[發明專利]高效操作的冷卻系統

有效

• 申請號: 201980076293.2
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN113056644B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 尼爾斯·P·維斯特加德;約翰·范貝克
• 申請（專利權）人: 丹佛斯有限公司
• 主分類號: F25B49/00
• 分類號: F25B49/00;G01K13/024
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳明

本發明涉及一種具有用于氨制冷劑的直接膨脹冷卻回路的冷卻系統及其操作方法。提供了壓縮機以壓縮氨蒸氣。提供了冷凝器以冷凝氨蒸氣以獲得液氨。提供了蒸發器以蒸發液氨。在蒸發器的至少一部分與壓縮機之間的導管處布置了過熱蒸氣品質傳感器。該過熱蒸氣品質傳感器包括加熱元件和溫度感測元件。該過熱蒸氣品質傳感器被設置成根據該溫度感測元件的輸出來遞送指示流經該導管的制冷劑的過熱蒸氣品質的傳感器信號。該過熱蒸氣品質傳感器布置在導管的水平布置部分的壁上、在與豎直向上方向形成大于120°的角度的位置。

技術領域

本發明涉及一種冷卻系統，以及一種操作冷卻系統的方法。更具體地，本發明涉及氨制冷劑在蒸發器中蒸發的冷卻系統。

背景技術

在1997年3月23日至26日于新奧爾良舉行的IIAR第19屆年度會議上由L.M.Jessen展現的“Use of Pulse Width modulated Valves in industrial Refrigeration(脈寬調制閥在工業制冷中的應用)”中，描述了自動控制制冷劑噴射至液體過量進給的泵再循環系統上的空氣單元中。使用空氣冷卻器上的加熱型溫度傳感器、空氣溫度傳感器和壓力變送器作為電子控制器的輸入。控制器持續管理將制冷劑噴射至空氣單元中的脈寬調制閥的調制。為了確保循環比率大于一，加熱型溫度傳感器被放置在具有最高熱負荷的導管回路(例如，在具有水平空氣流和豎直制冷劑流的蒸發器上在進入空氣流中的導管回路)的出口上。當液體存在于導管中時，來自傳感器的熱通過制冷劑蒸發被移除。如果在導管中沒有液體，則導管溫度升高。控制器原理是基于當傳感器檢測到高于飽和溫度的溫度時，噴射閥的逐漸打開。

GB-A-2157447 A披露了一種熱交換裝備，諸如制冷器。壓縮機將氣態制冷劑經壓力導管輸送到冷凝器中。液化的制冷劑穿過蒸發器中的膨脹閥。引回到壓縮機的吸入導管連接至蒸發器的出口。測量設備檢測吸入導管是否包含干制冷劑，或者制冷劑是否仍然包含液體成分以及水分的程度如何。測量設備作用于用于控制膨脹閥的開關設備上。一旦流經吸入導管的制冷劑包含液體，膨脹閥就關閉直到再次有干制冷劑為止。膨脹閥也可以由制冷劑中存在的水分的程度來控制。

EP-A-1744113披露了一種制冰機，該制冰機包括蒸發器、壓縮機和冷凝器。在冷凍循環中，制冷劑經由壓縮機和冷凝器被供應到蒸發器并且經由返回管線返回到壓縮機。在收獲循環中，制冷劑流經返回管線來對蒸發器進行除霜以收獲冰。

DE-B-1055018披露了一種用于調節制冷機的方法，其中，制冷劑以液態進入蒸發器并且蒸發器中的液位根據負荷而變化。在蒸發器的出口處，測量制冷劑的液相和蒸氣相的質量比率，并且根據測得的比率調整進入蒸發器的制冷劑的量。制冷劑流動穿過由具有高熱傳導阻力的材料(諸如塑料材料)制成的導管。加熱元件被設置在溫度傳感器與導管的壁之間。利用恒定的加熱功率實現加熱并且測量溫度。

EP-A-0680589披露了適用于檢測和控制制冷系統中工作流體的特性和質量流量的控制設備，所述制冷系統包括壓縮機、冷凝器、膨脹裝置和蒸發器，所有這些都連接在具有工作流體的流體回路中。膨脹閥優選地以線性比例螺線管致動閥的形式實現。在熱傳遞系統的正常操作中，蒸發器出口品質優選地通過改變穿過螺線管閥的流速而被調節到接近100％氣體。包括熱敏電阻器的品質傳感器在自加熱模式期間檢測品質。當熱敏電阻器被加熱時，它達到預定溫度，該預定溫度是離開蒸發器的工作流體中液體百分比的函數。如果不存在液體，則熱敏電阻器溫度將至少是由通過它的電流引起的設定點溫度。如果蒸氣過熱，則熱敏電阻器將檢測到溫度過高，并且將導致螺線管閥打開更多，以便增大質量流量。如果蒸氣品質為小于100％氣體，則液滴會將熱敏電阻器冷卻到其設定值以下，并且導致螺線管閥關閉更多，從而減小質量流量。

發明內容

提出一種允許可靠且高效操作的冷卻系統及其操作方法可以被認為是一個目的。

此目的通過根據本發明的冷卻系統和操作該冷卻系統的方法來實現。