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一種核級直接蒸發組合式空氣處理機組及其控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510533825.4

申請日:

2015.08.27

公開號:

CN105066494A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F25B 5/02申請日:20150827|||公開
IPC分類號: F25B5/02; F25B6/02; F25B49/02; F25B41/04; F25B31/00; F25B43/02; F25B43/00 主分類號: F25B5/02
申請人: 廣東申菱環境系統股份有限公司
發明人: 潘展華; 張景衛; 黎健伯; 邱育群; 王淑婉; 朱鋁才; 李曉明
地址: 528313廣東省佛山市順德區陳村鎮機械裝備園興隆十路8號
優先權:
專利代理機構: 深圳市君勝知識產權代理事務所44268 代理人: 王永文; 劉文求
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510533825.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.22|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種核級直接蒸發組合式空氣處理機組及其控制方法,機組通過在外置油分離器出口端采用伺服主閥對壓縮機兩端壓差進行控制和采用蒸發器強制回油控制相結合的方式,實現了對機組整個制冷系統的回油進行有效控制,機組能夠利用制冷系統本身的壓差保證壓縮機回油以及保證蒸發器回油,從而保證機組全年能夠持續運行,確保核電機組凈化調節空氣的供應,其可靠性高,制冷效率高,使核電機組運行更為安全穩定。

權利要求書

1.一種核級直接蒸發組合式空氣處理機組,包括用于將低溫低壓氣態冷媒壓縮為高溫高壓氣態冷媒的壓縮機、用于通過與外界熱交換將所述壓縮機排出的高溫高壓氣態冷媒降溫成為低溫高壓液態的冷凝器、用于使低溫低壓液態冷媒吸熱汽化為低溫低壓的氣態冷媒的蒸發器和控制系統,所述冷凝器入口端與壓縮機的出口端連接,冷凝器的出口端與蒸發器的入口端連接,蒸發器的出口端與所述壓縮機的入口端相連,壓縮機與壓縮機電機通過聯軸器安裝固定在一起,冷凝器處設置有用于加速冷凝器散熱的軸流風機,所述蒸發器出風口處設置有離心風機,離心風機與電機連接,其特征在于,所述蒸發器出風口處還設置出風溫度傳感器,壓縮機處設置有用于檢測壓縮機滑閥位置的滑閥位移傳感器;所述壓縮機出口端與所述冷凝器的入口端之間設有用于快速建立壓差的伺服主閥,導閥安裝在伺服主閥上,導閥上的測壓毛細管連接在壓縮機的入口端;所述伺服主閥的入口端與所述壓縮機出口端之間還設有外置油分離器,所述外置油分離器的入口端與所述壓縮機的出口端相連,所述外置油分離器的出口端與所述伺服主閥的入口端相連,所述外置油分離器還設有回油端,所述外置油分離器的回油端與所述壓縮機入口端連接;所述壓縮機入口端與出口端之間連接有用于控制所述壓縮機兩端壓差的第一油壓差控制器,壓縮機出口端與壓縮機排氣側的高壓檢測口之間連接有用于控制壓縮機內置油過濾器壓差的第二油壓差控制器;所述壓縮機電機、軸流風機、離心風機的電機、第一油壓差控制器、第二油壓差控制器、出風溫度傳感器和滑閥位移傳感器都與控制系統連接。2.根據權利要求1所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其特征在于,所述外置油分離器的回油端與所述壓縮機入口端通過第四電磁閥相連,第四電磁閥與壓縮機入口端之間還設有單向閥,外置油分離器的回油端與第四電磁閥之間設有篩網過濾器,所述第四電磁閥與控制系統連接。3.根據權利要求2所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其特征在于,所述蒸發器設置2個,包括第一蒸發器和第二蒸發器,第一蒸發器和第二蒸發器之間并聯連接;所述冷凝器設置4個,包括第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器,所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器之間并聯連接;第一蒸發器和第二蒸發器的入口端與第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器的出口端連接,第一蒸發器和第二蒸發器的出口端與所述壓縮機的入口端相連,第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器的入口端與壓縮機的出口端連接;所述壓縮機的入口端和第一蒸發器和第二蒸發器的出口端之間連接有氣液分離器,第一蒸發器和第二蒸發器的入口端和第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器的出口端之間連接有貯液器,貯液器與第一蒸發器和第二蒸發器的入口端之間連接有干燥過濾器。4.根據權利要求3所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其特征在于,所述干燥過濾器的出口端與第一電磁閥入口端相連,第一電磁閥的出口端與第二電磁閥的入口端連接,第一電磁閥的出口端還與第三電磁閥的入口端連接;第二電磁閥的出口端與第一膨脹閥入口端連接,第一膨脹閥出口端與第一分液器入口端相連,第一分液器出口端與第一蒸發器進口端相連;第三電磁閥的出口端與第二膨脹閥入口端連接,第二膨脹閥出口端與第二分液器入口端相連,第二分液器出口端與第二蒸發器進口端相連。5.根據權利要求4所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其特征在于,所述伺服主閥的出口端與冷凝器的入口端之間還設有用于維修用的第一球閥;所述氣液分離器入口端與所述第一蒸發器的出口端之間設有用于維修的第四球閥;所述氣液分離器入口端與所述第二蒸發器的出口端之間設有用于維修的第六球閥;所述第一電磁閥的出口端與第二電磁閥和第三電磁閥的入口端之間連接有第二球閥;所述第二電磁閥的出口端與第一膨脹閥入口端之間連接有第三球閥;第三電磁閥的出口端與第二膨脹閥入口端之間設置有第五球閥;伺服主閥的出口端還與第七球閥的入口端連接,第七球閥的入口端還與第一球閥的入口端連接,第七球閥的出口端與第五電磁閥的入口端連接,第七球閥的出口端還與第六電磁閥的入口端連接;第五電磁閥的出口端與第八球閥的入口端連接,第八球閥的出口端與第一膨脹閥的出口端連接,第八球閥的出口端還與第一分液器的入口端連接;第六電磁閥的出口端與第九球閥的入口端連接,第九球閥的出口端與第二膨脹閥的出口端連接,第九球閥的出口端還與第二分液器的入口端連接。6.根據權利要求5所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其特征在于,所述貯液器出口端與所述干燥過濾器入口端之間還設有用于控制軸流風機分組運行的第一冷凝壓力控制器與第二冷凝壓力控制器,所述第一冷凝壓力控制器與第二冷凝壓力控制器都和控制系統連接,第一軸流風機及其電機、第二軸流風機及其電機、第三軸流風機及其電機、第四軸流風機及其電機、第五軸流風機及其電機、第六軸流風機及其電機、第七軸流風機及其電機和第八軸流風機及其電機都與控制系統連接,第一冷凝壓力控制器通過控制系統控制第一軸流風機及其電機、第二軸流風機及其電機、第五軸流風機及其電機和第六軸流風機及其電機的開停,第二冷凝壓力控制器通過控制系統控制第三軸流風機及其電機、第四軸流風機及其電機、第七軸流風機及其電機和第八軸流風機及其電機的開停。7.根據權利要求6所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其特征在于,所述核級直接蒸發組合式空氣處理機組包括設置在室外的室外結構和設置在室內的室內結構,室外結構包括壓縮機、壓縮機電機、聯軸器、外置油分離器、伺服主閥、第一球閥、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、第四冷凝器、貯液器、干燥過濾器、第一電磁閥、第四電磁閥、第二球閥、第七球閥、氣液分離器、篩網過濾器、單向閥、導閥、第一油壓差控制器、第二油壓差控制器、第一冷凝壓力控制器、第二冷凝壓力控制器、第一軸流風機及其電機、第二軸流風機及其電機、第三軸流風機及其電機、第四軸流風機及其電機、第五軸流風機及其電機、第六軸流風機及其電機、第七軸流風機及其電機、第八軸流風機及其電機、啟動柜、儀控柜;室內結構包第二電磁閥、第三電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥、第三球閥、第四球閥、第五球閥、第六球閥、第八球閥、第九球閥、第一膨脹閥、第二膨脹閥、第一分液器、第二分液器、第一蒸發器、第二蒸發器、離心風機及其電機、初效過濾器、中效過濾器、蒸汽盤管、擋水板、出風溫度傳感器。8.根據權利要求7所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其特征在于,所述壓縮機為開啟式壓縮機,壓縮機電機為1E級、K3類核級電機;所述第一蒸發器和第二蒸發器為銅管套片式蒸發器;所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器為銅管套片式冷凝器;所述第一膨脹閥和第二膨脹閥為熱力膨脹閥;所述離心風機為核級離心風機,離心風機電機為1E級、K3類核級電機;所述第一軸流風機、第二軸流風機、第三軸流風機、第四軸流風機、第五軸流風機、第六軸流風機、第七軸流風機和第八軸流風機為核級軸流風機,軸流風機電機為1E、K3類級核級電機;所述外置油分離器為核級外置油分離器;所述貯液器為核級貯液器;所述氣液分離器為核級氣液分離器。9.根據權利要求8所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其特征在于,所述控制系統包括啟動柜和儀控柜,所述啟動柜為1E級、K3類核級啟動柜;所述核級直接蒸發組合式空氣處理機組為核安全3級。10.一種如權利要求1-9任意一項所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組的控制方法,其特征在于,具體包括以下步驟:步驟S110:核級直接蒸發組合式空氣處理機組通電后,設定離心風機與壓縮機的啟動時間差為t1,壓縮機啟動后第一油壓差控制器與第二油壓差控制器的屏蔽時間段為t2,伺服主閥壓力設定值為f1,第一冷凝壓力控制器壓力設定值為f2,第二冷凝壓力控制器壓力設定值為f3,出風溫度傳感器溫度設定值為C1;步驟S120:控制系統根據輸入指令啟動機組,離心風機及其電機首先啟動,壓縮機在離心風機啟動t1時間后延遲啟動,第一電磁閥、第二電磁閥/第三電磁閥、第四電磁閥在壓縮機啟動同時打開;第一油壓差控制器與第二油壓差控制器在壓縮機啟動t2段內處于屏蔽狀態,t2后,第一油壓差控制器與第二油壓差控制器處于工作狀態;步驟S130:當壓縮機出口端壓力與入口壓力差達到伺服主閥壓力設定值為f1時,第一油壓差控制器自動關閉,冷媒通過伺服主閥進入冷凝器;步驟S140:控制系統根據管路中液體壓力是否達到第一冷凝壓力控制器壓力設定值為f2來控制第一軸流風機及其電機、第二軸流風機及其電機、第五軸流風機及其電機、第六軸流風機及其電機的啟或停;控制系統根據管路中液體壓力是否達到第二冷凝壓力控制器壓力設定值為f3來控制第三軸流風機及其電機、第四軸流風機及其電機、第七軸流風機及其電機、第八軸流風機及其電機的啟或停;步驟S150:控制系統根據出風溫度傳感器實時檢測的出風溫度是否達到出風溫度傳感器溫度設定值為C1來控制第三電磁閥/第二電磁閥的開關;步驟S160:控制系統根據滑閥位移傳感器的位置和第二電磁閥的開關狀態控制第五電磁閥開關;控制系統根據滑閥位移傳感器的位置和第三電磁閥的開關狀態控制第六電磁閥開關。

說明書

一種核級直接蒸發組合式空氣處理機組及其控制方法

技術領域

本發明涉及人工制冷技術領域領域,尤其涉及的是一種核級直接蒸發組合式空氣處理機組及其控制方法。

背景技術

目前核電站用核級直接蒸發組合式空氣處理機組制冷系統多采用油泵回油以保證制冷循環系統的正常回油,而油泵控制系統的增加,增加了整臺機組電氣系統的設計復雜程度,提高了整臺機組的故障率;核級直接蒸發組合式空氣處理機組多為核電廠空調系統核心設備之一,機組要求全年運行,而在運行過程中,油泵會因頻繁開停而出現故障,從而導致整臺空氣處理機組停機,嚴重影響核電廠內的設備正常運行;而且油泵因頻繁開停而出現故障也會導致空調系統超低負荷運行蒸發器的回油問題,不能滿足使用要求。

因此,現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核級直接蒸發組合式空氣處理機組及其控制方法,旨在解決現有的核電站用核級直接蒸發組合式空氣處理機組制冷系統采用的油泵因頻繁開停而出現故障,導致整臺空氣處理機組停機和空調系統超低負荷運行蒸發器回油的問題。

本發明的技術方案如下:

一種核級直接蒸發組合式空氣處理機組,包括用于將低溫低壓氣態冷媒壓縮為高溫高壓氣態冷媒的壓縮機、用于通過與外界熱交換將所述壓縮機排出的高溫高壓氣態冷媒降溫成為低溫高壓液態的冷凝器、用于使低溫低壓液態冷媒吸熱汽化為低溫低壓的氣態冷媒的蒸發器和控制系統,所述冷凝器入口端與壓縮機的出口端連接,冷凝器的出口端與蒸發器的入口端連接,蒸發器的出口端與所述壓縮機的入口端相連,壓縮機與壓縮機電機通過聯軸器安裝固定在一起,冷凝器處設置有用于加速冷凝器散熱的軸流風機,所述蒸發器出風口處設置有離心風機,離心風機與電機連接,其中,所述蒸發器出風口處還設置出風溫度傳感器,壓縮機處設置有用于檢測壓縮機滑閥位置的滑閥位移傳感器;所述壓縮機出口端與所述冷凝器的入口端之間設有用于快速建立壓差的伺服主閥,導閥安裝在伺服主閥上,導閥上的測壓毛細管連接在壓縮機的入口端;所述伺服主閥的入口端與所述壓縮機出口端之間還設有外置油分離器,所述外置油分離器的入口端與所述壓縮機的出口端相連,所述外置油分離器的出口端與所述伺服主閥的入口端相連,所述外置油分離器還設有回油端,所述外置油分離器的回油端與所述壓縮機入口端連接;所述壓縮機入口端與出口端之間連接有用于控制所述壓縮機兩端壓差的第一油壓差控制器,壓縮機出口端與壓縮機排氣側的高壓檢測口之間連接有用于控制壓縮機內置油過濾器壓差的第二油壓差控制器;所述壓縮機電機、軸流風機、離心風機的電機、第一油壓差控制器、第二油壓差控制器、出風溫度傳感器和滑閥位移傳感器都與控制系統連接。

所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其中,所述外置油分離器的回油端與所述壓縮機入口端通過第四電磁閥相連,第四電磁閥與壓縮機入口端之間還設有單向閥,外置油分離器的回油端與第四電磁閥之間設有篩網過濾器,所述第四電磁閥與控制系統連接。

所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其中,所述蒸發器設置2個,包括第一蒸發器和第二蒸發器,第一蒸發器和第二蒸發器之間并聯連接;所述冷凝器設置4個,包括第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器,所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器之間并聯連接;第一蒸發器和第二蒸發器的入口端與第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器的出口端連接,第一蒸發器和第二蒸發器的出口端與所述壓縮機的入口端相連,第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器的入口端與壓縮機的出口端連接;所述壓縮機的入口端和第一蒸發器和第二蒸發器的出口端之間連接有氣液分離器,第一蒸發器和第二蒸發器的入口端和第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器的出口端之間連接有貯液器,貯液器與第一蒸發器和第二蒸發器的入口端之間連接有干燥過濾器。

所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其中,所述干燥過濾器的出口端與第一電磁閥入口端相連,第一電磁閥的出口端與第二電磁閥的入口端連接,第一電磁閥的出口端還與第三電磁閥的入口端連接;第二電磁閥的出口端與第一膨脹閥入口端連接,第一膨脹閥出口端與第一分液器入口端相連,第一分液器出口端與第一蒸發器進口端相連;第三電磁閥的出口端與第二膨脹閥入口端連接,第二膨脹閥出口端與第二分液器入口端相連,第二分液器出口端與第二蒸發器進口端相連。

所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其中,所述伺服主閥的出口端與冷凝器的入口端之間還設有用于維修用的第一球閥;所述氣液分離器入口端與所述第一蒸發器的出口端之間設有用于維修的第四球閥;所述氣液分離器入口端與所述第二蒸發器的出口端之間設有用于維修的第六球閥;所述第一電磁閥的出口端與第二電磁閥和第三電磁閥的入口端之間連接有第二球閥;所述第二電磁閥的出口端與第一膨脹閥入口端之間連接有第三球閥;第三電磁閥的出口端與第二膨脹閥入口端之間設置有第五球閥;伺服主閥的出口端還與第七球閥的入口端連接,第七球閥的入口端還與第一球閥的入口端連接,第七球閥的出口端與第五電磁閥的入口端連接,第七球閥的出口端還與第六電磁閥的入口端連接;第五電磁閥的出口端與第八球閥的入口端連接,第八球閥的出口端與第一膨脹閥的出口端連接,第八球閥的出口端還與第一分液器的入口端連接;第六電磁閥的出口端與第九球閥的入口端連接,第九球閥的出口端與第二膨脹閥的出口端連接,第九球閥的出口端還與第二分液器的入口端連接。

所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其中,所述貯液器出口端與所述干燥過濾器入口端之間還設有用于控制軸流風機分組運行的第一冷凝壓力控制器與第二冷凝壓力控制器,所述第一冷凝壓力控制器與第二冷凝壓力控制器都和控制系統連接,第一軸流風機及其電機、第二軸流風機及其電機、第三軸流風機及其電機、第四軸流風機及其電機、第五軸流風機及其電機、第六軸流風機及其電機、第七軸流風機及其電機和第八軸流風機及其電機都與控制系統連接,第一冷凝壓力控制器通過控制系統控制第一軸流風機及其電機、第二軸流風機及其電機、第五軸流風機及其電機和第六軸流風機及其電機的開停,第二冷凝壓力控制器通過控制系統控制第三軸流風機及其電機、第四軸流風機及其電機、第七軸流風機及其電機和第八軸流風機及其電機的開停。

所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其中,所述核級直接蒸發組合式空氣處理機組包括設置在室外的室外結構和設置在室內的室內結構,室外結構包括壓縮機、壓縮機電機、聯軸器、外置油分離器、伺服主閥、第一球閥、第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器、第四冷凝器、貯液器、干燥過濾器、第一電磁閥、第四電磁閥、第二球閥、第七球閥、氣液分離器、篩網過濾器、單向閥、導閥、第一油壓差控制器、第二油壓差控制器、第一冷凝壓力控制器、第二冷凝壓力控制器、第一軸流風機及其電機、第二軸流風機及其電機、第三軸流風機及其電機、第四軸流風機及其電機、第五軸流風機及其電機、第六軸流風機及其電機、第七軸流風機及其電機、第八軸流風機及其電機、啟動柜、儀控柜;室內結構包括第二電磁閥、第三電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥、第三球閥、第四球閥、第五球閥、第六球閥、第八球閥、第九球閥、第一膨脹閥、第二膨脹閥、第一分液器、第二分液器、第一蒸發器、第二蒸發器、離心風機及其電機、初效過濾器、中效過濾器、蒸汽盤管、擋水板、出風溫度傳感器。

所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其中,所述壓縮機為開啟式壓縮機,壓縮機電機為1E級、K3類核級電機;所述第一蒸發器和第二蒸發器為銅管套片式蒸發器;所述第一冷凝器、第二冷凝器、第三冷凝器和第四冷凝器為銅管套片式冷凝器;所述第一膨脹閥和第二膨脹閥為熱力膨脹閥;所述離心風機為核級離心風機,離心風機電機為1E級、K3類核級電機;所述第一軸流風機、第二軸流風機、第三軸流風機、第四軸流風機、第五軸流風機、第六軸流風機、第七軸流風機和第八軸流風機為核級軸流風機,軸流風機電機為1E、K3類級核級電機;所述外置油分離器為核級外置油分離器;所述貯液器為核級貯液器;所述氣液分離器為核級氣液分離器。

所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組,其中,所述控制系統包括啟動柜和儀控柜,所述啟動柜為1E級、K3類核級啟動柜;所述核級直接蒸發組合式空氣處理機組為核安全3級。

一種如上述任意一項所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組的控制方法,其中,具體包括以下步驟:

步驟S110:核級直接蒸發組合式空氣處理機組通電后,設定離心風機與壓縮機的啟動時間差為t1,壓縮機啟動后第一油壓差控制器與第二油壓差控制器的屏蔽時間段為t2,伺服主閥壓力設定值為f1,第一冷凝壓力控制器壓力設定值為f2,第二冷凝壓力控制器壓力設定值為f3,出風溫度傳感器溫度設定值為C1;

步驟S120:控制系統根據輸入指令啟動機組,離心風機及其電機首先啟動,壓縮機在離心風機啟動t1時間后延遲啟動,第一電磁閥、第二電磁閥/第三電磁閥、第四電磁閥在壓縮機啟動同時打開;第一油壓差控制器與第二油壓差控制器在壓縮機啟動t2段內處于屏蔽狀態,t2后,第一油壓差控制器與第二油壓差控制器處于工作狀態;

步驟S130:當壓縮機出口端壓力與入口壓力差達到伺服主閥壓力設定值為f1時,第一油壓差控制器自動關閉,冷媒通過伺服主閥進入冷凝器;

步驟S140:控制系統根據管路中液體壓力是否達到第一冷凝壓力控制器壓力設定值為f2來控制第一軸流風機及其電機、第二軸流風機及其電機、第五軸流風機及其電機、第六軸流風機及其電機的啟或停;控制系統根據管路中液體壓力是否達到第二冷凝壓力控制器壓力設定值為f3來控制第三軸流風機及其電機、第四軸流風機及其電機、第七軸流風機及其電機、第八軸流風機及其電機的啟或停;

步驟S150:控制系統根據出風溫度傳感器實時檢測的出風溫度是否達到出風溫度傳感器溫度設定值為C1來控制第三電磁閥/第二電磁閥的開關;

步驟S160:控制系統根據滑閥位移傳感器的位置和第二電磁閥的開關狀態控制第五電磁閥開關;控制系統根據滑閥位移傳感器的位置和第三電磁閥的開關狀態控制第六電磁閥開關。

本發明的有益效果:本發明通過提供一種核級直接蒸發組合式空氣處理機組及其控制方法,該機組通過在外置油分離器出口端采用伺服主閥對壓縮機兩端壓差進行控制和采用蒸發器強制回油控制相結合的方式,實現了對機組整個制冷系統的回油進行有效控制,機組能夠利用制冷系統本身的壓差保證壓縮機回油以及保證蒸發器回油,從而保證機組全年能夠持續運行,確保核電機組凈化調節空氣的供應,其可靠性高,制冷效率高,使核電機組運行更為安全穩定。

附圖說明

圖1是本發明中核級直接蒸發組合式空氣處理機組的結構示意圖。

圖2是本發明中核級直接蒸發組合式空氣處理機組室外結構的主視圖。

圖3是本發明中核級直接蒸發組合式空氣處理機組室外結構的左視圖。

圖4是本發明中核級直接蒸發組合式空氣處理機組室外結構的俯視圖。

圖5是本發明中核級直接蒸發組合式空氣處理機組室內結構的主視圖。

圖6是本發明中核級直接蒸發組合式空氣處理機組控制方法的步驟流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確,以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。

如圖1-5所示,本核級直接蒸發組合式空氣處理機組包括用于將低溫低壓氣態冷媒壓縮為高溫高壓氣態冷媒的壓縮機1、用于通過與外界熱交換將所述壓縮機1排出的高溫高壓氣態冷媒降溫成為低溫高壓液態的冷凝器、用于使低溫低壓液態冷媒吸熱汽化為低溫低壓的氣態冷媒的蒸發器和控制系統,所述冷凝器處設置有用于加速冷凝器散熱的軸流風機,所述蒸發器出風口處設置有離心風機57,離心風機57與電機56連接,蒸發器出風口處還設置出風溫度傳感器39,壓縮機1處設置有用于檢測壓縮機1滑閥位置的滑閥位移傳感器,所述冷凝器入口端與壓縮機1的出口端連接,冷凝器的出口端與蒸發器的入口端連接,蒸發器的出口端與所述壓縮機1的入口端相連,所述壓縮機1與壓縮機電機40通過聯軸器41安裝固定在一起;所述壓縮機1出口端與所述冷凝器的入口端之間設有用于快速建立壓差的伺服主閥3,導閥32安裝在伺服主閥3上,導閥32上的測壓毛細管連接在壓縮機1的入口端;所述伺服主閥3的入口端與所述壓縮機1出口端之間還設有外置油分離器2,所述外置油分離器2的入口端與所述壓縮機1的出口端相連,所述外置油分離器2的出口端與所述伺服主閥3的入口端相連,所述外置油分離器2還設有回油端,所述外置油分離器2的回油端與所述壓縮機1入口端連接;所述壓縮機1入口端與出口端之間連接有用于控制所述壓縮機1兩端壓差的第一油壓差控制器26,壓縮機1出口端與壓縮機1排氣側的高壓檢測口之間連接有用于控制壓縮機1內置油過濾器壓差的第二油壓差控制器27;所述壓縮機電機40、軸流風機、電機56、第一油壓差控制器26、第二油壓差控制器27、出風溫度傳感器39和滑閥位移傳感器都與控制系統連接。

具體地,為了便于控制外置油分離器2和壓縮機1之間的液體流向和保證機組運行順暢,所述外置油分離器2的回油端與所述壓縮機1入口端通過第四電磁閥28相連,第四電磁閥28與壓縮機1入口端之間還設有單向閥30,外置油分離器2的回油端與第四電磁閥28之間設有篩網過濾器29,所述第四電磁閥28與控制系統連接。

具體地,所述蒸發器設置2個或2個以上(本實施例中,所述蒸發器設置2個,多個蒸發器之間并聯連接),包括第一蒸發器17和第二蒸發器23,第一蒸發器17和第二蒸發器23之間并聯連接;所述冷凝器設置4個,包括第一冷凝器5、第二冷凝器6、第三冷凝器7和第四冷凝器8,所述第一冷凝器5、第二冷凝器6、第三冷凝器7和第四冷凝器8之間并聯連接;第一蒸發器17和第二蒸發器23的入口端與第一冷凝器5、第二冷凝器6、第三冷凝器7和第四冷凝器8的出口端連接,第一蒸發器17和第二蒸發器23的出口端與所述壓縮機1的入口端相連,第一冷凝器5、第二冷凝器6、第三冷凝器7和第四冷凝器8的入口端與壓縮機1的出口端連接;所述壓縮機1的入口端和第一蒸發器17和第二蒸發器23的出口端之間連接有氣液分離器25,第一蒸發器17和第二蒸發器23的入口端和第一冷凝器5、第二冷凝器6、第三冷凝器7和第四冷凝器8的出口端之間連接有貯液器9,貯液器9與第一蒸發器17和第二蒸發器23的入口端之間連接有干燥過濾器10。

具體地,為了便于控制機組中冷媒的流向,所述干燥過濾器10的出口端與第一電磁閥11入口端相連,第一電磁閥11的出口端與第二電磁閥13的入口端連接,第一電磁閥11的出口端還與第三電磁閥19的入口端連接;第二電磁閥13的出口端與第一膨脹閥15入口端連接,第一膨脹閥15出口端與第一分液器16入口端相連,第一分液器16出口端與第一蒸發器17進口端相連;第三電磁閥19的出口端與第二膨脹閥21入口端連接,第二膨脹閥21出口端與第二分液器22入口端相連,第二分液器22出口端與第二蒸發器23進口端相連。

為了便于維修,所述伺服主閥3的出口端與冷凝器的入口端之間還設有用于維修用的第一球閥4;所述氣液分離器25入口端與所述第一蒸發器17的出口端之間設有用于維修的第四球閥18;所述氣液分離器25入口端與所述第二蒸發器23的出口端之間設有用于維修的第六球閥24;所述第一電磁閥11的出口端與第二電磁閥13和第三電磁閥19的入口端之間連接有第二球閥12;所述第二電磁閥13的出口端與第一膨脹閥15入口端之間連接有第三球閥14;第三電磁閥19的出口端與第二膨脹閥21入口端之間設置有第五球閥20;伺服主閥3的出口端還與第七球閥31的入口端連接,第七球閥31的入口端還與第一球閥4的入口端連接,第七球閥31的出口端與第五電磁閥35的入口端連接,第七球閥31的出口端還與第六電磁閥37的入口端連接;第五電磁閥35的出口端與第八球閥36的入口端連接,第八球閥36的出口端與第一膨脹閥15的出口端連接,第八球閥36的出口端還與第一分液器16的入口端連接;第六電磁閥37的出口端與第九球閥38的入口端連接,第九球閥38的出口端與第二膨脹閥21的出口端連接,第九球閥38的出口端還與第二分液器22的入口端連接。

進一步地,所述貯液器9出口端與所述干燥過濾器10入口端之間還設有用于控制軸流風機分組運行的第一冷凝壓力控制器33與第二冷凝壓力控制器34,所述第一冷凝壓力控制器33與第二冷凝壓力控制器34和控制系統連接,第一軸流風機及其電機49、第二軸流風機及其電機42、第三軸流風機及其電機48、第四軸流風機及其電機43、第五軸流風機及其電機47、第六軸流風機及其電機44、第七軸流風機及其電機46和第八軸流風機及其電機45都與控制系統連接,第一冷凝壓力控制器33通過控制系統控制第一軸流風機及其電機49、第二軸流風機及其電機42、第五軸流風機及其電機47和第六軸流風機及其電機44的開停,第二冷凝壓力控制器34通過控制系統控制第三軸流風機及其電機48、第四軸流風機及其電機43、第七軸流風機及其電機46和第八軸流風機及其電機45的開停。

進一步地,本核級直接蒸發組合式空氣處理機組為核安全3級。

所述壓縮機1為開啟式壓縮機;所述壓縮機電機40為1E級、K3類核級電機。

所述第一蒸發器17和第二蒸發器23為銅管套片式蒸發器。

所述第一冷凝器5、第二冷凝器6、第三冷凝器7和第四冷凝器8為銅管套片式冷凝器。

所述第一膨脹閥15和第二膨脹閥21為熱力膨脹閥;

所述離心風機57為核級離心風機,電機56為1E級、K3類核級電機。

所述第一軸流風機49、第二軸流風機42、第三軸流風機48、第四軸流風機43、第五軸流風機47、第六軸流風機44、第七軸流風機46和第八軸流風機45為核級軸流風機,軸流風機電機為1E、K3類級核級電機。

所述外置油分離器2為核級外置油分離器。

所述貯液器9為核級貯液器。

所述氣液分離器25為核級氣液分離器。

所述控制系統包括啟動柜和儀控柜,所述啟動柜51為1E級、K3類核級啟動柜。

所述第二電磁閥13與第三電磁閥19通過控制系統受壓縮機1與出風溫度傳感器39控制;所述第五電磁閥35通過控制系統受所述壓縮機1滑閥位移傳感器的位置與第二電磁閥13的開關狀態控制;所述第六電磁閥37通過控制系統受所述壓縮機1滑閥位移傳感器的位置與第三電磁閥19的開關狀態控制。

所述第一電磁閥11與所述壓縮機1聯鎖控制,壓縮機1啟動時第一電磁閥11同時打開,壓縮機1停機某設定時間后第一電磁閥11關閉;所述離心風機57及其電機56與所述壓縮機1聯鎖控制,離心風機57及其電機56啟動某設定時間后,壓縮機1隨即啟動;壓縮機1停機某設定時間后離心風機57及其電機56停機;所述第四電磁閥28與所述壓縮機1聯鎖控制,同時開,同時關。

具體地,所述核級直接蒸發組合式空氣處理機組包括設置在室外的室外結構和設置在室內的室內結構,所述壓縮機1、壓縮機電機40、聯軸器41、外置油分離器2、伺服主閥3、第一球閥4、第一冷凝器5、第二冷凝器6、第三冷凝器7、第四冷凝器8、貯液器9、干燥過濾器10、第一電磁閥11、第四電磁閥28、第二球閥12、第七球閥31、氣液分離器25、篩網過濾器29、單向閥30、導閥32、第一油壓差控制器26、第二油壓差控制器27、第一冷凝壓力控制器33、第二冷凝壓力控制器34、第一軸流風機及其電機49、第二軸流風機及其電機42、第三軸流風機及其電機48、第四軸流風機及其電機43、第五軸流風機及其電機47、第六軸流風機及其電機44、第七軸流風機及其電機46、第八軸流風機及其電機45啟動柜51、儀控柜50構成室外結構;第二電磁閥13、第三電磁閥19、第五電磁閥35、第六電磁閥23、第三球閥14、第四球閥18、第五球閥20、第六球閥37、第八球閥36、第九球閥38、第一膨脹閥15、第二膨脹閥21、第一分液器16、第二分液器22、第一蒸發器17、第二蒸發器23、離心風機57及其電機56、初效過濾器52、中效過濾器53、蒸汽盤管54、擋水板55、出風溫度傳感器39構成室內結構。

如圖6所示,一種如上述所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組的控制方法,具體包括以下步驟:

步驟S110:核級直接蒸發組合式空氣處理機組通電后,設定離心風機57與壓縮機1的啟動時間差為t1,壓縮機1啟動后第一油壓差控制器26與第二油壓差控制器27的屏蔽時間段為t2,伺服主閥壓力設定值為f1,第一冷凝壓力控制器壓力設定值為f2,第二冷凝壓力控制器壓力設定值為f3,出風溫度傳感器溫度設定值為C1;

步驟S120:控制系統根據輸入指令啟動機組,離心風機57及其電機56首先啟動,壓縮機1在離心風機57啟動t1時間后延遲啟動,第一電磁閥11、第二電磁閥13/第三電磁閥19、第四電磁閥28在壓縮機1啟動同時打開;第一油壓差控制器26與第二油壓差控制器27在壓縮機1啟動t2段內處于屏蔽狀態,t2后,第一油壓差控制器26與第二油壓差控制器27處于工作狀態;

步驟S130:當壓縮機1出口端壓力與入口壓力差達到伺服主閥壓力設定值為f1時,第一油壓差控制器26自動關閉,冷媒通過伺服主閥3進入冷凝器;

步驟S140:控制系統根據管路中液體壓力是否達到第一冷凝壓力控制器壓力設定值為f2來控制第一軸流風機及其電機49、第二軸流風機及其電機42、第五軸流風機及其電機47、第六軸流風機及其電機44的啟或停;控制系統根據管路中液體壓力是否達到第二冷凝壓力控制器壓力設定值為f3來控制第三軸流風機及其電機48、第四軸流風機及其電機43、第七軸流風機及其電機46、第八軸流風機及其電機45的啟或停;

步驟S150:控制系統根據出風溫度傳感器39實時檢測的出風溫度是否達到出風溫度傳感器溫度設定值為C1來控制第三電磁閥19/第二電磁閥13的開關;

步驟S160:控制系統根據滑閥位移傳感器的位置和第二電磁閥13的開關狀態控制第五電磁閥35開關;控制系統根據滑閥位移傳感器的位置和第三電磁閥19的開關狀態控制第六電磁閥37開關。

本實施例中,所述步驟S160中,控制系統根據滑閥位移傳感器的位置和第二電磁閥13的開關狀態控制第五電磁閥35開關,即當第二電磁閥13處于打開狀態且滑閥位移傳感器處于50%以下時,控制系統控制第五電磁閥35根據設定時間周期進行開關(如關閉時間3600s,打開時間30s);控制系統根據滑閥位移傳感器的位置和第三電磁閥19的開關狀態控制第五電磁閥35開關,即當第三電磁閥19處于打開狀態且閥位移傳感器處于50%以下時,控制系統控制第六電磁閥37根據設定時間周期進行開關(關閉時間3600s,打開時間30s)。

本發明由于在外置油分離器2的出口端設置伺服主閥3對壓縮機1兩端壓差進行控制與采樣蒸發器強制回油控制相結合的方式,能夠使系統回油效率更高;機組可根據蒸發器的出風溫度來調節壓縮機1的加載或卸載,保證機組處在高效節能的狀態運行,大大節省功率,減少運營成本;采用冷凝壓力控制器控制軸流風機及其電機啟停的組數,即根據工況的變化,通過冷凝壓力的控制來調節冷凝器的風量,保證機組處在一個安全可靠的狀態下運行;本發明采用的上述技術方案,使所述的核級直接蒸發組合式空氣處理機組克服機組全年運行過程中由于油泵頻繁開停而出現故障導致機組停機的問題,克服機組在超低負荷運行時蒸發器回油困難的問題,保證機組全年能夠持續運行,確保核電機組凈化調節空氣的供應,其可靠性高,制冷效率高,使核電機組運行更為安全穩定。

本核級直接蒸發組合式空氣處理機組通過在外置油分離器出口端采用伺服主閥對壓縮機兩端壓差進行控制和采用蒸發器強制回油控制相結合的方式,實現了對機組整個制冷系統的回油進行有效控制,機組能夠利用制冷系統本身的壓差保證壓縮機回油以及保證蒸發器回油,從而保證機組全年能夠持續運行,確保核電機組凈化調節空氣的供應,其可靠性高,制冷效率高,使核電機組運行更為安全穩定。

應當理解的是,本發明的應用不限于上述的舉例,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。

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一種 直接 蒸發 組合式 空氣 處理 機組 及其 控制 方法
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