一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統技術方案

本發明專利技術公開了一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統，包括制冷單元、循環流體單元和廠務水單元；制冷單元包括依次相連的壓縮機、冷凝器、第一電子膨脹閥、第一蒸發器和氣液分離器；所述第一電子膨脹閥和第一蒸發器并聯有第三電子膨脹閥組成的支路；循環流體單元包括主回路和控溫回路；廠務水單元包括第二電子膨脹閥和第二蒸發器。本發明專利技術精密溫控熱交換系統中的循環流體系統將循環流體分為主回路和控溫回路，通過對制冷單元各個電子膨脹閥的開關比例調節，控制控溫回路循環流體的溫度，控溫回路循環流體與主回路循環流體在混合水箱中混合，控制循環流體的溫度，最終實現對循環流體的精密控溫。

A high flow and small temperature difference precision temperature control heat exchange system

【技術實現步驟摘要】
一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統
本專利技術涉及一種精密溫控熱交換系統，具體涉及一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統。
技術介紹
在一些生產設備和工藝要求中，存在大流量小溫差精密控溫的需求，溫度控制作為關鍵因素，溫度的微小變化就會對產品的質量造成嚴重影響。然而，現有的大流量小溫差精密溫控系統大都基于傳統制冷系統設計，循環流體系統直接與制冷系統換熱。在設計過程中，為滿足循環流體在蒸發器中的壓降需求，其蒸發器的換熱面積普遍較大，在同樣制冷量的需求下，溫控系統的體積龐大，成本高。另外，由于換熱面積增大，制冷系統在蒸發器中回油困難，同時，在運行高溫工況時，存在制冷系統的回氣過熱度大，回氣溫度高的現象，對制冷系統造成不利影響。
技術實現思路
專利技術目的：為了克服現有技術中存在的不足，提供一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統，滿足對大流量小冷量循環流體精密控溫的要求。技術方案：為實現上述目的，本專利技術提供一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統，包括制冷單元、循環流體單元和廠務水單元；所述制冷單元包括依次相連的壓縮機、冷凝器、第一電子膨脹閥、第一蒸發器和氣液分離器；所述第一電子膨脹閥和第一蒸發器并聯有第三電子膨脹閥組成的支路；所述循環流體單元包括主回路和控溫回路，所述主回路上設置有混合水箱、設置在混合水箱上的電加熱和設置在混合水箱出口側的溫度傳感器，所述主回路和控溫回路在混合水箱進口側并聯，所述控溫回路連接著第一蒸發器且設置有比例調節閥；所述廠務水單元包括第二電子膨脹閥和第二蒸發器，所述第一電子膨脹閥和第一蒸發器并聯有第二電子膨脹閥和第二蒸發器組成的支路，所述第二蒸發器和冷凝器串聯。進一步的，所述冷凝器和第一電子膨脹閥之間依次連接有干燥過濾器和視液鏡。進一步的，所述主回路上還設置有水泵，所述水泵位于混合水箱和溫度傳感器之間。進一步的，所述壓縮機為變轉速壓縮機。進一步的，所述水泵為變轉速水泵進一步的，比例調節閥的開關比例是可調節的，所述比例調節閥的開關比例設有下限值，這樣便保證了制冷單元的正常運行。有益效果：本專利技術與現有技術相比，具備如下優點：1、本專利技術精密溫控熱交換系統中的循環流體分為主回路和控溫回路，通過對制冷單元各個電子膨脹閥的開關比例調節，控制控溫回路循環流體的溫度，控溫回路循環流體與主回路循環流體在混合水箱中混合，控制循環流體的溫度，最終實現循環流體的精密控溫。2、本專利技術中的精密溫控熱交換系統只有部分循環流體與制冷系統換熱，換熱器體積小，成本低，并且易實現精密控溫。附圖說明圖1為本專利技術系統的結構連接示意圖。其中：1-變轉速壓縮機；2-冷凝器；3-干燥過濾器；4-視液鏡；5-第一電子膨脹閥；6-第一蒸發器；7-第二電子膨脹閥；8-第二蒸發器；9-第三電子膨脹閥；10-氣液分離器；11-比例調節閥；12-混合水箱；13-電加熱；14-變轉速水泵；15-溫度傳感器。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本專利技術。如圖1所示，本專利技術提供一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統，包括制冷單元、循環流體單元和廠務水單元。制冷單元包括依次串聯的變轉速壓縮機1、冷凝器2、干燥過濾器3、視液鏡4、第一電子膨脹閥5、第一蒸發器6和氣液分離器10，第一蒸發器6包括循環流體進口、循環流體出口、制冷劑進口、制冷劑出口，第一電子膨脹閥5和第一蒸發器6并聯有第三電子膨脹閥9組成的支路；循環流體單元包括主回路和控溫回路，主回路上設置有混合水箱12、設置在混合水箱12上的電加熱13、設置在混合水箱12出口側的溫度傳感器15以及位于混合水箱12和溫度傳感器15之間的變轉速水泵14；主回路和控溫回路在混合水箱12進口側并聯，第一蒸發器6設置在控溫回路上，控溫回路分別連接著第一蒸發器6的循環流體進口和循環流體出口，控溫回路上還設置有比例調節閥11，比例調節閥11位于第一蒸發器6的循環流體出口側；廠務水單元包括第二電子膨脹閥7和第二蒸發器8，制冷單元的第一電子膨脹閥5和第一蒸發器6并聯有第二電子膨脹閥7和第二蒸發器8組成的支路，第二蒸發器8和冷凝器2串聯。本實施例中的第一電子膨脹閥5、第二電子膨脹閥7、第三電子膨脹閥9均包括相互獨立的電子膨脹閥單元，電子膨脹閥的開關比例是可控的；比例調節閥11的開關比例是可調節的，并且比例調節閥11的開關比例設有下限值，這樣保證了制冷單元的正常運行。本實施例中利用上述系統對主回路當中的循環流體進行精密控溫，其具體過程為：主回路當中的循環流體進入到混合水箱12中，同時還有部分循環流體在制冷單元的降溫處理后，經過控溫回路也一起進入到混合水箱12中，主回路當中的循環流體和控溫回路當中的循環流體在混合水箱12中混合，經過電加熱13的控溫后，最后在變轉速水泵14的作用下流出，溫度傳感器15檢測到流出的循環流體的溫度，根據實際的控溫要求，調整各個電子膨脹閥的開關比例以及比例調節閥11的開關比例，針對性的調整控溫回路中循環流體的溫度和流量，從而實現對于最后流出的循環流體的精密控溫。本實施例中制冷單元對于循環流體的降溫原理和過程為：變轉速壓縮機1排出高溫高壓的制冷劑，進入冷凝器2，在冷凝器2中與廠務水換熱，將制冷劑冷凝為高壓液體，冷凝器2出來的液體依次經過干燥過濾器3、視液鏡4、第一電子膨脹閥5，經過第一電子膨脹閥5節流降壓后的制冷劑，進入第一蒸發器6，制冷劑在第一蒸發器6中與控溫回路的循環流體換熱蒸發，控溫回路的循環流體實現降溫，同時蒸發后的氣態制冷劑經過氣液分離器10分離后回到變轉速壓縮機1，完成循環。當溫度傳感器15監測的循環流體溫度為高溫時，第三電子膨脹閥9打開。本實施例中廠務水依次流過冷凝器2、第二蒸發器8。在冷凝器2中，廠務水與變轉速壓縮機1排出的高溫高壓制冷劑換熱，將制冷劑氣體冷凝為高壓液體。在第二蒸發器8中，廠務水與經過第二電子膨脹閥7節流降壓后的制冷劑換熱，將控溫回路所需多余的制冷量釋放到廠務水中，保證控溫回路制冷量與實際需求匹配的同時，降低廠務水的能耗。第一電子膨脹閥5和第二電子膨脹閥7基于溫度傳感器15監測的循環流體溫度控制開關比例，從而調節控溫回路循環流體的溫度，進而調節循環流體最終的出水溫度。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統，其特征在于：包括制冷單元、循環流體單元和廠務水單元；/n所述制冷單元包括依次相連的壓縮機、冷凝器、第一電子膨脹閥、第一蒸發器和氣液分離器；所述第一電子膨脹閥和第一蒸發器并聯有第三電子膨脹閥組成的支路；/n所述循環流體單元包括主回路和控溫回路，所述主回路上設置有混合水箱、設置在混合水箱上的電加熱和設置在混合水箱出口側的溫度傳感器，所述主回路和控溫回路在混合水箱進口側并聯，所述控溫回路連接著第一蒸發器且設置有比例調節閥；/n所述廠務水單元包括第二電子膨脹閥和第二蒸發器，所述第一電子膨脹閥和第一蒸發器并聯有第二電子膨脹閥和第二蒸發器組成的支路，所述第二蒸發器和冷凝器串聯。/n

【技術特征摘要】
1.一種大流量小溫差精密溫控熱交換系統，其特征在于：包括制冷單元、循環流體單元和廠務水單元；
所述制冷單元包括依次相連的壓縮機、冷凝器、第一電子膨脹閥、第一蒸發器和氣液分離器；所述第一電子膨脹閥和第一蒸發器并聯有第三電子膨脹閥組成的支路；
所述循環流體單元包括主回路和控溫回路，所述主回路上設置有混合水箱、設置在混合水箱上的電加熱和設置在混合水箱出口側的溫度傳感器，所述主回路和控溫回路在混合水箱進口側并聯，所述控溫回路連接著第一蒸發器且設置有比例調節閥；
所述廠務水單元包括第二電子膨脹閥和第二蒸發器，所述第一電子膨脹閥和第一蒸發器并聯有第二電子膨脹閥和第二蒸發器組成的支路，所述第二蒸發器和冷凝器串聯。


2.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：席海冬，金鑫，
申請(專利權)人：無錫溥匯機械科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32