吸收器2内蒸发,从而,浓缩的溶液变成了低浓度的稀释溶液。
吸收器2内的稀释溶液通过管96和93并途经溶液热交换器16达到高温产生器5、通过管96和94并途经溶液热交换器16达到低温产生器4、分别在高温产生器5和低温产生器4内加热、然后再返回吸收器2,成为了高浓缩溶液,以继续冷却循环。冷却塔17中的冷水在冷水泵7的作用下通过吸收器2、冷凝器3和冷却塔17进行循环。溶液泵6、冷却剂泵7、冷水泵14和冷/热水泵15均由控制器10进行控制。在图4中,标记11表示驱动溶液泵6的变频器;标记18表示蜂鸣器,一旦吸收式冷/热水产生装置中出现问题,蜂鸣器就发出声音;而标记19表示取出吸收式溶液的采样阀。
在高温产生器5中,在溶液泵6的作用下来自吸收器2的稀释溶液被加热,而冷却剂被蒸发,从而产生浓缩溶液,该浓缩溶液流入集管8。来自集管8的浓缩溶液通过管91和92并途经溶液热交换器16返回至吸收器2。设置在集管8内的电极12和13为检测液面的液面传感器。电极12用于检测高液面,而电极13用于检测低液面。
变频器11根据来自控制器10的命令控制溶液泵6的操作频率,以控制溶液泵6的转动速度,从而控制进给至高温产生器5的稀释溶液的流动速度。更具体地说,当集管8内的液面低于预定的最小值时,变频器控制溶液泵6,以提高进给至高温产生器5的稀释溶液的流动速度。当集管8内的液面高于预定的最大值时,变频器控制溶液泵6,以降低进给至高温产生器5的稀释溶液的流动速度。因此,集管8内的液面保持在一特定的范围内。
为了检测具有上述结构的吸收式冷/热水产生装置的操作状态,必须检测稀释溶液(吸收式溶液)的浓度。更具体地说,通常的做法是,打开设置在溶液泵6的出口侧的采样阀19、取稀释溶液至容器如测量筒内、并且测试稀释溶液的比重和温度。应当注意,在采样时,吸收式冷/热水产生装置的内压通常低于大气压。
然而,在具有上述结构的吸收式冷/热水产生装置中,不容易进行稀释溶液的采样(提取)。即:当溶液泵6的操作频率低时,溶液泵6的排放压力不超过大气压。因此,如果在这种状态下打开采样阀19,空气就混入管9内,使得吸收式冷/热水产生装置变成不能操作的状态,或被腐蚀。解决这个问题的普通做法是:准备一个容器,如采样槽;使容器的内压减小至真空;然后,打开采样阀19,提取稀释溶液的样本至该容器内。然而,这种采样方法的问题是,要浪费大量的时间和劳动。
关于增加溶液泵6出口压力的方法还有如下方法,即:强迫增加溶液泵6的操作频率,以创造稀释溶液的采样条件。然而,在该方法中,需要安排几个操作者,包括:一个人监视集管8的溢流、一个人通过操作采样阀进行采样、一个人控制溶液泵6的变频器11。在几个操作者之间缺乏协调性的情况下,空气可能混入吸收式冷/热水产生装置的管9内,原因可能是溶液泵6的操作频率突然降低、溶液泵6停止工作、或采样阀19延迟关闭。
本发明是针对上述问题完成的,其目的是提供一种吸收式冷/热水产生装置,该装置通过一次按下操作就可对溶液(吸收式溶液)采样,并且没有在有冷却剂的地方发式溢流和空气混入管中的危险,方法是在溶液泵的操作过程中设置了采样状态。
为了实现上述目的,根据本发明的第一方面,提供了一种吸收式冷/热水产生装置,该装置包括:冷却剂循环,其具有由管连接起来的蒸发器、吸收器、溶液热交换器、低温产生器、冷凝器、高温产生器、溶液泵和冷却剂泵;溶液泵,其是由变频器驱动的泵;集管,用于接受从高温产生器返回的溶液;液面传感器,用于检测集管中的液面;和控制元件,用于控制从吸收器进给至高温产生器的溶液的流动速度,方法是控制溶液泵的操作频率,以使集管中的溶液液面保持在一个预定的范围内;其中,控制元件包括采样状态设置元件,以设置溶液的采样状态,其中的溶液泵的出口侧的压力通过控制其操作频率而使其高于一预定的压力。
根据本发明的第二方面,在根据本发明的第一方面所述的吸收式冷/热水产生装置中,采样状态设置元件把预定的采样操作频率和溶液泵的当前操作频率相比较,预定的采样操作频率用于获取溶液采样所需的溶液泵的预定的出口压力;如果当前溶液泵的操作频率≥预定的溶液泵的操作频率,选定当前溶液泵的操作频率为溶液泵的操作频率;和,如果当前溶液泵的操作频率<预定的溶液泵的操作频率,选定预定的溶液泵的操作频率为溶液泵的操作频率。
根据本发明的第三方面,在根据本发明的第一或第二方面所述的吸收式冷/热水产生装置中,在集管内检测液面的液面传感器包括低液面传感器和高液面传感器,低液面传感器用于检测低液面,而高液面传感器用于检测高液面;和,控制元件设有报警/采样状态停止元件,其发出报警的条件是:在第一预定时间结束之后,此前,采样状态由采样状态设置元件启动;或,集管的高液面传感器检测到高液面;而继续采样状态的条件是:在第二预定时间结束之后,此前发出了报警声。
根据本发明的第四方面,在根据本发明的第三方面所述的吸收式冷/热水产生装置中,由报警/采样状态停止元件发出的报警声与其它报警声的区别是,蜂鸣器的声音有效地改变。
根据本发明的第一方面,如上所述,提供了采样状态设置元件,以达到溶液泵的出口压力,这适合于从装置中获取采样溶液,正因如此,可提供吸收式冷/热水产生装置,该装置通过一次按下操作就可对溶液(吸收式溶液)采样,并且没有空气混入的危险。
根据本发明的第二方面,采样状态设置元件提供采样状态,方法是比较采样所需的预定的采样操作频率和变频器的当前操作频率,正因如此,可以根据当前溶液泵的操作频率提供采样状态,即溶液泵的当前出口压力。
根据本发明的第三方面,报警/采样状态停止元件发出报警的条件是:在第一时间结束之后,此前,采样状态由采样状态设置元件启动,或,集管的高液面传感器检测到高液面;而继续采样状态的条件是:在第二预定时间结束之后,此前发出了报警声,正因如此,在采样过程中,有可能避免溶液泵出口压力的降低,这会导致混入空气和集管中溶液的溢流。
根据本发明的第四方面,报警/采样状态停止元件发出的报警声可与其它报警声相区别,方法是改变蜂鸣器的声音,正因如此,为提醒装置中的问题而设置的蜂鸣器可普遍地用于报警/采样状态停止元件。
为了便于说明,下面结合附图对本发明的推荐实施例进行说明,从而本发明的上述和其它目的、特点和优点会变得更加明显。
图1是本发明的一个实施例的吸收式冷/热水产生装置的结构流程图;
图2是溶液泵操作频率和出口压力之间的关系图;
图3是溶液泵和采样状态下的时间历程之间的关系图;和
图4是传统的吸收式冷/热水产生装置的典型结构的流程图;
下面参照附图对本发明的一些实施例进行说明。图1是本发明的吸收式冷/热水产生装置的结构流程图。在图1中,与图4中的部件具有相同标记的部件表示相同或相应的部件,该吸收式冷/热水产生装置的操作过程与如图4所示的吸收式冷/热水产生装置在本质上是相同的。因此,这里省略了重复性的说明。在图1中,标记20表示一个按钮,该按钮20在控制器10’的作用下启动溶液泵6的采样状态。
图2是溶液泵6和出口压力之间的关系图。如图2所示,溶液泵6的操作频率越高,出口压力也越高。当稀释溶液(吸收式溶液)进行采样时,打开设置在溶液泵6的出口侧的采样阀19。因此,当溶液泵6的出口压力低于大气压时,空气可混入管9内。
因此,此时需要把溶液泵6的出口压力调整至溶液采样所需的压力,即高于大气压的压力,此时,按下按钮20,以把溶液泵6的操作转换至采样状态。因此,控制器10’控制变频器11,使溶液泵6的操作频率超过上述的值,从而使溶液泵6的出口压力高于大气压。然而,溶液泵6的操作频率和其出口压力之间的关系是根据溶液的物理特性和高温产生器5的内压变化的,因此,允许溶液采样的压力应该提前进行测试。
例如,在图2中,当出口压力为0.4kgf/cm2时,邻近的溶液泵6的操作频率为40Hz。因此,把上述频率设置在40Hz就足以使溶液泵有溶液采样(采样操作的频率)所需的出口压力。上述频率值低是理想的,因为采样时间可延长。然而,如果频率值太低,就可能低于大气压。因此,最好把频率设置在0.3至0.4kgf/cm2的范围内。这样,可打开采样阀19进行溶液采样,而不会混入空气。采样所需的时间例如是大约90秒。
当进行采样时,吸收式冷/热水产生装置的操作条件有各种情况,其中,可想象出下列情况:
(1)在停止过程中;
(2)目前的溶液泵的操作频率高于上述频率(采样操作的频率);
(3)目前的溶液泵的操作频率低于上述频率(采样操作的频率);
(4)情况(2)和(3)的混合。
当溶液泵的操作频率如上述情况(2),即高于上述频率(如40Hz),举例来说为45Hz,溶液泵6的操作频率将保持该数值,这是因为溶液泵6的出口压力高于大气压,这允许溶液的采样(见图3中的曲线A)。
当溶液泵的操作频率对应于上述情况(1)、(3)和(4)其中之一,即,低于上述频率,举例来说为35或0Hz,溶液泵6的操作频率必须增加至高于上述频率(如40Hz)。在溶液采样所需的时间内,如90秒,溶液泵6应该在该频率下进行操作(见图3中的曲线B和C)。
在溶液采样所需的时间之后,如90秒,溶液泵的操作频率返回至初始的操作频率。然而,在这种情况下,如果在溶液采样之前操作频率突然降低,而采样阀19仍然打开,这允许空气混入管9。因此,在采样状态结束前的5至10秒,蜂鸣器启动,以提前提醒采样状态的结束,听到蜂鸣声的操作者关闭采样阀19。然而,在蜂鸣器发声之前,采样操作通常接近于结束。
特别是,在上述的情况(1)和(3)中,由于在上述频率如40Hz下强迫地进行操作,集管8中的液面会因接受了来自高温产生器5的返回溶液而上升,并且,在该状态下的继续操作会导致溶液在冷却剂侧溢出。然而,此时,如果频率降低,或操作突然停止,空气就通过采样阀19进入管19(该情况下的采样过程中的概率大于在采样所需的时间结束之后溶液操作频率返回至初始操作频率的概率)。因此,当作为集管的高液面传感器的电极12检测到高液面,蜂鸣器就发声,发出关闭采样阀19的信号,在所述时间(如5至10秒)结束之后,采样状态停止,溶液泵6的操作频率降低,或操作停止(见图3中的B’和C’)。
蜂鸣器通常作为提醒装置中有问题或类似情况的元件。蜂鸣器也可作为在采样状态结束之前的报警元件,以及因集管8的高液面而发出报警声音的元件。蜂鸣器本身也可以发出不同的声音,也可以发出间断的声音,以对各种报警状态发出信号。在所述的实施例中,电极12和13适于作为检测集管中的液面的传感器。然而,作为检测液面的传感器并不局限于此。
根据本发明,如上所述,提供了采样状态设置元件,以达到溶液泵的出口压力,这适合于从装置中获取采样溶液,正因如此,可提供吸收式冷/热水产生装置,该装置通过一次按下操作就可对溶液(吸收式溶液)采样,并且没有空气混入的危险。

Claims (4)

1.一种吸收式冷/热水产生装置,该装置包括:冷却剂循环,其具有由管连接起来的蒸发器、吸收器、溶液热交换器、低温产生器、冷凝器、高温产生器、溶液泵和冷却剂泵;溶液泵,其是由变频器驱动的泵;集管,用于接受从高温产生器返回的溶液;液面传感器,用于检测所述集管中的液面;和,控制元件,用于控制从所述吸收器进给至所述高温产生器的溶液的流动速度,方法是控制所述溶液泵的操作频率,以使所述集管中的溶液液面保持在一个预定的范围内;
其中,所述控制元件包括采样状态设置元件,以设置溶液的采样状态,其中的所述溶液泵的出口侧的压力通过控制其操作频率而使其高于一预定的压力。
2.如权利要求1所述的吸收式冷/热水产生装置,其中,所述采样状态设置元件把预定的采样操作频率和溶液泵的当前操作频率相比较,预定的采样操作频率用于获取溶液采样所需的所述溶液泵的预定的出口压力;
如果当前溶液泵的操作频率≥所述预定的溶液泵的操作频率,选定当前溶液泵的操作频率为溶液泵的操作频率;和
如果当前溶液泵的操作频率<预定的溶液泵的操作频率,选定所述预定的采样操作频率为溶液泵的操作频率。
3.如权利要求1或2所述的吸收式冷/热水产生装置,其中,在所述集管内检测液面的所述液面传感器包括低液面传感器和高液面传感器,低液面传感器用于检测低液面,而高液面传感器用于检测高液面;和
所述控制元件设有报警/采样状态停止元件,其发出报警的条件是:在第一预定时间结束之后,此前,采样状态由所述采样状态设置元件启动;或,所述集管的高液面传感器检测到高液面;而继续所述采样状态的条件是:在第二预定时间结束之后,此前发出了报警声。
4.如权利要求3所述的吸收式冷/热水产生装置,其中,由所述报警/采样状态停止元件发出的报警声可与其它报警声相区别,方法是改变蜂鸣器的声音。
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