CN201476392U - 一种自适应制冷量液冷源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自适应制冷量液冷源系统，包括制冷系统、循环系统和控制系统；制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、电磁节流阀；压缩机位于与冷凝器和蒸发器之间，冷凝器位于压缩机与电磁节流阀之间，电磁节流阀位于冷凝器和蒸发器之间，压缩机、冷凝器、蒸发器、电磁节流阀之间采用铜管焊接和接头连接，形成一个密闭的制冷主环路；制冷系统还包括一个热气旁通阀，其设置在压缩机出口和蒸发器入口之间，形成一个支路，与冷凝器和电磁节流阀形成的一段主环路，构成并联关系；制冷系统还包括储液罐、干燥过滤器和视液镜，储液罐布置在冷凝器之后，储液罐到电磁节流阀之间依次布置干燥过滤器和视液镜。本实用新型可自动调节实际输出制冷量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自适应制冷量液冷源系统，属于冷却设备。
背景技术
目前，液冷源一般不能在精确控制供水温度的同时，根据外界热负载的变化自动调节制冷量。要么控温精度不高，要么制冷量调节范围有限。
液冷源的制冷量自适应方法主要有两类，一类是通过水循环系统控制，另一类是通过制冷系统控制。第一类水循环系统控制方法主要是采取大容量水箱技术，或采用内循环和外循环两套循环控制技术，实质上都是通过启停压缩机来实现制冷量的调节和供水温度的控制。此类控制方法一般可以根据外界负载热耗的变化，在额定制冷量的30％～100％之间调节，但控温精度不高，一般在±0.5℃～±1℃左右，而且由于压缩机频繁启停，液冷源的可靠性和寿命极大的降低。
第二类制冷系统控制方法主要是采取在蒸发器前端增加换向四通阀，或者在制冷管路高低压之间增加热气旁通支路，在支路上安装电磁阀和节流装置，结构复杂，可靠性低，实际控温精度在±0.2℃～±0.5℃左右。但此类控制方法，在外界负载热耗急剧变化时，由于受到压缩机吸气压力不能过低的限制，液冷源无法在大范围的自动调节制冷量，一般只能在额定制冷量的50％～100％之间调节。
实用新型内容
1、所要解决的技术问题：
针对以上不足本实用新型提供了一种可自动调节实际输出制冷量且性能可靠的自适应制冷量液冷源。
2、技术方案：
一种自适应制冷量液冷源系统，包括制冷系统、循环系统和控制系统；制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、电磁节流阀；压缩机位于与冷凝器和蒸发器之间，冷凝器位于压缩机与电磁节流阀之间，电磁节流阀位于冷凝器和蒸发器之间，压缩机、冷凝器、蒸发器、电磁节流阀之间采用铜管焊接和接头连接，形成一个密闭的制冷主环路；制冷系统还包括一个热气旁通阀，其设置在压缩机出口和蒸发器入口之间，形成一个支路，与冷凝器和电磁节流阀形成的一段主环路，构成并联关系；制冷系统还包括储液罐、干燥过滤器和视液镜，储液罐布置在冷凝器之后，储液罐到电磁节流阀之间依次布置干燥过滤器和视液镜。
循环系统包括水箱、水泵和杂质过滤器；杂质过滤器布置在蒸发器水路进口之前，水箱布置在蒸发器水路出口之后，水泵布置在水箱之后，它们之间通过橡胶软管和接头连接成一个水循环通路。
控制系统包括温度传感器、显示控制仪、液位传感器、流量传感器和高低压保护器；温度传感器安装在水箱内靠近出水口的位置，显示控制仪安装在液冷源上部适当位置，液位传感器安装在水箱的侧壁上部，流量传感器布置在蒸发器与水箱之间的循环管路上，高低压保护器的两端分别连接压缩机的入口和出口；温度传感器、液位传感器、流量传感器和高低压保护器都有信号电缆与显示控制仪相连接，同时，显示控制仪通过一根电缆与电磁节流阀相连接，并有一根电缆对外发送信号。
3、有益效果
本实用新型能够感知外界负载热耗的变化，在额定制冷量的0～100％范围内自动调节实际输出制冷量，同时将供水的温度控制在设定值的±0.1℃范围内，而且结构相对简单，性能可靠。为一些对冷却要求较高，且负载热耗变化剧烈，或者间歇工作的设备，如高能物理设备、激光设备、高端医疗设备以及其他需要精确控制冷水温度的设备，提供可靠的冷却设备。
附图说明
图1为本实用新型的系统图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
一种自适应制冷量液冷源系统，包括制冷系统、循环系统和控制系统。
其中，制冷系统包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、电磁节流阀4。
压缩机1位于与冷凝器2和蒸发器3之间，冷凝器2位于压缩机1与电磁节流阀4之间，电磁节流阀4位于冷凝器2和蒸发器3之间，压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、电磁节流阀4之间采用铜管焊接和接头连接，形成一个密闭的制冷主环路；制冷系统还包括一个热气旁通阀5，其作为必要器件，设置在压缩机1出口和蒸发器3入口之间，形成一个支路，与冷凝器2和电磁节流阀4形成的一段主环路，构成并联关系；为进一步完善本实用新型，制冷系统还包括储液罐8、干燥过滤器9和视液镜10，储液罐8布置在冷凝器2之后，储液罐8到电磁节流阀4之间依次布置干燥过滤器9和视液镜10。
循环系统包括水箱11、水泵12和杂质过滤器13。杂质过滤器13布置在蒸发器3水路进口之前，水箱11布置在蒸发器3水路出口之后，水泵12布置在水箱11之后，它们之间通过橡胶软管和接头连接成一个水循环通路。
控制系统包括温度传感器6、显示控制仪7、液位传感器14、流量传感器15和高低压保护器16。温度传感器6安装在水箱11内靠近出水口的位置，显示控制仪7安装在液冷源上部适当位置，液位传感器14安装在水箱11的侧壁上部，流量传感器15布置在蒸发器3与水箱11之间的循环管路上，高低压保护器16的两端分别连接压缩机1的入口和出口。温度传感器6、液位传感器14、流量传感器15和高低压保护器16都有信号电缆与显示控制仪7相连接，同时，显示控制仪7通过一根电缆与电磁节流阀4相连接，且连有一根对外发送信号电缆。
本实用新型采用了制冷系统主回路控制技术来实现制冷量的自适应调节。制冷量的自适应调节是通过制冷系统的机械式热气旁通阀5和电磁节流阀4的共同作用实现的。当外界负载的热耗发生变化时，水箱11的温度也将产生变化，温度传感器6将水箱11内水温度传递给显示控制仪7，显示控制仪7通过PID控制算法，输出通断信号控制电磁节流阀4，进而控制制冷剂的节流量，同时，热气旁通阀5根据蒸发器入口的压力变化，自动开启或关闭阀门，调节制冷剂热气流量，从而与节流过的制冷剂匹配，达到制冷量的精确控制。当热气旁通阀5完全关闭时，制冷剂全部通过电磁节流阀，此时的液冷源实际对外输出的制冷量最大，当热气旁通阀5完全打开时，使流过的制冷剂占制冷剂总流量约50％时，热气和冷却基本平衡，此时的液冷源实际对外输出的制冷量为零。此时由于蒸发器3中有节流过的制冷剂在蒸发，其蒸发压力不会低于压缩机的安全吸气压力门限，压缩机可以照常运行不停机，避免因压缩机频繁启停可能造成的损伤，并提高压缩机的使用寿命。
同时，本实用新型显示控制系统具有综合报警功能，液位传感器6时时监测液冷源水箱11的液位高度，显示控制仪7监测液冷源工作时的供水温度，流量传感器15监测液冷源工作时的流量，高低压保护器16监测液冷源工作时的压缩机工作状态。上述器件的工作状态经显示控制仪7汇总后，输出给被冷却的设备，作为连锁保护。
Claims (3)
1.一种自适应制冷量液冷源系统，其特征在于：包括制冷系统、循环系统和控制系统；制冷系统包括压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(3)、电磁节流阀(4)；压缩机(1)位于与冷凝器(2)和蒸发器(3)之间，冷凝器(2)位于压缩机(1)与电磁节流阀(4)之间，电磁节流阀(4)位于冷凝器(2)和蒸发器(3)之间，压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(3)、电磁节流阀(4)之间采用铜管焊接和接头连接，形成一个密闭的制冷主环路；制冷系统还包括一个热气旁通阀(5)，其设置在压缩机(1)出口和蒸发器(3)入口之间，形成一个支路，与冷凝器(2)和电磁节流阀(4)形成的一段主环路，构成并联关系；制冷系统还包括储液罐(8)、干燥过滤器(9)和视液镜(10)，储液罐(8)布置在冷凝器(2)之后，储液罐(8)到电磁节流阀(4)之间依次布置干燥过滤器(9)和视液镜(10)。
2.根据权利要求1所述的一种自适应制冷量液冷源系统，其特征在于：循环系统包括水箱(11)、水泵(12)和杂质过滤器(13)；杂质过滤器(13)布置在蒸发器(3)水路进口之前，水箱(11)布置在蒸发器(3)水路出口之后，水泵(12)布置在水箱(11)之后，它们之间通过橡胶软管和接头连接成一个水循环通路。
3.根据权利要求1所述的一种自适应制冷量液冷源系统，其特征在于：控制系统包括温度传感器(6)、显示控制仪(7)、液位传感器(14)、流量传感器(15)和高低压保护器(16)；温度传感器(6)安装在水箱(11)内靠近出水口的位置，显示控制仪(7)安装在液冷源上部适当位置，液位传感器(14)安装在水箱(11)的侧壁上部，流量传感器(15)布置在蒸发器(3)与水箱(11)之间的循环管路上，高低压保护器(16)的两端分别连接压缩机(1)的入口和出口；温度传感器(6)、液位传感器(14)、流量传感器(15)和高低压保护器(16)都有信号电缆与显示控制仪(7)相连接，同时，显示控制仪(7)通过一根电缆与电磁节流阀(4)相连接，且连有一根对外发送信号电缆。
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2009
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