[發明專利]液氮冷量的梯級利用系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010027180.8
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111237890B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 劉媛;陳帥;趙建國;宋璞;胡柳竹;楊紅軍
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14;F24F11/64;F24F11/65;F24F11/84;F17C7/04;F01D15/10;F01D17/10;B01D53/26
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 吳紹群

1.一種液氮冷量的梯級利用系統的控制方法，其特征在于，所述梯級利用系統包括：

液氮氣化系統，其包括串聯的一級換熱器和二級換熱器；

汽輪機發電系統，其包括依次首尾相接的所述一級換熱器、汽輪機、循環泵和蒸發器；

空氣除濕系統，其包括并聯的干燥空氣路徑和再生空氣路徑，所述干燥空氣路徑包括依次串聯的所述二級換熱器、輪轉除濕機、空壓機和高溫換熱器，所述再生空氣路徑包括依次串聯的所述高溫換熱器、第一風機和所述輪轉除濕機；

其中，所述液氮氣化系統通過所述一級換熱器與所述汽輪機發電系統并聯，所述液氮氣化系統通過所述二級換熱器與所述干燥空氣路徑并聯；

所述一級換熱器包括并聯的第一低溫通路和第一高溫通路，所述第一低溫通路串聯到所述液氮氣化系統中，所述第一高溫通路串聯到所述汽輪機發電系統中；所述二級換熱器包括并聯的第二低溫通路和第二高溫通路；所述第二低溫通路串聯到所述液氮氣化系統中，所述第二高溫通路串聯到所述干燥空氣路徑中；所述梯級利用系統還包括第一三通閥，所述第一三通閥的第一閥口與所述第一低溫通路的進口端連通，所述第一三通閥的第二閥口與所述第一低溫通路的出口端連通，所述第一三通閥的第三閥口與所述第二低溫通路的出口端連通；所述第一三通閥設置成使所述第一閥口、所述第二閥口和所述第三閥口能夠被彼此阻斷，以及設置成使所述第一閥口、所述第二閥口和所述第三閥口中的至少兩個能夠彼此連通；

所述梯級利用系統還包括設置在所述第一閥口與所述第一低溫通路的進口端之間的第一節流閥；并且/或者，所述梯級利用系統還包括設置在所述第二閥口與所述第二低溫通路的進口端之間的第二節流閥；并且/或者，所述梯級利用系統還包括設置在所述第三閥口與所述第二低溫通路的出口端之間的第三節流閥；

所述梯級利用系統還包括控制器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器用于檢測所述第一高溫通路內介質的溫度，所述第二溫度傳感器用于檢測所述第二高溫通路內介質的溫度，所述控制器設置成能夠根據所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器檢測的結果選擇性地控制所述第一節流閥、所述第二節流閥和所述第三節流閥的開啟量；

所述梯級利用系統還包括空壓機房通風系統，所述蒸發器包括串聯到所述汽輪機發電系統中的蒸發器低溫通路和串聯到所述空壓機房通風系統中的蒸發器高溫通路；并且/或者，所述再生空氣路徑還包括串聯在所述高溫換熱器與所述第一風機之間的加熱器；所述干燥空氣路徑還包括串聯在所述輪轉除濕機與所述空壓機之間的第二三通閥以及與所述輪轉除濕機和所述第二三通閥串聯并且與所述空壓機并聯的第二風機；

所述空氣除濕系統能夠在除濕模式、制冷模式和制冷除濕模式下運行；

所述控制方法包括：

獲取所述空氣除濕系統運行模式的控制指令；

根據獲取的所述控制指令，使所述控制器控制所述空氣除濕系統的工作狀態；

所述“根據獲取的所述控制指令，使所述控制器控制所述空氣除濕系統的工作狀態”的步驟進一步包括：

當獲取的所述控制指令是制冷模式時，所述控制器使所述空壓機、所述第一風機和所述加熱器停止工作，使所述第二風機工作，使所述第二三通閥切斷所述輪轉除濕機與所述空壓機之間的連通，并使所述第二三通閥將所述輪轉除濕機與所述第二風機連通；并且，

當獲取的所述控制指令是制冷除濕模式時，所述控制器使所述空壓機停止工作，使所述第一風機、所述加熱器和所述第二風機工作，使所述第二三通閥切斷所述輪轉除濕機與所述空壓機之間的連通，并使所述第二三通閥將所述輪轉除濕機與所述第二風機連通；并且，

當獲取的所述控制指令是除濕模式時，所述控制器使所述第二風機和所述加熱器停止工作，使所述第一風機和所述空壓機工作，使所述第二三通閥切斷所述輪轉除濕機與所述第二風機之間的連通，并使所述第二三通閥將所述輪轉除濕機與所述空壓機連通。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括：

使所述控制器實時獲取所述第二溫度傳感器檢測的溫度值；

使所述控制器根據所述溫度值選擇性地調整所述第二節流閥。