CN220083441U - 一种高压模拟训练水舱温控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压模拟训练水舱温控装置，包括制冷单元、一次换热单元、二次换热单元，制冷单元包括制冷冷凝侧机组、蒸发侧换热器形成的制冷循环回路，一次换热单元包括水箱、中间换热器中一路通道、制冷单元的蒸发侧换热器中另一路通道形成的一次换热循环回路，二次换热单元包括高压水舱、一次换热单元的中间换热器中另一路通道形成的二次换热循环回路。本实用新型可最大限度减少高压管路内循环介质泄漏的可能性，能够确保蒸发侧换热器在蒸发温度较低时不结冰，提高了安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压水舱温控系统，具体是一种高压模拟训练水舱温控装置。
背景技术
目前制冷行业领域常用的水舱或类水舱环境温控主要有以下几个方案；
方案一：将蒸发器盘管直接置入水舱中，利用制冷机组的制冷剂在盘管内流动，与盘管外水直接换热。
本方案较为经济，但因为舱内水缺乏流动，换热效率低，水温分布很不均匀；盘管若破损，制冷剂进入水中，会对水造成污染。
方案二：设有一次水循环，水泵将舱内水压入换热器与制冷剂进行热交换。
此方案水舱中水循环流动，换热效率和水温的均匀性优于方案一，但由于氟路蒸发温度较低，水的冰点为0℃，尤其在水舱环境要求温度较低的清下，结冰的可能性较大。
方案三：设有一次乙二醇水溶液循环，水泵将舱内乙二醇水溶液压入换热器与制冷剂进行热交换。
此方案与方案二相似，由于乙二醇水溶液浓度通过配比可使冰点远低于0℃，在水舱环境要求温度较低的清况下，蒸发器侧换热器可杜绝结冰现象，此点优于方案二，但乙二醇水溶液具有低毒特性，相比方案二的循环介质-安全无毒的自来水，此点劣于方案二。
以上三种方案主要应用于工业领域，潜水员水下模拟训练环境对温控装置提出了新的要求：首先温控范围广，潜水员水下作业温度环境因季节变化而大范围变化，舱内循环介质有低温需求，二是模拟训练舱内循环介质为保证潜水员安全必须为安全无毒循环介质，再次是通往水舱的循环管路要适应高压舱环境。
实用新型内容
针对上述现有技术高压水舱温控系统存在的问题，本实用新型提供了一种高压模拟训练水舱温控装置，以解决现有技术的蒸发侧换热器结冰、安全巡查、制冷剂容易泄露的问题。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种高压模拟训练水舱温控装置，包括制冷单元、一次换热单元、二次换热单元，所述制冷单元包括制冷冷凝侧机组、蒸发侧换热器中一路通道通过管路连接形成的制冷循环回路，所述一次换热单元包括水箱、中间换热器中一路通道、制冷单元的蒸发侧换热器中另一路通道通过管路连接形成的一次换热循环回路，一次换热循环回路中流动的介质为乙二醇水溶液，所述二次换热单元包括高压水舱、一次换热单元的中间换热器中另一路通道通过管路连接形成的二次换热循环回路，二次换热循环回路中流动的介质为水。
进一步的，还包括电控装置，所述电控装置与制冷冷凝侧机组控制电连接。
进一步的，所述一次换热单元中接入安装有一次循环水泵，所述电控装置与一次循环水泵控制电连接。
进一步的，所述水箱中安装有电加热组，所述电控装置与电加热组控制电连接。
进一步的，所述水箱中安装有水箱温度传感器，所述水箱温度传感器与电控装置信号传递电连接。
进一步的，所述蒸发侧换热器与中间换热器之间管路安装有一次循环供液温度传感器，一次循环供液温度传感器与控制器信号传递电连接。
进一步的，所述二次换热单元中接入安装有二次循环水泵，所述电控装置与二次循环水泵控制电连接。
进一步的，所述高压水舱安装有水舱温度传感器，所述水舱温度传感器与电控装置信号传递电连接。
本实用新型采用二次循环换热方案。一次换热单元采用冰点较低的乙二醇水溶液与蒸发侧换热器的制冷剂换热，可实现低温需求的同时解决了蒸发侧换热器结冰的问题。二次换热单元采用换热后的乙二醇水溶液在中间换热器里与高压舱内水换热，自来水为无毒安全循环介质，解决了水下作业模拟训练人员人身安全问题。二次换热单元中的中间换热器直接于高压舱连接，可布置在离高压舱较近处，管路较短，可最大程度避免高压泄漏问题的发生。
与现有技术相比，本实用新型优点为：
1、本实用新型可根据功能划分独立模块单元，制冷单元，一次换热单元，二次换热单元三单元通过管路连接；制冷单元噪声大可置于水舱较远处，保持良好训练环境；包含中间换热器在内的二次循环换热单元可置于高压舱附近，最大限度减少高压管路内循环介质泄漏的可能性。
2、本实用新型采用乙二醇水溶液作为一次循环换热介质，确保蒸发侧换热器在蒸发温度较低时不结冰。
3、本实用新型采用中间换热器进行二次循环换热。二次循环介质为水，安全无毒，与一次循环换热后的乙二醇水溶液（温度大于等于0℃）在中间换热器中换热，既能实现较低温的循环介质需求又保证了潜水员的健康。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实施例公开了一种高压模拟训练水舱温控装置，包括有制冷冷凝侧机组1、蒸发侧换热器2、电加热组3、水箱5、中间换热器7、高压水舱8、一次循环水泵3、二次循环水泵10、水箱温度传感器6、一次循环供液温度传感器11、水舱温度传感器9、电控装置14、水管路12及电缆13。
制冷冷凝侧机组1的两端分别连接在蒸发器侧换热器2的A侧通道制冷剂进出口，此部分形成的制冷循环回路组成制冷单元，实现冷凝蒸发作用，为温控装置提供初始冷源。
水箱5的出口连接一次循环水泵3入口，一次循环水泵3出口连接蒸发侧换热器2的B侧通道入口，蒸发侧换热器2的B侧通道出口连接中间换热器7的A侧通道入口，中间换热器7的A侧通道出口连接水箱5的入口，由此形成的一次换热循环回路构成一次换热单元。此部分连接通过一次循环水泵3的动力将与蒸发侧换热器2换热后已降温的一次循环介质循环至中间换热器7的A侧通道，一次循环介质为低冰点的乙二醇水溶液，一次循环后保证了蒸发侧换热器2不结冰。电加热组4和水箱温度传感器6均安装在水箱5内部，此连接可实现对一次循环介质的辅助加热作用，根据水舱温度目标可启动电加热组4，为二次换热单元提供可控温的冷源输入。中间换热器A侧出口连接水箱5的入口，一次循环供液温度传感器11安装在蒸发侧换热器B侧出水管12上，此连接完成了整个一次换热单元以及一次循环后提供冷源的温度检测功能。
中间换热器7的B侧通道出口连接高压水舱8的入口，高压水舱8的出口连接二次循环水泵10入口，二次循环水泵10的出口连接中间换热器7的B侧通道入口，此部分形成的二次换热循环回路构成二次换热单元。通过二次循环水泵10的动力将高压水舱内二次循环介质循环至中间换热器7，完成二次循环介质（水）与控温后的一次循环介质（乙二醇水溶液）的热交换；水舱温度传感器9安装在高压水舱8内，可实时检测高压水舱内温度环境。
电控装置14由可编程序控制器构成，水箱温度传感器6、一次循环供液温度传感器11分别通过电缆13连接可编程控制器的信号输入端，以向可编程控制器传输温度数据。可编程控制器的信号输出端分别与电加热组4、一次循环水泵3、二次循环水泵10、制冷冷凝侧机组1的控制端连接。通过电控装置14可实现温控装置的自动逻辑启停控制与水舱目标温度控制。
本实用新型在使用前需完成各功能单元的安装、连接及一、二次循环介质的灌注，每次工作前，在电控装置部分设定水舱温度，然后启动温控装置。温控装置据水箱温度、一次循环供液温度及水舱温度设定值按预定的程序运行，为水舱提供一定温度范围内的循环水，保证潜水员正常模拟训练需要。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，这种组合只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内以及不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (8)
1.一种高压模拟训练水舱温控装置，其特征在于，包括制冷单元、一次换热单元、二次换热单元，所述制冷单元包括制冷冷凝侧机组、蒸发侧换热器中一路通道通过管路连接形成的制冷循环回路，所述一次换热单元包括水箱、中间换热器中一路通道、制冷单元的蒸发侧换热器中另一路通道通过管路连接形成的一次换热循环回路，一次换热循环回路中流动的介质为乙二醇水溶液，所述二次换热单元包括高压水舱、一次换热单元的中间换热器中另一路通道通过管路连接形成的二次换热循环回路，二次换热循环回路中流动的介质为水。
2.根据权利要求1所述的一种高压模拟训练水舱温控装置，其特征在于，还包括电控装置，所述电控装置与制冷冷凝侧机组控制电连接。
3.根据权利要求2所述的一种高压模拟训练水舱温控装置，其特征在于，所述一次换热单元中接入安装有一次循环水泵，所述电控装置与一次循环水泵控制电连接。
4.根据权利要求2所述的一种高压模拟训练水舱温控装置，其特征在于，所述水箱中安装有电加热组，所述电控装置与电加热组控制电连接。
5.根据权利要求2所述的一种高压模拟训练水舱温控装置，其特征在于，所述水箱中安装有水箱温度传感器，所述水箱温度传感器与电控装置信号传递电连接。
6.根据权利要求2所述的一种高压模拟训练水舱温控装置，其特征在于，所述蒸发侧换热器与中间换热器之间管路安装有一次循环供液温度传感器，一次循环供液温度传感器与电控装置信号传递电连接。
7.根据权利要求2所述的一种高压模拟训练水舱温控装置，其特征在于，所述二次换热单元中接入安装有二次循环水泵，所述电控装置与二次循环水泵控制电连接。
8.根据权利要求2所述的一种高压模拟训练水舱温控装置，其特征在于，所述高压水舱安装有水舱温度传感器，所述水舱温度传感器与电控装置信号传递电连接。
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