液氨貯存系統的製作方法

2023-08-05 22:08:31 3

本實用新型涉及壓縮製冷技術領域，具體而言，涉及一種液氨貯存系統。

背景技術：

冷藏或冷凍是當前最常用的食品保鮮手段。越來越多的冷庫採用人工製冷方式，其中廣泛應用液體蒸發壓縮製冷。

液體蒸發壓縮製冷的基本原理為：利用製冷劑液體在蒸發時產生的吸熱效應，達到製冷目的。蒸汽壓縮製冷系統通常由製冷壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器四個基本部件組成。他們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統，製冷劑在系統中不斷的循環流動，發生狀態變化，與外界進行熱量交換。氨是一種最常用的高效製冷劑，其工作過程為：液態氨在蒸發器中吸收被冷卻物的熱量之後，汽化成低壓低溫的氨氣，被壓縮機吸入，壓縮成高壓高溫的氨氣後排入冷凝器。在冷凝器中被冷卻水降溫放熱冷凝為高壓氨液，經節流閥節流為低壓低溫的氨液，再次進入蒸發器吸熱汽化，達到循環製冷的目的，從而使氨在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個製冷循環。

目前，常規高壓液氨貯存系統的工作流程為：從冷凝器流出的高壓低溫液氨經電磁閥流入貯存罐，經節流閥後變為低壓低溫液氨流出；液氨貯存罐安裝有液位控制器和壓力儀表，同時通過安全閥與緊急洩氨池連通；工作人員通過壓力儀表可了解當前液氨貯存罐內的壓力；液位控制器可根據液氨貯存罐內的液位高低自動控制進液電磁閥的開啟或關閉，實現保持罐內液體平衡，當液氨貯存罐內壓力超過安全閥的閾值時，安全閥自動開啟，洩放一部分氨液，從而降低液氨貯存罐內的壓力，實現保護功能。

然而，上述技術方案中存在著以下不足：當液位控制器中的液位傳感器失效時，液氨貯存系統就不能有效控制電磁閥關閉，阻止高壓液氨的流入，從而增加了液氨貯存罐承受高壓的風險。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於提供一種液氨貯存系統，以解決現有技術中由於液位控制器失效而導致液氨貯存罐承受高壓風險的問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種液氨貯存系統，包括控制閥、液氨貯存罐和液位控制器，控制閥設置於與液氨貯存罐的入口連通的管線上，液位控制器分別與控制閥和液氨貯存罐電連接，液氨貯存系統還包括分別與控制閥和液氨貯存罐電連接的控制單元，其中，控制單元用於根據液氨貯存罐的液壓值控制控制閥的開關狀態。

進一步地，控制單元包括：第一採集裝置，與液氨貯存罐電連接，用於監測液氨貯存罐的液壓值，並獲取第一信號；運算控制器，與第一採集裝置電連接，用於根據第一信號輸出第一開啟信號或第一關閉信號；第一輸出裝置，分別與運算控制器和控制閥電連接，用於在接收第一開啟信號後開啟控制閥，或在接收第一關閉信號後關閉控制閥。

進一步地，液氨貯存系統還包括與液氨貯存罐電連接的壓力計，第一採集裝置用於根據壓力計的測試結果監測液氨貯存罐的液壓狀態。

進一步地，控制單元還包括與控制閥電連接的第二採集裝置，第二採集裝置用於監測控制閥的開關狀態，並獲取第二信號，運算控制器還與第二採集裝置連接，用於根據第一信號和第二信號輸出第一開啟信號、第一關閉信號或同時輸出第一關閉信號和故障信號。

進一步地，液氨貯存罐具有壓力上限值，運算控制器包括：解析裝置，與第一採集裝置電連接，用於根據第一信號獲取貯存罐的液壓值，並根據第二信號獲取控制閥的開關狀態；判斷裝置，分別與解析裝置和第一輸出裝置電連接，用於根據控制閥的開關狀態比較液壓值與壓力上限值。

進一步地，液氨貯存罐具有液位上限值，液位控制器包括：檢測裝置，與液氨貯存罐電連接，用於檢測液氨貯存罐的液位值；控制裝置，分別與檢測裝置和控制閥電連接，用於比較液位值與液位上限值，並輸出第二開啟信號或第二關閉信號。

進一步地，控制閥在接收第一開啟信號和第二開啟信號時開啟；控制閥在接收第一關閉信號或第二關閉信號時關閉。

進一步地，液氨貯存系統還包括與控制單元電連接的人機界面，人機界面用於顯示液壓值、開關狀態，以及根據接收到的故障信號所顯示的故障信息。

進一步地，液氨貯存系統還包括：洩氨池，與液氨貯存罐的第一出口連通；安全閥，設置於連通第一出口與洩氨池的管線上；節流閥，與液氨貯存罐的第二出口連通。

進一步地，控制閥為電磁閥。

應用本實用新型的技術方案，提供了一種包括控制閥、液氨貯存罐和液位控制器的液氨貯存系統，由於該液氨貯存系統還包括分別與所述控制閥與所述液氨貯存罐電連接的控制單元，該控制單元用於根據所述液氨貯存罐的液壓值控制所述控制閥的開關狀態，從而能夠在液氨貯存罐的液壓值較低時利用上述控制單元開啟控制閥，使液氨進入液氨貯存罐中，或在液氨貯存罐的液壓值較高時利用上述控制單元關閉控制閥，阻止液氨向液氨貯存罐的流動；並且，上述控制單元和上述液位控制器分別與控制閥電連接，從而使控制單元在液位控制器失效時也能夠繼續工作，進而有效地避免了液位控制器失效而導致的液氨貯存罐承受的高壓風險。

除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了本實用新型實施方式所提供的一種液氨貯存系統的結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、控制閥；20、液氨貯存罐；30、液位控制器；40、控制單元；410、第一採集裝置；420、運算控制器；430、第一輸出裝置；440、第二採集裝置；50、壓力計；60、人機界面；70、洩氨池；80、安全閥；90、節流閥。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本實用新型保護的範圍。

需要說明的是，本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本實用新型的實施例。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

正如背景技術所介紹的，現有技術中當液位控制器失效時，液氨貯存系統就不能有效控制電磁閥關閉，阻止高壓液氨的流入，從而增加了液氨貯存罐承受高壓的風險。

為了解決上述技術問題，本申請一種典型的實施方式中，提供了一種液氨貯存系統，如圖1所示，該液氨貯存系統包括控制閥10、液氨貯存罐20和液位控制器30，控制閥10設置於與液氨貯存罐20的入口連通的管線上，液位控制器30分別與控制閥10和液氨貯存罐20電連接，液氨貯存系統還包括分別與控制閥10和液氨貯存罐20電連接的控制單元40，其中，控制單元40用於根據液氨貯存罐20的液壓值控制控制閥10的開關狀態。

由於該液氨貯存系統還包括分別與控制閥和液氨貯存罐電連接的控制單元，該控制單元用於根據液氨貯存罐的液壓值控制控制閥的開關狀態，從而能夠在液氨貯存罐的液壓值較低時利用上述控制單元開啟控制閥，使液氨進入液氨貯存罐中，或在液氨貯存罐的液壓值較高時利用上述控制單元關閉控制閥，阻止液氨向液氨貯存罐的流動；並且，上述控制單元與液位控制器分別與控制閥電連接，從而使控制單元在液位控制器失效時也能夠繼續工作，進而有效地避免了液位控制器失效而導致的液氨貯存罐承受的高壓風險。

如圖1所示，控制單元40包括：第一採集裝置410，與液氨貯存罐20電連接，用於監測液氨貯存罐20的液壓值，並獲取第一信號；運算控制器420，與第一採集裝置410電連接，用於根據第一信號輸出第一開啟信號或第一關閉信號；第一輸出裝置430，分別與運算控制器420和控制閥10電連接，用於在接收第一開啟信號後開啟控制閥10，或在接收第一關閉信號後關閉控制閥10。

為了使上述控制單元40能夠準確地控制液氨貯存罐20中的液氨壓力，本申請的一種實施例中，上述液氨貯存系統還包括與液氨貯存罐20電連接的壓力計50，第一採集裝置410用於根據上述壓力計50的測試結果監測液氨貯存罐20的液壓狀態。

進一步地，為了使上述控制單元40能夠根據控制閥10的開關狀態控制液氨貯存罐20中的液氨壓力，在上述實施例中，控制單元40還包括與控制閥10電連接的第二採集裝置440，第二採集裝置440用於監測控制閥10的開關狀態，並獲取第二信號，運算控制器420還與第二採集裝置440連接，用於根據第一信號和第二信號輸出第一開啟信號、第一關閉信號或同時輸出第一關閉信號和故障信號。

在上述實施例中，液氨貯存罐20具有壓力上限值，可選地，運算控制器420包括：解析裝置，與第一採集裝置410電連接，用於根據第一信號獲取貯存罐的液壓值，並根據第二信號獲取控制閥10的開關狀態；判斷裝置，分別與解析裝置和第一輸出裝置430電連接，用於根據控制閥10的開關狀態比較液壓值與壓力上限值。

具體地，當控制閥10為關閉狀態，且液壓值大於等於壓力上限值時，上述運算控制器420發送第一關閉信號和故障信號；當控制閥10為關閉狀態，且液壓值小於壓力上限值，運算控制器420發送第一開啟信號；當控制閥10為開啟狀態，且液壓值大於等於壓力上限值時，運算控制器420發送第一關閉信號；當控制閥10為開啟狀態，且液壓值小於壓力上限值，運算控制器420發送第一關閉信號和故障信號。

為了使上述液位控制器30能夠準確地控制液氨貯存罐20中的液氨壓力，液氨貯存罐20具有液位上限值，可選地，液位控制器30包括：檢測裝置，與液氨貯存罐20電連接，用於檢測液氨貯存罐20的液位值；控制裝置，分別與檢測裝置和控制閥10電連接，用於比較液位值與液位上限值，並輸出第二開啟信號或第二關閉信號。

具體地，當液位值小於液位上限值時，上述液位控制器30發送第二開啟信號，當液壓值大於等於壓力上限值時，上述液位控制器30發送第二關閉信號。

為了使控制單元40和液位控制器30能夠同時控制控制閥10的開啟和關閉，本申請的一種實施例中，控制閥10在接收第一開啟信號和第二開啟信號時開啟；並且，控制閥10在接收第一關閉信號或第二關閉信號時關閉。

本申請的一種實施例中，上述液氨貯存系統還包括與控制單元40電連接的人機界面60，人機界面60用於顯示液壓值、開關狀態，以及根據接收到的故障信號所顯示的故障信息。上述人機界面60能夠使工作人員實時地了解到液氨貯存罐20的液位狀態，並在接收到報警信息後能夠及時對液氨貯存罐20進行處理，以降低液氨貯存罐20中的液位高度。

下面詳細闡述本申請的一種優選的實施例中液氨貯存系統的工作原理：

1、當液氨貯存罐20內液體壓力低於預設的上限值時，運算控制器420在通過第一採集裝置410獲取液氨貯存罐20的液壓值後，通過比對壓力計50的數據可獲知需要開啟控制閥10；運算控制器420通過比對第二採集裝置440的返回值，確認當前控制閥10處於關閉狀態，然後發送打開控制閥10指令(即第一開啟信號)給第一輸出裝置430；運算控制器420通過持續比對壓力計50的數據，確認控制閥10已經打開，即液位控制器30也有效開啟了控制閥10，將結果通過人機界面60通知工作人員。

2、當液氨貯存罐20內液體壓力高於預設的上限值時，運算控制器420在通過第一採集裝置410獲取液氨貯存罐20的液壓值後，通過比對壓力計50的數據可獲知需要關閉控制閥10；運算控制器420通過比對第二採集裝置440的返回值，確認當前控制閥10處於打開狀態，然後發送關閉控制閥10指令(即第一關閉信號)給第一輸出裝置430，運算控制器420通過持續比對壓力計50的數據，確認控制閥10已經關閉，將結果通過人機界面60通知工作人員。

3、當液氨貯存罐20內液體壓力低於預設的上限值時，運算控制器420在通過第一採集裝置410獲取液氨貯存罐20的液壓值後，通過比對壓力計50的數據可獲知需要開啟控制閥10；運算控制器420通過比對第二採集裝置440的返回值，如果發現當前控制閥10處於開啟狀態，則判為系統故障(即發送故障信號)，通過人機界面60通知工作人員，同時，處於安全考慮，運算控制器420仍然發送關閉控制閥10指令(即第一關閉信號)給第一輸出裝置430。

4、當液氨貯存罐20內液體壓力高於預設的上限值時，運算控制器420在通過第一採集裝置410獲取液氨貯存罐20的液壓值後，通過比對壓力計50的數據可獲知需要關閉控制閥10；運算控制器420通過比對第二採集裝置440的返回值，如果發現當前控制閥10處於關閉狀態，則判為系統故障(即發送故障信號)，通過人機界面60通知工作人員，同時，處於安全考慮，運算控制器420仍然發送關閉控制閥10指令(即第一關閉信號)給第一輸出裝置430。

在本實用新型的各個實施例中，可選地，控制閥10為電磁閥。電磁閥是通過通電和斷電而實現閥門開啟和關閉的一種控制閥，採用電磁閥能夠使控制閥10實現高效地自動化開關。

並且，可選地，液氨貯存系統還包括：洩氨池70，與液氨貯存罐20的第一出口連通；安全閥80，設置於連通第一出口與洩氨池70的管線上；節流閥90，與液氨貯存罐20的第二出口連通。當液氨貯存罐20內壓力超過安全閥80的閾值時，安全閥80自動開啟，洩放一部分液氨，從而降低液氨貯存罐20內的壓力，實現保護功能。上述節流閥90用於降低液氨的壓力，使通入液氨貯存罐20的高壓低溫液氨形成低壓低溫液氨，如圖1所示。

從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果：

1、在液氨貯存罐的液壓值較低時能夠利用上述控制單元開啟控制閥，使液氨進入液氨貯存罐中，或在液氨貯存罐的液壓值較高時能夠利用上述控制單元關閉控制閥，阻止液氨向液氨貯存罐的流動；

2、上述控制單元與液位控制器分別與控制閥電連接，從而使控制單元在液位控制器失效時也能夠繼續工作，進而有效地避免了液位控制器失效而導致的液氨貯存罐承受的高壓風險；

3、當控制閥為關閉狀態，且液氨貯存罐內液體壓力低於正常值時，運算控制器發送打開控制閥指令給第一輸出裝置，第一輸出裝置與液位控制器一起控制控制閥打開，不影響正常使用；

4、當液氨貯存罐內的液位已高於正常值且壓力超標，而液位控制器由於失效而無法關閉控制閥時，運算控制器發送關閉控制閥指令給第一輸出裝置，從而僅通過第一輸出裝置關閉控制閥，阻止了高壓液氨流入液氨貯存罐中；

5、工作人員能夠通過人機界面實時地了解到液氨貯存罐的液位狀態，在接收到報警信息後能夠及時對液氨貯存罐進行處理，以降低液氨貯存罐中的液位高度。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。