熱交換系統的高精度控制方法技術方案

本發明專利技術公開了一種熱交換系統的控制方法，所述熱交換系統包括冷凍機，所述冷凍機包括壓縮機、冷凝器、熱交換器和用于控制冷媒流量的電子膨脹閥裝置。所述控制方法包括：在冷凍機開啟前，將所述電子膨脹閥裝置復位至機械原點；冷凍機開啟后預定時間內，將所述電子膨脹閥裝置設定為預定開關比例；和冷凍機開啟預定時間后，自由控制電子膨脹閥裝置的開關比例。這樣，可以實現冷凍機內的冷媒流量的精確控制，進而實現冷凍機的熱交換功率的精確控制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及熱交換領域，尤其涉及。
技術介紹
利用冷凍機進行溫度控制的系統，大多是采用控制冷凍機冷媒(氟利昂)膨脹后的流量達到對控溫物體的溫度控制。而需要被控制的物體(設備)通常需要另外一個恒定溫度或一個需要在一個可變的溫度范圍，例如攝氏-20度 80度中的某個溫度。常用的方法是使用另外一種液體或氣體(一次液體或氣體，以下稱循環流體)與上述冷凍機冷媒(氟利昂)通過熱交換器進行熱交換達到精確的循環液體溫度控制，之后利用所述循環流體去控制控溫物體的溫度。這種熱交換是通過控制冷凍機冷媒(氟利昂)的流量來調節熱交換功率的，通常冷媒的流量多是通過0N/0FF (開/關)動作的電磁閥或機械感溫式膨脹閥或毛細管等來完成，這些膨脹閥都很難對冷媒流量進行精確的控制。因此，有必要提出一種改進的技術方案來解決上述問題。
技術實現思路
針對現有技術中存在的問題，本專利技術提出一種，其可以實現大功率熱交換系統中冷凍機的冷媒流量的精確控制，此外還可以使得冷凍機的機油良好循環。為了解決上述問題，本專利技術提出一種熱交換系統的控制方法，所述熱交換系統包括冷凍機，所述冷凍機包括壓縮機、冷凝器、熱交換器和用于控制冷媒流量的電子膨脹閥裝置，所述控制方法包括在冷凍機開啟前，將所述電子膨脹閥裝置復位至機械原點；冷凍機開啟后預定時間內，將所述電子膨脹閥裝置設定為預定開關比例；和冷凍機開啟預定時間后，自由控制電子膨脹閥裝置的開關比例。進一步的，所述機械原點為所述電子膨脹閥裝置的全開狀態或全閉狀態。進一步的，所述自由控制電子膨脹閥裝置的開關比例為根據需要自由的控制電子膨脹閥裝置的開關比例。進一步的，所述電子膨脹閥裝置包括第一電子膨脹閥裝置、第二電子膨脹閥裝置和第三電子膨脹閥裝置，所述冷凝器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，所述熱交換器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，所述壓縮機的輸出端口與所述冷凝器的第一輸入端口相連通，所述冷凝器的第一輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，所述熱交換器的第一輸出端口與所述壓縮機的輸入端口相連通，所述壓縮機的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置與熱交換器的第一輸入端口相連通，所述冷凝器的第一輸出端口還通過第三電子膨脹閥裝置與所述壓縮機的輸入端口相連通；所述循環流體從所述熱交換器的第二輸入端口流入，從所述熱交換器的第二輸出端口流出，所述冷卻流體從所述冷凝器的第二輸入端口流入，從所述冷凝器的第二輸出端口流出，所述冷凍機還包括與三個電子膨脹閥裝置電性連接的用于控制各個電子膨脹閥裝置的開關比例的冷凍控制器。更進一步的，所述冷凍控制器通過控制第一電子膨脹閥的開關比例來控制熱交換器的制冷；所述冷凍控制器通過控制第二電子膨脹閥的開關比例來控制熱交換器的制熱；和所述冷凍控制器通過控制第三電子膨脹閥的開關比例來控制對壓縮機自身的冷卻。再進一步的，所述冷凍機還包括設置在所述冷媒的通路中的吸蓄池、接收罐、干燥器和視窗，所述冷凝器的第一輸出端口與所述接收罐的輸入端口連通，所述接收罐的輸出端口經過干燥器和視窗與第一電子膨脹閥裝置的輸入端口和第三電子膨脹閥裝置的輸入端口連通，所述吸蓄池的輸入端口與第三電子膨脹閥裝置的輸出端口和所述熱交換器的第一輸出端口連通，所述吸蓄池的輸出端口與所述壓縮機的輸入端口連通。與現有技術相比，本專利技術通過冷凍控制器對各個電子膨脹閥裝置的開關比例的控制實現了熱交換功率的精確控制。此外，為了使冷凍機的機油良好循環，在冷凍機開啟時，可以在預定時間內先將各個電子膨脹閥裝置設定為預定開關比例。附圖說明圖1為本專利技術中的熱交換系統在一個實施例中的結構示意圖；圖2為本專利技術中的熱交換系統中的控制部分的結構框圖；和圖3為本專利技術中的熱交換系統中的控制方法在一個實施中的流程示意圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術做詳細說明。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指與所述實施例相關的特定特征、結構或特性至少可包含于本專利技術至少一個實現方式中。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非必須都指同一個實施例，也不必須是與其他實施例互相排斥的單獨或選擇實施例。此外，表示一個或多個實施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構成對本專利技術的限制。圖1為本專利技術中的熱交換系統100在一個實施例中的結構示意圖。如圖1所示，所述熱交換系統100包括冷凍機110、冷卻流體通路120和循環流體通路130。所述冷凍機110包括壓縮機112、冷凝器114、熱交換器115 (或者稱為蒸發器)、第一電子膨脹閥裝置ELV1、第二電子膨脹閥裝置ELV2和第三電子膨脹閥裝置ELV3。所述冷凍機110中的冷媒與冷卻流體通路120中的冷卻流體在冷凝器114處進行熱交換；循環流體通路130中的循環流體與所述冷凍機110中的冷媒在熱交換器115處進行熱交換。所述冷凝器114包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口。所述熱交換器115包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端□。所述壓縮機112的輸出端口與所述冷凝器114的第一輸入端口相連通，所述冷凝器114的第一輸出端口通過第一電子膨脹閥裝置ELVl與熱交換器115的第一輸入端口相連通，所述熱交換器115的第一輸出端口與所述壓縮機112的輸入端口相連通，所述壓縮機112的輸出端口還通過第二電子膨脹閥裝置ELV2與熱交換器115的第一輸入端口相連通，所述冷凝器114的第一輸出端口通過第三電子膨脹閥裝置ELV3與所述壓縮機112的輸入端口相連通。其中，第一電子膨脹閥裝置ELVl和第二電子膨脹閥裝置ELV1。每個電子膨脹閥裝置的開關比例都是可調的，比如100%開啟至0%開啟，每5%—個調整等級，那么則有0%，5%，10%,……，95%，100%這么多的開關比例等級，這樣可以非常精確的調整冷媒流過的流量，從而可以精確的控制熱交換的功率，進而精確的控制循環流體的溫度。可以看出，所述冷凍機110中的冷媒有三條通路，第一條通路是從所述壓縮機112的輸出端口流出的冷媒，經過所述冷凝器114的第一輸入端口和第一輸出端口、第一電子膨脹閥裝置ELV1、所述熱交換器115的第一輸入端口和第一輸出端口、壓縮機112的輸入端口流回所述壓縮機；第二條通路是從所述壓縮機112的輸出端口流出的冷媒，經過第二電子膨脹閥裝置ELV2、所述熱交換器115的第一輸入端口和第一輸出端口、壓縮機112的輸入端口流回所述壓縮機；第三條通路是從所述壓縮機112的輸出端口流出的冷媒，經過所述冷凝器114的第一輸入端口和第一輸出端口、第三電子膨脹閥裝置ELV3、壓縮機112的輸入端口流回所述壓縮機。在一個實施例中，如圖2所示，所述冷凍機還包括與三個電子膨脹閥裝置電性連接的冷凍控制器210，其可以控制各個電子膨脹閥裝置ELV1、ELV2和ELV3的開關比例。每個電子膨脹閥裝置ELV包括電子式膨脹閥和控制所述電子式膨脹閥的開關比例的步進電機或直流電機。所述冷凍控制器210通過控制所述步進電機或直流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱交換系統的控制方法，所述熱交換系統包括冷凍機，所述冷凍機包括壓縮機、冷凝器、熱交換器和用于控制冷媒流量的電子膨脹閥裝置，其特征在于，所述控制方法包括：在冷凍機開啟前，將所述電子膨脹閥裝置復位至機械原點；冷凍機開啟后預定時間內，將所述電子膨脹閥裝置設定為預定開關比例；和冷凍機開啟預定時間后，自由控制電子膨脹閥裝置的開關比例。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張翔，
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：