CN203798049U - 大范围线性升温的制冷加热控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种大范围线性升温的制冷加热控制系统，包括换热装置，所述换热装置的一端通过第四管路依次连接有加热管、蒸发换热器、循环泵、单向阀，所述单向阀与膨胀罐的出口处连接，所述换热装置的另一端通过第三管路与膨胀罐的进口处连接，所述第三管路上设置有排气阀；还包括安装于蒸发换热器上的第一管路，所述第一管路从蒸发换热器出发依次顺序连接气液分离器、压缩机、油分离器、冷凝器、储冷罐、电磁阀和膨胀阀；所述储冷罐和电磁阀之间通过第二管路连接电子膨胀阀一端，所述电子膨胀阀另一端连接至蒸发换热器和气液分离器之间。本实用新型结构紧凑、合理，操作与使用简便，可以方便的使制冷剂在超高温的工况下线性降温到低温段，可靠性好，灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及控温装置技术领域，尤其是一种大范围线性升温的制冷加热控制系统。
背景技术
现有技术中的控温装置，通常采用制冷压缩机技术，其往往不能从高温直接进行降温，当运用于高过55度工况下降温，往往出现压缩机保护或损坏。
另外，通过先经过冷却水或冷风从高温250度降温到常温，再开启制冷机降温到低温段，虽然这种方式在高温段比较节能，但是系统中需要安装电磁阀、电动阀或气动阀来切换，在低温段时会因为风冷换热器或水冷换热器额外的散发冷量，导致系统降不到应有的温度或需要加大制冷机的功率（在低温段制冷机的效率较低，不节能）。因为循环系统中安装有阀件，经常高温低温环境中使用降低使用寿命，增加系统风险。
控温方式：一般采用控制系统出口温度，因为反应釜等传热大滞后换热装置，控制系统出口温度与实际目标要控制的温度滞后性太大，往往出现控温精度不良，上下波动过大，影响产品品质。
实用新型内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的大范围线性升温的制冷加热控制系统，从而可以方便的实现大范围工况工作，工作可靠性。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种大范围线性升温的制冷加热控制系统，包括换热装置，所述换热装置的一端通过第四管路依次连接有加热管、蒸发换热器、循环泵、单向阀，所述单向阀与膨胀罐的出口处连接，所述换热装置的另一端通过第三管路与膨胀罐的进口处连接，所述第三管路上设置有排气阀；还包括安装于蒸发换热器上的第一管路，所述第一管路从蒸发换热器出发依次顺序连接气液分离器、压缩机、油分离器、冷凝器、储冷罐、电磁阀和膨胀阀；所述储冷罐和电磁阀之间通过第二管路连接电子膨胀阀一端，所述电子膨胀阀另一端连接至蒸发换热器和气液分离器之间。
作为上述技术方案的进一步改进：
位于压缩机和气液分离器之间的第一管路上设置有第一温度测控点和压力测控点；
所述加热管上设置之有第四温度测控点，所述加热管与换热装置之间的第四管路上设置有第二温度测控点，所述换热装置与排气阀之间的第三管路上设置有第三温度测控点。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型结构紧凑、合理，操作与使用简便，可以方便的使制冷剂在超高温（零下40度——250度）的工况下线性降温到低温段，可靠性好，灵活。
本实用新型运用于航空、航天材料恒温测试设备、真空环境模拟设备、为生物医药反应器提供恒温设备，使恒温设备可以做到超宽温度范围内连续升降，降低操作步骤，提高使用效率，降低设备故障。
本实用新型采用多点运算加无模型自建树算法，可专门针对大滞后系统控温，使滞后目标值的温度能恒温的控制在±1℃以内。而且不出现上下频发波动。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1、油分离器；2、压缩机；3、冷凝器；4、储冷罐；5、第一管路；6、电磁阀；7、电子膨胀阀；8、膨胀阀；9、蒸发换热器；10、第二管路；11、第一温度测控点；12、压力测控点；13、气液分离器；14、反应釜；15、第三管路；16、第四管路；17、加热管；18、循环泵；19、单向阀；20、膨胀罐；21、排气阀；A、第二温度测控点；B、第三温度测控点；C、第四温度测控点。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
本实用新型所述的换热装置可以采用反应器、换热器等，以下以反应釜为例。
如图1所示，本实施例的大范围线性升温的制冷加热控制系统，包括反应釜14，反应釜14的一端通过第四管路16依次连接有加热管17、蒸发换热器9、循环泵18、单向阀19，单向阀19与膨胀罐20的出口处连接，反应釜14的另一端通过第三管路15与膨胀罐20的进口处连接，第三管路15上设置有排气阀21；还包括安装于蒸发换热器9上的第一管路5，第一管路5从蒸发换热器9出发依次顺序连接气液分离器13、压缩机2、油分离器1、冷凝器3、储冷罐4、电磁阀6和膨胀阀8；储冷罐4和电磁阀6之间通过第二管路10连接电子膨胀阀7一端，电子膨胀阀7另一端连接至蒸发换热器9和气液分离器13之间。
位于压缩机2和气液分离器13之间的第一管路5上设置有第一温度测控点11和压力测控点12。
加热管17上设置之有第四温度测控点C，加热管17与反应釜14之间的第四管路16上设置有第二温度测控点A，反应釜14与排气阀21之间的第三管路15上设置有第三温度测控点B。
本实用新型的工作原理如下：
（一）循环系统：
1）、全密闭制冷加热控温系统与外接反应器（换热器）相连接，全密闭制冷加热控温系统中出油口与反应器（换热器）的下进口相连接，系统进油口与反应器（换热器）的上出口相连接，使之构成一个密闭式循环系统。
2）、系统中的导热油加注：将导热油加注到膨胀罐20中，开启排气阀21，打开循环泵18，从膨胀槽中抽导热油到系统中，同时将系统中的空气排出，通过不断的加注导热油使系统中的空气不断的排出，直到系统中绝大部分的空气排出，关闭排气阀21。使构成一个不与空气接触的循环系统。（第一次排气可能系统中有少许残留空气，通过几次升降温过程会顺着膨胀过程将残留空气带出）
（二）制冷系统：
1）、当系统反馈信号显示需要降温时，系统启动循环泵18和制冷机，通过导热介质与制冷系统蒸发器中的制冷剂进行换热，从而系统降温。
2）、制冷系统工作：压缩机2压缩→油分离器1→冷凝器3冷凝→干燥→ 储冷罐4→节流分成两路：一路进入电磁阀6→膨胀阀8→蒸发换热器9→气液分离器13→回到压缩机2；另一路进入电子膨胀阀7→气液分离器13→回到压缩机2。
这个过程中除一般制冷原理之外，温控仪控制好回气的温度、压力，通过设定好的回气温度和压力值调节进入汽液分离器节流阀冷媒流量。 即使在250度高温制冷时，吸气温度和压力都控制较好的范围。
（二）加热系统
当系统反馈信号显示需要升温恒温控制时，系统启动循环泵18和按需输出加热功率，使温度控制在需要的范围内。
本实用新型在实际工作中，根据第一温度测控点11和压力测控点12所检测到的数据来控制电子膨胀阀7所开大小。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (3)
1.一种大范围线性升温的制冷加热控制系统，其特征在于：包括换热装置，所述换热装置的一端通过第四管路（16）依次连接有加热管（17）、蒸发换热器（9）、循环泵（18）、单向阀（19），所述单向阀（19）与膨胀罐（20）的出口处连接，所述换热装置的另一端通过第三管路（15）与膨胀罐（20）的进口处连接，所述第三管路（15）上设置有排气阀（21）；还包括安装于蒸发换热器（9）上的第一管路（5），所述第一管路（5）从蒸发换热器（9）出发依次顺序连接气液分离器（13）、压缩机（2）、油分离器（1）、冷凝器（3）、储冷罐（4）、电磁阀（6）和膨胀阀（8）；所述储冷罐（4）和电磁阀（6）之间通过第二管路（10）连接电子膨胀阀（7）一端，所述电子膨胀阀（7）另一端连接至蒸发换热器（9）和气液分离器（13）之间。
2.如权利要求1所述的大范围线性升温的制冷加热控制系统，其特征在于：位于压缩机（2）和气液分离器（13）之间的第一管路（5）上设置有第一温度测控点（11）和压力测控点（12）。
3.如权利要求1所述的大范围线性升温的制冷加热控制系统，其特征在于：所述加热管（17）上设置之有第四温度测控点（C），所述加热管（17）与换热装置之间的第四管路（16）上设置有第二温度测控点（A），所述换热装置与排气阀（21）之间的第三管路（15）上设置有第三温度测控点（B）。
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