极限高温环境运行的制冷系统的制作方法

本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及一种极限高温环境运行的制冷系统。

背景技术：

针对在极限温度气候环境下，的设备进行制冷，需要考虑到高温和低温两种温度环境。现有直接采用压缩机、冷凝器的制冷系统，在高温环境下，压缩机的排气温度会很高，压缩机冷却效果差，极容易烧毁电机；在低温环境下，制冷系统的冷凝温度、压力偏低，与此同时室内侧的热负荷存在而使得蒸发温度、蒸发压力较高，节流系统的压差降低，影响制冷剂流量，进而使冷量下降明显，导致压缩机与冷凝器无法正常使用，影响制冷效果。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、制冷效果好的极限高温环境运行的制冷系统。

本实用新型一种极限高温环境运行的制冷系统，包括常规换热系统、低温换热系统；

所述常规换热系统包括依次连接构成循环回路的第一水箱、第一精过滤器和第一风冷换热器，所述第一风冷换热器的出口与第一水箱的入口之间连接有第一负载；

所述低温换热系统包括供液系统、制冷系统、喷液系统；

所述供液系统包括第二水箱、第二精过滤器，所述第二水箱的第一出口与第二精过滤器的入口连接，所述第二精过滤器的出口与第二水箱的第一入口之间连接有第二负载，所述第一风冷换热器的出口还与所述第二负载的入口连接，所述第一水箱通过连通管与第二水箱连接；

所述制冷系统包括压缩机、第二风冷换热器、板式换热器，所述第二水箱的第二出口与板式换热器的第一换热管道入口连接，所述板式换热器的第一换热管道出口与第二水箱的第二入口连接，所述第二风冷换热器的出口与所述板式换热器的第二换热管道入口连接，所述板式换热器的第二换热管道出口与压缩机的入口连接,所述压缩机的入口连接氟汽液分离器；

所述喷液系统设置在所述第二风冷换热器出口与氟汽液分离器之间的支路上，所述喷液系统包括喷液膨胀阀、喷液电磁阀，所述喷液膨胀阀与所述氟汽液分离器的入口连接；

还包括plc控制器、环境温度传感器，所述第一风冷换热器、第二风冷换热器、板式换热器、压缩机、环境温度传感器分别与plc控制器电连接。

优选的是，所述第一水箱与第二水箱内均设有与plc控制器电连接的电加热管，所述第一水箱与第二水箱的底部均设有排液软管。

在上述任一方案优选的是，所述第一风冷换热器的出口设有与plc控制器电连接的流量传感器。

在上述任一方案优选的是，所述第一风冷换热器与第二风冷换热器中的换热翅片均采用开窗片。

在上述任一方案优选的是，所述第一风冷换热器出口与第二负载之间的支路上设有电磁阀、单向阀，所述电磁阀与plc控制器电连接。

在上述任一方案优选的是，所述第一水箱、第二水箱、压缩机出口以及各器件之间的管路上均设有与plc控制器电连接的温度传感器。

在上述任一方案优选的是，所述第二风冷换热器与板式换热器之间依次连接有贮液器、干燥过滤器、氟电磁阀、热力膨胀阀和混合器，所述压缩机入口与压缩机出口之间的支路上连接有能量调节阀，所述混合器与能量调节阀连接。

与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：

1、通过环境温度传感器监测环境温度，根据环境温度通过plc控制器控制常规换热系统与低温换热系统工作，当环境温度为5℃以上时(包括5℃)，常规换热系统与低温换热系统各自独立工作，分别对各自的负载供应冷却液；当环境温度为5℃以下时，低温换热系统停止工作，常规换热系统分别对常规换热系统、低温换热系统上的负载供应冷却液，达到对负载降温的目的，降低运行成本，保证制冷效果，确保机器正常运行。

2、当压缩机的出口温度过大时，喷液电磁阀打开，通过喷液膨胀阀向氟汽液分离器注入低温低压的制冷剂，降低进入压缩机的气体温度，从而使压缩机得到充分冷却，起到控制压缩机排气温度的作用，保证压缩机的正常工作。

3、通过设有第一精过滤器与第二精过滤器，对热交换后的冷却液进行杂质过滤，维护设备使用寿命。

4、通过在第一水箱与第二水箱内均设有电加热管，对分别经第一负载、第二负载出来的高温冷却液进行加热，保证冷却液的热交换平衡，达到负载降温温度。

5、第一风冷换热器与第二风冷换热器中的换热翅片均采用开窗片，在高温的工作环境下，开窗片与波纹片提高传热系数约10％，保证风冷换热器的热交换效率。

下面结合附图对本实用新型的极限高温环境运行的制冷系统作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型极限高温环境运行的制冷系统的原理图(省略制冷系统)；

图2为图1所示实施例的低温换热系统中制冷系统的原理图；

其中：1、第一水箱；2、第一负载；3、第一风冷换热器；4、第一精过滤器；5、电磁阀；6、单向阀；7、第二精过滤器；8、板式换热器；9、第二水箱；10、第二负载；11、电加热管；12、排液软管；13、流量传感器；14、压缩机；15、氟汽液分离器；16、热力膨胀阀；17、氟电磁阀；18、干燥过滤器；19、贮液器；20、第二风冷换热器；21、能量调节阀；22、混合器；23、plc控制器；24、温度传感器；25、喷液电磁阀；26、喷液膨胀阀。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型一种极限高温环境运行的制冷系统，包括常规换热系统、低温换热系统。

其中，常规换热系统包括依次连接构成循环回路的第一水箱1、第一精过滤器4和第一风冷换热器3，所述第一风冷换热器3的出口与第一水箱1的入口之间连接有第一负载2；

低温换热系统包括供液系统、制冷系统、喷液系统；

供液系统包括第二水箱9、第二精过滤器7，第二水箱9的第一出口与第二精过滤器7的入口连接，第二精过滤器7的出口与第二水箱9的第一入口之间连接有第二负载10，第一风冷换热器3的出口还与第二负载10的入口连接，第一水箱1还通过连通管与第二水箱9连接；

制冷系统包括压缩机14、第二风冷换热器20、板式换热器8，第二水箱9的第二出口与板式换热器8的第一换热管道入口连接，板式换热器8的第一换热管道出口与第二水箱9的第二入口连接，第二风冷换热器20的出口与板式换热器8的第二换热管道入口连接，板式换热器8的第二换热管道出口与压缩机14的入口连接，压缩机14的入口连接氟汽液分离器15；喷液系统设置在所述第二风冷换热器20出口与氟汽液分离器15之间的支路上，喷液系统包括喷液膨胀阀26、喷液电磁阀25，喷液膨胀阀26与氟汽液分离器15的入口连接。

还包括plc控制器23、环境温度传感器，第一风冷换热器3、第二风冷换热器20、板式换热器8、压缩机14、环境温度传感器分别与plc控制器23电连接。

本实施例用于在高温环境下的雷达系统的冷却，其工作温度为-40℃～+60℃，为雷达系统提供必要的液冷条件，将雷达系统的热耗排出到大气中，以维持雷达系统稳定可靠的工作。机器运行且负载发热时，通过环境温度传感器监测环境温度，根据环境温度通过plc控制器23控制常规换热系统与低温换热系统工作，当环境温度为5℃以上时(包括5℃)，常规换热系统与低温换热系统各自独立工作，分别对各自的负载供应冷却液；当环境温度为5℃以下时，低温换热系统停止工作，常规换热系统分别对常规换热系统、低温换热系统上的负载供应冷却液。

具体的，常规换热系统独立工作时，吸收第一负载2热量升温的高温冷却液依次经第一水箱1、第一精过滤器4、第一风冷换热器3，高温冷却液与第一风冷换热器3进行热交换成低温冷却液后输送至第一负载2中，与第一负载2进行热交换，实现第一负载2降温目的。

低温换热系统独立工作时，吸收第二负载10热量升温的高温冷却液经第二水箱9进入板式换热器8的第一换热管道中，与第二换热管道中的低温低压的制冷剂进行热交换成低温冷却液后再次回流至第二水箱9，经第二精过滤器7输送至第二负载10中，与第二负载10进行热交换，实现第二负载10降温目的。

仅常规换热系统工作时，吸收第一负载2热量升温的高温冷却液、吸收第二负载10热量升温的高温冷却液分别输送至第一水箱1中，依次经第一精过滤器4、第一风冷换热器3，高温冷却液与第一风冷换热器3进行热交换成低温冷却液分别输送至第一负载2、第二负载10中，与第一负载2、第二负载10进行热交换，实现分别对第一负载2、第二负载10降温目的。

在60℃高温环境下工作，压缩机14的排气温度会很高，压缩机14冷却效果差，极容易烧毁电机。针对此问题，通过增设喷液系统，并通过压缩机14出口的温度传感器24检测压缩机14的排气温度，当排气温度大于102℃时，喷液电磁阀25打开，通过喷液膨胀阀26向气液分离器内喷射、注入低温低压的制冷剂，降低进入压缩机14的气体温度，从而使压缩机14得到充分冷却，控制压缩机14排气温度不大于102℃，保证压缩机14的正常工作。

通过设有第一精过滤器4与第二精过滤器7，对热交换后的冷却液进行杂质过滤，维护设备使用寿命。

进一步的，第一水箱1与第二水箱9内均设有与plc控制器23电连接的电加热管11，对分别经第一负载2、第二负载10出来的高温冷却液进行加热，保证冷却液的热交换平衡，达到负载降温温度。第一水箱1与第二水箱9的底部均设有排液软管12，机器停止工作时，用于排出水箱中的残留冷却液。

第一风冷换热器3的出口设有与plc控制器23电连接的流量传感器13。第一水箱1、第二水箱9、压缩机14出口以及各器件之间的管路上均设有与plc控制器23电连接的温度传感器24。

压缩机14的入口连接氟汽液分离器15。第二风冷换热器20与板式换热器8之间依次连接有贮液器19、干燥过滤器18、氟电磁阀175、热力膨胀阀16和混合器22，压缩机14入口与压缩机14出口之间的支路上连接有能量调节阀21，混合器22与能量调节阀21连接。压缩机14排出高温高压的氟利昂气体，进入第二风冷换热器20与环境空气进行热量交换，制冷剂放出热量，被冷却为低温高压的氟利昂液体，经贮液器19、干燥过滤器18、氟电磁阀175，进入热力膨胀阀16节流降压，变为氟利昂气液二相混合物，在板式换热器8中吸热变为低温低压的氟利昂气体回到压缩机14，形成往复循环。

第一风冷换热器3出口与第二负载10之间的支路上设有电磁阀5、单向阀6，电磁阀5与plc控制器23电连接，电磁阀5用于控制第一风冷换热器3与第二负载10之间支路的通断，当常规换热系统与低温换热系统各自独立工作时，第一风冷换热器3与第二负载10之间的支路为阻断状态，当仅常规换热系统工作时，第一风冷换热器3与第二负载10之间的支路为连通状态。

第一风冷换热器3与第二风冷换热器20中的换热翅片均采用开窗片。在高温的工作环境下，开窗片与波纹片提高传热系数约10％，保证风冷换热器的热交换效率。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。