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一種回油裝置及其控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510672239.8

申請日:

2015.10.15

公開號:

CN105258415A

公開日:

2016.01.20

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 43/02申請日:20151015|||公開
IPC分類號: F25B43/02; F25B49/00 主分類號: F25B43/02
申請人: 珠海格力電器股份有限公司
發明人: 周宇; 李宏波; 張治平; 劉賢權; 潘翠; 萬亮
地址: 519070廣東省珠海市前山金雞西路
優先權:
專利代理機構: 北京成創同維知識產權代理有限公司11449 代理人: 姚遠達; 柳興坤
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510672239.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.11.24|||2016.02.17|||2016.01.20

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明的目的在于提供一種回油裝置,主要解決現有換熱設備停機的狀態下對潤滑油回收的問題。包括冷媒換熱器、油箱、泵和控制單元;所述泵的輸入端與所述冷媒換熱器相連接,輸出端與所述油箱相連接;所述油箱設有用于對油箱內的油加熱的油加熱器、用于對油箱內的油的溫度進行檢測的油溫傳感器以及用于對油箱內的液面高度進行檢測的液面高度傳感器;所述泵以及所述液面高度傳感器、所述油加熱器、所述油溫傳感器分別與所述控制單元相連接;所述控制單元用于根據所述液面高度傳感器檢測的液面高度H控制所述泵的開閉,以及根據所述液面高度傳感器檢測的液面高度H和所述油溫傳感器檢測的溫度T控制所述油加熱器的開閉。本發明還提供一種控制方法。

權利要求書

1.一種回油裝置,其特征在于:包括冷媒換熱器、油箱、泵和控制單元;所述
泵的輸入端與所述冷媒換熱器相連接,輸出端與所述油箱相連接;所述油箱設有用
于對油箱內的油加熱的油加熱器、用于對油箱內的油的溫度進行檢測的油溫傳感器
以及用于對油箱內的液面高度進行檢測的液面高度傳感器;所述泵以及所述液面高
度傳感器、所述油加熱器、所述油溫傳感器分別與所述控制單元相連接;所述控制
單元用于根據所述液面高度傳感器檢測的液面高度H控制所述泵的開閉,以及根據
所述液面高度傳感器檢測的液面高度H和所述油溫傳感器檢測的溫度T控制所述油
加熱器的開閉。
2.如權利要求1所述的回油裝置,其特征在于:所述泵的輸入端通過管路與所
述冷媒換熱器相連通,所述管路在所述冷媒換熱器上的接口位于冷媒換熱器的預定
位置,使所述泵能夠抽取所述冷媒換熱器內的上層液面。
3.如權利要求1所述的回油裝置,其特征在于:所述冷媒換熱器是蒸發器和/
或冷凝器。
4.如權利要求3所述的回油裝置,其特征在于:所述液面高度傳感器是液位開
關。
5.一種應用于如權利要求1-4中所述的回油裝置的控制方法,包括以下步驟:
獲取所述液面高度傳感器檢測的液面高度H;
若H≤H1,打開所述泵;
其中H1為預設的液面高度第一閾值。
6.如權利要求5所述的控制方法,其特征在于:所述方法還包括:
獲取所述油溫傳感器檢測的溫度T;
若H≥H2且T≤T1,打開所述油加熱器;
其中H2為預設的液面高度第二閾值,且H2≤H1;T1為預設的油溫度第一閾值。
7.如權利要求5所述的控制方法,其特征在于:所述方法還包括:
若H≥H3,關閉所述泵,其中,H3為預設的液面高度第三閾值,且H3>H1。
8.如權利要求6所述的控制方法,其特征在于:所述方法還包括:
若H<H2,關閉所述油加熱器;
若T≥T2,關閉所述油加熱器;
其中T2為預設的油溫度第二閾值,且T2>T1。
9.如權利要求5所述的控制方法,其特征在于:當打開所述泵后,使泵工作一
時間t1然后關閉所述泵;其中t1為預設的時間閾值。
10.如權利要求8中所述的控制方法,其特征在于:T1和T2的范圍為48-52℃。

說明書

一種回油裝置及其控制方法

技術領域

本發明涉及換熱設備領域,具體涉及一種換熱設備的回油裝置及其控制方法。

背景技術

離心式冷水機組采用的R134a環保冷媒,與合成脂類潤滑油具有完全相溶的特
性,并且隨潤滑油溫度降低,冷媒的溶解度越大。因此在過渡季節機組長期停機狀
態下,需要保持油加熱器上電維持油溫,或人工關閉油路系統閥門,以防止潤滑油
容積膨脹漏入冷媒系統,造成無法再次開機。專利號為200820201596.1的專利公開
了一種“微壓差”自動回油系統,相比于“射流式”壓差回油不受流速影響,任何
負荷情況下均可保證回油。但是這種回油方案是基于機組開機運行狀態下,停機時
則不能發揮效用。一旦機組在停機狀態下油溫降低冷媒大量溶入,造成跑油至不滿
足開機條件,則需要重新加灌潤滑油才可開機。所以一般機組要求在停機狀態下維
持電熱器上電工作或關閉油路系統閥門。

發明內容

有鑒于此,本發明提供一種能夠在換熱設備的狀態下對潤滑油進行回收的回油
裝置。

為達此目的,本發明采用以下技術方案:

一種回油裝置,包括冷媒換熱器、油箱、泵和控制單元;所述泵的輸入端與所
述冷媒換熱器相連接,輸出端與所述油箱相連接;所述油箱設有用于對油箱內的油
加熱的油加熱器、用于對油箱內的油的溫度進行檢測的油溫傳感器以及用于對油箱
內的液面高度進行檢測的液面高度傳感器;所述泵以及所述液面高度傳感器、所述
油加熱器、所述油溫傳感器分別與所述控制單元相連接;所述控制單元用于根據所
述液面高度傳感器檢測的液面高度控制所述泵的開閉,以及根據所述液面高度傳感
器檢測的液面高度H和所述油溫傳感器檢測的溫度T控制所述油加熱器的開閉。

優選的,在前述的回油裝置中,所述泵的輸入端通過管路與所述冷媒換熱器內
相連通,所述管路在所述冷媒換熱器上的接口位于冷媒換熱器的預定位置,使所述
泵能夠抽取所述冷媒換熱器內的上層液面。

優選的,在前述的回油裝置中,所述冷媒換熱器是蒸發器和/或冷凝器。

優選的,在前述的回油裝置中,所述液面高度傳感器是液位開關。

本發明的另一目的在于提供一種用于上述回油裝置并能夠對回油進行精確控
制的控制方法,具體如下:

一種應用于前述的回油裝置的控制方法,包括以下步驟:

獲取所述液面高度傳感器檢測的液面高度H;

若H≤H1,打開所述泵;

其中H1為預設的液面高度第一閾值。

優選的,在前述的控制方法中,:所述方法還包括:

獲取所述油溫傳感器檢測的溫度T;

若H≥H2且T≤T1,打開所述油加熱器;

其中H2為預設的液面高度第二閾值,且H2≤H1;T1為預設的油溫度第一閾值。

優選的,在前述的控制方法中,:所述方法還包括:

若H≥H3,關閉所述泵,其中,H3為預設的液面高度第三閾值,且H3>H1。

優選的,在前述的控制方法中:所述方法還包括:

若H<H2,關閉所述油加熱器;

若T≥T2,關閉所述油加熱器;

其中T2為預設的油溫度第二閾值,且T2>T1。

優選的,在前述的控制方法中:當打開所述泵后,使泵工作一時間t1,然后
關閉所述泵;其中t1為預設的時間閾值。

優選的,在前述的控制方法中:T1和T2的范圍為48-52℃。

本發明的有益效果是:

1、通過設置泵,可在換熱設備處于非工作狀態下將冷媒換熱器上層含油濃度
高的冷媒液面抽取到油箱中,實現潤滑油的回收。

2、通過加熱器和泵的結合運用,使油箱內的冷媒受熱揮發,可對冷媒中的潤
滑油進行提純回收。

3、在機組開機前,回油裝置能將油箱內的油溫和液面高度調節到適于開機的
值,使得換熱設備能夠順利開機,減少換熱設備由于潤滑油的問題發生開機故障的
幾率。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發明實施例的描述,本發明的上述以及其它目的、特征
和優點將更為清楚,在附圖中:

圖1是本回油裝置的組成結構圖。

具體實施方式

以下基于實施例對本發明進行描述,但是本發明并不僅僅限于這些實施例。在
下文對本發明的細節描述中,詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員
來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本發明。為了避免混淆本發明的實質,
公知的方法、過程、流程、元件并沒有詳細敘述。

下面參照圖1說明本發明的回油裝置的實施例。

實施方式一:

如圖1所示,該回油裝置,通常應用于冷水機組中,尤其是離心式冷水機組。
其包括冷媒換熱器1、油箱5、泵2和控制單元(圖中未示出)。泵2的輸入端與冷媒
換熱器1相連接,輸出端與油箱5相連接;油箱5用于存儲冷水機組的潤滑油。油
箱5內設有用于對油箱5內的潤滑油加熱的油加熱器3、用于對油箱5內的潤滑油
的油溫T進行檢測的油溫傳感器4以及用于對油箱5內的潤滑油的液面高度H進行
檢測的液面高度傳感器6;液面高度傳感器6優選采用液位開關;泵2以及液面高
度傳感器6、油加熱器3、油溫傳感器4分別與控制單元相連接;控制單元用于根據
液面高度傳感器6檢測的液面高度H控制泵2的開閉,以及根據液面高度傳感器6
檢測的液面高度H和油溫傳感器4檢測的油溫T控制油加熱器3的開閉。

在機組長期斷電停機后,因冷媒大量溶解于油箱5造成潤滑油容積膨脹漏入冷
媒系統中,由于潤滑油密度比冷媒小,潤滑油以高濃度漂浮在冷媒換熱器1的上層
液面。為了對冷媒換熱器1的上層液面中的潤滑油濃度高的潤滑油和冷媒的混合液
進行回收,將泵2的輸入端通過管路與冷媒換熱器1相連通,所述管路在冷媒換熱
器1上的接口位于冷媒換熱器1的預定位置,所述預定位置被設定為與所述冷媒換
熱器1內的液體的上層液面的高度相對應,優選為略低于液體的上層液面高度,使
所述泵2能夠抽取所述冷媒換熱器1內的上層液面。

下面對前述的回油裝置的控制方法進行進一步的說明。

所述控制單元按照下述的條件對泵2和油加熱器3分別進行獨立的控制,其中:

按照以下條件對泵2進行控制:

獲取所述液面高度傳感器檢測的液面高度H;

若H≤H1,打開所述泵2;

若H≥H3,關閉所述泵2;

其中,H1為預設的液面高度第一閾值,H3為預設的液面高度第三閾值,且H3>H1。

即液面高度H小于等于液面高度第一閾值H1時,打開泵2將冷媒換熱器1內
的混合液泵入油箱5內以對油箱5內的潤滑油進行補充;當液面高度H大于等于液
面高度第三閾值H3時,表示油箱5內液面已經足夠高,不需要再向油箱5內繼續泵
入液體,泵2關閉。

或者,

按照以下條件對泵2進行控制:

獲取所述液面高度傳感器檢測的液面高度H;

若H≤H1,打開所述泵2;

使泵2工作一預設時間t1,然后關閉泵2。

與上面的方式相比,通過設定時間t1關閉泵,不需要對液面高度的上限高度
即液面高度第三閾值H3進行檢測,可減少檢測的過程,進一步的還可以節省液面高
度傳感器的數量。

按照以下條件對油加熱器3進行控制:

若H≥H2且T≤T1,打開所述油加熱器3;

優選的,

若H<H2,關閉所述油加熱器3;

優選的,

若T≥T2,關閉所述油加熱器3;

其中H2為預設的液面高度第二閾值;T1為預設的油溫度第一閾值,T2為預設
的油溫度第二閾值,且T2>T1。

優選的,H2≤H1。

即當液面高度H大于等于液面高度第二閾值H2且油溫T低于T1時,允許油加
熱器3工作;當液面高度H小于H2或者油溫T大于等于T2時,意味著油箱5內的
液面高度H過低或者油溫T過高,此時油加熱器3停止工作。優選的,H2=H1。

將H2設定為小于H1的好處是在液面到達H1觸發泵2工作向油箱5內泵入混
合液,此時油加熱器3不需要停止工作可以繼續對油箱內5的潤滑油進行加熱,可
縮短加熱的時間。將H2設定為等于H1的好處時可以用一個液位開關同時控制油加
熱器3和泵2的開閉。

實施方式二

本實施方式中,在實施方式一的方案的基礎上,采用液位開關作為液面高度傳
感器以對液面高度進行檢測,同時,液位開關作為泵2的控制單元用以控制泵2的
開啟;液位開關還將開關信號發送給油加熱器3的控制單元用以控制油加熱器3。
作為一種較優的實施方式,液位開關具有多個位于不同水位的浮子,各個浮子分別
提供指示不同水位的水位信號,其中,不同水位的信號分別對應不同的電壓信號。
下面以H1=H2為例對具體的控制方式進行說明,即在水位在H1附近變化時,液位
開關會同時控制泵2和油加熱器3改變工作狀態。當冷水機組準備開機前,首先油
加熱器3滿足工作條件上電工作,溶解在潤滑油中的大量冷媒受熱蒸發,油箱5內
的潤滑油容積收縮,此時,油箱5內的液面高度H可能會下降至小于等于液面高度
第一閾值H1,這種情況下,液位開關產生第一信號,油加熱器3停止工作防止干燒,
啟動泵2并使泵2工作一預設時間t1后關閉泵2,將冷媒換熱器1內的潤滑油與冷
媒混合物泵入油箱5中,以防止油加熱器干燒。待潤滑油液面高度H大于等于液面
高度第一閾值H1后,液位開關產生第二信號,開啟油加熱器3對潤滑油繼續進行加
熱和提純。在經過至少一次的加熱過程后,油箱5內的潤滑油的油溫T和液面高度
H都達到或超過預定的值,此時滿足開機的條件,冷水機組可正常開機而不會引發
因潤滑油的問題而導致的故障。

除了上述的使泵2并使泵2工作一預設時間t1后關閉泵2的方式之外,還可將
液位開關設定為在液面高度第三閾值H3的液面高度位置生成與液面高度第一閾值
H1或液面高度第二閾值H2對應的信號不同的信號用以控制泵2的關閉。具體控制
方式同實施例一。

優選的,冷媒換熱器是冷水機組的蒸發器。此外,由于冷水機組在停機狀態下
系統內沒有壓差,蒸發器和冷凝器互相連通,液面高度一致,所以冷媒換熱器也可
以為冷凝器,從冷凝器取液;或者冷媒換熱器采用蒸發器、冷凝器的組合,從蒸發
器和冷凝器同時取液。

此外,本領域普通技術人員應當理解,在此提供的附圖都是為了說明的目的,
并且附圖不一定是按比例繪制的。

同時,應當理解,示例實施例被提供,以使本公開是全面的,并將其范圍充分
傳達給本領域技術人員。很多特定細節(例如特定部件、設備和方法的示例)被給
出以提供對本公開的全面理解。本領域技術人員將明白,不需要采用特定細節,示
例實施例可以以很多不同的形式被實施,并且示例實施例不應被理解為限制本公開
的范圍。在一些示例實施例中,眾所周知的設備結構以及眾所周知的技術沒有詳細
描述。

當一元件或層被提及為在另一元件或層“上”、“被接合到”、“被連接到”或“被
聯接到”另一元件或層時,其可直接在另一元件或層上、被直接接合、連接或聯接到
另一元件或層,或者可存在中間元件或層。相比之下,當一元件被提及為“直接”在
另一元件或層“上”、“直接被接合到”、“直接被連接到”或“直接被聯接到”另一元件或
層時,可不存在中間元件或層。用于描述元件之間關系的其它詞語應該以相似方式
被解釋(例如,“之間”與“直接在之間”,“鄰近”與“直接鄰近”等)。如在此使用的,
術語“和/或”包括一個或更多關聯的所列項目中的任一或全部組合。

雖然術語第一、第二、第三等在此可被用于描述各個元件、部件、區域、層
和/或區段,但是這些元件、部件、區域、層和/或區段不應該被這些術語限制。這
些術語可僅用于將一個元件、部件、區域、層或區段與另一元件、區域、層或區段
區分開。諸如“第一”、“第二”的術語和其它數值術語當在此使用時不意味著次序或
順序,除非上下文明確指出。因而,下面討論的第一元件、部件、區域、層或區段
可被稱為第二元件、部件、區域、層或區段,而不背離示例實施例的教導。此外,
在本發明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。

以上所述僅為本發明的優選實施例,并不用于限制本發明,對于本領域技術人
員而言,本發明可以有各種改動和變化。凡在本發明的精神和原理之內所作的任何
修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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一種 裝置 及其 控制 方法
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