一种防液击制冷系统及其控制方法与流程

本发明涉及人工制冷技术领域，特别涉及一种防液击制冷系统及其控制方法。

背景技术：

在风冷式低温制冷系统中，为了调节冷凝压力，除了采用变频调节风量或者风机分级进行启停控制以外，通常需要在冷凝器入口前增加电磁阀或其它电动开关式阀门，即当环境温度更低时，通过调节电磁阀的开启或关闭从而实现对处于工作状态的冷凝器面积的调节，实现对制冷系统冷凝压力的调节。由于电磁阀在关闭状态下仍存在极少量或微量的内泄露，尤其是制冷系统在较长时间内处于低环境温度下，泄漏到电磁阀后的制冷剂通常是以液态形式存在，此时电磁阀前后的压差较大，当电磁阀打开时，电磁阀阀后的液态制冷剂在高压差、高速的气态制冷剂作用下，以极高的流速冲击冷凝器集汽管，产生强大的振动。在低温制冷工况下，电磁阀的频繁开关调节，对冷凝器的集汽管及其支管会产生破坏性作用，长期运行将导致冷凝器集汽管及其集汽管破裂，制冷剂泄漏，整个制冷系统无法正常运行。

可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种防液击制冷系统及其控制方法，旨在防止调节所述防液击制冷系统的冷凝面积过程中电磁阀的阀后发生液击现象。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种防液击制冷系统，包括压缩机，并联连接所述压缩机的出口的N台冷凝器，连接所述N台冷凝器出口的逆止阀，连接所述逆止阀出口用于存储液态冷媒的储液器，依次连接所述储液器的出口的调节阀、膨胀阀及蒸发器，以及用于控制所述防液击制冷系统运行的控制器，所述蒸发器的出口连接压缩机的入口，其特征在于，（N-1）台所述的冷凝器中的每一台冷凝器的入口与压缩机的出口之间分别设置有1个电磁阀；所述各个电磁阀出口与所述储液器之间依次设置有集液器和毛细管；所述逆止阀上设置有用于检测冷凝压力的压力传感器；所述各个电磁阀、逆止阀、调节阀以及压缩机分别与所述控制器连接；所述N为≥2的整数。

所述的防液击制冷系统中，所述集液器包括分别连接于各个所述电磁阀的出口端的（N-1）台集液器，所述（N-1）台集液器的出口分别连接所述毛细管的入口。

所述的防液击制冷系统中，所述（N-1）台集液器中每一台集液器的出口与毛细管的入口之间串联设置有2个单向阀。

所述的防液击制冷系统中，所述N台冷凝器的出口分别设置有一个单向阀，所述各个单向阀的出口连接所述逆止阀的入口。

所述的防液击制冷系统中，所述储液器的出口与调节阀的入口之间设置有干燥器。

所述的防液击制冷系统中，所述膨胀阀为电子膨胀阀或热力膨胀阀。

所述的防液击制冷系统中，所述蒸发器为干式蒸发器、翅片式蒸发器、满液式蒸发器以及降膜式蒸发器中的一种。

本发明提供上述防液击制冷系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：

S100、设定所述N台冷凝器分别为第一冷凝器，第二冷凝器，以此类推，至第N冷凝器，设定连接第一冷凝器入口的电磁阀为第一电磁阀，连接第二冷凝器入口的电磁阀为第二电磁阀，以此类推，连接第（N-1）台冷凝器入口的电磁阀为第（N-1）电磁阀；

S200、在所述控制器中预设冷凝压力有：P1，P2，以此类推，直至P（N-1）；设定冷凝压力调节幅度为△P；设定压缩机开机延时为T1，设定压缩机停机延时为T2；

S300、所述控制器接收到开机信号后，控制调节阀打开，并发送开机指令至压缩机；经过延时T1后压缩机启动；

S400、所述压力传感器检测冷凝压力并将检测结果反馈至所述控制器，所述控制器根据接收到的检测结果跟预设的冷凝器压力和调节幅度进行比较，并控制所述各个电磁阀的开启或关闭状态；

S500、所述控制器接收到停机信号后，控制调节阀关闭，并发送停机指令至压缩机，经过延时T2后压缩机停机。

所述的防液击制冷系统的控制方法中，所述步骤S400具体包括：

当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P1+△P，控制器控制第一电磁阀开启，当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P1，控制器控制第一电磁阀关闭；当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P2+△P，控制器控制第二电磁阀开启，当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P2，控制器控制第二电磁阀关闭；以此类推，当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P（N-1）+△P，控制器控制第（N-1）电磁阀开启，当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P（N-1），控制器控制第（N-1）电磁阀关闭。

有益效果：

相比现有技术，本发明通过在冷凝器的入口与压缩机的出口之间设置用于调节冷凝面积的多个电磁阀，所述各个电磁阀出口连接至集液器的入口，所述集液器通过毛细管连接储液器，实现了将泄露至电磁阀的阀后的液态冷媒输送至储液器，从而避免了所述电磁阀开启过程中产生液击现象，提高了系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的防液击制冷系统的结构示意图。

图2为本发明提供的防液击制冷系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种防液击制冷系统及其控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供一种防液击制冷系统。

所述的防液击制冷系统包括压缩机10，并联连接所述压缩机的出口102的N台冷凝器20，连接所述N台冷凝器20出口的逆止阀21，连接所述逆止阀出口用于存储液态冷媒的储液器22，依次连接所述储液器22的出口的调节阀24、膨胀阀30及蒸发器40，以及用于控制所述防液击制冷系统运行的控制器（图中未示出），所述蒸发器40的出口连接压缩机的入口101，其特征在于，（N-1）台所述的冷凝器20中的每一台冷凝器的入口与压缩机的出口102之间分别设置有1个电磁阀；所述各个电磁阀出口与所述储液器22之间依次设置有集液器60和毛细管70；所述逆止阀21上设置有用于检测冷凝压力的压力传感器（图中未示出）；所述各个电磁阀、逆止阀21、调节阀24以及压缩机10分别与所述控制器连接；所述N为≥2的整数。

为了便于阐述和理解，本实施例中设定N=4，即所述防液击制冷系统包含4台并联设置的冷凝器，分别为第一冷凝器201，第二冷凝器202，第三冷凝器203以及第四冷凝器204；所述第一冷凝器201的入口与压缩机出口之间设置有第一电磁阀501，所述第二冷凝器202的入口与压缩机出口之间设置有第二电磁阀502，第三冷凝器203的入口与压缩机出口之间设置有第三电磁阀503。

具体地，所述控制器根据接收到的开机信号控制所述调节阀24打开，并控制所述压缩机10启动，所述压缩机10将低温低压气态冷媒压缩为高温高压气态冷媒，并输出至冷凝器20冷凝为低温高压的液态冷媒，冷凝器20输出低温高压的液态冷媒至储液器22进行存储和缓冲，储液器22输出低温高压液态冷媒至膨胀阀30并转化为低温低压的液态冷媒，所述低温低压的液态冷媒进入所述蒸发器40吸热气化为低温低压的气态冷媒并进入所述压缩机10，实现了冷媒的工作循环。运行过程中，根据所述逆止阀上设置的压力传感器所检测到的冷凝压力控制第一电磁阀501、第二电磁阀502以及第三电磁阀503的开启或关闭，从而改变工作状态下的冷凝面积。

由于所述第一电磁阀501、第二电磁以502及第三电磁阀503的出口端均连接至集液器60，因此，当所述第一电磁阀501、第二电磁阀502以及第三电磁阀503处于关闭状态时，泄露至各个电磁阀阀后的液态冷媒及时流向所述集液器60，所述集液器60通过毛细管70将收集到的液态冷媒输送至储液器22，即，关闭状态下的各个电磁阀的阀后没有液态冷媒，当电磁阀开启时不会发生液击现象，因此，各个电磁阀与冷凝器入口之间的管道也不会发生振动以及破裂，避免了冷媒因管道破裂而外漏。

进一步的，所述的防液击制冷系统中，所述集液器60包括分别连接于各个所述电磁阀的出口端的（N-1）台集液器，所述（N-1）台集液器的出口分别连接所述毛细管的入口。

由于本实施例中设定N=4，即所述集液器包括连接第一电磁阀出口的第一集液器601，连接第二电磁阀出口的第二集液器602，以及连接第三电磁阀出口的第三集液器603；所述第一集液器601、第二集液器602以及第三集液器603的出口均与所述毛细管70的入口连接。通过将各个电磁阀出口连接至独立的集液器，方便了对各个电磁阀阀后的液态冷媒的收集，同时也提高了集液器收集液态冷媒的总容量，适应电磁阀不同的冷媒泄露量，进一步保证系统正常运行。

进一步的，所述的防液击制冷系统中，所述（N-1）台集液器60中每一台集液器的出口与毛细管70的入口之间串联设置有2个单向阀。所述串联地设置的两个单向阀有效地防止了所述毛细管中的液态冷媒倒流至所述集液器，进一步提高了所述防液击制冷系统的可靠性。

进一步的，所述的防液击制冷系统中，所述N台冷凝器20的出口分别设置有一个单向阀，所述各个单向阀的出口连接所述逆止阀21的入口。由于每台冷凝器的出口均设置有单向阀，防止了系统中的液态冷媒倒流至冷凝器，提高了系统的可靠性，同时也方便了各台冷凝器的可以进行独立维修而不影响其他冷凝器。

较佳地，所述逆止阀21和储液器22之间设置有一个单向阀，防止储液器22的液态冷媒发生倒流。

进一步的，所述的防液击制冷系统中，所述储液器22的出口与调节阀24的入口之间设置有干燥器24。所述干燥器对冷媒中进行脱水干燥，避免了系统中的水分在毛细管70或膨胀阀30等处结冰堵塞管路，提高了系统可靠性。

进一步的，所述的防液击制冷系统中，所述膨胀阀30为电子膨胀阀或热力膨胀阀。

进一步的，所述的防液击制冷系统中，所述蒸发器40为干式蒸发器、翅片式蒸发器、满液式蒸发器以及降膜式蒸发器中的一种。

综上所述，本发明提供的防液击制冷系统通过在冷凝器的入口与压缩机的出口之间设置用于调节冷凝面积的多个电磁阀，所述各个电磁阀出口连接至集液器的入口，所述集液器通过毛细管连接储液器，实现了将泄露至电磁阀的阀后的液态冷媒输送至储液器，从而避免了所述电磁阀开启过程中产生液击现象，提高了系统的可靠性。通过将各个电磁阀出口分别连接至独立的集液器，提高了集液器收集液态冷媒的总容量，适应电磁阀不同的冷媒泄露量，进一步保证系统正常运行。

一种如上述的防液击制冷系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：

S100、设定所述N台冷凝器分别为第一冷凝器，第二冷凝器，以此类推，至第N冷凝器，设定连接第一冷凝器入口的电磁阀为第一电磁阀，连接第二冷凝器入口的电磁阀为第二电磁阀，以此类推，连接第（N-1）台冷凝器入口的电磁阀为第（N-1）电磁阀；

S200、在所述控制器中预设冷凝压力有：P1，P2，以此类推，直至P（N-1）；设定冷凝压力调节幅度为△P；设定压缩机开机延时为T1，设定压缩机停机延时为T2；

S300、所述控制器接收到开机信号后，控制调节阀打开，并发送开机指令至压缩机；经过延时T1后压缩机启动；

S400、所述压力传感器检测冷凝压力并将检测结果反馈至所述控制器，所述控制器根据接收到的检测结果跟预设的冷凝器压力和调节幅度进行比较，并控制所述各个电磁阀的开启或关闭状态；

S500、所述控制器接收到停机信号后，控制调节阀关闭，并发送停机指令至压缩机，经过延时T2后压缩机停机。

进一步的，所述的防液击制冷系统的控制方法中，所述步骤S400具体包括：

当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P1+△P，控制器控制第一电磁阀开启，当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P1，控制器控制第一电磁阀关闭；当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P2+△P，控制器控制第二电磁阀开启，当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P2，控制器控制第二电磁阀关闭；以此类推，当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P（N-1）+△P，控制器控制第（N-1）电磁阀开启，当所述压力传感器检测到冷凝压力值达到P（N-1），控制器控制第（N-1）电磁阀关闭。

综上所述，本发明提供的防液击制冷系统通过检测冷凝压力并反馈至控制器，所述控制器根据检测到的冷凝压力以及预设的各个冷凝压力值及调节范围，控制各个电磁阀的开启或关闭，从而实现了自动调节所述制冷系统中的冷凝面积，保证制冷系统正常运行。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。