[发明专利]环境试验装置制冷系统及其节能工况快速确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷系统技术领域，尤其涉及一种环境试验装置制冷系统节能工况快速确定方法。

背景技术

大部分环境试验装置中的制冷系统可以说是其核心组成部分，制冷系统的稳定运行与否直接决定了环境试验装置的可靠性，同时制冷系统的能耗也占了环境试验装置总负荷的很大部分，因此企业在设计生产过程或是新品研发过程中必须考虑制冷系统的设计科学性以及能耗的最小化原则。目前环境试验装置的制冷系统主要采用单级或二元复叠式制冷，企业在制冷系统设计过程中可能采用手工计算或是自身经验或是借助于诸如Solkane、REFLUENT或其它一些制冷系统工况设计等软件进行制冷系统工况设计，但是这样则存在设计效率低下、耗费时间长、极限条件限制、制冷剂种类限制和单一系统限制等缺点。因此需要寻求一种能够解决上述问题的制冷系统节能工况高效快速确定方法。

HYSYS是功能强大的过程模拟软件，由加拿大HYPROTECH公司研发，目前已被ASPEN公司收购，该软件用于过程与设备模拟、分析、设计、优化及开停车指导、动态仿真培训、设计先进控制系统等，广泛应用于石油开采、储运、天然气加工、石油化工、精细化工、制药、炼制等领域。HYSYS提供了一组功能强大的物性计算包，它的基础数据也是来源于世界富有盛名的物性数据系统，本发明基于HYSYS可以开发更多的制冷系统以及快速确定制冷系统工况参数，检验新研发制冷系统工况参数的合理性，优化系统方案，节省能耗，本发明对于企业制冷系统工况快速确定以及设备选型有着重要的指导意义。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于HYSYS仿真分析软件进行工艺流程特殊设计的环境试验装置制冷系统节能工况快速确定方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种环境试验装置制冷系统，包括有高温级和低温级，所述的高温级包括有压缩机一，所述的压缩机一的排气管连接一冷凝器的进口，冷凝器的出口连接回热器一的第一管道的进口，第一管道的出口连接膨胀阀一的进口，膨胀阀一的出口连接冷凝蒸发器的第一管道的入口，第一管道的出口连接所述的回热器一的第二管道的入口，第二管道的出口连接所述的压缩机一的吸气管，所述的冷凝器上有冷却水进口和冷却水出口；所述的低温级包括有压缩机二，所述的压缩机二的排气管连接预冷器的进口，预冷器的出口连接所述的冷凝蒸发器的第二管道的进口，第二管道的出口连接回热器二的第一管道的进口，第一管道的出口连接膨胀阀二的进口，膨胀阀二的出口连接蒸发器的进口，所述的蒸发器的出口连接所述的回热器二的第二管道的进口，第二管道的出口连接所述的压缩机二的吸气管，所述的预冷器上设有冷却水进出口，所述的蒸发器上设有循环空气进出口。

所述的冷凝器的冷凝介质为蒸馏水或自来水；高温级的制冷剂为R22、R502、R404A或R410A；所述的低温级的制冷剂为R13、R23或R170。

一种环境试验装置制冷系统节能工况快速确定方法，包括以下步骤：1、基于HYSYS仿真分析软件，根据制冷剂性质选择合适的物性方法以及参数输出形式；2、进行制冷系统工艺流程特殊设计；3、输入关键点工况参数，进行动态运算，快速获取工况设计参数；4、定义条件范围，优化目标技术参数，体现节能效果。

所述的步骤1分为以下步骤：

1.1分析制冷系统可能涉及的全部组分，确定所有组分的简单称号或化学结构名称；

1.2分析各组分性质，确定制冷系统组分适宜的物性方法；

1.3根据用户使用习惯，修改变量单位以及参数输出布局形式。

所述步骤1.3还包括有根据需要显示的变量种类，通过Show Table控件添加到流程中。

所述的步骤2分为以下步骤：

2．1通过Object Palette控件添加各操作单元；

2．2通过Size Mode控件对添加的各操作单元显示尺寸进行调整；

2．3通过Attach Mode控件对添加的各操作单元进行流程连接。

所述的步骤2.1分为以下步骤：

2.1.1添加操作单元同时增加了流程中的回热器一和回热器二操作单元；

2.1.2冷凝器和预冷器操作单元采用具有进出冷却水参数输出的冷凝器；

2.1.3蒸发器操作单元采用两股物流换热器的方式代替仅具有负荷形式；

2.1.4通过添加Adjust控件，获取目标技术参数；

2.1.5通过Attach Mode控件对添加的各操作单元进行流程连接。

所述步骤2.1.4分为以下步骤：