[发明专利]具有双功能备份的制冷系统及备份方法

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种制冷领域，具体涉及一种具有双功能备份的制冷系统。

背景技术

随着近年来制冷产品控制技术的快速发展，精确控制技术上已不再是瓶颈，但随着控制器件和控制逻辑的不断升级，其任务可靠性越来越受到重视，特别在一些关键的温度保障区域，需要有高可靠的制冷产品来运行。例如，一些大功率雷达、激光装备为完成某项重要任务，要求配套制冷产品在执行任务期间的可靠性指标很高，不允许出现差错，而不采取相应措施的产品往往无法满足要求。有时不得以采用整套产品的备份来保障不出问题，但也会经常受到空间、成本和控制的限制，而难以解决。

在蒸汽压缩制冷循环中除压缩机自身故障外，常见故障还发生在：膨胀阀、电磁阀、旁通阀和干燥过滤器等制冷配件上，若这些配件发生故障，制冷系统只能停止使用，并将丧失制冷功能。以往设计常会对某个配件进行并联或另有旁通使用，例如过滤器的更换，而相对模块化的串并联组合备份系统或支路运用不多。另外，一般空调或冷液中的膨胀阀、热气旁通阀往往是不同形式、不同规格的，通常不考虑统型。那么如何满足制冷产品在空间、成本受限的条件下，实现在线备份、切换、隔离和维修，减少品种数，提高执行任务期间的可靠性，近年来也得到广泛关注。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种双功能备份的制冷系统，有效的提高机组的可靠性，具有设计简单，隔离和维修方便等特点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种双功能备份的制冷系统，包括蒸汽压缩制冷循环、热气旁通控制支路、第一备份支路、第二备份支路，所述热气旁通控制支路设置于压缩机与蒸发器之间，所述第一备份支路设置于储液器与蒸发器之间，所述第二备份支路设置于压缩机与第三电子控制阀之间。

所述蒸汽压缩制冷循环包括顺次连接压缩机、冷凝器、储液器、第一干燥过滤器、蒸发器、气液分离器；所述压缩机的输出口通过单向阀与冷凝器输入口连接；所述冷凝器输出口通过第一截止阀与第一干燥过滤器输入口连接；第一干燥过滤器输出口与蒸发器的输入口连接，中间依次设置第一视镜、第一电子控制阀、第二截止阀；所述蒸发器的输出口与气液分离器的输入口连接；所述气液分离器的输出口与压缩机的输入口连接，构成制冷回路。

所述热气旁通控制支路包括顺次连接第三截止阀、第二电子控制阀、第三截止阀；所述第三截止阀的输入口与压缩机的输出口连接；所述第三截止阀的输出口与第二电子控制阀的输入口连接；所述第二电子控制阀的输出口与第三截止阀的输入口连接；所述第三截止阀的输出口与蒸发器的输入口连接。

所述第一备份支路包括顺次连接第四截止阀、第一电磁阀、第二干燥过滤器、第二视镜、第三电子控制阀、第五截止阀；所述第四截止阀的输入口与储液器的输出口连接；所述第四截止阀的输出口与第一电磁阀的输入口连接；所述第一电磁阀的输出口与第二干燥过滤器的输入口连接；所述第二干燥过滤器的输出口与第三电子控制阀输入口连接，中间设置有第二视镜；所述第三电子控制阀输出口与第五截止阀的输入口连接；所述第五截止阀的输出口与蒸发器连接。

所述第二备份支路包括顺次连接第六截止阀、第二电磁阀、第三电子控制阀、第五截止阀；所述第六截止阀的输入口与压缩机的输出口连接；所述第六截止阀的输出口与第二电磁阀的输入口连接；所述第二电磁阀的输出口与第三电子控制阀输入口连接；第三电子控制阀输出口与第五截止阀的输入口连接；所述第五截止阀的输出口与蒸发器连接。

所述第二备份支路与第一备份支路共用第三电子控制阀、第五截止阀。

所述蒸发器是翅片式换热器、板式换热器中的一种。

所述的截止阀为手动截止阀，正常处于常开状态。

所述电磁阀为常状态。

本发明为了实现机组尽量减少零部件的品种，选用电子控制阀，可以替代电子膨胀阀，也可替代热气旁通阀，并且在工作时电子控制阀可以实现完全关闭。电子控制阀的开度一般由步进电机驱动阀芯移动，实现制冷剂流量的精确控制。

本发明的备份方法，包括以下步骤：

（1）关闭蒸汽压缩制冷循环，打开第一备份支路；

当蒸汽压缩制冷循环中储液器输出口与蒸发器输入口之间设置的电子控制阀、干燥过滤器、视镜显示等出现故障时，通过关闭蒸汽压缩制冷循环中的截止阀，实现蒸汽压缩制冷循环中从储液器出口至蒸发器进口之间的备份，即干燥、过滤、观测、节流降压等备份。此时，电子控制阀当作电子膨胀阀来使用和控制。

（2）关闭热气旁通控制支路，打开第二备份支路；