本發(fā)明涉及一種極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組。

背景技術(shù)：

常規(guī)的風(fēng)冷單冷機(jī)組是由壓縮機(jī)1、風(fēng)側(cè)冷凝器2、膨脹閥3、水側(cè)蒸發(fā)器4和壓縮機(jī)1形成致冷回路(見(jiàn)圖1)。壓縮機(jī)1排出的制冷劑高溫氣體在風(fēng)側(cè)冷凝器2中冷凝成液體，經(jīng)節(jié)流裝置的節(jié)流降壓，進(jìn)入水側(cè)蒸發(fā)器3，吸收熱量蒸發(fā)后回到壓縮機(jī)1，完成一個(gè)制冷循環(huán)。對(duì)于生產(chǎn)制造過(guò)程的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷機(jī)組，全年需要12℃進(jìn)、7℃出的冷凍水，用于工藝過(guò)程冷卻。對(duì)于環(huán)境溫度極低的地區(qū)，例如中國(guó)的北方地區(qū)，冬季室外溫度低到-30℃左右，甚至更低，室內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備照常需要工藝?yán)鋮s。在這樣的環(huán)境下，常規(guī)的風(fēng)冷單冷機(jī)組是不可能正常運(yùn)行的。常規(guī)的風(fēng)冷單冷機(jī)組應(yīng)用于此環(huán)境下，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：

1.在環(huán)境溫度極低時(shí)(-30℃)，機(jī)組開(kāi)機(jī)后，壓縮機(jī)剛開(kāi)始運(yùn)行，機(jī)組很快出現(xiàn)低壓警報(bào)，若多次重復(fù)啟動(dòng)，可能導(dǎo)致壓縮機(jī)的馬達(dá)燒毀。這是由于室外環(huán)境溫度極低，冷凝器盤(pán)管中的壓力很低，壓縮開(kāi)機(jī)后，排到冷凝器盤(pán)管中的高溫氣態(tài)冷媒也很快冷凝為液態(tài)，冷凝壓力無(wú)法上升，這樣就導(dǎo)致冷媒無(wú)法正常連續(xù)地通過(guò)膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器；但是，壓縮機(jī)仍然在不停的從蒸發(fā)器中吸取冷媒，使水側(cè)蒸發(fā)器的低壓側(cè)壓力下降很快，導(dǎo)致機(jī)組低壓警報(bào)，不能正常開(kāi)機(jī)。

2.在機(jī)組正常開(kāi)機(jī)后，雖然通過(guò)減少風(fēng)側(cè)冷凝器上的風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)量或降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制風(fēng)側(cè)的冷凝溫度，但是在室外環(huán)境溫度很低的情況下，即使停掉所有的風(fēng)機(jī)，仍然使所需要的冷凝壓力失控，從而導(dǎo)致機(jī)組低壓警報(bào)，不能正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組，它能在溫度低至-30℃的環(huán)境下正常啟動(dòng)及運(yùn)行。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的一種技術(shù)方案是：一種極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組，包括壓縮機(jī)、風(fēng)側(cè)冷凝器、膨脹閥、水側(cè)蒸發(fā)器，還包括儲(chǔ)液器、電加熱器、壓力開(kāi)關(guān)和壓力傳感器；其中，

所述儲(chǔ)液器的容積大于所述風(fēng)側(cè)冷凝器的盤(pán)管的容積并中存有液態(tài)制冷劑；

所述壓縮機(jī)的排氣側(cè)與所述風(fēng)側(cè)冷凝器的盤(pán)管上游連接，該風(fēng)側(cè)冷凝器的盤(pán)管下游連接所述儲(chǔ)液器的進(jìn)口，該儲(chǔ)液器的出口連接所述膨脹閥的進(jìn)口，該膨脹閥的出口連接所述水側(cè)蒸發(fā)器的進(jìn)口，該水側(cè)蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機(jī)的吸氣側(cè)連接；

所述電加熱器安裝在所述儲(chǔ)液器的表面；

所述壓力開(kāi)關(guān)電連接在所述電加熱器上并與所述儲(chǔ)液器信號(hào)連接；

所述壓縮機(jī)的排氣側(cè)和所述儲(chǔ)液器之間連接一根管道，該管道上安裝一單向閥；

所述壓力傳感器設(shè)置在所述壓縮機(jī)的排氣側(cè)與風(fēng)側(cè)冷凝器的下游之間。

上述的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組，其中，所述風(fēng)側(cè)冷凝器包括盤(pán)管和若干臺(tái)安裝在盤(pán)管旁邊并由變頻控制器控制的風(fēng)機(jī)。

上述的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組，其中，所述壓力開(kāi)關(guān)與所述儲(chǔ)液器之間還連接一個(gè)壓力表。

上述的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組，其中，所述液態(tài)制冷劑為氫氯氟烴或氫氟烴。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的另一種技術(shù)方案是：一種極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組的運(yùn)行方法，執(zhí)行于上述本發(fā)明的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組，所述運(yùn)行方法包括機(jī)組啟動(dòng)步驟和機(jī)組運(yùn)行步驟；其中，

進(jìn)行所述機(jī)組啟動(dòng)步驟時(shí)，通過(guò)所述壓力開(kāi)關(guān)開(kāi)啟所述電加熱器，使所述儲(chǔ)液器中的壓力上升，當(dāng)儲(chǔ)液器中的壓力上升至設(shè)定值時(shí)，通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)關(guān)閉電加熱器；使冷凝壓力上升，該壓力足以使機(jī)組的致冷回路中的制冷劑循環(huán)流動(dòng)，并快速通過(guò)所述膨脹閥進(jìn)入水側(cè)蒸發(fā)器，使壓縮機(jī)正常啟動(dòng)；

進(jìn)行所述機(jī)組運(yùn)行步驟時(shí)，通過(guò)壓力傳感器測(cè)量冷凝壓力，當(dāng)環(huán)境溫度低于-30℃,冷凝壓力小于設(shè)定值時(shí),通過(guò)減少開(kāi)啟風(fēng)側(cè)冷凝器的風(fēng)機(jī)數(shù)量或降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)提升冷凝壓力，直到停止所有的風(fēng)機(jī)；

若冷凝壓力仍然小于設(shè)定值時(shí)，開(kāi)啟所述單向閥，將所述壓縮機(jī)的排氣側(cè)的高溫高壓氣流引入所述儲(chǔ)液器，使所述儲(chǔ)液器中的壓力維持在設(shè)定值，進(jìn)而使膨脹閥的進(jìn)口壓力大于出口壓力并形成一定的壓力差，使機(jī)組的致冷回路中的制冷劑循環(huán)流動(dòng)，并通過(guò)所述膨脹閥進(jìn)入水側(cè)蒸發(fā)器，使機(jī)組能正常運(yùn)行。

本發(fā)明的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組具有以下特點(diǎn)：通過(guò)在風(fēng)側(cè)冷凝器的盤(pán)管下游與膨脹閥之間設(shè)置一個(gè)容積大于風(fēng)側(cè)冷凝器的冷凝器盤(pán)管的容積的儲(chǔ)液器，并在儲(chǔ)液器上安裝一個(gè)電加熱器，使儲(chǔ)液器中的壓力上升，該壓力足以推動(dòng)制冷劑快速通過(guò)膨脹閥進(jìn)入水側(cè)蒸發(fā)器和壓縮機(jī)的吸氣側(cè)，從而保持冷凝壓力不會(huì)下降，使機(jī)組能在溫度低至-30℃的環(huán)境下正常啟動(dòng)運(yùn)行。另外，在壓縮機(jī)的排氣側(cè)和儲(chǔ)液器之間連接一根安裝單向閥的管道，若機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，風(fēng)側(cè)冷凝器中仍然為低壓時(shí)，則開(kāi)啟單向閥實(shí)現(xiàn)從壓縮機(jī)的排氣側(cè)將高溫高壓氣流引入儲(chǔ)液器，以維持儲(chǔ)液器中的壓力，使膨脹閥的進(jìn)口壓力大于出口壓力形成一定的壓力差，從而使機(jī)組能在溫度低至-30℃的環(huán)境下正常運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)冷單冷機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組，包括壓縮機(jī)1、風(fēng)側(cè)冷凝器2、膨脹閥3、水側(cè)蒸發(fā)器4、儲(chǔ)液器5、電加熱器6、壓力開(kāi)關(guān)7、單向閥8和壓力傳感器10；其中：

風(fēng)側(cè)冷凝器2包括盤(pán)管21和若干臺(tái)安裝在盤(pán)管21旁邊并由變頻控制器控制的風(fēng)機(jī)22；

儲(chǔ)液器5的容積大于風(fēng)側(cè)冷凝器2的冷凝器盤(pán)管21的容積并且存有液態(tài)制冷劑；液態(tài)制冷劑為氫氯氟烴或氫氟烴，具體包括r134a、r22、r407c、r410a、r32；

壓縮機(jī)1的排氣側(cè)與風(fēng)側(cè)冷凝器2的冷凝器盤(pán)管21的上游連接，該冷凝器盤(pán)管21的下游連接儲(chǔ)液器5的進(jìn)口，該儲(chǔ)液器5的出口連接膨脹閥3的進(jìn)口，該膨脹閥3的出口連接水側(cè)蒸發(fā)器4的進(jìn)口，該水側(cè)蒸發(fā)器4的出口與壓縮機(jī)1的吸氣側(cè)連接；

電加熱器6安裝在儲(chǔ)液器6的表面；

壓力開(kāi)關(guān)7電連接在電加熱器6上并與儲(chǔ)液器5信號(hào)連接；壓力開(kāi)關(guān)7與儲(chǔ)液器5之間還連接一個(gè)壓力表9；

壓縮機(jī)1的排氣側(cè)和儲(chǔ)液器5之間連接一根管道，單向閥8安裝在該管道上；

壓力傳感器10設(shè)置在壓縮機(jī)1的排氣側(cè)與風(fēng)側(cè)冷凝器2的下游之間。

本發(fā)明的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組的運(yùn)行方法，執(zhí)行于上述本發(fā)明的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組并包括機(jī)組啟動(dòng)步驟和機(jī)組運(yùn)行步驟；其中，

進(jìn)行機(jī)組啟動(dòng)步驟時(shí)，通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)7開(kāi)啟電加熱器6，使儲(chǔ)液器5中的壓力上升，當(dāng)儲(chǔ)液器5中的壓力上升至設(shè)定值時(shí)，通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)7關(guān)閉電加熱器6；儲(chǔ)液器5中的壓力使冷凝壓力上升，該冷凝壓力足以使機(jī)組的致冷回路中的制冷劑循環(huán)流動(dòng)，并快速通過(guò)膨脹閥3進(jìn)入水側(cè)蒸發(fā)器4，使壓縮機(jī)正常啟動(dòng)；

進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行步驟時(shí)，通過(guò)壓力傳感器10測(cè)量冷凝壓力，當(dāng)環(huán)境溫度下降至-30℃，冷凝壓力小于設(shè)定值，通過(guò)減少開(kāi)啟風(fēng)側(cè)冷凝器2的風(fēng)機(jī)22數(shù)量或降低風(fēng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速來(lái)提升冷凝壓力，直到停止所有的風(fēng)機(jī)22；若冷凝壓力仍然小于設(shè)定值時(shí)，則開(kāi)啟單向閥8，也即停止使用風(fēng)側(cè)冷凝器2，將壓縮機(jī)1的排氣側(cè)的高溫高壓氣流引入儲(chǔ)液器5，使儲(chǔ)液器5中的壓力維持在設(shè)定值，進(jìn)而使膨脹閥3的進(jìn)口壓力大于出口壓力并形成一定的壓力差，使機(jī)組的致冷回路中的制冷劑循環(huán)流動(dòng)，并通過(guò)膨脹閥3進(jìn)入水側(cè)蒸發(fā)器4，使機(jī)組能正常運(yùn)行。

本發(fā)明的極低溫環(huán)境下的工藝?yán)鋮s用風(fēng)冷式單冷機(jī)組具有以下特點(diǎn)：通過(guò)在風(fēng)側(cè)冷凝器的盤(pán)管下游與膨脹閥之間連接一個(gè)儲(chǔ)液器，為了確保在極低環(huán)境溫度情況下(-30℃)，儲(chǔ)液器中仍然存有液態(tài)制冷劑，該儲(chǔ)液器的容積要大于冷凝器的盤(pán)管的容積，并在儲(chǔ)液器上安裝一個(gè)電加熱器，使儲(chǔ)液器中的壓力上升，該壓力足以推動(dòng)制冷劑快速通過(guò)膨脹閥進(jìn)入水側(cè)蒸發(fā)器和壓縮機(jī)的吸氣側(cè)，從而保持冷凝壓力不會(huì)下降，使機(jī)組能在溫度低至-30℃的環(huán)境下正常啟動(dòng)運(yùn)行。另外，在壓縮機(jī)的排氣側(cè)和儲(chǔ)液器之間連接一根安裝單向閥的管道，若機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，風(fēng)側(cè)冷凝器中仍然為低壓時(shí)，則開(kāi)啟單向閥，將壓縮機(jī)的排氣側(cè)的高溫高壓氣流引入儲(chǔ)液器，以維持儲(chǔ)液器中的壓力，使膨脹閥的進(jìn)口壓力大于出口壓力形成一定的壓力差，從而使機(jī)組能在溫度低至-30℃的環(huán)境下正常運(yùn)行。

以上實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。