混合变频自调节蓄冷式双级冷冻干燥机系统

技术领域

本发明涉及冷冻干燥机技术领域，具体是指混合变频自调节蓄冷式双级冷冻干燥机系统。

背景技术

冷冻干燥机作为工业应用较为广泛的压缩气体干燥机，在喷涂、制药、机动工具、包装、纺织、清洗等众多领域发挥着不可或缺的作用。而在实际应用中，用户的用气量并非恒定不变，而现有冷干机的功率调节方式则类似于家用定频空调，要么启动、要么停止，这种控制方式的弊端为小气量使用时、换热器内部容易结冰、在停机时间段内，用户继续用气时，因冷干机处于停机状态无法对气体进行有效冷干，因此对于用气量不规律的企业反映效果欠佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种可以根据用气量自动调节冷干机运行负荷、防止因用气量过小而导致冷干机内部结冰的混合变频自调节蓄冷式双级冷冻干燥机系统。

混合变频自调节蓄冷式双级冷冻干燥机系统，包括预冷器、一级冷干换热器、二级冷干换热器、蓄冷器、定频压缩机、变频压缩机、定频冷凝器、变频冷凝器、散热风机、环境温湿度传感器和与前述设备通讯连接的逻辑控制器，

所述预冷器上设有第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，所述第二出气口上设有出气温湿度传感器，所述第一出气口管道连接于一级冷干换热器的一级进气口，所述一级冷干换热器的一级出气口管道连接于二级冷干换热器的二级进气口，所述二级冷干换热器的二级出气口管道连接于蓄冷器的蓄冷进气口，所述蓄冷器的蓄冷出气口管道连接于预冷器的第二进气口，所述预冷器的第一出气口与一级冷干换热器的一级进气口之间的管道上设有流量传感器；

所述一级冷干换热器还设有一级压缩进口和一级压缩出口，所述二级冷干换热器还设有二级压缩进口和二级压缩出口，所述蓄冷器还设有蓄冷压缩进口和蓄冷压缩出口；

所述一级冷干换热器的一级压缩进口管道连接与变频压缩机的出口，所述一级冷干换热器的一级压缩出口管道连接于定频压缩机的入口，所述定频冷凝器设置在一级冷干换热器的一级压缩出口与定频压缩机的入口间的管道上；

所述定频压缩机的出口通过分别管道连接于二级冷干换热器的二级压缩进口、蓄冷器的蓄冷压缩进口，所述二级冷干换热器的二级压缩出口、蓄冷器的蓄冷压缩出口均设有支管路，汇集于一个总管路连接于变频压缩机的入口，所述变频冷凝器设置在总管路上；

所述散热风机靠近变频冷凝器和定频冷凝器，对变频冷凝器和定频冷凝器进行散热；

所述蓄冷器上设有用于测量蓄冷器内蓄冷液温度的温度传感器；

所述出气温湿度传感器、流量传感器、温度传感器均与逻辑控制器通讯连接。

进一步地，每个支管路上设有节流阀和电动阀，所述电动阀位于靠近总管路的一侧。

进一步地，所述一级冷干换热器的一级压缩出口与定频压缩机的入口间的管道上亦设有节流阀，且设在定频冷凝器的前方。

本发明优点：本发明可以根据用气量自动调节冷干机运行负荷、防止因用气量过小而导致冷干机内部结冰，节能降耗、气体含湿量稳定、不易结冰等；

节能降耗：在用气量不足时，自动降低冷干机运行功率，因此具有明显的节能降耗作用；

气体含湿量稳定：采用了混合变频加蓄冷的装置，调节范围可在0％-100％间任意自适应调节，因此没有传统冷干机的停机间歇，所以气体含湿量较常规冷干机更为稳定；

不易结冰：进行了混合变频自适应调节，没有多余冷量，换热器内不易出现冷凝水结冰现象。

附图说明

图1是本发明混合变频自调节蓄冷式双级冷冻干燥机系统的示意图。

如图所示：1、预冷器；2、一级冷干换热器；3、二级冷干换热器；4、蓄冷器；5、定频压缩机；6、变频压缩机；7、定频冷凝器；8、变频冷凝器；9、散热风机；10、逻辑控制器；11、出气温湿度传感器；12、环境温湿度传感器；13、流量传感器；14、支管路；15、总管路；16、温度传感器；17、节流阀；18、电动阀；101、第一进气口；102、第二进气口；103、第一出气口；104、第二出气口；201、一级进气口；202、一级出气口；203、一级压缩进口；204、一级压缩出口；301、二级进气口；302、二级出气口；303、二级压缩进口；304、二级压缩出口；401、蓄冷进气口；402、蓄冷出气口；403、蓄冷压缩进口；404、蓄冷压缩出口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

混合变频自调节蓄冷式双级冷冻干燥机系统，包括预冷器1、一级冷干换热器2、二级冷干换热器3、蓄冷器4、定频压缩机5、变频压缩机6、定频冷凝器7、变频冷凝器8、散热风机9、环境温湿度传感器12和与前述设备通讯连接的逻辑控制器10；

所述预冷器1上设有第一进气口101、第二进气口102、第一出气口103和第二出气口104，所述第二出气口102上设有出气温湿度传感器11，所述第一出气口101管道连接于一级冷干换热器2的一级进气口201，所述一级冷干换热器2的一级出气口202管道连接于二级冷干换热器3的二级进气口301，所述二级冷干换热器3的二级出气口302管道连接于蓄冷器4的蓄冷进气口401，所述蓄冷器4的蓄冷出气口402管道连接于预冷器1的第二进气口102，所述预冷器1的第一出气口101与一级冷干换热器2的一级进气口201之间的管道上设有流量传感器13；

所述一级冷干换热器2还设有一级压缩进口203和一级压缩出口204，所述二级冷干换热器3还设有二级压缩进口303和二级压缩出口304，所述蓄冷器4还设有蓄冷压缩进口403和蓄冷压缩出口404；

所述一级冷干换热器2的一级压缩进口203管道连接与变频压缩机6的出口，所述一级冷干换热器2的一级压缩出口204管道连接于定频压缩机5的入口，所述定频冷凝器7设置在一级冷干换热器2的一级压缩出口203与定频压缩机5的入口间的管道上；

所述定频压缩机5的出口通过管道分别连接于二级冷干换热器3的二级压缩进口303、蓄冷器4的蓄冷压缩进口403，所述二级冷干换热器3的二级压缩出口304、蓄冷器4的蓄冷压缩出口404均设有支管路14，汇集于一个总管路15，所述总管路15连接于变频压缩机6的入口，所述变频冷凝器8设置在总管路15上；

所述散热风机9靠近变频冷凝器8和定频冷凝器7，对变频冷凝器8和定频冷凝器7进行散热；

所述蓄冷器4上设有用于测量蓄冷器内蓄冷液温度的温度传感器16；

所述出气温湿度传感器11、流量传感器13、温度传感器16均与逻辑控制器10通讯连接。

每个支管路14上设有节流阀17和电动阀18，所述电动阀18位于靠近总管路15的一侧。

所述一级冷干换热器2的一级压缩出口201与定频压缩机5的入口间的管道上亦设有节流阀17，且设在定频冷凝器7的前方。

本发明的工作原理如下：

冷干机系统启动后，压缩空气进入冷干机的预冷器一级冷干换热器、二级冷干换热器，由流量传感器检测每分钟流经的气流量，并将数据传送给逻辑控制器，逻辑控制器通过气流量、环境温湿度、压缩空气温度的综合判断，进行压缩机负荷调节，个别工况逻辑调节如下：

1、全负荷运行：流量传感器检测到流量已经达到冷干机最大处理负荷时，启动定频压缩机，10秒后，启动变频压缩机，变频压缩机在30秒内达到满负荷状态，全力冷干除湿。

2、80％负荷，气流量下降到冷干机80％负荷时，定频压缩机继续运转、变频压缩机根据环境温湿度、排气温湿度等数据，自动适度降低运频率，用电功率随之降低。

3、50％负荷，气流量下降到冷干机50％负荷时，定频压缩机停机，仅保留变频压缩机在25HZ到60HZ间自适应调节运行。

4、24％及以下负荷，气流量下降到冷干机24％及以下负荷时，定频压缩继续停止运行，变频压缩机降至25HZ运行，同时多余冷量自动转入蓄冷器，当蓄冷器达到限度时，变频压缩机停机，流经气体通过蓄冷器对气体进行冷干，当蓄冷器能量不能达标后，变频压缩机启动，自适应调节运行频率。

5、24％以上任意负荷降为0时，定频压缩机停止工作，变频压缩机低频运行对蓄冷器进行蓄冷，达到蓄冷标准后，变频压缩机停机。

6、在任何时候，冷凝器的冷凝水到达限位后，均自动排出。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。