阅读说明：本技术 一种闪发式油冷系统及控制方法 (Flash type oil cooling system and control method ) 是由 罗炽亮 马宁芳 赵明智 练浩民 于 2021-01-11 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种闪发式油冷系统及控制方法,闪发式油冷系统包括：闪发装置和油换热管段,制冷剂能够进入所述闪发装置中进行闪发；所述油换热管段中能够流通油,所述油换热管段穿设于所述闪发装置的内部,以通过所述闪发装置中的制冷剂对油进行冷却降温。根据本公开能够使得油换热管段与闪发装置形成套接闪发式油冷换热装置,使得油走管路,其相对于板换式油冷却器而言油冷阻力大为减小,相对于壳管式换热器的灌注量也大为降低,同时解决了油冷系统阻力大和灌注量大的问题。(The present disclosure provides a flash oil cooling system and a control method, the flash oil cooling system includes: the system comprises a flash device and an oil heat exchange pipe section, wherein refrigerant can enter the flash device for flash evaporation; oil can flow through in the oil heat exchange tube section, oil heat exchange tube section wears to locate the inside of flash device to through refrigerant in the flash device cools off the temperature to oil. According to the shell-and-tube heat exchanger, the oil heat exchange pipe section and the flash device can form the sleeved flash type oil-cooling heat exchanger, so that oil flows through the pipeline, the oil-cooling resistance is greatly reduced relative to the plate-type oil cooler, the filling amount is also greatly reduced relative to the shell-and-tube heat exchanger, and the problems of large resistance and large filling amount of an oil-cooling system are solved.)

具体实施方式

如图1所示，本公开提供一种闪发式油冷系统，其包括：

闪发装置5和油换热管段51，制冷剂能够进入所述闪发装置5中进行闪发；所述油换热管段51中能够流通油，所述油换热管段51穿设于所述闪发装置5的内部，以通过所述闪发装置5中的制冷剂对油进行冷却降温。

本公开通过在制冷剂管路中的闪发装置中穿设设置油换热管段，能够使得油换热管段与闪发装置形成套接闪发式油冷换热装置，使得油走管路，其相对于板换式油冷却器而言油冷阻力大为减小(由于板换式油冷却器的板与板之间间距较小、导致其阻力较大，而本申请管内走油、管外部走制冷剂，制冷剂和油充分换热，阻力小很多)，同时相对于壳管式换热器解决了油冷系统阻力大和灌注量大的问题(壳管式换热器的壳体内部通入油，导致油灌注量较大，本公开的油走管内部、有效减小了灌注量)。制冷剂在进入闪发装置前经过电子膨胀阀(节流装置7)节流后温度比冷冻油温度低，其能对油进行有效降温，并且经过闪发一部分成了低温低压液体、从第五管路105流出，一部分闪发成了气体、从第四管路104流出。

本公开提供了一种闪发式油冷系统及控制方法，可以大幅度减小油路系统阻力，减少冷冻油系统灌注量，实现在任何工况下均对供油温度的精准控制(这里的供油温度控制是指能够对返回压缩机内部的供油油温能进行精准控制)。保证了机组油冷系统高效稳定运行，增大了系统的补气量。同时，提升补气过热度避免补气带液，提高了机组能效及可靠性。本发明解决了油冷系统阻力、灌注量大的问题，实现了在任何工况下都能精准控制供油温度，保持润滑油保持有良好的润滑性能。

在一些实施方式中，还包括第一管路101和油分离器14，所述第一管路101位于所述闪发装置5的外部，且所述第一管路101的一端与所述油换热管段51的一端连通、另一端与所述油分离器14连通，以从所述油分离器14中吸入油；

还包括第二管路102，所述第二管路102位于所述闪发装置5的外部，且所述第二管路102的一端与所述油换热管段51的另一端连通、以将经过所述闪发装置5冷却后的油导入压缩机中进行回油。

这是本公开的进一步优选结构形式，通过第一管路能够有效地从油分离器处引入冷冻油，能够将其导入闪发装置中进行冷却降温；通过第二管路能够将冷却降温后的油导入压缩机中而形成回油，有效地降低油温并用于回油作用。

在一些实施方式中，还包括第三管路103，所述第三管路103的一端连通至所述第一管路101上、另一端连通至所述第二管路102上，通过所述第三管路103能够对所述油换热管段51进行短路。本公开还通过第三管路的设置能够有效地对油换热管段进行短路作用，即在油温过高时通过第三管路断开将油导入闪发装置中进行有效的冷却，在油温不高时则通过第三管路将其直接导回至压缩机中进行回油，有效地提高了能效，也能够防止油被过度冷却。

在一些实施方式中，所述第一管路101上设置有控制阀12，所述第三管路103与所述第一管路101相交于第一交点O1，所述控制阀12设置于所述第一交点O1和所述油换热管段51之间的位置；所述第三管路103上设置有旁通调节阀4。本公开还通过第一管路上设置的控制阀和第三管路上设置的旁通调节阀能够相互协调控制第一管路打开、第三管路关闭，或第一管路关闭、第三管路打开，或调节第三管路打开的开度、以有效调节第一管路进入闪发装置中油的油量，以精准控制油被冷却的量，以精准控制油温。

在一些实施方式中，所述第一管路101上还设置有第一温度传感器13，所述第三管路103与所述第一管路101相交于第一交点O1，所述第一温度传感器13位于所述第一交点O1的沿着油流动方向的上游的位置；

所述第二管路102上还设置有第二温度传感器11，所述第三管路103与所述第二管路102相交于第二交点O2，所述第二温度传感器11位于所述第二交点O2的沿着油流动方向的下游的位置。

本公开还通过设置油冷进口温度传感器(第一温度传感器)能够检测进入闪发装置中的油温T1，还通过设置供油温度传感器(第二温度传感器)能够检测闪发装置出来后进入压缩机中的油温T2，并且根据T1和T2之间的温度大小来控制油是否进入闪发装置中被冷却，或不经过闪发装置中冷却，或者调节进入闪发装置中的油量大小，以精确控制进入压缩机的回油油温，即本公开采用一种闪发式油冷系统代替传统油冷控制系统，采用模糊控制算法控制旁通电控调节阀和主路电磁阀，实现对供油温度的精准控制，闪发和换热后的气体经补气口进入压缩机，增大系统补气量，提高机组能效。

在一些实施方式中，所述油换热管段51包括至少两段的弯曲管段；和/或，所述第一管路101上设置有油过滤器2。通过弯曲管段能够提高换热效果；通过油过滤器能够对进入闪发装置中的油换热管段中的油起到过滤作用。

在一些实施方式中，当包括油过滤器2时：

在所述第一管路101上、且位于所述油过滤器2的上游位置设置有第一截止阀1，在所述第一管路101上、且位于所述油过滤器2的下游位置设置有第二截止阀3；和/或，所述油过滤器2上还设置有第一抽真空阀21。通过第一截止阀能够对油过滤器上游的管段进行控制，通过第二截止阀能够对油过滤器下游的管段进行控制，通过第一抽真空阀能够对油过滤器进行抽真空，以使得油能够顺利地从油分离器进入油过滤器中。

在一些实施方式中，还包括第四管路104和第五管路105，所述第四管路104的一端连通至所述闪发装置5的内部、以将所述闪发装置5内部的制冷剂气体导出，所述第四管路104的另一端连通至压缩机的补气口；

所述第五管路105的一端连通至所述闪发装置5的内部、以将所述闪发装置5内部的液态制冷剂导出，所述第五管路105的另一端能够连通至蒸发器。

本公开还通过第四管路能够有效地将闪发装置中闪发出来的气体进行导出至压缩机的补气口，通过第五管路能够有效地将闪发装置闪发出来的液态制冷剂导出并连通至蒸发器中，形成闪发的作用，并能够在闪发的过程中吸收油换热管段中的油的温度，对油进行冷却降温。

在一些实施方式中，所述第四管路104上还设置有只允许从所述闪发装置5中的气体制冷剂流出的单向阀6，和/或，所述闪发装置5上还连接设置有第二抽真空阀52和安全阀53。本公开还通过第四管路上设置的单向阀能够防止压缩机补气口中的气体回流至闪发装置中，通过第二抽真空阀能够对闪发装置进行抽真空作用，以将第六管路中的制冷剂抽吸进入闪发装置中，安全阀用于泄压作用。

在一些实施方式中，还包括第六管路106，所述第六管路106一端连通至所述闪发装置5的内部、以将制冷剂导入所述闪发装置5的内部，且所述第六管路106上设置有节流装置7。本公开还通过第六管路能够有效地将制冷剂从冷凝器或储液器导出至闪发装置中，以进行有效闪发的作用。

在一些实施方式中，所述第六管路106上还设置有第三截止阀8、制冷剂过滤器9和第四截止阀10中的至少一个，所述第六管路106的另一端连通至储液器或冷凝器15。本公开还通过第三截止阀和第四截止阀能够对第六管路进行截止控制作用。

本公开还提供一种如前任一项所述的闪发式油冷系统的控制方法，其中当包括第一温度传感器13和第二温度传感器11、以及控制阀12和旁通调节阀4时：

检测步骤，用于检测所述第一温度传感器检测得的油冷进管温度T1，和检测所述第二温度传感器检测得的供油温度T2；

判断步骤，用于判断T1和T2之间的大小关系；

控制步骤，用于当T1≤T2时，控制控制阀关闭，并控制旁通调节阀全开，使得冷冻油不经过闪发装置，直接供回压缩机；

当T1＞T2时，控制控制阀打开，同时调节旁通调节阀的开度，保证T2控制在W℃±1℃范围内，其中W为预设温度。

本公开还通过设置油冷进口温度传感器(第一温度传感器)能够检测进入闪发装置中的油温T1，还通过设置供油温度传感器(第二温度传感器)能够检测闪发装置出来后进入压缩机中的油温T2，并且根据T1和T2之间的温度大小来控制油是否进入闪发装置中被冷却，或不经过闪发装置中冷却，或者调节进入闪发装置中的油量大小，以精确控制进入压缩机的回油油温，即本公开采用一种闪发式油冷系统代替传统油冷控制系统，采用模糊控制算法控制旁通电控调节阀和主路电磁阀，实现对供油温度的精准控制，闪发和换热后的气体经补气口进入压缩机，增大系统补气量，提高机组能效。

本公开包含一个闪发式油冷换热装置，一个油过滤器2，油过滤器2前后配置第一截止阀1和第二截止阀3，一个油路旁通电动调节阀(旁通调节阀4)，一个干燥过滤器(制冷剂过滤器9)，干燥过滤器前配置后第三截止阀8和第四10，一个电子膨胀阀(节流装置7)，一个补气的单向阀6，一个供油温度传感器(第二温度传感器11)，一个主油路电磁阀(控制阀12)及相关检修阀，安全阀，连接管路等组成。

从储液器或冷凝器来的制冷剂，经过干燥过滤器过滤后，经过电子膨胀阀节流进入闪发式油冷换热装置，与油分离器分离出来的冷冻油进行换热，冷却后的冷冻油供给压缩机润滑，闪发和换热产生的制冷剂蒸汽经过单向阀回到压缩机补气口。一次节流后的液体经外部二次节流回蒸发侧。

其中闪发式换热装置的容积及换热面积根据不同的系统大小进行设计计算，要满足机组在极限工况下的稳定运行。通过检测供油总管的供油温度T2和油冷进管温度T1控制油冷旁通电动阀和主油路电磁阀的开关。供油总管的供油温度T2控制在W℃±1℃：

当T1≤T2时，主路电磁阀(控制阀12)关闭，旁通电动调节阀(旁通调节阀4)全开，冷冻油不经过闪发换热系统，直接供回压缩机；

当T1＞T2时，主路电磁阀(控制阀12)打开，同时调节旁通电动调节阀(旁通调节阀4)的开度，保证T2控制在W℃±1℃范围内；

注：W为可设置参数。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。