[發明專利]寬工況全年制冷型蒸發冷卻磁懸浮制冷機組及控制方法

在審

• 申請號: 202010073429.9
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111141041A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 邢韶纓
• 申請（專利權）人: 遼寧灃知稼農業科技發展有限公司
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B39/02;F25B39/04;F25B41/04;F25B41/06;F25B49/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種寬工況全年制冷型蒸發冷卻磁懸浮制冷機組，其特征在于，包括若干直接蒸發盤管，若干直接蒸發盤管輸出端通過若干管線匯集成一個管線后與汽液分離器進口端連接，汽液分離器的出氣口及輔助氣口分別通過管線與磁懸浮壓縮機的吸氣口及補氣口連通，磁懸浮壓縮機排氣口通過管線與蒸發冷卻式冷凝器進口端相連，蒸發冷卻式冷凝器出口端通過管線與儲液罐進口端相連，儲液罐出口端與干燥過濾器進口端相連，干燥過濾器出口端分別通過管線與磁懸浮壓縮機的噴液接口及若個直接蒸發盤管進口端相連。

2.根據權利要求1所述的寬工況全年制冷型蒸發冷卻磁懸浮制冷機組，其特征在于：所述直接蒸發盤管與汽液分離器之間的管線上安裝有電磁閥一；所述汽液分離器上安裝有針閥一，所述汽液分離器出氣口與磁懸浮壓縮機吸氣口之間的管線上安裝有蝶閥，汽液分離器輔助氣口與磁懸浮壓縮機補氣口之間的管線上安裝有壓力整定閥；所述磁懸浮壓縮機與蒸發冷卻式冷凝器之間的管線上安裝有單向閥，蒸發冷卻式冷凝器與儲液罐之間的管線上依次安裝有針閥二及電磁閥二；所述儲液罐上安裝有安全閥，所述儲液罐與干燥過濾器之間的管線上安裝有電磁閥三，干燥過濾器與磁懸浮壓縮機之間的管線上安裝有角閥，干燥過濾器通過管線、電磁閥四及電子膨脹閥分別與直接蒸發盤管進口端連接。

3.根據權利要求1所述的寬工況全年制冷型蒸發冷卻磁懸浮制冷機組，其特征在于：所述蒸發冷卻式冷凝器包括外殼，在外殼底部設置有水箱，水箱內設置有浮球閥，水箱通過噴淋冷卻水泵、水處理儀和頂部的噴嘴連通，噴嘴下方設置有冷凝盤管，所述冷凝盤管與水箱之間設置有填料，在外殼頂部安裝有軸流風機。

4.根據權利要求1所述的寬工況全年制冷型蒸發冷卻磁懸浮制冷機組，其特征在于：蒸發冷卻式冷凝器頂部的軸流風機可采用變頻加定頻模式，當環境溫度和末端負荷發生變化時可根據系統壓力、環境溫度及冷凝溫度對風量實行變風量調節，該機組包括以下幾種運行模式：第一種，當環境溫度高于-5℃時，冷卻噴淋水泵開啟，通過系統壓力、冷凝溫度對蒸發冷卻式冷凝器的軸流風機進行變風量調節；第二種，當環境溫度低于-5℃時，冷卻噴淋水泵關閉，蒸發冷卻式冷凝器在干工況下運行，防止水結冰，通過系統壓力、冷凝溫度對蒸發冷卻式冷凝器的軸流風機進行變風量調節。

5.一種基于權利要求1所述的寬工況全年制冷型蒸發冷卻磁懸浮制冷機組的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，當室內實際溫度高于設定溫度時，溫度傳感器輸出信號給室內機風機及電子膨脹閥執行器，室內機風機即為直接蒸發盤管風機，可以是軸流風機或離心風機，室內機風機及電子膨脹閥開啟，此時磁懸浮壓縮機的壓力傳感器將吸氣壓力信號輸出給PLC控制器，控制磁懸浮壓縮機的開啟，冷媒在直接蒸發盤管內蒸發吸熱后進入汽液分離器，汽液分離器出氣口與磁懸浮壓縮機吸氣口相通，磁懸浮壓縮機的頻率即負載根據吸氣壓力來調節，當冷媒流量增加，吸氣壓力升高時，磁懸浮壓縮機加載升高壓縮機電機頻率；當冷媒流量減少，吸氣壓力降低時，磁懸浮壓縮機減載降低壓縮機電機頻率；

步驟2，磁懸浮壓縮機排氣口經過單向閥與蒸發冷卻式冷凝器相通，經過壓縮機處理的高溫高壓冷媒經過單向閥送至蒸發冷卻式冷凝器冷凝盤管內，完成冷凝放熱過程；磁懸浮壓縮機開啟后，根據環境溫度及冷凝壓力控制蒸發冷卻式冷凝器的軸流風機及噴淋冷卻水泵的開啟；當環境溫度高于-5℃時，蒸發冷卻式冷凝器濕工況運行，即冷卻噴淋水泵開啟，冷卻水經噴嘴噴淋到冷凝盤管上，一部分冷卻水蒸發以潛熱的形式帶走熱量，由冷凝壓力控制軸流風機的開啟數量和頻率，軸流風機采用定頻加變頻的配置，實現根據冷凝壓力變化的變風量調節；當環境溫度低于-5℃時，蒸發冷卻式冷凝器干工況運行，即冷卻噴淋水泵關閉，冷凝器無噴淋水，靠空氣對冷凝盤管進行冷卻，同樣由冷凝壓力來控制風量變化，蒸發冷卻式冷凝器的干工況運行保證低環溫制冷運行時不會存在結冰的問題；

步驟3，經過蒸發冷卻式冷凝器冷凝的中溫高壓冷媒送至儲液罐內中溫高壓冷媒液體經過干燥過濾器分成兩路，主路經過電子膨脹閥，經過節流降壓后送至直接蒸發盤管，冷媒在直接蒸發盤管內蒸發冷卻，完成制冷過程；進入直接蒸發盤管的冷媒流量由電子膨脹閥控制；另一路支路冷媒通過角閥送至壓縮機噴液冷卻接口，用于冷卻壓縮機電機及電子元件，由電機溫度控制角閥開度。