专利名称：一种氦气压缩机专用冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却装置，具体说是一种适用于冷却活塞式氦气压缩机的专用冷却装置，该冷却装置能在-40°C _+55°C的环境温度范围内工作，同时可在低温工况下，给活塞式氦气压缩机加热，实现活塞式氦气压缩机的低温启动。
背景技术：
目前氦气压缩机上常配备的普通冷却装置主要用于冷却氦气压缩机的缸头、各级排气温度及润滑油温度，使氦气压缩机正常工作。普通冷却装置制冷方式主要有强制风冷换热和压缩制冷两种方式，其工作环境温度一般在-20°C _+35°C。采用强制风冷换热方式的冷却装置的不足之处在于强制风冷换热模式供液温度通常要比环境温度高8°C -15°C，当环境温度高于20°C时，供液温度达到28°C以上，不能有 效的降低氦气压缩机缸头、各级排气以及润滑油温度，导致氦气压缩机缸头过热，活塞环积碳老化，润滑油变质，从而缩短了氦气压缩机的使用寿命；另外，因氦气压缩机排气温度过高，导致氦气净化装置的净化能力降低，影响高压气瓶的贮存量。采用压缩制冷模方式的冷却装置的不足之处在于制冷压缩机的工作环境一般在-20°C _+55°C之间，当环境温度低于_20°C时，制冷压缩机、水泵、风机、传感器等均不能正常工作；另外，在常温0°C — 35°C工作时，制冷压缩机制冷量偏大，造成制冷压缩机频繁启停，缩短了制冷压缩机的使用寿命。
发明内容
为了解决现有技术中氦气压缩机冷却装置无法满足高温、低温使用环境，能耗高，使用寿命短等问题，本发明提供了一种结构简单，运行稳定，节能降耗，使用寿命长的氦气压缩机专用冷却装置。本发明采用的技术方案是一种氦气压缩机专用冷却装置，由冷却液水箱下端经水泵连接氦气压缩机进液口、冷却液水箱上端连接至氦气压缩机回液口组成，其特征在于所述氦气压缩机回液口经水电磁阀切换风冷回路和压缩制冷回路分别连接至冷却液水箱上端，所述风冷回路包括带有风机的常规换热器，压缩制冷回路包括带有压缩制冷系统的板式换热器。所述压缩制冷系统制冷压缩机、风冷冷凝器、储液器、干燥过滤器和膨胀阀，制冷压缩机一端连接至板式换热器，制冷压缩机另一端依次由风冷冷凝器、储液器、干燥过滤器和膨胀阀连接至板式换热器。所述水泵经水过滤器、流量传感器连接氦气压缩机进液口。所述冷却液水箱内设有电加热器。所述水泵经流量调节阀连接至冷却液水箱上端。所述水电磁阀包括第一、二水电磁阀，第一水电磁阀连接于风冷回路和氦气压缩机回液口之间，第二水电磁阀连接于压缩制冷回路和氦气压缩机回液口之间。
当环境温度低于设定温度时，水电磁阀切换风冷回路连接冷却液水箱和氦气压缩机回液口，水泵将冷却液水箱中冷却液经水过滤器、流量传感器供至氦气压缩机进液口，对氦气压缩机缸头、各级排气以及润滑油温度进行冷却，冷却吸热后的冷却液由氦气压缩机回液口送至风冷回路的常规换热器，通过风机对常规换热器进行风冷，风冷后的冷却液送回冷却液水箱，风冷换热制冷有效避免了制冷压缩机的低温运行，延长氦气压缩机使用寿命，降低能耗。当环境温度高于设定温度时，水电磁阀切换压缩制冷回路连接冷却液水箱和氦气压缩机回液口，水泵将冷却液水箱中冷却液经水过滤器、流量传感器供至氦气压缩机进液口，对氦气压缩机缸头、各级排气以及润滑油温度进行冷却，冷却吸热后的冷却液由氦气压缩机回液口送至板式换热器，制冷压缩机同步工作将制冷剂送入风冷冷凝器，通过冷凝风机进行风冷，制冷剂经过储液器和膨胀阀送至板式换热器，由板式换热器实现制冷剂和冷却液之间换热，换热后的制冷剂送回制冷压缩机，换热后的冷却液送回冷却水箱，在高温环境下为氦气压缩机提供低温冷却液，有效冷却氦气压缩机，延长氦气压缩机使用寿命。该冷却装置中水泵、风机、水电磁阀均选用军品级耐低温的产品，工作环境温度范·围均为_40°C _+55°C，进一步确保了冷却装置低温、高温运行的可靠性，适用范围广。冷却装置的冷却液水箱内设有电加热器，在低温情况下，采用电加热器给冷却液水箱内的冷却液加热，并通过水泵给水管系加热保证冷却装置的低温可靠启动，同时可通过水泵给氦气压缩机缸头和润滑油箱外壳加热，提高压缩机缸头和润滑油温度，保证氦气压缩机的低温启动。本发明的氦气压缩机专用冷却装置依据氦气压缩机处于的工作环境，即时切换风冷和压缩制冷的冷却方式，满足氦气压缩机在低温工况和高温工况下正常制冷，具有适用性强、使用范围广、节能降耗、使用安全、寿命长等优点。
图I为本发明工作原理图。图中氦气压缩机1，冷却液水箱2，水泵3，水过滤器4，流量调节阀5，流量传感器6，进液口 7，回液口 8，第一水电磁阀9，常规换热器10，风机11，第二水电磁阀12，板式换热器13，制冷压缩机14，风冷冷凝器15，储液器16，干燥过滤器17，膨胀阀18，电加热器19。
具体实施例方式以下参照附图和实施例对本发明作进一步说明。图I所示，一种氦气压缩机专用冷却装置主要包括冷却液水箱2、水泵3、水过滤器4、流量调节阀5、流量传感器6、第一水电磁阀9、常规换热器10、风机11、第二水电磁阀12、板式换热器13、制冷压缩机14、风冷冷凝器15、储液器16、干燥过滤器17、膨胀阀18和电加热器19。冷却液水箱2内设有电加热器19，冷却液水箱2下端依次经水泵3、水过滤器4、流量传感器6连接至氦气压缩机I的进液口 7，水泵3经流量调节阀5连接至冷却液水箱2上端；氦气压缩机I的回液口 8分别经风冷回路和压缩制冷回路连接至冷却液水箱2上端，风冷回路上依次设有第一水电磁阀9和常规换热器10，常规换热器10上设有风机11，压缩制冷回路上依次设有第二水电磁阀12和板式换热器13，板式换热器13的制冷端制冷剂出口和进口之间依次连接有膨胀阀18、干燥过滤器17、储液器16、风冷冷凝器15和制冷压缩机14。 本发明的使用工况分为低温工况和高温工况。设定低温工况温度为环境温度低于15°C，采用风冷换热方式制冷，冷却液水箱内的冷却液经水泵增压后，经水过滤器、流量传感器等输送至氦气压缩机，与氦气压缩机缸头、各级冷却器和润滑油冷却器进行热交换，冷却液温度升高，再经第一水电磁阀进入常规换热器通过风机与空气进行热交换，常规换热器中的冷却液热量传递给空气，冷却液温度降低后回到冷却液水箱，完成一次工作循环。该工况下只需要水泵和风机工作，制冷压缩机无须工作，可节约电能，避免制冷压缩机的频繁启停，延长制冷压缩机的使用寿命。设定高温工况温度为环境温度高于15°C，采用压缩制冷换热方式制冷，冷却液水箱内的冷却液经水泵增压后，经水过滤器、流量传感器等输送至氦气压缩机，与氦气压缩机缸头、各级冷却器和润滑油冷却器进行热交换，温度升高，再经第二水电磁阀进入板式换热·器，同时制冷压缩机启动，采用氟里昂蒸汽压缩制冷，利用制冷剂氟里昂在低压下汽化吸热的特性来冷却板式换热器中的冷却液，冷却液与板式换热器里的低温氟利昂液体与进行热交换，温度降低后回到冷却液水箱。
权利要求
1.一种氦气压缩机专用冷却装置，由冷却液水箱下端经水泵连接氦气压缩机进液口、冷却液水箱上端连接至氦气压缩机回液口组成，其特征在于所述氦气压缩机回液口经水电磁阀切换风冷回路和压缩制冷回路分别连接至冷却液水箱上端，所述风冷回路包括带有风机的常规换热器，压缩制冷回路包括带有压缩制冷系统的板式换热器。
2.根据权利要求I所述的一种氦气压缩机专用冷却装置，其特征是所述压缩制冷系统制冷压缩机、风冷冷凝器、储液器、干燥过滤器和膨胀阀，制冷压缩机一端连接至板式换热器，制冷压缩机另一端依次由风冷冷凝器、储液器、干燥过滤器和膨胀阀连接至板式换热器。
3.根据权利要求I所述的一种氦气压缩机专用冷却装置，其特征是所述水泵经水过滤器、流量传感器连接氦气压缩机进液口。
4.根据权利要求I所述的一种氦气压缩机专用冷却装置，其特征是所述冷却液水箱内设有电加热器。
5.根据权利要求I或3所述的一种氦气压缩机专用冷却装置，其特征是所述水泵经流量调节阀连接至冷却液水箱上端。
6.根据权利要求I所述的一种氦气压缩机专用冷却装置，其特征是所述水电磁阀包括第一、二水电磁阀，第一水电磁阀连接于风冷回路和氦气压缩机回液口之间，第二水电磁阀连接于压缩制冷回路和氦气压缩机回液口之间。
全文摘要
本发明涉及一种氦气压缩机专用冷却装置，由冷却液水箱下端经水泵连接氦气压缩机进液口、冷却液水箱上端连接至氦气压缩机回液口组成，所述氦气压缩机回液口经水电磁阀切换风冷回路和压缩制冷回路分别连接至冷却液水箱上端，所述风冷回路包括带有风机的常规换热器，压缩制冷回路包括带有压缩制冷系统的板式换热器。本发明克服的以往制冷模式单一、浪费能源、成本高、运行不稳定，机组使用寿命短的缺点，能根据不同使用工况选择合适的工作模式，有效降低能耗和成本、机组运行稳定可靠、使用寿命长。
文档编号F04B39/06GK102900652SQ20121041379
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者秦伯进, 许栋梁, 于曼, 赵伟, 姜远道 申请人:江苏兆胜空调有限公司