[發明專利]風冷型沉浸式冷凍裝置及冷凍裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201010146650.9
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101832691A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 趙之海;秦海杰;單永明;劉質;周傳偉;孫銘;張劍飛;徐靜;劉景林
• 申請（專利權）人: 大連三洋壓縮機有限公司
• 主分類號: F25D11/00
• 分類號: F25D11/00;F25D29/00;F25C1/00;F25B7/00;F25B41/04;F25B41/06;F25B49/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高永德

1.風冷型沉浸式冷凍裝置，包括冷凍機組(32)、冷凍池系統(33)、基礎底座(34)及控制系統(35)，所述冷凍機組(32)包括冷凍系統，所述冷凍系統包括冷凍壓縮機(1a、1b)、冷凍冷凝器(3a)、過冷板換(5)的冷凍換熱端(5a)、膨脹閥(7)、冷凍液管電磁閥(6)、冷凍氣液分離器(9)、冷凍儲液器(4)和冷凍油分離器(2)，其中所述膨脹閥(7)包括制冰膨脹閥(7a)和冷凍膨脹閥(7b)，所述液管電磁閥(6)包括制冰液管電磁閥(6a)和冷凍液管電磁閥(6b)，上述部件通過管路和閥門連接，并通過管路與冷凍池系統的冷凍池中的盤管蒸發器(8)連接，構成制冷循環；所述冷凍池系統(33)包括冷凍池、設置在冷凍池中的盤管式蒸發器(8)、攪拌器、電機、導流筒和靜壓板；所述基礎底座(34)是平板式底座；所述控制系統(35)包括模式轉換開關、溫控器、溫度傳感器和液位控制器，溫度傳感器用線路與溫控器相連，其特征在于所述冷凍機組(32)還包括復疊系統和過冷系統，所述復疊系統包括復疊壓縮機(41)、復疊冷凝器(10)、復疊蒸發器(3b)、復疊氣液分離器(12)和復疊毛細管(11)，上述部件通過管路和閥門連接，構成制冷循環；所述過冷系統包括過冷壓縮機(31)、過冷冷凝器(13)、過冷板換(5)的過冷換熱端(5b)和過冷膨脹閥(15)，上述部件通過管路和閥門連接，構成制冷循環；

所述冷凍系統的冷凍冷凝器(3a)管排與復疊系統的復疊蒸發器(3b)管排呈并聯排列，兩者管排端部共用一塊管板，使冷凍系統的冷凍冷凝器(3a)與復疊系統的復疊蒸發器(3b)成為一體結構；所述過冷系統的過冷冷凝器(13)管排與復疊系統復疊冷凝器(10)管排呈上下垂直布置，過冷系統的過冷冷凝器(13)管排安裝在復疊系統復疊冷凝器(10)管排上部，兩者管排端部共用一塊管板，使過冷系統的過冷冷凝器(13)與復疊系統的復疊冷凝器(10)成為一體結構；

所述過冷系統的過冷板換(5)的冷凍換熱端(5a)的進口與冷凍儲液器(4)的出口相連，冷凍換熱端(5a)的出口與液管電磁閥(6)的進口相連接，即與制冰電磁閥(6a)和冷凍電磁閥(6b)并聯連接的進口相連，過冷板換(5)的過冷換熱端(5b)入口與過冷膨脹閥(15)出口連接，過冷換熱端(5b)的出口與過冷壓縮機(31)的吸氣管相連接；

所述控制系統的模式轉換開關是兩位轉換開關，兩位轉換開關的一位與控制系統的制冰模式溫控器相連，另一位與控制系統的冷凍模式溫控器相連；

所述控制系統的溫控器包括復疊溫控器(22)、過冷溫控器(23)、制冰溫控器(20)和冷凍溫控器(21)，所述溫度傳感器包括冷凝器進風溫度傳感器(17)和冷凍池中冷卻介質溫度傳感器(16)，冷凝器進風溫度傳感器(17)用信號線與復疊溫控器(22)相連，冷凍池中冷卻介質溫度傳感器(16)用信號線分別與制冰溫控器(20)、冷凍溫控器(21)和過冷溫控器(23)相連接，復疊溫控器(22)用線路與復疊壓縮機(41)相連，制冰溫控器(20)、冷凍溫控器(21)和過冷溫控器(23)分別用線路與冷凍壓縮機(1a、1b)和過冷壓縮機(31)相連；

所述冷凍機組(32)、冷凍池系統(33)及控制系統(35)置于基礎底座(34)上。

2.根據權利要求1所述的風冷型沉浸式冷凍裝置，其特征在于所述過冷系統的過冷板換(5)是板式換熱器、閃蒸罐或套管換熱器。

3.根據權利要求1所述的風冷型沉浸式冷凍裝置，其特征在于所述冷凍壓縮機(1a、1b)、復疊壓縮機(41)和過冷壓縮機(31)是往復式壓縮機或者是旋轉式壓縮機。

4.根據權利要求3所述的風冷型沉浸式冷凍裝置，其特征在于所述往復式壓縮機或者是旋轉式壓縮機是定容量壓縮機或者是變容量壓縮機。

5.權利要求1所述的風冷型沉浸式冷凍裝置的控制方法，其特征在于所述控制方法包括冷凍和制冰轉換控制和復疊系統及過冷系統開停控制，所述冷凍和制冰轉換控制是：用模式轉換開關控制，具體控制方法如下：選定風冷型沉浸式冷凍裝置的運行模式，將模式轉換開關置于選定的模式檔位，風冷型沉浸式冷凍裝置即開始該模式下的運行，當選定冷凍模式時，冷凍液管電磁閥(6b)開啟，制冰液管電磁閥(6a)關閉，制冷劑液體流經冷凍膨脹閥(7b)進入蒸發器(8)，當選定制冰模式時，制冰液管電磁閥(6a)開啟，冷凍液管電磁閥(6b)關閉，冷凍系統制冷劑液體流經制冰節流閥(7a)進入蒸發器(8)，冷凍池中冷卻介質溫度傳感器(16)監測冷卻介質溫度，將信號傳遞給制冰溫控器(20)和冷凍溫控器(21)，制冰溫控器(20)和冷凍溫控器(21)控制冷凍系統的開停；

所述復疊系統及過冷系統開停控制是：根據冷凍系統冷凝器進風溫度控制復疊系統的開停，根據制冰池中冷卻介質溫度控制過冷系統的開停，具體控制方法如下：

冷凝器進風溫度傳感器(17)監測冷凝器進風溫度，將溫度信號用信號線傳遞給復疊溫控器(22)，當冷凝器進風溫度達到復疊溫控器(22)的設定開啟值時，復疊溫控器(22)控制復疊壓縮機(41)運轉，復疊系統開啟，這時，風冷型沉浸式冷凍裝置除了正常運行外，復疊壓縮機(41)運行，排氣經過風冷冷凝器(10)冷凝，然后經過毛細管(11)進行節流，進入復疊蒸發器(3b)蒸發制冷，復疊蒸發器(3b)與冷凍冷凝器(3a)進行熱交換，冷凍冷凝器(3a)被冷卻，使冷凍系統冷凝溫度降低，當冷凝器進風溫度下降到復疊溫控器(22)的關閉限值時，復疊溫控器(22)控制復疊壓縮機(41)停止運轉，復疊系統停止運行；

冷凍池中冷卻介質溫度傳感器(16)監測冷凍池中冷卻介質溫度，將信號傳遞給過冷溫控器(23)，當冷凍池中冷卻介質溫度達到過冷溫控器(23)的設定開啟值時，過冷溫控器(23)控制過冷壓縮機(31)運轉，過冷系統開啟，這時，風冷型沉浸式冷凍裝置除了正常運行外，過冷壓縮機(31)運行，排氣經過風冷冷凝器(13)冷凝，冷凝后的液體經過過冷液管電磁閥(14)，進入膨脹閥(15)節流，節流后的制冷劑進入過冷板換的過冷換熱端(5b)蒸發，與冷凍系統的冷凍換熱端(5a)的制冷劑液體進行換熱，冷凍系統的冷凍換熱器(5a)的制冷劑液體溫度降低，過冷度增大；當冷凍池中冷卻介質溫度升高到過冷溫控器(23)設定關閉值時，過冷溫控器(23)控制過冷壓縮機(31)停止運轉，過冷系統停止運行。