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一种连续式可交替运行的机及其运行控制方法

申请号 CN202410119723.7 申请日 2024-01-29 公开(公告)号 CN117847875A 公开(公告)日 2024-04-09
申请人 地平线(天津)科学技术应用研究有限公司; 新疆阗丰农业科技有限责任公司; 发明人 孙志利; 周强; 钱崇珍; 王允直; 俞祖辉; 马玉草; 李蕾; 胡佳乐; 金蕊; 刘浩威;
摘要 本 发明 公开了一种连续式可交替运行的 块 冰 机及其运行控制方法,旨在提供一种多个冰模组可以交替运行,以实现连续制冰的运行控制方法及块冰机。该方法包括下述步骤:根据使用需要确定冰模组执行制冰模式或脱冰模式;对应制冰模式的冰模组注 水 执行制冰循环,对应脱冰模式的冰模组执行脱冰循环;制冰循环与脱冰循环交替进行,实现连续制冰。该方法通过对运行过程的控制,能够实现多个冰模组交替运行,通过选择不同的冰模组运行状态,有利于实现按需制冰,制冰与脱冰互不影响,提高了制冷效率,减少了能耗。连续式交替运行可以达到精确控制 蒸发 温度 ,在不增加能耗的情况下提高产冰量。
权利要求

1.一种连续式可交替运行的机的运行控制方法,其特征在于,包括下述步骤:
(1)根据使用需要确定冰模组执行制冰模式或脱冰模式;
(2)对应制冰模式的冰模组注执行制冰循环,对应脱冰模式的冰模组执行脱冰循环;
(3)制冰循环与脱冰循环交替进行,实现连续制冰;
所述制冰循环包括下述步骤:
根据制冰模组中水的初始温度tc及结冰温度ts,计算出制冰理论换热量Q1;
设定循环次数i=1;
根据过热度t1及蒸发温度Te,得到该循环中制冷剂进入压缩机的状态点的温度T1、熵S1、h1及蒸发压Pe;
由步骤③所得结果得到制冷剂出压缩机时的状态点的熵S2;
根据过冷度t2、冷凝温度Tk得到制冷剂出冷凝器时的状态点的温度T3、焓值h3以及冷凝压力Pk,之后,根据所得点的焓值h3得到制冷剂出节流时的状态点的焓值h4;
⑥通过管路中测得的质量流量qm得出实际换热量Q2,Q2=qm(h1‑h3);
⑦比较Q1与Q2,如果Q1>Q2,则,设定循环次数i+1,蒸发温度降低0.1℃,继续执行步骤③;如果Q1≤Q2,则判断冰块中心温度达到设定结冰温度结束制冰循环。
2.根据权利要求1所述的连续式可交替运行的块冰机的运行控制方法,其特征在于,在运行过程中,调节管路压力,防止管路结冰。
3.一种实现权利要求1所述运行控制方法的块冰机,其特征在于,包括控制器、压缩机、油分离器、制冰脱冰切换控制模块、冷凝器、储液罐、主调节控制组件模块、储水箱、位于所述储水箱内的预冷换热器、蒸发压力调节阀、冰模模块及气液分离器;所述主调节控制组件模块包括串联连接的主手动阀、主视液镜、主过滤器、主电控阀及主节流装置;所述冰模模块包括至少两个冰模单元,每个所述冰模单元由冰模组及相对应的调节控制支路组成,所述调节控制支路包括旁通单向阀及串联连接的节流元件、电控阀、过滤器、视液镜和手动阀;所述制冰脱冰切换控制模块包括与所述冰模组数量相同的用于实现制冰与脱冰切换的四通换向阀;所述压缩机的出口与所述油分离器的进口连接,所述油分离器的液体出口通过回油控制阀与所述压缩机的回油口连接;所述油分离器的气体出口与第一分流管进口连接,所述第一分流管的分流出口分别与每个所述四通换向阀的第一接口连接,每个所述四通换向阀的第二接口分别与第一集流管连接,所述第一集流管的出口通过所述冷凝器与所述储液罐进口连接,所述储液罐的出口通过所述主调节控制组件模块与所述预冷换热器的进口连接,所述预冷换热器的出口通过所述蒸发压力调节阀与第二分流管进口连接,所述第二分流管的分流口分别通过各自的所述调节控制支路与对应的冰模组第一接口连接,所述冰模组第二接口分为两路,一路分别与对应的所述四通换向阀的第四接口连接,另一路通过第三集流管与所述储液罐连接;每个所述四通换向阀的第三接口分别与第二集流管进口连接,所述第二集流管的出口通过所述气液分离器与所述压缩机的进口连接;所述储水箱为所述冰模组提供制冰用水;所述第三集流管与储液罐之间的管路上安装有用于在系统关闭后制冷剂回流进入储液罐的控制阀;所述控制器分别与所述压缩机、回油控制阀、冷凝器、四通换向阀、主电控阀、主节流装置、蒸发压力调节阀、控制阀及每个所述调节控制支路中的电控阀和节流元件连接实现协同工作;制冰模式下,对应制冰模式的冰模单元的四通换向阀的第一接口与第二接口连接,第三接口与第四接口连接,关闭控制阀;制冷剂经压缩机出口、油分离器、第一分流管、四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第二接口、第一集流管、冷凝器、储液罐、主调节控制组件模块、预冷换热器、蒸发压力调节阀、第二分流管、对应制冰模式的冰模单元的调节控制支路、对应制冰模式的冰模单元中的冰模组、四通换向阀的第四接口、四通换向阀的第三接口、第二集流管、气液分离器进入所述压缩机进口,形成制冰循环;脱冰模式下,对应脱冰模式的冰模单元的四通换向阀的第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接,制冷剂经压缩机出口、油分离器、第一分流管、四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第四接口、对应脱冰模式的冰模单元的冰模组、对应脱冰模式的冰模单元的调节控制支路的单向阀、视液镜、手动阀、第二分流管,与预冷后的制冷剂一同进入对应制冰模式的冰模单元继续参与制冰循环。
4.根据权利要求3所述的块冰机,其特征在于,所述主节流装置为热力膨胀阀,所述热力膨胀阀的感温包安装于所述预冷换热器的出口处;所述节流元件为电子膨胀阀。

说明书全文

一种连续式可交替运行的机及其运行控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及制冰技术领域,更具体的说,是涉及一种连续式可交替运行的块冰机的运行控制方法及块冰机。

背景技术

[0002] 随着经济发展和技术进步,制冰技术及产品在国民经济中的应用范围不断拓展。大型制冰机主要应用在大型商业超市、肉食品加工、冰蓄冷空调混凝土降温、纺织化工以及远洋捕捞等领域。目前,大型块冰机系统主要由压缩机冷凝器、节流装置及蒸发器等组成。现有的块冰机中运行时往往是多个冰模组同时制冰,之后再同时脱冰,影响了制冰的连续性。大型制冰机由于产出的冰块较大,在制冰时换热温差较大,换热效率更低,制冰时间较长。脱冰时,加热转换温差更大,冰层热阻较大,脱冰缓慢,制冰效率低。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷,而提供一种能够实现多个冰模组交替运行,实现连续制冰的运行控制方法。
[0004] 本发明的另一个目的是提供一种多个冰模组可以交替运行,以实现连续制冰,提高制冷效率,减少能耗的块冰机。
[0005] 为实现本发明的目的所采用的技术方案是:一种连续式可交替运行的块冰机的运行控制方法,包括下述步骤:
(1)根据使用需要确定冰模组执行制冰模式或脱冰模式;
(2)对应制冰模式的冰模组注执行制冰循环,对应脱冰模式的冰模组执行脱冰循环;
(3)制冰循环与脱冰循环交替进行,实现连续制冰;
所述制冰循环包括下述步骤:
①根据制冰模组中水的初始温度tc及结冰温度ts,计算出制冰理论换热量Q1;
②设定循环次数i=1;
③根据过热度t1及蒸发温度Te,得到该循环中制冷剂进入压缩机的状态点的温度T1、熵S1、h1及蒸发压Pe;
④由步骤③所得结果得到制冷剂出压缩机时的状态点的熵S2;
⑤根据过冷度t2、冷凝温度Tk得到制冷剂出冷凝器时的状态点的温度T3、焓值h3以及冷凝压力Pk,之后,根据所得点的焓值h3得到制冷剂出节流时的状态点的焓值h4;
⑥通过管路中测得的质量流量qm得出实际换热量Q2,Q2=qm(h1‑h3);
⑦比较Q1与Q2,如果Q1>Q2,则,设定循环次数i+1,蒸发温度降低0.1℃,继续执行步骤③;如果Q1≤Q2,则判断冰块中心温度达到设定结冰温度结束制冰循环。
[0006] 在运行过程中,调节管路压力,防止管路结冰。
[0007] 一种实现上述运行控制方法的块冰机,包括控制器、压缩机、油分离器、制冰脱冰切换控制模块、冷凝器、储液罐、主调节控制组件模块、储水箱、位于所述储水箱内的预冷换热器、蒸发压力调节阀、冰模模块及气液分离器;所述主调节控制组件模块包括串联连接的主手动阀、主视液镜、主过滤器、主电控阀及主节流装置;所述冰模模块包括至少两个冰模单元,每个所述冰模单元由冰模组及相对应的调节控制支路组成,所述调节控制支路包括旁通单向阀及串联连接的节流元件、电控阀、过滤器、视液镜和手动阀;所述制冰脱冰切换控制模块包括与所述冰模组数量相同的用于实现制冰与脱冰切换的四通换向阀;所述压缩机的出口与所述油分离器的进口连接,所述油分离器的液体出口通过回油控制阀与所述压缩机的回油口连接;所述油分离器的气体出口与第一分流管进口连接,所述第一分流管的分流出口分别与每个所述四通换向阀的第一接口连接,每个所述四通换向阀的第二接口分别与第一集流管连接,所述第一集流管的出口通过所述冷凝器与所述储液罐进口连接,所述储液罐的出口通过所述主调节控制组件模块与所述预冷换热器的进口连接,所述预冷换热器的出口通过所述蒸发压力调节阀与第二分流管进口连接,所述第二分流管的分流口分别通过各自的所述调节控制支路与对应的冰模组第一接口连接,所述冰模组第二接口分为两路,一路分别与对应的所述四通换向阀的第四接口连接,另一路通过第三集流管与所述储液罐连接;每个所述四通换向阀的第三接口分别与第二集流管进口连接,所述第二集流管的出口通过所述气液分离器与所述压缩机的进口连接;所述储水箱为所述冰模组提供制冰用水;所述第三集流管与储液罐之间的管路上安装有用于在系统关闭后制冷剂回流进入储液罐的控制阀;所述控制器分别与所述压缩机、回油控制阀、冷凝器、四通换向阀、主电控阀、主节流装置、蒸发压力调节阀、控制阀及每个所述调节控制支路中的电控阀和节流元件连接实现协同工作;制冰模式下,对应制冰模式的冰模单元的四通换向阀的第一接口与第二接口连接,第三接口与第四接口连接,关闭控制阀;制冷剂经压缩机出口、油分离器、第一分流管、四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第二接口、第一集流管、冷凝器、储液罐、主调节控制组件模块、预冷换热器、蒸发压力调节阀、第二分流管、对应制冰模式的冰模单元的调节控制支路、对应制冰模式的冰模单元中的冰模组、四通换向阀的第四接口、四通换向阀的第三接口、第二集流管、气液分离器进入所述压缩机进口,形成制冰循环;脱冰模式下,对应脱冰模式的冰模单元的四通换向阀的第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接,制冷剂经压缩机出口、油分离器、第一分流管、四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第四接口、对应脱冰模式的冰模单元的冰模组、对应脱冰模式的冰模单元的调节控制支路的单向阀、视液镜、手动阀、第二分流管,与预冷后的制冷剂一同进入对应制冰模式的冰模单元继续参与制冰循环。
[0008] 所述主节流装置为热力膨胀阀,所述热力膨胀阀的感温包安装于所述预冷换热器的出口处;所述节流元件为电子膨胀阀。
[0009] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、本发明的块冰机运行控制方法通过对运行过程的控制,能够实现多个冰模组交替运行,通过选择不同的冰模组运行状态,有利于实现按需制冰,制冰与脱冰互不影响,提高了制冷效率,减少了能耗。连续式交替运行可以达到精确控制蒸发温度,在不增加能耗的情况下提高产冰量。
[0010] 2、本发明的块冰机通过控制相应四通换向阀的接口切换以改变制冷剂的流向,使得多个冰模组可以根据使用需要作为制冰模组或者脱冰模组,多个冰模组之间可以交替运行,可以实现当某一个冰模组脱冰时不影响其余的冰模组制冰,制冰与脱冰互不影响,实现了连续制冰,提高了整个制冰系统循环的效率。
[0011] 3、本发明的块冰机将制冷剂管路引入储水箱,为储水箱中的给水进行预冷,在进入储水箱前通过主节流装置节流降压,而后通过预冷换热器在水箱中和水充分换热,降低了水进入冰模组的温度,不仅节约功耗,而且能在不增加制冰设备投资的情况下提高冰的产量,达到节能高效的效果。附图说明
[0012] 图1所示为本发明连续式可交替运行的块冰机的原理图。

具体实施方式

[0013] 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0014] 本发明的连续式可交替运行的块冰机的原理图如图1所示,包括控制器、压缩机1、油分离器2、制冰脱冰切换控制模块、冷凝器5、储液罐6、主调节控制组件模块、储水箱7、位于所述储水箱7内的预冷换热器17、蒸发压力调节阀16、冰模模块及气液分离器3。本实施例中,所述冷凝器5优选为冷冷凝器。所述预冷换热器17优选为冷却盘管。
[0015] 所述主调节控制组件模块包括串联连接的主手动阀9‑1、主视液镜10‑1、主过滤器11‑1、主电控阀12‑2及主节流装置13。本实施例中,主节流装置13采用热力膨胀阀,所述热力膨胀阀的感温包安装于所述预冷换热器17的出口处。
[0016] 所述冰模模块包括至少两个冰模单元,每个所述冰模单元由冰模组及相对应的调节控制支路组成。每个所述调节控制支路包括旁通单向阀及串联连接的节流元件、电控阀、过滤器、视液镜和手动阀,所述节流元件一端分别与对应的冰模组第一接口及所述旁通单向阀的进口连接,所述节流元件、电控阀、过滤器、视液镜和手动阀依次连接,所述手动阀与第二分流管21连接,所述旁通单向阀的出口连接于所述过滤器与视液镜之间的管路上。以包括四个冰模单元组成的冰模模块为例,第一冰模单元包括第一冰模组8‑1及第一调节控制支路,该第一调节控制支路由旁通单向阀15‑1、节流元件14‑1、电控阀12‑3、过滤器11‑2、视液镜10‑2和手动阀9‑2组成,节流元件14‑1的一端分别与冰模组8‑1的第一接口及旁通单向阀15‑1的进口连接,节流元件14‑1的另一端依次与电控阀12‑3、过滤器11‑2一端连接,过滤器11‑2的另一端与所述旁通单向阀15‑1的出口并联后与视液镜10‑2一端连接,视液镜10‑2另一端通过手动阀9‑2与第二分流管21的分流口连接。第二冰模单元包括第二冰模组
8‑2及第二调节控制支路,该第二调节控制支路由旁通单向阀15‑2、节流元件14‑2、电控阀
12‑4、过滤器11‑3、视液镜10‑3和手动阀9‑3组成,节流元件14‑2的一端分别与冰模组8‑2的第一接口及旁通单向阀15‑2的进口连接,节流元件14‑2的另一端依次与电控阀12‑4、过滤器11‑3一端连接,过滤器11‑3的另一端与所述旁通单向阀15‑2的出口并联后与视液镜10‑3一端连接,视液镜10‑3另一端通过手动阀9‑3与第二分流管21的分流口连接。第三冰模单元包括第三冰模组8‑3及第三调节控制支路,该第三调节控制支路由旁通单向阀15‑3、节流元件14‑3、电控阀12‑5、过滤器11‑4、视液镜10‑4和手动阀9‑4组成,节流元件14‑3的一端分别与冰模组8‑3的第一接口及旁通单向阀15‑3的进口连接,节流元件14‑3的另一端依次与电控阀12‑5、过滤器11‑4一端连接,过滤器11‑4的另一端与所述旁通单向阀15‑3的出口并联后与视液镜10‑4一端连接,视液镜10‑4另一端通过手动阀9‑4与第二分流管的分流口连接。
第四冰模单元包括第四冰模组8‑4及第四调节控制支路,该第四调节控制支路由旁通单向阀15‑4、节流元件14‑4、电控阀12‑6、过滤器11‑5、视液镜10‑5和手动阀9‑5组成,节流元件
14‑4的一端分别与冰模组8‑4的第一接口及旁通单向阀15‑4的进口连接,节流元件14‑4的另一端依次与电控阀12‑6、过滤器11‑5一端连接,过滤器11‑5的另一端与所述旁通单向阀
15‑4的出口并联后与视液镜10‑5一端连接,视液镜10‑5另一端通过手动阀9‑5与第二分流管21的分流口连接。本实施例中,所述节流元件14‑1、节流元件14‑2、节流元件14‑3及节流元件14‑4均为电子膨胀阀。
[0017] 所述制冰脱冰切换控制模块包括与所述冰模组数量相同的用于实现制冰与脱冰切换的四通换向阀,本实施例中包括四个冰模组,与其对应的具有四个四通换向阀。第一冰模组8‑1对应第一四通换向阀4‑1,第二冰模组8‑2对应第二四通换向阀4‑2,第三冰模组8‑3对应第三四通换向阀4‑3,第四冰模组8‑4对应第四四通换向阀4‑4。
[0018] 所述压缩机1的出口与所述油分离器2的进口连接,所述油分离器2的液体出口通过回油控制阀12‑1与所述压缩机1的回油口连接。所述油分离器2的气体出口与第一分流管20进口连接,所述第一分流管20的分流出口分别与每个所述四通换向阀的第一接口a连接,每个所述四通换向阀的第二接口b分别与第一集流管18连接,所述第一集流管18的出口通过所述冷凝器5与所述储液罐6进口连接,所述储液罐6的出口通过所述主调节控制组件模块与所述预冷换热器17的进口连接,所述预冷换热器17的出口通过所述蒸发压力调节阀16与第二分流管21进口连接,所述第二分流管21的分流口分别通过各自的所述调节控制支路与对应的冰模组第一接口连接。所述冰模组第二接口分为两路,一路分别与对应的所述四通换向阀的第四接口d连接,即:第一冰模组8‑1的第二接口与第一四通换向阀4‑1的第四接口d连接,第二冰模组8‑2的第二接口与第二四通换向阀4‑2的第四接口d连接,第三冰模组
8‑3的第二接口与第三四通换向阀4‑3的第四接口d连接,第四冰模组8‑4的第二接口与第四四通换向阀4‑4的第四接口d连接。所述冰模组第二接口另一路分别与第三集流管22连接,所述第三集流管22通过连接管路与所述储液罐6连接。所述第三集流22管与储液罐6之间的连接管路上安装有用于在系统关闭后制冷剂回流进入储液罐的控制阀12‑7。每个所述四通换向阀的第三接口c分别与第二集流管19进口连接,对应本实施例中:第一四通换向阀4‑1的第三接口c、第二四通换向阀4‑2的第三接口c、第三四通换向阀4‑3的第三接口c、第四四通换向阀4‑4的第三接口c分别与第二集流管19进口连接。所述第二集流管19的出口通过所述气液分离器3与所述压缩机1的进口连接。所述储水箱7为所述冰模组提供制冰用水。所述控制器分别与所述压缩机1、回油控制阀12‑1、冷凝器5、四通换向阀、主电控阀12‑2、主节流装置13、蒸发压力调节阀16、控制阀12‑7及每个所述调节控制支路中的电控阀和节流元件连接实现协同工作。
[0019] 制冰模式下,对应制冰模式的冰模单元的四通换向阀的第一接口a与第二接口b连接,第三接口c与第四接口d连接,关闭控制阀12‑7。制冷剂经压缩机1出口、油分离器2、第一分流管20、四通换向阀的第一接口a、四通换向阀的第二接口b、第一集流管18、冷凝器5、储液罐6、主调节控制组件模块、预冷换热器17、蒸发压力调节阀16、第二分流管21、对应制冰模式的冰模单元的调节控制支路、对应制冰模式的冰模单元中的冰模组、四通换向阀的第四接口d、四通换向阀的第三接口c、第二集流管19、气液分离器3进入所述压缩机1进口,形成制冰循环,制冷剂在冰模组中蒸发换热制冰。脱冰模式下,对应脱冰模式的冰模单元的四通换向阀的第一接口a与第四接口d连接、第二接口b与第三接口c连接,制冷剂经压缩机1出口、油分离器2、第一分流管20、四通换向阀的第一接口a、四通换向阀的第四接口d、对应脱冰模式的冰模单元的冰模组、对应脱冰模式的冰模单元的调节控制支路的单向阀、视液镜、手动阀、第二分流管21,与预冷后的制冷剂一同进入对应制冰模式的冰模单元继续参与制冰循环。
[0020] 本实施例中,以第一冰模组8‑1、第二冰模组8‑2、第三冰模组8‑3执行制冰循环,第四冰模组8‑4执行脱冰循环为例进行说明。对应第一冰模组8‑1的第一四通换向阀4‑1的第一接口a与第二接口b连接,第三接口c与第四接口d连接。对应第二冰模组8‑2的第二四通换向阀4‑2的第一接口a与第二接口b连接,第三接口c与第四接口d连接。对应第三冰模组8‑3的第三四通换向阀4‑3的第一接口a与第二接口b连接,第三接口c与第四接口d连接。对应第四冰模组8‑4的第四四通换向阀4‑4的第一接口a与第四接口d连接,第二接口b与第三接口c连接。
[0021] 低温低压的制冷剂经压缩机1压缩后进入油分离器2,油分离器2中多余的润滑油输送回压缩机1中。高温高压的制冷剂经压缩机1出口、油分离器2、进入第一分流管20,之后进入与第一分流管连接的第一四通换向阀4‑1的第一接口a、第二四通换向阀4‑2的第一接口a、第三四通换向阀4‑3的第一接口a,经过第一四通换向阀4‑1的第二接口b、第二四通换向阀4‑2的第二接口b、第三四通换向阀4‑3的第二接口b流出进入第一集流管18,之后进入风冷冷凝器5冷凝成高温高压的液体,之后进入储液罐6,再通过主手动阀9‑1、主视液镜10‑1、主过滤器11‑1、主电磁阀12‑2,随后进入热力膨胀阀13进行节流降压,之后进入储水箱7中的预冷换热器17给水预冷,再通过蒸发压力调节阀16调节管路压力,防止管路结冰,随后进入第二分流管21,通过分流管21后分别进入手动阀9‑2、手动阀9‑3、手动阀9‑4,进入手动阀9‑2的制冷剂依次经过视液镜10‑2、过滤器11‑2、电控阀12‑3、节流元件14‑1进入第一冰模组8‑1,进入手动阀9‑3的制冷剂依次经过视液镜10‑3、过滤器11‑3、电控阀12‑4、节流元件14‑2进入第二冰模组8‑2,进入手动阀9‑4的制冷剂依次经过视液镜10‑4、过滤器11‑4、电控阀12‑5、节流元件14‑3进入第三冰模组8‑3,制冷剂分别在第一冰模组8‑1、第二冰模组8‑
2、第三冰模组8‑3中蒸发换热制冰。经过第一冰模组8‑1蒸发后的制冷剂进入第一四通换向阀4‑1的第四接口d,经过第二冰模组8‑2蒸发后的制冷剂进入第二四通换向阀4‑2的第四接口d,经过第三冰模组8‑3蒸发后的制冷剂进入第三四通换向阀4‑3的第四接口d,之后,经第一四通换向阀4‑1的第三接口c、第二四通换向阀4‑2的第三接口c、第三四通换向阀4‑3的第三接口c流出的制冷剂进入第二集液管19,随后进入气液分离器3分离低压蒸汽中的液滴,最后制冷剂进入压缩机1再次被压缩,完成制冷循环。
[0022] 对于执行脱冰循环的第四冰模组8‑4,制冷剂经压缩机1出口、油分离器2、第一分流管20、第四四通换向阀4‑4的第一接口a、第四四通换向阀4‑4的第四接口d、第四冰模组8‑4、单向阀15‑4、视液镜10‑5、手动阀9‑5、第二分流管21,与预冷后的制冷剂一同进入执行制冰循环的手动阀9‑2、手动阀9‑3、手动阀9‑4,形成脱冰循环。进入手动阀9‑2、手动阀9‑3、手动阀9‑4的制冷剂继续参与制冰循环。当第四冰模组8‑4脱冰时,高温高压的制冷剂气体经过第四四通换向阀4‑4的第一接口a进第四接口d流出,随后进入第四冰模组8‑4放热脱冰,再通过单向阀15‑4进入视液镜10‑5,冷凝后的制冷剂通过手动阀9‑5进入第二分流管 21,之后进入手动阀9‑2、手动阀9‑3、手动阀9‑4参与制冰循环,从而达到交替运行的特点,节能高效。
[0023] 本发明的块冰机的运行控制方法包括下述步骤:(1)根据使用需要确定冰模组执行制冰模式或脱冰模式;
(2)对应制冰模式的冰模组注水执行制冰循环, 对应脱冰模式的冰模组执行脱冰循环;
(3)制冰循环与脱冰循环交替进行,实现连续制冰;
所述制冰循环为:对应制冰模式的冰模单元的四通换向阀的第一接口与第二接口连接,第三接口与第四接口连接,制冷剂经压缩机1出口、油分离器2、第一分流管20、四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第二接口、第一集流管18、冷凝器5、储液罐6、主调节控制组件模块、预冷换热器17、蒸发压力调节阀16、对应制冰模式的冰模单元的调节控制支路的第二分流管21、手动阀、视液镜、过滤器、电控阀、节流元件、对应制冰模式的冰模单元中的冰模组、四通换向阀的第四接口、四通换向阀的第三接口、第二集流管19、气液分离器3进入所述压缩机1进口,形成制冰循环。
[0024] 在执行制冰循环时,设定结冰温度、过热度t1、蒸发温度Te、过冷度t2、冷凝温度Tk。具体控制方法如下:根据制冰模组中水的初始温度tc及结冰温度ts,计算出制冰理论换热量Q1;
设定循环次数i=1;
根据过热度t1及蒸发温度Te,得到制冷剂进入压缩机时的状态点的温度T1、熵S1、焓h1及蒸发压力Pe;
由于是等熵压缩,由步骤③所得结果得到制冷剂出压缩机时状态点的熵S2;
根据过冷度t2、冷凝温度Tk得到制冷剂出冷凝器时的温度T3、焓值h3以及冷凝压力Pk;由于绝热节流的过程是等焓的,根据焓值h3得到制冷剂出节流阀时状态点的焓值h4;
通过管路中测得的质量流量qm得出实际换热量Q2,Q2=qm(h1‑h3);
⑦比较Q1与Q2,如果Q1>Q2,则,设定循环次数i+1,蒸发温度降低0.1℃,继续执行步骤③;如果Q1≤Q2,则判断冰块中心温度达到设定结冰温度结束制冰循环。
[0025] 所述脱冰循环为:对应脱冰模式的冰模单元的四通换向阀的第一接口与第四接口连接、第二接口与第三接口连接,制冷剂经压缩机1出口、油分离器2、第一分流管20、四通换向阀的第一接口、四通换向阀的第四接口、对应脱冰模式的冰模单元的冰模组、对应脱冰模式的冰模单元的调节控制支路的单向阀、视液镜、手动阀、第二分流管21,与预冷后的制冷剂一同进入对应制冰模式的冰模单元,形成脱冰循环。
[0026] 在运行过程中,所述蒸发压力调节阀16调节管路压力,防止管路结冰。当蒸发压力升高时,阀口开大,使蒸发器流出的制冷剂流量增多,蒸发器的压力降低,保持在恒定的范围内。反之,若蒸发压力下降,则阀口关小,流出的制冷剂减小,蒸发压力回升至合适的范围内。
[0027] 本发明的运行控制方法能够实现冰模组制冰与脱冰的平稳交替运行,可实现按需运行设备,从而实现冰模组连续式制冰状态,达到节能的效果。
[0028] 上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。