本實用新型涉及一種冰水機熱交換系統,尤其涉及一種冰水機輔熱節能型熱交換系統。
背景技術:
循環液體或氣體溫度控制中常利用冰水機,利用冷媒的膨脹通過熱交換吸收或者通過熱媒旁通散發熱量,而需要被控物體或設備通常需要另外一個恒定溫度或一個需要在一個可變的溫度范圍,例如-20℃~80℃中的某個溫度。常用的方法是使用另外一種液體或氣體,以下稱循環液體或循環氣體,與上述冰水機冷媒通過熱交換器進行熱交換達到精確的循環液體溫度控制。這種熱交換系統是通過控制冰水機冷媒(氟利昂)的流量來調節熱交換功率的,最新技術使用步進電機或直流電機驅動的電子式膨脹閥,通過對電機的準確定位來驅動閥門,達到對冷媒流量的精確控制。
現有技術中使用步進電機或直流電機驅動電子式膨脹閥對冷媒量進行精確控制的熱交換系統,當被控物體的熱負載小于壓縮機系統的制冷量時,系統通常采用加熱絲消除其多余的制冷量,當被控物體的熱負載大于壓縮機系統的制冷量時,壓縮機回重新工作,但是這種方法總體能耗較大,不利于節能環保。
技術實現要素:
為了解決現有技術中存在的不足,本實用新型提供了一種冰水機輔熱節能型熱交換系統,在循環流體通路中增加了節能輔熱控制器,從而達到控溫、節能的目的。
為了實現上述目的,本實用新型采取的技術方案如下:
一種冰水機輔熱節能型熱交換系統,包括循環流體通路、冷卻流體回路和廠務流體通路,
所述循環流體通路包括第一換熱器、節能輔熱控制器、循環流體入口和循環流體出口,循環流體與冷卻流體在所述第一換熱器處進行熱交換,所述第一換熱器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口,
所述冷卻流體回路包括壓縮機、第二換熱器、第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥,冷卻流體與廠務流體在所述第二換熱器處進行熱交換,所述第二換熱器包括第三輸入端口、與第三輸入端口連通的第三輸出端口、第四輸入端口和與第四輸入端口連通的第四輸出端口,
所述壓縮機的輸出端口與所述第二換熱器的第四輸入端口相連通,所述第二換熱器的第四輸出端口通過第一電子膨脹閥與第一換熱器的第二輸入端口相連通,所述第一換熱器的第二輸出端口與所述壓縮機的輸入端口相連通,所述壓縮機的輸出端口還通過第二電子膨脹閥與第一換熱器的第二輸入端口相連通,
所述廠務流體從所述第二換熱器的第三輸入端口流入,從所述第二換熱器的第三輸出端口流出。
優選的,所述循環流體通路還包括用于檢測所述循環流體溫度的溫度傳感器,基于所述溫度傳感器檢測到的循環流體溫度來控制第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥的開關比例。
優選的,所述第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥的開關比例是可控的。
優選的,所述冷卻流體回路有兩條回路,第一條回路是:所述壓縮機、所述第二換熱器、所述第一電子膨脹閥和所述第一換熱器形成的回路,第二條回路是:所述壓縮機、所述第二電子膨脹閥、所述第一換熱器形成的回路。
優選的,所述循環流體通路還包括用于增加所述循環流體循環動力的循環泵,所述循環泵的輸入端口與所述第一換熱器的第一輸出端口連通,所述循環泵的輸出端口與所述循環流體出口連通。
優選的,所述循環流體通路上還包括用于儲存所述循環流體的循環流體罐,在所述流體罐內設置有加熱絲,根據所述溫度傳感器檢測到的循環流體溫度使能所述加熱絲開始或者停止工作。
優選的,所述循環流體為液體或氣體,所述冷卻流體為氟利昂制冷劑,所述廠務流體為冷卻水。
優選的,所述循環流體罐底部還設置有排水管,用以排出循環流體罐內的雜質。
與現有技術相比,本實用新型在循環流體通路中增加了節能輔熱控制器,從而達到控溫、節能的目的。
附圖說明
本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明,其中:
圖1是本實用新型在一個實施例中的結構示意圖。
其中:110為循環流體通路,111為循環流體入口,112為循環流體出口,113為第一換熱器,114為節能輔熱控制器,115為溫度傳感器,116為循環泵,117為循環流體罐,118為加熱絲,119為排水管,120為冷卻流體回路,121為第二換熱器,122為第一電子膨脹閥,123為第二電子膨脹閥,124為壓縮機,130為廠務流體通路,131為廠務流體入口,132為廠務流體出口。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述:
如圖1所示,一種冰水機輔熱節能型熱交換系統,包括循環流體通路110、冷卻流體回路120和廠務流體通路130。
所述循環流體通路110包括第一換熱器113、節能輔熱控制器114、循環流體入口111和循環流體出口112,循環流體與冷卻流體在所述第一換熱器113處進行熱交換,所述第一換熱器113包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口,
所述循環流體經循環流體入口111由所述第一換熱器113的第一輸入端口流入第一換熱器113,流體循環從第一換熱器113的第一輸出端口流出,通過所述循環流體出口112流出。
所述冷卻流體回路120包括壓縮機124、第二換熱器121、第一電子膨脹閥122和第二電子膨脹閥123,冷卻流體與廠務流體在所述第二換熱器121處進行熱交換,所述第二換熱器121包括第三輸入端口、與第三輸入端口連通的第三輸出端口、第四輸入端口和與第四輸入端口連通的第四輸出端口。
所述壓縮機124的輸出端口與所述第二換熱器121的第四輸入端口相連通,所述第二換熱器121的第四輸出端口通過第一電子膨脹閥122與第一換熱器113的第二輸入端口相連通,所述第一換熱器113的第二輸出端口與所述壓縮機124的輸入端口相連通,所述壓縮機124的輸出端口還通過第二電子膨脹閥123與第一換熱器113的第二輸入端口相連通。
所述壓縮機124的輸出端的冷卻流體一部分流入第二換熱器121的第四輸入端口,冷卻流體從第二換熱器121的第四輸出端口流出,經第一電子膨脹閥122流入第一換熱器113的第二輸入端口,冷卻流體從第一換熱器113的第二輸出口端流出,由壓縮機124的輸入端回到壓縮機124中;另一部分經第二電子膨脹閥123流入第一換熱器113的第二輸入端口,冷卻流體從第一換熱器113的第二輸出口端流出,由壓縮機124的輸入端回到壓縮機124中。
所述廠務流體經廠務流體入口131由所述第二換熱器121的第三輸入端口流入第二換熱器121,廠務循環從第二換熱器121的第三輸出端口流出,通過所述廠務流體出口132流出。
優選的方案是,所述循環流體通路110還包括用于檢測所述循環流體溫度的溫度傳感器115,基于所述溫度傳感器檢測到的循環流體溫度來控制第一電子膨脹閥122和第二電子膨脹閥123的開關比例。
優選的方案是,所述第一電子膨脹閥122和第二電子膨脹閥123的開關比例是可控的。
其中第一電子膨脹閥122、第二電子膨脹閥123的開關比例是可調的,比如100%開啟至0%開啟,每5%一個調整等級,那么則有0%,5%,10%,…—95%,100%這么多的開關比例等級,這樣相對于整體控制系統流量口徑來講,可以非常精確的調整流量,從而可以精確的控制熱交換的功率,進而精確的控制循環流體的溫度。每個電子膨脹閥帶有控制開關比例的步進電機或直流電機,通過控制所述步進電機或直流電機來控制所述電子膨脹閥的開關比例。
優選的方案是,所述冷卻流體回路120有兩條回路,第一條回路是:所述壓縮機124、所述第二換熱器121、所述第一電子膨脹閥122和所述第一換熱器113形成的回路,第二條回路是:所述壓縮機124、所述第二電子膨脹閥123、所述第一換熱器113形成的回路。
優選的方案是,所述循環流體通路110還包括用于增加所述循環流體循環動力的循環泵116,所述循環泵116的輸入端口與所述第一換熱器113的第一輸出端口連通,所述循環泵116的輸出端口與所述循環流體出口112連通。
優選的方案是,所述循環流體通路110上還包括用于儲存所述循環流體的循環流體罐117,在所述流體罐117內設置有加熱絲118,根據所述溫度傳感器115檢測到的循環流體溫度使能所述加熱絲118開始或者停止工作。
優選的方案是,所述循環流體為液體或氣體,所述冷卻流體為氟利昂制冷劑,所述廠務流體為冷卻水。
優選的方案是,所述循環流體罐117底部還設置有排水管,用以排出循環流體罐117內的雜質。
本實用新型的熱交換系統中帶有節能輔熱控制器114,當節能輔熱控制器114檢測到升溫動作時,加熱絲118參與加熱,當冰水機循環流體達到設定溫度后,節能輔熱控制器114中的輔熱加熱絲停止通電達到快速升溫,并解除加熱絲118在控溫時的能耗。
本實用新型的工作原理是,所述冰水機在設定溫度附近控溫時,節能輔熱控制器114可設置一個溫度帶,以參數ΔT表示(例如2℃),當冰水機實際溫度與設定溫度差在±ΔT以內時,節能輔熱控制器114停止加熱絲118參與加熱,從而達到節能效果。當外部原因(水冷冰水機的冷卻水溫度發生變化,或風冷冰水機外氣溫度發生變化)導致冰水機制冷量增大時,冰水機實際溫度低于設定溫度ΔT℃時,節能輔熱控制器114自動開啟加熱絲118 參與調解,并在溫度穩定后停止加熱絲118工作。
本實用新型基于所述溫度傳感器114檢測到的循環流體溫度來控制第一電子膨脹閥122、第二電子膨脹閥123的開關比例,通過節能輔熱控制器114控制冰水機實際溫度與設定溫度差在±ΔT以內,從而達到節能效果。
其具體工作原理為:壓縮機124輸出端的冷卻流體一部分流入第二換熱器121與廠務流體進行熱交換后,經第一電子膨脹閥122流入第一換熱器113與循環流體進行熱交換后,返回到壓縮機124中;另一部分經第二電子膨脹閥123流入第一換熱器113與循環流體進行熱交換后返回到壓縮機124中。
以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已,并不用于限制本實用新型,盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。