[發(fā)明專利]一種低溫保溫型干式蒸發(fā)器及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410776032.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104390394B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘展華;黎健伯;張景衛(wèi);邱育群;付慧亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東申菱環(huán)境系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): F25B39/02
• 分類號(hào): F25B39/02;F25B49/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 邱奕才;汪曉東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電空調(diào)系統(tǒng)的換熱器領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫保溫型干式蒸發(fā)器及其控制方法。

背景技術(shù)

《核電安全規(guī)劃（2011－2020年）》和《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2011－2020年）》（2012年10月24日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議再次討論并通過(guò)實(shí)施）已明確指出我國(guó)“新建核電機(jī)組必須符合三代安全標(biāo)準(zhǔn)”。三代核電技術(shù)最主要的特征是安全系統(tǒng)采用“非能動(dòng)”的設(shè)計(jì)理念。

非能動(dòng)核電廠中央冷凍水系統(tǒng)（VWS）用風(fēng)冷冷水機(jī)組為核電廠空調(diào)系統(tǒng)核心設(shè)備之一，機(jī)組要求全年運(yùn)行制冷，為核電廠空氣處理機(jī)組、單元式冷卻機(jī)組和以冷凍水為冷卻介質(zhì)的工藝設(shè)備提供4.4℃的冷凍水。非能動(dòng)核電廠標(biāo)準(zhǔn)廠址參數(shù)中要求最低安全環(huán)境溫度為-40℃，即機(jī)組在-40℃環(huán)境工況下要求能正常制冷啟動(dòng)，并能穩(wěn)定運(yùn)行。

目前，市場(chǎng)上風(fēng)冷冷水機(jī)組最低制冷運(yùn)行環(huán)境溫度為-19℃，尚未有能滿足-40℃環(huán)境溫度制冷運(yùn)行的產(chǎn)品。而針對(duì)低溫環(huán)境用的風(fēng)冷冷水機(jī)組（制冷機(jī)組）的蒸發(fā)器大多為干式蒸發(fā)器（臥式管殼式結(jié)構(gòu)），制冷劑走管程，冷凍水走殼程，外表面包裹20mm厚的保溫棉。當(dāng)風(fēng)冷冷水機(jī)組在-40℃低溫環(huán)境停機(jī)時(shí)，干式蒸發(fā)器會(huì)受環(huán)境溫度影響而使冷凍水結(jié)冰，危害殼體內(nèi)的換熱管，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱管破裂，從而造成蒸發(fā)器失效。

申請(qǐng)?zhí)枮?00620051158.2的中國(guó)專利《干式蒸發(fā)器》公開(kāi)一種干式蒸發(fā)器包括制冷劑管道和冷卻水環(huán)路，在距離制冷劑進(jìn)入干式蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑管道一端10~30mm的水中，加裝有一個(gè)溫度傳感器，它能檢測(cè)到干式蒸發(fā)器內(nèi)靠近制冷劑進(jìn)入端的水溫，一旦檢測(cè)溫度低于設(shè)置值時(shí)，控制器控制壓縮機(jī)停止工作，電磁閥斷開(kāi)切斷制冷劑的供應(yīng)路徑來(lái)避免干式蒸發(fā)器結(jié)冰。該專利提供的干式蒸發(fā)器是應(yīng)用在普通領(lǐng)域，不適用于-40℃低溫的工作環(huán)境，而現(xiàn)有的技術(shù)并未涉及解決在-40℃低溫的工作環(huán)境下干濕蒸發(fā)器的結(jié)冰問(wèn)題。

已有專利要解決的問(wèn)題是因冷媒使得冷凍水降溫而結(jié)冰，進(jìn)而凍壞蒸發(fā)器，所以采用的技術(shù)方案就是在監(jiān)控到冷凍水溫度過(guò)低時(shí)關(guān)閉冷媒，而已有專利包括其他現(xiàn)有技術(shù)并沒(méi)有給出因?yàn)橥獠凯h(huán)境溫度過(guò)低而導(dǎo)致冷凍水結(jié)冰進(jìn)而凍壞蒸發(fā)器的任何解決方案，故而急需研制一種克服外部溫度過(guò)低而使得蒸發(fā)器內(nèi)冷凍水結(jié)冰的有效技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低溫保溫型干式蒸發(fā)器，保證在-40℃的低溫環(huán)境下停機(jī)時(shí)，不會(huì)受環(huán)境溫度影響而使冷凍水結(jié)冰，進(jìn)而保護(hù)整個(gè)制冷系統(tǒng)，本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種所述低溫保溫型干式蒸發(fā)器的控制方法。

本發(fā)明的上述目的通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種低溫保溫型干式蒸發(fā)器，包括殼體，所述殼體內(nèi)安裝有多根換熱管，換熱管形成作為冷媒通道的管程，而殼體內(nèi)的換熱管外部則形成冷凍水通道的殼程，所述殼體外壁設(shè)有用于加熱冷凍水的加熱裝置，并設(shè)有根據(jù)設(shè)定的溫度閾值來(lái)啟動(dòng)或關(guān)閉加熱裝置的溫控開(kāi)關(guān)。所述溫度閾值為2~5℃。本發(fā)明所述的干式蒸發(fā)器用于核電空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)等制冷機(jī)組中，當(dāng)制冷機(jī)組在-40℃低溫環(huán)境停機(jī)時(shí)，干式蒸發(fā)器受到環(huán)境溫度影響而使得該蒸發(fā)器中的冷凍水水溫下降，通過(guò)在殼體外壁加設(shè)加熱裝置，使得干式蒸發(fā)器內(nèi)的冷凍水不會(huì)產(chǎn)生凍結(jié)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。所述冷凍水為干凈的淡水。

優(yōu)選地，所述加熱裝置為殼體外壁纏有一條或一條以上電伴熱帶，所述電伴熱帶呈螺旋狀纏繞。螺旋狀纏繞使得加熱均勻。

進(jìn)一步地，所述溫控開(kāi)關(guān)為3個(gè)，分別設(shè)于靠近所述殼體的進(jìn)水端、出水端和殼體中間的位置。所述溫控開(kāi)關(guān)通過(guò)分設(shè)不同位置來(lái)獲取殼體內(nèi)部溫度。

所述殼體內(nèi)壁上下依次間隔設(shè)有多個(gè)折流板。所述多塊折流板使冷凍水流產(chǎn)生湍流以增強(qiáng)換熱。

所述溫控開(kāi)關(guān)設(shè)于殼體的最低溫度位置，所述最低溫度位置為冷凍水經(jīng)過(guò)多個(gè)折流板形成的流動(dòng)死區(qū)。水流經(jīng)過(guò)折流板時(shí)會(huì)存在流動(dòng)死區(qū)，在流動(dòng)死區(qū)，制冷機(jī)組停機(jī)時(shí)，保持干式蒸發(fā)器冷凍水流量不變，但是受環(huán)境低溫影響，殼體內(nèi)流動(dòng)死區(qū)冷凍水溫度會(huì)進(jìn)一步降低，因此，在靠近冷凍水流動(dòng)死區(qū)附近的殼體位置是殼體的溫度最低的位置。

所述殼體外側(cè)包覆保溫棉。所述保溫棉可起到輔助保溫以及便于電伴熱帶進(jìn)行準(zhǔn)確控制的作用。優(yōu)選地，所述保溫棉為60mm厚的橡塑保溫棉。