[发明专利]一种热虹吸被动融霜冷凝系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种热虹吸被动融霜冷凝系统及其控制方法，包括冷凝回路和热虹吸融霜回路，所述冷凝回路上设有蒸发器，所述热虹吸融霜回路连接所述蒸发器，所述冷凝回路上设有第一换热器，所述热虹吸融霜回路连接所述第一换热器，所述热虹吸融霜回路上设有第二换热器，所述第二换热器连接太阳能平板集热器，所述太阳能平板集热器包括太阳能集热模块和电加热模块。本发明在原有单一热量来源的基础上增加太阳能集热利用和电加热辅助加热这两种热源，并通过系统的精准控制实现对各种热源的有效切换，从而为系统运行节约能耗；另外，由于增加的热源为系统提供了充足的热量进行化霜，使得系统融霜速率得到显著提升。

技术领域

本发明公开了一种热虹吸被动融霜冷凝系统及其控制方法，属于油气冷凝回收领域。

背景技术

新能源应用的兴起及一次能源应用的污染现状，让我们把注意力集中在了新能源与污染治理结合的应用上面。石化产品的储运过程要达到国家规定的尾气排放标准，就必须安装油气回收处理装置对排放气体进行处理，因此冷凝法在油气处理的物理回收环节必不可少。

现有油气回收冷凝机组，其将油气收集送入各级蒸发器中与制冷剂换热，通过其降温凝结的特性，来冷凝回收挥发的油气。在油气降温的过程中，里面含有的水汽、油品重组分等有可能因温度低而以霜状凝结在换热器表面，影响蒸发器换热效果，也会阻碍油气通过，因此需要对蒸发器换热管外表融霜。在一些连续长时间运行的场合，冷凝系统还需要考虑能够同时冷凝和融霜的设计，另外在间歇运行的场合也要考虑停机融霜的要求。

目前行业内常用的融霜方法有：1)利用电加热器直接对需要融霜的换热器外部加热进行加热化霜，该方法电加热耗能较大，且换热器内结霜物通常含有易燃烃类，易发生危险。2)利用压缩机运行时的排气排入换热器内部进行化霜，该方法部分制冷剂短路未参与制冷循环，减少了系统冷量，同时也需要在系统运行时才能提供热能进行融霜，不能彻底融霜，达不到真正长时间冷凝运行的目的。3)中国专利号为CN201821079938公开的一种热虹吸式融霜双通道油气回收冷凝机组，其除霜方法是：制冷剂通过吸收经初冷凝后液管的热量蒸发至蒸发冷凝器，将热量传递给霜之后冷凝成液在重力作用下回流至液管处的换热器，完成一次循环。该方法同样需要在系统运行时才能提供热能。总的来说，上述方法都是主动提供热量来源来对结霜部位进行加热化霜，增加运行耗电，另外还会导致系统制冷侧的温度波动或是达不到快速融霜的目的。

发明内容

本发明提供了一种热虹吸被动融霜冷凝系统以及该系统的控制方法，其在原有单一热量来源的基础上增加太阳能集热利用和电加热辅助加热这两种热源，并通过系统的精准控制实现对各种热源的有效切换，从而为系统运行节约能耗；另外，由于增加的多级热源为系统提供了充足的热量进行化霜，使得系统融霜速率得到显著提升。

本发明的一方面涉及一种热虹吸被动融霜冷凝系统，包括冷凝回路和热虹吸融霜回路，所述冷凝回路上设有蒸发器，所述热虹吸融霜回路连接所述蒸发器，所述冷凝回路上设有第一换热器，所述热虹吸融霜回路连接所述第一换热器，所述热虹吸融霜回路上设有第二换热器，所述第二换热器连接太阳能平板集热器，所述太阳能平板集热器包括太阳能集热模块和/或电加热模块，所述太阳能集热模块为采用传热介质与太阳能进行热交换而获得热量的装置，所述电加热模块为通过电能发热并通过热交换使换热介质获得热量的装置。

进一步地，所述蒸发器设置为多个，且多个所述蒸发器并联。

进一步地，所述第二换热器通过第一控制阀连接所述太阳能集热模块，所述第二换热器通过第二控制阀连接所述电加热模块。

本发明的另一方面涉及一种热虹吸被动融霜冷凝系统的控制方法，用于上述的冷凝系统，所述控制方法包括：

导通所述热虹吸融霜回路和所述冷凝回路，关闭所述太阳能平板集热器；