CN203940954U - 一种热泵-制冷机组充氮保压检漏设备 - Google Patents

Abstract

一种热泵-制冷机组充氮保压检漏设备，涉及用于低沸点气体为制冷剂的压缩机器、装置或系统的质量检测及控制装置，包括高压气罐，恒压气罐,真空泵，膨胀气罐和控制装置；充氮管路包括串联连接的充氮单向阀，充氮电磁阀和充氮快速接头，管路上设有第一压力检测元件；高压补气管路包括补气电磁阀，高压气罐上设有第三压力检测元件；抽真空管路包括串联连接的抽气快速接头，抽气电磁阀和抽气单向阀，管路上设有第二压力检测元件；利用恒压阀补充气体到恒压气罐，通过恒压气罐集中供气，保证恒压气罐压力的稳定，充气的速度快，利用压力检测元件检测控制充气压力，保压的压力偏差小,可满足小批量多品种的现代柔性生产线的需要。

Description

一种热泵-制冷机组充氮保压检漏设备

技术领域

本实用新型涉及用于低沸点气体为制冷剂的压缩机器、装置或系统的质量检测及控制装置，尤其涉及一种用于热泵-制冷机组的充氮保压检漏设备及其控制方法。 

背景技术

在热泵和制冷系统的生产过程中，必须进行泄漏检测，以确保其品质，由于液氮的温度低、制取容易，并且成本低，无污染，因此，很多企业在热泵和制冷系统的生产过程中，都是采用充氮保压检漏法对热泵-制冷机组进行检漏，检漏结束后直接将氮气排放到周围空气中，不进行回收利用，每天生产几十台机器，造成大量氮气浪费，而且氮气直接排放在生产线周围，虽然氮气本身对人体的危害很小，但当浓度升高，造成空气中氧气浓度下降至19.5％以下时，会形成缺氧的环境，产生窒息作用，有可能造成人身伤害。同时，大部分企业使用的是多个氮气瓶充注保压，当瓶内的气体压力低于需要保压的压力时，剩余的氮气就无法利用。因此，在热泵和制冷系统的检漏过程中，必须对排放和剩余氮气进行回收利用，提高氮气的利用率，避免资源浪费。 

中国发明专利申请“一种制冷系统充氮保压检漏装置及方法”(发明专利申请号201320455044.9，公开号CN103487214A)公开了一种制冷系统充氮保压检漏装置及方法，在制冷系统保压完成后，将其管路中的氮气通过氮气回收管路充入到另一个待检漏的制冷系统中，当待检漏的制冷系统中的保压压力值达不到设定要求时，再通过充氮管路充入高压氮气，直到待检制冷系统中的压力达到设定的保压压力值时，停止充氮，对待检制冷系统进行保压。中国发明专利申请“一种用于制冷系统保压检漏后的氮气回收装置及方法”(发明专利申请号201320456988.8，公开号CN103471776A)公开了一种用于制冷系统保压检漏后的氮气回收装置及方法，在制冷系统保压完成后，将其管路中的氮气通过氮气回收管路排放到另一个待检漏的制冷系统中，当己完成检漏的制冷系统中的压力低于0.1MPa时，吸气泵停止工作,完成氮气的回收，并拆下所述软管。 

虽然上述现有技术方案可以直接将己完成检漏的制冷系统中的氮气充入到下一个待检的制冷系统中，实现了对保压检漏后氮气的回收利用,避免了氮气的浪费,并且可以在氮气回收的同时直接对下一个待检的制冷系统进行保压。但是，在实际生产过程中，生产线上的产品型号和批量是不断变化的，尤其是对于小批量多品种的现代柔性生产线， 同一时段待检漏的系统和己完成检漏的系统经常属于不同型号或不同批量的产品，因此，己完成检漏系统排放的氮气量与待检漏系统的充氮量大多数情况下并不相等，上述将己完成检漏系统排放的氮气直接转移到待检漏系统的现有技术方案，很难实现有效的氮气回收利用功能。 

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种热泵-制冷机组充氮保压检漏设备，可以解决热泵-制冷机组柔性生产线的充氮保压检漏和氮气回收的技术问题。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是： 

一种热泵-制冷机组充氮保压检漏设备，用于热泵或制冷机组生产线的充氮保压检漏和氮气回收，所述的热泵或制冷机组生产线包括容纳待检测机组的加压检漏工作区和容纳待抽真空机组的抽真空工作区，其特征在于： 

所述的充氮保压检漏设备包括高压气罐，恒压气罐,真空泵，膨胀气罐和氮气瓶，m条连接到加压检漏工作区的充氮管路，n条连接待到抽真空工作区的抽真空管路，连接高压气罐和氮气瓶的高压补气管路，以及用于控制充氮压力和真空度的控制装置；其中，m和n为大于1的正整数，根据热泵或制冷机组生产线的生产能力确定； 

所述的充氮管路包括依次串联连接的充氮单向阀，充氮电磁阀和充氮快速接头；在充氮电磁阀和充氮快速接头之间的管路上设有第一压力检测元件；各充氮管路的充氮单向阀的入口端，并列连接到恒压气罐；进入加压检漏工作区的待检测机组，分别连接到各充氮管路的充氮快速接头，恒压气罐中的氮气通过各充氮管路，以恒定的压力为加压检漏工作区中的待检测机组自动充氮； 

高压气罐通过恒压阀连接到恒压气罐，通过恒压阀对恒压气罐自动补气，保证恒压气罐在充氮时压力稳定；膨胀气罐连接到高压气罐，当高压气罐中的气体容量因泄漏减少时，膨胀气罐中的气体自动补充到高压气罐中，从而保证高压气罐中的氮气压力，能够满足恒压阀维持恒定压力的要求； 

所述的高压补气管路包括补气电磁阀，高压气罐上设有第三压力检测元件，氮气瓶中的氮气通过补气电磁阀自动补充到高压气罐中； 

所述的抽真空管路包括依次串联连接的抽气快速接头，抽气电磁阀和抽气单向阀；在抽气电磁阀和抽气快速接头之间的管路上设有第二压力检测元件；各抽真空管路的抽气单向阀的出口端，并列连接到真空泵的进气端，真空泵的排气端连接到高压气罐；完成保压检漏进入抽真空工作区的待抽真空机组，通过各抽真空管路将所排放的氮气回收 到高压气罐中； 

所述的控制装置包括充氮控制单元，抽气控制单元和补气控制单元；对应于每一条充氮管路，充氮控制单元设置一条由充氮开关，第一压力检测元件的常闭触点，以及充氮电磁阀的供电线圈串联连接组成的充氮控制支路；对应于每一条抽真空管路，抽气控制单元设置一条抽气控制支路；所述的抽气控制支路包括依次串联连接的抽气开关，第二压力检测元件的常闭触点和抽气电磁阀的供电线圈，以及并联连接在供电线圈两端的真空泵继电器；各充氮控制支路和抽气控制支路并联连接在供电电源的L和N端之间；补气控制单元由补气开关，第三压力检测元件的常闭触点，以及补气电磁阀的供电线圈串联组成。 

本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的高压气罐上还连接有安全泄压阀，当高压气罐与恒压气罐的氮气压差超出恒压阀维持恒定压力的安全范围时，高压气罐的氮气通过安全泄压阀自动泄压，从而保证高压气罐中的氮气压力，能够满足恒压阀维持恒定压力的要求。 

本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的一种更好的技术方案，其特征在于所述的真空泵为变频控制真空泵，真空泵继电器的常开触点连接到变频器的控制输入端，根据抽真空管路连接的待抽真空机组数量，自动改变真空泵的频率。 

本实用新型的有益效果是： 

1、本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备及其控制方法，利用恒压阀补充气体到恒压气罐，通过恒压气罐集中供气，保证恒压气罐压力的稳定，充气的速度快，利用压力检测元件检测控制充气压力，保压的压力偏差小,可取代一个个气瓶充气的现有保压检漏模式，满足小批量多品种的现代柔性生产线的需要。 

2、本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备及其控制方法，通过一台真空泵对多台设备同时进行抽真空，利用压力检测元件检测控制真空度，将设备中的气体转移到高压气罐中，将抽真空和气体回收合理地集中到一起，通过真空泵变频控制，适应不同数量抽真空设备的需求,既解决了在保压检漏时对氮气进行全部回收，避免氮气的浪费的技术问题，又可以大大降低产品质检的设备成本和运行成本。 

3、本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备及其控制方法，采用膨胀气罐调节高压气罐中气体的量，从而调节气罐中气体的压力。当高压气罐的压力变化超过膨胀气罐的调节范围时，通过补气电磁阀和安全泄压阀，进行高压气罐中的气体量的调节，利用压力检测元件实现自动控制，结构合理，安全、方便、节约生产空间。 

附图说明

图1是本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的结构示意图； 

图2是本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的控制装置电原理图； 

图3是本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的控制流程图。 

以上图中的各部件的标号：100-充氮保压检漏设备，110-高压气罐，120-恒压气罐，121-充氮单向阀，122-充氮电磁阀，123-充氮快速接头，130-真空泵，131-抽气单向阀，132--抽气电磁阀，133-抽气快速接头，111-恒压阀，150-氮气瓶，151-补气电磁阀，140-膨胀气罐，160-安全泄压阀，200-加压检漏工作区，201～20m-待检测机组，300-抽真空工作区，301～30n-待抽真空机组，400-控制装置，410-充氮控制单元，411-充氮开关，412-第一压力检测元件，420-抽气控制单元，421-抽气开关，422-第二压力检测元件，423-真空泵继电器，430-补气控制单元，431-补气开关，432-第三压力检测元件。 

具体实施方式

为了能更好地理解本实用新型的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。 

本实用新型的热泵制冷机组充氮保压检漏设备，用于热泵或制冷机组生产线的充氮保压检漏和氮气回收，根据图1所示的实施例，所述的热泵或制冷机组生产线包括容纳m套待检测机组的加压检漏工作区200和容纳n套待抽真空机组的抽真空工作区300，所述的充氮保压检漏设备100包括高压气罐110，恒压气罐120,真空泵130，膨胀气罐140和氮气瓶150，m条连接到加压检漏工作区200的充氮管路，n条连接待到抽真空工作区300的抽真空管路，连接高压气罐110和氮气瓶150的高压补气管路，以及用于控制充氮压力和真空度的控制装置400；其中，m和n为大于1的正整数，可根据热泵或制冷机组生产线的生产能力确定； 

所述的充氮管路包括依次串联连接的充氮单向阀121，充氮电磁阀122和充氮快速接头123；在充氮电磁阀122和充氮快速接头123之间的管路上设有第一压力检测元件412；各充氮管路的充氮单向阀121的入口端，并列连接到恒压气罐120；进入加压检漏工作区200的待检测机组201～20m，分别连接到各充氮管路的充氮快速接头123，恒压气罐120中的氮气通过各充氮管路，以恒定的压力同时为加压检漏工作区200中的各待检测机组201～20m自动充氮； 

高压气罐110通过恒压阀111连接到恒压气罐120，通过恒压阀111对恒压气罐120自动补气，保证恒压气罐在充氮时压力稳定；膨胀气罐140连接到高压气罐110，当高压 气罐110中的气体容量因泄漏减少时，膨胀气罐140中的气体自动补充到高压气罐110中，从而保证高压气罐110中的氮气压力，能够满足恒压阀111维持恒定压力的要求； 

所述的高压补气管路包括补气电磁阀151；高压气罐110上设有第三压力检测元件432；氮气瓶150中的氮气通过补气电磁阀151自动补充到高压气罐110中； 

所述的抽真空管路包括依次串联连接的抽气快速接头133，抽气电磁阀132和抽气单向阀131；在抽气电磁阀132和抽气快速接头133之间的管路上设有第二压力检测元件422；各抽真空管路的抽气单向阀131的出口端，并列连接到真空泵130的进气端，真空泵130的排气端连接到高压气罐110；完成保压检漏进入抽真空工作区300的待抽真空机组301～30n，通过各抽真空管路将所排放的氮气回收到高压气罐110中； 

本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的控制装置400如图2所示，包括充氮控制单元410，抽气控制单元420和补气控制单元430；其中： 

对应于每一条充氮管路，充氮控制单元410设置一条充氮控制支路；所述的充氮控制支路由充氮开关411，第一压力检测元件412的常闭触点，以及充氮电磁阀122的供电线圈122x串联连接组成；各充氮控制支路并联连接在供电电源的L和N端之间；第一压力检测元件412检测充氮管路的压力，并在充氮压力达到预设保压值时自动关闭对应的充氮电磁阀122； 

对应于每一条抽真空管路，抽气控制单元420设置一条抽气控制支路；所述的抽气控制支路包括依次串联连接的抽气开关421，第二压力检测元件422的常闭触点和抽气电磁阀132的供电线圈132x，以及并联连接在供电线圈132x两端的真空泵继电器423；各抽气控制支路并联连接在供电电源的L和N端之间；真空泵继电器423的常开触点c的一端，分别通过各抽气控制支路的抽气开关421，连接到供电电源的L端，所有常开触点c的另一端，并接在真空泵130的供电输入端；第二压力检测元件422检测抽真空管路的真空度，并在真空度达到设定要求时自动关闭对应的抽气电磁阀132；当任何一路抽气控制支路处于接通状态时，真空泵继电器423的线圈X通电，通过对应的常开触点c加电启动真空泵130；当所有各路抽气控制支路均处于关闭状态时，真空泵130自动停止； 

补气控制单元430由补气开关431，第三压力检测元件432的常闭触点，以及补气电磁阀151的供电线圈151x串联组成；第三压力检测元件432检测高压气罐110的压力，并在高压气罐110的氮气压力不能满足恒压阀111维持恒定压力的要求时，自动打开补气电磁阀151。 

本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备控制装置的第一至第三压力检测元 件412、422和432可以采用电接点压力表或压力继电器，或者类似的可以将气压信号转换为开关量电信号的压力传感器组件。第一至第三压力检测元件412、422和432的优选实施例是电接点压力表，其量程范围可分别根据保压压力、真空度设定要求和高压气罐的工作压力范围选择。 

根据图1所示的本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的实施例，所述的高压气罐110上还连接有安全泄压阀160，当高压气罐110与恒压气罐120的氮气压差超出恒压阀111维持恒定压力的安全范围时，高压气罐110的氮气通过安全泄压阀160自动泄压，从而保证高压气罐110中的氮气压力，能够满足恒压阀111维持恒定压力的要求。 

根据本实用新型的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的一个实施例，所述的真空泵为变频控制真空泵，真空泵继电器423的常开触点c连接到变频器的控制输入端，根据抽真空管路连接的待抽真空机组数量，自动改变真空泵的频率。 

本实用新型的用于热泵-制冷机组充氮保压检漏设备的控制流程如图3所示，包括以下步骤： 

S100：将进入加压检漏工作区200的m套待检测机组201～20m，分别通过充氮快速接头123连接到一条空闲的充氮管路； 

S120：接通充氮控制支路的充氮开关411，打开对应充氮管路上的充氮电磁阀122，利用恒压气罐120自动对待检测机组进行充氮； 

S140：若第一压力检测元件412检测到充氮压力达到预设保压值：第一压力检测元件412的常闭触点断开，自动关闭对应管路上的充氮电磁阀122；通过分离充氮快速接头123，使该机组脱离对应的充氮管路，进入保压检漏状态； 

S200：在机组充氮过程中，高压气罐110通过恒压阀111对恒压气罐120自动补气，保证恒压气罐在充氮时压力稳定；恒压阀111的开度大小随着高压气罐110和恒压气罐120之间的压差增加而变大，从而保证恒压气罐120在充氮过程中压力稳定； 

S220：利用膨胀气罐140调节高压气罐110中气体的容量，使高压气罐110与恒压气罐120保持预定的压差范围，优选地，高压气罐110与恒压气罐120的氮气压差维持在0.2MPa～0.4MPa之间； 

S240：接通补气控制单元430的补气开关431，若第三压力检测元件432检测到高压气罐的压力低于最低工作气压：第一压力检测元件432的常闭触点闭合，补气电磁阀151打开，氮气瓶150中的氮气通过补气电磁阀151补充到高压气罐110中，使高压气罐110与恒压气罐120回复到预定的压差范围内； 

S260：若高压气罐110的氮气压力超过最高允许工作气压：高压气罐通过安全泄压阀自动泄压，使高压气罐压力低于最高允许工作气压；优选地，高压气罐110的最高允许工作气压等于恒压气罐120的恒定气压+0.6MPa； 

S300：将保压检漏结束送入抽真空工作区300的n套待抽真空机组301～30n，分别通过抽气快速接头133连接到一条空闲的抽真空管路； 

S320：接通抽气控制支路的抽气开关421，处于闭合状态的第二压力检测元件422的常闭触点，接通对应抽真空管路上的抽气电磁阀132，真空泵继电器423的常开触点c闭合，启动真空泵130将待抽真空机组中的气体抽入高压气罐110中； 

S340：若第二压力检测元件422检测到真空度达到设定要求：第二压力检测元件422的常闭触点断开，自动关闭对应抽真空管路中的抽气电磁阀132，该机组抽真空结束；通过分离抽气快速接头133，使该机组脱离对应的抽真空管路； 

S360：若所有连接在抽真空管路中的机组全部抽真空结束：所有各抽气控制支路中的真空泵继电器423的常开触点c全部断开，自动关闭真空泵130。 

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的技术方案，而并非用作为对本实用新型的限定，任何基于本实用新型的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本实用新型的权利要求的保护范围内。 

Claims (3)

1.一种热泵-制冷机组充氮保压检漏设备，用于热泵或制冷机组生产线的充氮保压检漏和氮气回收，所述的热泵或制冷机组生产线包括容纳待检测机组的加压检漏工作区和容纳待抽真空机组的抽真空工作区，其特征在于：

所述的充氮保压检漏设备包括高压气罐，恒压气罐,真空泵，膨胀气罐和氮气瓶，m条连接到加压检漏工作区的充氮管路，n条连接待到抽真空工作区的抽真空管路，连接高压气罐和氮气瓶的高压补气管路，以及用于控制充氮压力和真空度的控制装置；其中，m和n为大于1的正整数，根据热泵或制冷机组生产线的生产能力确定；所述的充氮管路包括依次串联连接的充氮单向阀，充氮电磁阀和充氮快速接头；在充氮电磁阀和充氮快速接头之间的管路上设有第一压力检测元件；各充氮管路的充氮单向阀的入口端，并列连接到恒压气罐；进入加压检漏工作区的待检测机组，分别连接到各充氮管路的充氮快速接头，恒压气罐中的氮气通过各充氮管路，以恒定的压力为加压检漏工作区中的待检测机组自动充氮；

高压气罐通过恒压阀连接到恒压气罐，通过恒压阀对恒压气罐自动补气，保证恒压气罐在充氮时压力稳定；膨胀气罐连接到高压气罐，当高压气罐中的气体容量因泄漏减少时，膨胀气罐中的气体自动补充到高压气罐中，从而保证高压气罐中的氮气压力，能够满足恒压阀维持恒定压力的要求；

所述的高压补气管路包括补气电磁阀，高压气罐上设有第三压力检测元件，氮气瓶中的氮气通过补气电磁阀自动补充到高压气罐中；

所述的抽真空管路包括依次串联连接的抽气快速接头，抽气电磁阀和抽气单向阀；在抽气电磁阀和抽气快速接头之间的管路上设有第二压力检测元件；各抽真空管路的抽气单向阀的出口端，并列连接到真空泵的进气端，真空泵的排气端连接到高压气罐；完成保压检漏进入抽真空工作区的待抽真空机组，通过各抽真空管路将所排放的氮气回收到高压气罐中；

所述的控制装置包括充氮控制单元，抽气控制单元和补气控制单元；对应于每一条充氮管路，充氮控制单元设置一条由充氮开关，第一压力检测元件的常闭触点，以及充氮电磁阀的供电线圈串联连接组成的充氮控制支路；对应于每一条抽真空管路，抽气控制单元设置一条抽气控制支路；所述的抽气控制支路包括依次串联连接的抽气开关，第二压力检测元件的常闭触点和抽气电磁阀的供电线圈，以及并联连接在供电线圈两端的真空泵继电器；各充氮控制支路和抽气控制支路并联连接在供电电源的L和N端之间；补气控制单元由补气开关，第三压力检测元件的常闭触点，以及补气电磁阀的供电线圈串联组成。

2.根据权利要求1所述的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备，其特征在于所述的高压气罐上还连接有安全泄压阀，当高压气罐与恒压气罐的氮气压差超出恒压阀维持恒定压力的安全范围时，高压气罐的氮气通过安全泄压阀自动泄压，从而保证高压气罐中的氮气压力，能够满足恒压阀维持恒定压力的要求。

3.根据权利要求1所述的热泵-制冷机组充氮保压检漏设备，其特征在于所述的真空泵为变频控制真空泵，真空泵继电器的常开触点连接到变频器的控制输入端，根据抽真空管路连接的待抽真空机组数量，自动改变真空泵的频率。