一种换热器载冷剂充注与排空控制装置及控制方法与流程

1.本发明属于换热器技术领域，特别涉及一种换热器载冷剂充排控制装置及控制方法。


背景技术：

2.在大型高低温环境室的空气调节系统中，由于需要将制冷装置产生的冷量远距离传输，通常会采用基于载冷剂的间接冷却空气方式。载冷剂作为中间物质，先在蒸发器内被冷却降温，然后再通过管道远距离传输至空气调节系统内的换热器，空气流经换热器被冷却。对于宽温域的高低温环境实验室，由于温度跨度大，而载冷剂温域范围窄，实验室调温时需在不同温度段选择不同的载冷剂，低温载冷剂换热器负责低温段的温度调节，高温载冷剂换热器负责高温段的温度调节。但由于低温载冷剂在高温情况下会汽化并伴有腐蚀性，高温载冷剂在低温情况下会结冰从而对密闭的换热器会增加腐蚀及泄露的风险，通常会将不同的载冷剂换热器放置在不同的风道中，实验室在不同温度段通过风道的切换进行温度调节。
3.虽然这种方式减小了载冷剂换热器泄露及腐蚀的风险，但需设置专门的风道，提高了设备的投入成本，也增加了设备占用的空间，还需在不同温度段切换风道，使得温度调节流程变得复杂。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供了一种换热器载冷剂充排控制装置及控制方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
5.首先，本发明提供了一种换热器载冷剂充注与排空控制装置，所述控制装置包括：
6.设置在换热器与载冷剂进口之间的进口管路和设置在换热器与载冷剂出口之间的出口管路，所述进口管路上设有第五电动阀；其中
7.在所述进口管路上依次连接有第八电动阀、物理位置低于换热器底部的低位液位计、第四电动阀、载冷剂泵及第一电动阀而连接至载冷剂主管道，在所述第四电动阀与载冷剂主管道之间设有并联的第二电动阀，在第一电动阀与低位液位计之间设有并联的第三电动阀；
8.在所述出口管路上依次连接有第七电动阀、物理位置高于换热器顶部的高位液位计及第六电动阀而连接至氮气接入点。
9.在本发明中，第一电动阀至第五电动阀均为球形阀。
10.在本发明中，所述第八电动阀与所述进口管路的连接点位于所述散热器与第五电动阀之间。
11.在本发明中所述出口管路上设有单向阀。
12.在本发明中所述第七电动阀与所述出口管路的连接点位于所述散热器与单向阀之间。
13.在本发明中在所述载冷剂泵与第一电动阀之间设有单向阀。
14.在本发明中所述第三电动阀与第一电动阀的连接点位于所述第一电动阀与单向阀之间。
15.另外，本发明还提供了一种基于上述任一所述的换热器载冷剂充注与排空控制装置的控制方法，所述控制方法包括：
16.当需要排空换热器内的载冷剂时，关闭第五电动阀，使载冷剂不能通过载冷剂进口和载冷剂出口进入换热器，之后打开第六电动阀、第七电动阀、第八电动阀、第四电动阀和第一电动阀，关闭第二电动阀和第三电动阀，运行载冷剂泵，同时在氮气接入点充注氮气，换热器内的载冷剂排出至载冷剂管道，当物理位置低于换热器底部的低位液位计出现无液信号时，关闭载冷剂泵，第六电动阀、第七电动阀、第八电动阀、第四电动阀和第一电动阀，完成载冷剂排空；
17.当需要向换热器充注载冷剂时，关闭第五电动阀，使载冷剂不能通过载冷剂进口和载冷剂出口进入换热器，之后打开第二电动阀、第三电动阀、第八电动阀、第七电动阀和第六电动阀，关闭第一电动阀和第四电动阀，运行载冷剂泵，载冷剂泵从载冷剂主管道将载冷剂充注至换热器，原换热器内的氮气在充注过程中从氮气接入点排出，当物理位置高于换热器顶部的高位液位计出现有液信号时，关闭载冷剂泵，关闭第二电动阀、第三电动阀、第八电动阀、第七电动阀和第六电动阀，完成载冷剂充注。
18.本发明所提供的控制装置在使用温度环境下将载冷剂充入换热器，而在非使用温度环境下将载冷剂排出换热器，使得低温载冷剂换热器和高温载冷剂换热器可布置在同一条温度调节风道中，降低换热器被腐蚀及载冷剂泄露的风险。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例。
20.图1为本发明的换热器载冷剂充排控制装置示意图。
21.附图标记
[0022]1‑
第一电动阀；
[0023]2‑
第二电动阀；
[0024]3‑
第三电动阀；
[0025]4‑
第四电动阀；
[0026]5‑
第五电动阀；
[0027]6‑
第六电动阀；
[0028]7‑
第七电动阀；
[0029]8‑
第八电动阀；
[0030]9‑
载冷剂泵；
[0031]
10
‑
换热器；
[0032]
11
‑
高位液位计；
[0033]
12
‑
低位液位计；
[0034]
13
‑
载冷剂主管道；
[0035]
14
‑
氮气接入点；
[0036]
15
‑
载冷剂出口
[0037]
16
‑
载冷剂进口。
具体实施方式
[0038]
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0039]
为了实现在使用温度环境下将载冷剂充入换热器，而在非使用温度环境下将载冷剂排出换热器，使得低温载冷剂换热器和高温载冷剂换热器可布置在同一条温度调节风道中，降低换热器被腐蚀及载冷剂泄露的风险的目的，本发明中提供了一种换热器载冷剂充注与排空控制装置。
[0040]
本技术的控制装置设置在换热器的载冷剂进出口，控制装置包括多个电动阀、载冷剂泵和高低位液位计，通过控制电动阀的开关和载冷剂泵的启停，结合高低位液位计的有液和无液信号，实现载冷剂的排空和充注两种工作模式。
[0041]
具体的，如图1所示，本发明提供的换热器载冷剂充注与排空控制装置主要包括：
[0042]
设置在换热器10与载冷剂进口16之间的进口管路和设置在换热器10与载冷剂出口15之间的出口管路，进口管路上设有第五电动阀5；其中
[0043]
在进口管路上依次连接有第八电动阀8、物理位置低于换热器底部的低位液位计12、第四电动阀4、载冷剂泵9及第一电动阀1而连接至载冷剂主管道13，在第四电动阀4与载冷剂主管道13之间设有并联的第二电动阀2，在第一电动阀1与低位液位计12之间设有并联的第三电动阀3；
[0044]
在出口管路上依次连接有第七电动阀7、物理位置高于换热器顶部的高位液位计11及第六电动阀6而连接至氮气接入点14。
[0045]
在本技术该实施例中，第一电动阀至第五电动阀均采用了球形阀。可以理解的是，上述实施例中的球形阀还可以是其他类型的阀门，例如闸阀。
[0046]
更进一步的，在本技术中，第八电动阀8与进口管路的连接点位于散热器10与第五电动阀5之间。
[0047]
而出口管路上设有单向阀。进一步的，第七电动阀7与出口管路的连接点位于散热器10与单向阀之间。
[0048]
本技术中，在载冷剂泵9与第一电动阀1之间设有单向阀。进一步的，第三电动阀3与第一电动阀1的连接点位于第一电动阀1与单向阀之间。
[0049]
此外，本技术中还提供了一种采用上述换热器载冷剂充注与排空装置的控制方法，该控制方法具体包括如下步骤：
[0050]
1)当需要排空换热器10内的载冷剂时，关闭第五电动阀5，使载冷剂不能通过载冷剂进口16和载冷剂出口15进入换热器10，之后打开第六电动阀6、第七电动阀7、第八电动阀8、第四电动阀4和第一电动阀1，关闭第二电动阀2和第三电动阀3，运行载冷剂泵9，同时在氮气接入点14充注氮气，换热器内的载冷剂排出至载冷剂管道13，当物理位置低于换热器底部的低位液位计12出现无液信号时，关闭载冷剂泵9，第六电动阀6、第七电动阀7、第八电动阀8、第四电动阀4和第一电动阀1，完成载冷剂排空；
[0051]
2)当需要向换热器10充注载冷剂时，关闭第五电动阀5，使载冷剂不能通过载冷剂进口16和载冷剂出口15进入换热器10，之后打开第二电动阀2、第三电动阀3、第八电动阀8、第七电动阀7和第六电动阀6，关闭第一电动阀1和第四电动阀4，运行载冷剂泵9，载冷剂泵9从载冷剂主管道13将载冷剂充注至换热器10，原换热器10内的氮气在充注过程中从氮气接入点14排出，当物理位置高于换热器顶部的高位液位计11出现有液信号时，关闭载冷剂泵9，关闭第二电动阀2、第三电动阀3、第八电动阀8、第七电动阀7和第六电动阀6，完成载冷剂充注。
[0052]
本发明所提供的换热器载冷剂充注与排空控制装置及控制方法可以使得高温载冷剂换热器和低温载冷剂换热器可布置在同一条温度调节风道中，同时可以在使用温度环境下将载冷剂充入换热器，而在非使用温度环境下将载冷剂排出换热器，降低换热器被腐蚀及载冷剂泄露的风险；此外，无需增加额外的风道、风机及载冷剂管道等，降低了高低温环境实验室设备投入成本，节省了设备布置空间；最后，在高低温环境实验室调温时，只需在不同温度段切换所使用的换热器，无需进行风道切换，简化了温度控制程序。
[0053]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。