CN206831891U - 一种混合工质低温制冷降温的柔性控压系统 - Google Patents

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许雄文
刘金平
潘垚池
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Abstract

本实用新型公开了一种混合工质低温制冷降温的柔性控压系统，包括混合工质制冷循环系统，在混合工质制冷循环系统的循环管路上并联有一柔性控压系统；所述柔性控压系统包括测压元件、执行机构、电磁阀、毛细管、冷剂膨胀存储罐；所述毛细管的一端通过管路依次连接电磁阀、冷剂膨胀存储罐；所述测压元件的信号端依次信号连接执行机构、电磁阀。本柔性控压系统技术手段简便易行，可在高压压力较低时使冷剂从膨胀存储单元以小流量输出与输入，从而防止降温初期系统压力过高，保证系统的高效、稳定、可靠运行。

Description

一种混合工质低温制冷降温的柔性控压系统
技术领域
本实用新型涉及制冷研究领域，主要-60℃以下混合工质低温制冷系统，尤其涉及一种混合工质低温制冷降温的柔性控压系统。
背景技术
在制取较低温度时，单级蒸气压缩制冷已经不能满足要求，混合工质回热制冷循环被广泛应用。这种制冷系统由于其结构简单、可靠性高、寿命长、成本低等优点，成为研究的热门。主要用于制取-40℃以下的温度，选择合适的工质配比、优化的运行参数，在高低沸点组分间实现复叠，以此制取较低温度。
混合工质低温制冷系统启动后的一段时间内，高压侧的压力往往很高。那是因为在系统启动初期，制冷温度较高，系统的平均温度接近常温，因此高压测的低温工质无法正常冷凝，从而造成高压侧的压力很高，有可能会造成管路破裂，构成安全威胁。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种混合工质低温制冷降温的柔性控压系统；防止制冷系统启动降温过程中出现的高压问题，保证系统的安全运行。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种混合工质低温制冷降温的柔性控压系统，其特征在于：包括混合工质制冷循环系统，在混合工质制冷循环系统的循环管路上并联有一柔性控压系统；
所述柔性控压系统包括如下部件：
测压元件；
执行机构；
电磁阀；
毛细管；
冷剂膨胀存储罐；
所述毛细管的一端通过管路依次连接电磁阀、冷剂膨胀存储罐；
所述测压元件的信号端依次信号连接执行机构、电磁阀。
所述混合工质制冷循环系统包括如下部件：
压缩机；
冷凝器；
回热单元，其包括A循环管路、B循环管路；
节流装置；
蒸发器；
所述蒸发器的出口通过管路依次连接回热单元的A循环管路、压缩机、冷凝器、回热单元的B循环管路、节流装置、蒸发器的进口；
所述测压元件通过管路联通在压缩机的出口管路上；
所述毛细管的另一端通过管路联通在蒸发器的出口管路上，或者连接在压缩机的吸气管路上；
测压元件测得的压缩机排气管路上的压力，并将其转换为电信号后传递给执行机构，再由执行机构控制电磁阀的打开/关闭动作；
停机时，冷凝压力逐渐降低，测压元件将信号传递给执行机构，并打开电磁阀，低沸点工质受热进入冷剂膨胀储存罐，从而降低停机压力；
开机初始，压缩机排气压力逐渐升高，当排气压力大于Pmax时，测压元件将信号传递给执行机构，并关闭电磁阀，混合工质制冷循环系统压力不再升高，保证开机安全性。
混合工质低温制冷降温的柔性控压系统的运行方法，包括如下步骤：
通过测压元件，将柔性控压系统的压力调节范围设置为Pmin～Pmax；
冷剂膨胀存储罐的目标温度设定为-150℃；
混合工质制冷循环系统启动初期，柔性控压系统的电磁阀打开，冷剂膨胀储存罐内的工质通过毛细管缓慢进入制冷回路，压缩机排气压力缓慢上升；
当压缩机排气压力大于Pmax时，柔性控压系统的电磁阀关闭，系统压力不再升高，保证开机安全性；
随着混合工质制冷循环系统降温的进行，压缩机排气压力降低，当其压力小于Pmin时，柔性控压系统的电磁阀打开，冷剂膨胀储存罐内的工质通过毛细管缓慢进入混合工质制冷循环系统，补充混合工质制冷循环系统降温所需的低温冷剂；
压缩机排气压力逐渐升高，当排气压力大于Pmax时，柔性控压系统的电磁阀关闭，混合工质制冷循环系统压力不再升高；随后继续开始降温，排气压力逐渐降低；当排气压力小于Pmin时，柔性控压系统的电磁阀打开；如此反复循环，直至蒸发温度降至所需温度，保证混合工质制冷循环系统高压压力保持在一定范围之内和高效的降温过程。
当混合工质制冷循环系统停机时，冷凝压力逐渐降低，电磁阀开打，低沸点工质受热进入冷剂膨胀储存罐，从而降低停机压力，以保证下次开机的顺利进行，从而增加了系统的稳定性和可靠性。
本实用新型技术手段简便易行，可以在高压压力较低时使冷剂从膨胀存储单元以小流量输出与输入，从而防止降温初期系统压力过高，保证系统的高效、稳定、可靠运行。
附图说明
图1为本实用新型混合工质低温制冷降温的柔性控压系统示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。
实施例
如图1所示。本实用新型公开了一种混合工质低温制冷降温的柔性控压系统，其特征在于：包括混合工质制冷循环系统，在混合工质制冷循环系统的循环管路上并联有一柔性控压系统；
所述柔性控压系统包括如下部件：测压元件；执行机构；电磁阀；毛细管；冷剂膨胀存储罐。
所述毛细管的一端通过管路依次连接电磁阀、冷剂膨胀存储罐；
所述测压元件的信号端依次信号连接执行机构、电磁阀。
所述混合工质制冷循环系统包括如下部件：
压缩机；冷凝器；节流装置；蒸发器；回热单元；
所述回热单元包括A循环管路、B循环管路；
所述蒸发器的出口通过管路依次连接回热单元的A循环管路、压缩机、冷凝器、回热单元的B循环管路、节流装置、蒸发器的进口；
所述测压元件通过管路联通在压缩机的出口管路上；
所述毛细管的另一端通过管路联通在蒸发器的出口管路上，或者连接在压缩机的吸气管路上；
测压元件测得的压缩机排气管路上的压力，并将其转换为电信号后传递给执行机构，再由执行机构控制电磁阀的打开/关闭动作；
停机时，冷凝压力逐渐降低，测压元件将信号传递给执行机构，并打开电磁阀，低沸点工质受热进入冷剂膨胀储存罐，从而降低停机压力；
开机初始，压缩机排气压力逐渐升高，当排气压力大于Pmax时，测压元件将信号传递给执行机构，并关闭电磁阀，混合工质制冷循环系统压力不再升高，保证开机安全性。
本实用新型混合工质低温制冷降温的柔性控压系统的运行方法，可通过如下步骤实现：
通过测压元件，将柔性控压系统的压力调节范围设置为Pmin～Pmax；
冷剂膨胀存储罐的目标温度设定为-150℃；
混合工质制冷循环系统启动初期，柔性控压系统的电磁阀打开，冷剂膨胀储存罐内的工质通过毛细管缓慢进入制冷回路，压缩机排气压力缓慢上升；
当压缩机排气压力大于Pmax时，柔性控压系统的电磁阀关闭，系统压力不再升高，保证开机安全性；
随着混合工质制冷循环系统降温的进行，压缩机排气压力降低，当其压力小于Pmin时，柔性控压系统的电磁阀打开，冷剂膨胀储存罐内的工质通过毛细管缓慢进入混合工质制冷循环系统，补充混合工质制冷循环系统降温所需的低温冷剂；
压缩机排气压力逐渐升高，当排气压力大于Pmax时，柔性控压系统的电磁阀关闭，混合工质制冷循环系统压力不再升高；随后继续开始降温，排气压力逐渐降低；当排气压力小于Pmin时，柔性控压系统的电磁阀打开；如此反复循环，直至蒸发温度降至所需温度，保证混合工质制冷循环系统高压压力保持在一定范围之内和高效的降温过程。
如上所述，便可较好地实现本实用新型。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种混合工质低温制冷降温的柔性控压系统，其特征在于：包括混合工质制冷循环系统，在混合工质制冷循环系统的循环管路上并联有一柔性控压系统；
所述柔性控压系统包括如下部件：
测压元件；
执行机构；
电磁阀；
毛细管；
冷剂膨胀存储罐；
所述毛细管的一端通过管路依次连接电磁阀、冷剂膨胀存储罐；
所述测压元件的信号端依次信号连接执行机构、电磁阀。
2.根据权利要求1所述混合工质低温制冷降温的柔性控压系统，其特征在于：所述混合工质制冷循环系统包括如下部件：
压缩机；
冷凝器；
回热单元，其包括A循环管路、B循环管路；
节流装置；
蒸发器；
所述蒸发器的出口通过管路依次连接回热单元的A循环管路、压缩机、冷凝器、回热单元的B循环管路、节流装置、蒸发器的进口；
所述测压元件通过管路联通在压缩机的出口管路上；
所述毛细管的另一端通过管路联通在蒸发器的出口管路上，或者连接在压缩机的吸气管路上；
测压元件测得的压缩机排气管路上的压力，并将其转换为电信号后传递给执行机构，再由执行机构控制电磁阀的打开/关闭动作；
停机时，冷凝压力逐渐降低，测压元件将信号传递给执行机构，并打开电磁阀，工质受热进入冷剂膨胀储存罐，从而降低停机压力；
开机初始，压缩机排气压力逐渐升高，当排气压力大于Pmax时，测压元件将信号传递给执行机构，并关闭电磁阀，混合工质制冷循环系统压力不再升高，保证开机安全性。
3.根据权利要求2所述混合工质低温制冷降温的柔性控压系统，其特征在于：所述回热单元为换热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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