CN205300067U - 应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统，第二类热泵包括冷凝器、发生器、蒸发器、吸收器和热交换器，冷凝器具有与发生器连通的进气口，冷凝器与第一泵连通，应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统包括液位测量装置，其用于测量冷凝器的液位，并与第一泵连接；补液装置，其分别与蒸发器和冷凝器连通。本实用新型通过补液装置将蒸发器输送出冷剂蒸汽后的余量冷凝液补入冷凝器以保持冷凝器和蒸发器的液位均可以在一个预定的范围内波动；通过液位测量装置测量冷凝器的液位并控制第一泵在液位低于预定位置时停止运行以避免气蚀，因此延长了第二类热泵的使用寿命，降低了成本。

Description

应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统

技术领域

本实用新型属于第二类热泵技术领域，特别涉及一种应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统。

背景技术

吸收式热泵是一种利用低品位热源，实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统，吸收热热泵可以分为两类，第一类吸收热泵和第二类吸收热泵(简称第二类热泵)，其中第二类热泵是利用中低温热能驱动，用大量中温热源和低温热源的热势差，制取热量少但温度高于中温热源的热量，将部分中低温热能转移到更高温位，从而提高热源的利用品位，因此近年来第二类热泵的应用越来越受到人们的重视。

第二类热泵一般都是由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和热交换器等主要部件及一些辅助部件组成。其中，冷凝器的液位能够保持平衡是第二类热泵能够稳定运行、能够延长使用寿命的关键。

如果冷凝器的液位不能保持平衡，如图1所示的原理图，如果进水阀20的流量发生变化，泵30的流量也不可能随之有相应的变化，例如进水阀20的流量增加，则泵30的流量不会变，只会是水箱10中的液面越来越高，如果进水阀20的流量减小，泵30的流量也不变，只会是水箱10中的液面越来越低，水位低到一定位置就会导致泵30汽蚀而损坏泵。

现有技术中，应用于水箱的液位平衡系统有以下几种。

其一，如图2所示，该系统为有自平衡能力的液位控制系统，进水阀20的流量如果发生变化，那么排水阀40就算开度不变，随着水箱10液位的变化最终会达到进水量和出水量的平衡，但这个过程会很长，且液位也不会停留在原来的液位上，因此这种液位控制系统液位平衡能力差，需很长时间才能达到平衡。

其二，如图3所示，该系统为电磁阀-电极双位调节控制系统，该系统只有两个输出值，相应执行器的调节机构也只有全开和全关两个极限位置，它利用电极式液位计来控制水箱10的液位，箱内装有一根电极50作为测量液位的装置，电极50的一端与继电器60的线圈相接，另一端调整在液位设定值的位置，导电的流体流经装有电磁阀70的管道进入水箱10，从下部出水口流出，水箱10的外壳接地。当液位低于设定值时，流体未接触电极50，继电器60断路，此时电磁阀70全开，流体流入水箱10使液位上升；当液位上升至设定值时，流体与电极50接触，继电器60接通，使电磁阀70全关，流体不再进入水箱10。随着水箱10内流体的不断排出，液位下降。当液位下降至小于设定值时，流体与电极50脱离，于是电磁阀70又开启，如此反复循环，液位被维持在设定值上下很小范围内波动。因此这种系统使液位会在一个范围内波动，也不能恒定在一个稳定液位上，另外由于执行器的动作非常频繁，这样会使系统中的电磁阀70和继电器60因频繁动作而损坏。

其三，如图4所示，该系统为双电极双位调节控制系统，该系统只有两个输出值，它利用电极式液位计来控制水箱的液位，箱内装有两根电极50作为测量液位的装置，当液位处于h1最低液位时泵30关闭，随着液位上升到达h2时泵30开启，泵30开启时的流量大于进水阀20的流量，当泵30开启一段时间后，液位下降到h1，泵30又停止。因此这种系统会使水位在一个较大范围内波动，同样不能恒定在一个相对稳定的液位上，另外由于泵30的动作非常频繁，这样会使系统中的泵30因频繁动作而损坏。

由此可见，以上较为常用的箱体液位平衡系统都不适用于第二类热泵的冷凝器。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种使冷凝器和蒸发器的箱体内的液位可以恒定在一个位置上的冷凝器液位平衡控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统，所述第二类热泵包括冷凝器、发生器、蒸发器、吸收器和热交换器，所述冷凝器具有与所述发生器连通的进气口，所述冷凝器与用于向所述蒸发器定量输送大于进气口进入量的冷凝液的第一泵连通，所述蒸发器的下方设有将冷凝液抽出后再次输送至所述蒸发器以产生与进气口进入量相同的冷剂蒸汽的第二泵，所述蒸发器的上端具有与所述吸收器连通的出气口，所述应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统包括

液位测量装置，其用于测量所述冷凝器的液位，并与所述第一泵连接，以当液位低于预定位置时控制所述第一泵停止运行；

补液装置，其分别与所述蒸发器和冷凝器连通，以用于将所述蒸发器输送出冷剂蒸汽后的余量冷凝液补入所述冷凝器。

作为优选，所述液位测量装置包括电极水箱和设于其内的高位电极和低位电极，所述高位电极和低位电极均与所述第一泵连接，所述电极水箱与所述冷凝器连通。

作为优选，所述补液装置包括出液盒和浮球阀，所述出液盒设于所述蒸发器的一侧面下端并与所述蒸发器内的冷凝液连通，所述浮球阀位于所述出液盒的下方并分别与所述出液盒和冷凝器连通。

作为进一步优选，所述浮球阀具有变节流孔。

作为进一步优选，所述出液盒的出水孔的位置高于所述蒸发器的最低液位。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：本实用新型设置与冷凝器连通的液位测量装置及与蒸发器和冷凝器连通的补液装置，通过补液装置将蒸发器内的冷凝液补入冷凝器以保持冷凝器和蒸发器的液位均可以在一个预定的范围内波动；通过液位测量装置测量冷凝器的液位并控制第一泵在液位低于预定位置时停止运行以避免气蚀，因此延长了第二类热泵的使用寿命，降低了成本。

附图说明

图1为没有自平衡能力的箱体液位系统原理示意图；

图2为现有技术中的有自平衡能力的液位控制系统原理示意图；

图3为现有技术中的电磁阀-电极双位液位控制系统原理示意图；

图4为现有技术中的双电极双位液位控制系统原理示意图；

图5为本实用新型中的冷凝器液位平衡控制系统原理示意图。

图中：

1－冷凝器；2-高位电极；

3-电极水箱；4-低位电极；

5-第一泵；6-第二泵；

7-蒸发器；8-出液盒；

9-浮球阀；10-水箱；

20-进水阀；30-泵；

40-排水阀；50-电极；

60-继电器；70-电磁阀。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

如图5所示，本实用新型的实施例公开了一种应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统，第二类热泵包括冷凝器1、发生器(图中未示出)、蒸发器7、吸收器(图中未示出)和热交换器(图中未示出)，冷凝器1具有与发生器连通的进气口，使冷剂蒸汽进入到冷凝器1内，冷凝器1的底部通过管路与第一泵5连通，第一泵5通过管路与蒸发器7连通，第一泵5用于向蒸发器7内定量输送大于进气口进入量的冷凝液，蒸发器7的下方设有通过管路连通的第二泵6，第二泵6用于将蒸发器7内的冷凝液抽出后再次输送至蒸发器7以产生与进气口进入量相同的冷剂蒸汽，蒸发器7的上端具有与吸收器连通的出气口，用于将蒸发器7产生的冷剂蒸汽输送到吸收器。

冷凝器液位平衡控制系统包括液位测量装置和补液装置，液位控制装置与第一泵5连接，以用于测量冷凝器1的液位，并当液位低于预定位置时控制第一泵5停止运行；补液装置分别与蒸发器7和冷凝器1连通，以用于将蒸发器7输送出冷剂蒸汽后的余量冷凝液补入冷凝器1，使进入冷凝器1的冷凝蒸汽的量和冷凝液的量的和与第一泵5输送至蒸发器7内的冷凝液的量相等，同时使进入蒸发器7内的冷凝液的量与蒸发器7产生的冷剂蒸汽的量及补入冷凝器1的冷凝液的量的和相等，以保持冷凝器1和蒸发器7的液位均可以在一个预定的范围内波动。

本实施例中，如图5所示，液位测量装置包括设于电极水箱8内的高位电极2和低位电极4电极水箱8与冷凝器1连通，高位电极2和低位电极4均与第一泵5连接，用于当冷凝器1的液位低于预定位置时，以控制第一泵5使其停止运行。

补液装置包括出液盒8和浮球阀9，出液盒8设于蒸发器7的一侧面下端，并与蒸发器7连通，浮球阀9位于出液盒8的下方、冷凝器1的上方并分别与出液盒8和冷凝器1连通，出液盒8的出水口的位置高于蒸发器7的最低液位的位置，因此可以保证第二循环泵6不发生汽蚀。

该浮球阀9具有变节流孔，可以通过调节变节流孔的直径调节该浮球阀9的流量。

本实用新型中的冷凝器液位平衡控制系统原理是：在正常运行工况状态下，冷剂蒸汽流量Q进入到冷凝器1，第一泵5运行，将冷剂通过管路输送到蒸发器7里，例如，这时第一泵5的流量可以是1.2Q(也可以设定为1.1Q、1.3Q等)，然后蒸发器7蒸发的蒸汽流量为Q，剩下的0.2倍的Q通过出液盒8经过浮球阀9(可以设定浮球阀9的流量为0.2Q、0.1Q、0.3Q等)回流到冷凝器1内，这样冷凝器1的液位和冷剂质量平衡的系统就建立起来了，使冷凝器1和蒸发器7的液位都可以恒定在一个位置上，只要浮球阀9不损坏，就无需频繁开启第一泵5，延长了第一泵的使用寿命。如果浮球阀9发生损坏，0.2倍的冷剂不能回流到冷凝器1内，那么当冷凝器1的液位下降至h1，触碰到低位电极4的时候，第一泵5停止运行，这样就能够防止第一泵5汽蚀，起到了保护作用。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统，所述第二类热泵包括冷凝器、发生器、蒸发器、吸收器和热交换器，所述冷凝器具有与所述发生器连通的进气口，所述冷凝器与用于向所述蒸发器定量输送大于进气口进入量的冷凝液的第一泵连通，所述蒸发器的下方设有将冷凝液抽出后再次输送至所述蒸发器以产生与进气口进入量相同的冷剂蒸汽的第二泵，所述蒸发器的上端具有与所述吸收器连通的出气口，其特征在于，所述应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统包括

液位测量装置，其用于测量所述冷凝器的液位，并与所述第一泵连接，以当液位低于预定位置时控制所述第一泵停止运行；

补液装置，其分别与所述蒸发器和冷凝器连通，以用于将所述蒸发器输送出冷剂蒸汽后的余量冷凝液补入所述冷凝器。

2.根据权利要求1所述的应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统，其特征在于，所述液位测量装置包括电极水箱和设于其内的高位电极和低位电极，所述高位电极和低位电极均与所述第一泵连接，所述电极水箱与所述冷凝器连通。

3.根据权利要求1所述的应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统，其特征在于，所述补液装置包括出液盒和浮球阀，所述出液盒设于所述蒸发器的一侧面下端并与所述蒸发器内的冷凝液连通，所述浮球阀位于所述出液盒的下方并分别与所述出液盒和冷凝器连通。

4.根据权利要求3所述的应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统，其特征在于，所述浮球阀具有变节流孔。

5.根据权利要求3所述的应用于第二类热泵的冷凝器液位平衡控制系统，其特征在于，所述出液盒的出水孔的位置高于所述蒸发器的最低液位。