本實(shí)用新型涉及教學(xué)用具領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)訓(xùn)式教學(xué)用小型冷庫(kù)。

背景技術(shù)：

冷庫(kù)的制冷方式主要分為兩大類：冷風(fēng)機(jī)制冷以及排管制冷。

冷風(fēng)機(jī)制冷---簡(jiǎn)便的冷庫(kù)制冷方式：冷庫(kù)內(nèi)安裝冷風(fēng)機(jī)，由于施工簡(jiǎn)便，對(duì)庫(kù)頂承重沒(méi)有要求，所以在裝配冷庫(kù)和在小型的氟利昂冷庫(kù)中比較常見(jiàn)，這種制冷方式曾一度被認(rèn)為是排管制冷的替代技術(shù)，但經(jīng)過(guò)幾年實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)，已經(jīng)有專家認(rèn)為應(yīng)該淘汰冷風(fēng)機(jī)制冷方式，原因主要是冷風(fēng)機(jī)制冷能耗成本高，庫(kù)存商品干耗大，品質(zhì)得不到保障。

冷風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)決定了冷風(fēng)機(jī)制冷方式的短板：冷風(fēng)機(jī)為了增大傳熱面積，都是采用翅片結(jié)構(gòu)，翅片間距有限，在制冷工作時(shí)結(jié)霜很容易堵塞翅片，增大風(fēng)阻，嚴(yán)重時(shí)冷風(fēng)機(jī)失效。為此，冷風(fēng)機(jī)不得不經(jīng)常融霜，融霜形式多為電熱融霜或熱制冷劑氣體融霜，無(wú)論那種融霜方式，都不免造成庫(kù)內(nèi)溫度升高。冷風(fēng)機(jī)的這種周期性融霜作業(yè)，不僅造成能源的浪費(fèi)，而且造成冷庫(kù)溫度的頻繁波動(dòng)，庫(kù)溫波動(dòng)進(jìn)一步造成庫(kù)存食品風(fēng)干損耗。

排管制冷-----傳統(tǒng)的冷庫(kù)制冷方式：按照排管表面是否有翅片，排管可分為光滑排管和翅片排管，其中以光滑排管制冷最為多見(jiàn)。排管制冷方式在大型的、土建式、氨制冷系統(tǒng)的冷庫(kù)中最為常見(jiàn)，排管制冷按照排管的布置位置可分為頂排管、墻排管，頂排管是將制冷排管安裝在冷庫(kù)的頂部，這種安裝方式由于排管遠(yuǎn)離地面，不占用存貨空間，不易磕碰，使用安全，排管產(chǎn)生的冷氣由上而下自然對(duì)流，庫(kù)內(nèi)溫度均勻。

墻排管是將制冷排管安裝在冷庫(kù)墻壁上，與頂排管比較，這種安裝方式占用一定的可用空間，在庫(kù)內(nèi)叉車移動(dòng)時(shí)容易磕碰造成危險(xiǎn)，因此在大型冷庫(kù)應(yīng)用的不多，在小型冷庫(kù)中比較多見(jiàn)。排管制冷方式少量結(jié)霜對(duì)設(shè)備影響不大，而且可以人工掃霜，因此無(wú)須頻繁融霜，通常每年融霜1次，最好安排在每年夏季來(lái)臨之前融霜，以利于夏季冷庫(kù)的降溫；排管制冷方式依靠空氣的自然對(duì)流，空氣流速慢，庫(kù)存食品風(fēng)干損耗比冷風(fēng)機(jī)制冷方式輕；排管制冷在投產(chǎn)后，由于排管內(nèi)會(huì)存留制冷劑，因此制冷系統(tǒng)的制冷劑用量大。

另一方面，在我國(guó)水產(chǎn)品冷藏冷凍行業(yè)發(fā)達(dá)的一些沿海城市，使用、管理和維修冷庫(kù)的人才匱乏現(xiàn)象是較為嚴(yán)重的。僅以每個(gè)中等規(guī)模以上食品冷藏庫(kù)需要兩個(gè)高職生為例計(jì)算，山東省現(xiàn)有冷庫(kù)的運(yùn)行管理就需要約3000人。隨著海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的全面推廣，對(duì)冷藏冷凍和冷加工高技能人才的需求更為迫切。在制冷專業(yè)中開(kāi)設(shè)冷庫(kù)技術(shù)教學(xué)符合社會(huì)發(fā)展的需求。研制教學(xué)實(shí)訓(xùn)用小冷庫(kù)的目的，就是為了通過(guò)實(shí)境教學(xué)，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)冷庫(kù)中學(xué)習(xí)和解決實(shí)際使用過(guò)程中能遇到的各種故障和問(wèn)題，學(xué)會(huì)正確地使用和管理冷庫(kù)，掌握正確的故障維修技巧，以提高學(xué)生的分析能力和技能水平，為社會(huì)輸送高素質(zhì)技能型人才。

目前，國(guó)內(nèi)雖然有不少教學(xué)設(shè)備公司生產(chǎn)冷庫(kù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備，其制造商仍然站在教具的角度出發(fā)，主要進(jìn)行的是冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的模擬,且故障設(shè)置多為電氣故障設(shè)置，無(wú)法觀摩到具體的組成部件、工作過(guò)程及制冷系統(tǒng)故障現(xiàn)象，主要用來(lái)滿足本科學(xué)生的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)代表性的如上海同育教學(xué)儀器設(shè)備制造有限公司，其教學(xué)冷庫(kù)達(dá)到了國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，也主要是用來(lái)演示，并只能做些簡(jiǎn)單的電氣方面的故障實(shí)訓(xùn)，不能滿足對(duì)高職學(xué)生冷藏冷凍操作技能的培養(yǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型提供了一種實(shí)訓(xùn)式教學(xué)用冷庫(kù)，具備兩種制冷方式的設(shè)備和管件，兩種制冷方式可以單獨(dú)運(yùn)行也可同時(shí)運(yùn)行，單獨(dú)運(yùn)行時(shí)能實(shí)現(xiàn)即時(shí)切換，同時(shí)遙控電控系統(tǒng)控制一個(gè)或多個(gè)電磁閥的關(guān)閉和打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)故障點(diǎn)的生成和恢復(fù)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的組成，主要是由蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置及壓縮機(jī)四大部件組成的，除此之外，還需要一些輔助的部件：制冷劑貯液罐、壓力表、干燥過(guò)濾器、視液鏡、毛細(xì)管等。冷庫(kù)主要設(shè)備和部件及其相互位置設(shè)計(jì)如圖1、2所示。

蒸發(fā)器包括并聯(lián)連接的冷風(fēng)機(jī)和排管蒸發(fā)器，排管蒸發(fā)器的排管安裝在冷庫(kù)的頂部，壓縮機(jī)通過(guò)節(jié)流裝置連接冷凝器，冷凝器通過(guò)節(jié)流裝置分別連接冷風(fēng)機(jī)和排管蒸發(fā)器。冷凝器是風(fēng)冷式冷凝器。

節(jié)流裝置包括電磁閥、熱力膨脹閥、止回閥及蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥。壓縮機(jī)通過(guò)電磁閥連接冷凝器，再連接到制冷劑貯液罐，制冷劑貯液罐通過(guò)電磁閥連接干燥過(guò)濾器，干燥過(guò)濾器連接視液鏡，視液鏡通過(guò)電磁閥連接熱力膨脹閥；熱力膨脹閥連接的兩個(gè)支路分別通過(guò)電磁閥連接冷風(fēng)機(jī)和排管蒸發(fā)器，同時(shí)自身通過(guò)毛細(xì)管連接安裝在蒸發(fā)器出口處的感溫包，通過(guò)感應(yīng)蒸發(fā)器的出口溫度來(lái)控制管路中制冷劑的流量大??；冷風(fēng)機(jī)通過(guò)蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥、電磁閥連接壓縮機(jī)，排管蒸發(fā)器通過(guò)止回閥、電磁閥連接壓縮機(jī)，貯液罐入口和出口的兩個(gè)電磁閥之間通過(guò)毛細(xì)管連接。

節(jié)流裝置中的電磁閥共有8個(gè)：過(guò)濾器電磁閥、節(jié)流電磁閥、回氣電磁閥、排氣電磁閥、貯液罐入口電磁閥、貯液罐出口電磁閥、風(fēng)機(jī)盤(pán)管蒸發(fā)器電磁閥、排管蒸發(fā)器電磁閥，分別控制對(duì)應(yīng)的設(shè)備或管路。

壓力表共有4個(gè)，壓縮機(jī)入口及出口管路各連接一個(gè)吸氣壓力表和排氣壓力表，節(jié)流電磁閥和熱力膨脹閥之間連接一個(gè)液管壓力表，熱力膨脹閥和冷風(fēng)機(jī)、排管蒸發(fā)器支路之間連接一個(gè)節(jié)流壓力表。

制冷機(jī)組的工作原理：氣態(tài)的制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)加壓，經(jīng)冷凝器放熱后，轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱，放出熱量后，接近室溫的液態(tài)制冷劑會(huì)通過(guò)銅管、熱力膨脹閥達(dá)到蒸發(fā)器(冷風(fēng)機(jī)及排管)，因?yàn)檎舭l(fā)器的壓力較低，通過(guò)熱力膨脹閥開(kāi)始制冷劑開(kāi)始沸騰，進(jìn)而汽化，汽化過(guò)程中吸收大量的熱，使得蒸發(fā)器變冷，這樣蒸發(fā)器與空氣進(jìn)行冷熱交換，通過(guò)不斷的循環(huán)因而實(shí)現(xiàn)制冷。制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)線路圖如圖3所示。

為了使學(xué)生全面了解和學(xué)習(xí)各種冷庫(kù)制冷形式，本實(shí)用新型中的冷庫(kù)技術(shù)方案采用冷風(fēng)機(jī)和排管制冷兩種形式，兩種制冷形式可以根據(jù)需要交替使用，排管使用頂排管安裝。制冷形式上設(shè)計(jì)為排管蒸發(fā)器和冷風(fēng)機(jī)并聯(lián)連接，冷風(fēng)機(jī)和排管制冷兩種形式可以同時(shí)使用，也可單獨(dú)進(jìn)行。各自制冷劑的循環(huán)是分別由7、8號(hào)電磁閥控制，通過(guò)遙控器按鍵7、8操作控制7、8號(hào)電磁閥的通斷，便可實(shí)現(xiàn)兩種制冷形式的改變。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案還包括電控系統(tǒng)，該電控系統(tǒng)控制一個(gè)或多個(gè)電磁閥打開(kāi)和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)故障點(diǎn)的生成，其中，所述電控系統(tǒng)包括電氣系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)，詳細(xì)的設(shè)計(jì)如下：

①電氣系統(tǒng)

輸入電源：三相四線(或三相五線)～380V±10％50Hz，交流電源：提供三相交流電源，可由電源總開(kāi)關(guān)來(lái)控制。配有一只指針式交流電壓表，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)可指示輸入電網(wǎng)電壓值。

安全保護(hù)模塊：設(shè)有電壓型漏電保護(hù)、電流型漏電保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、接地保護(hù)，可對(duì)人身及設(shè)備進(jìn)行有效保護(hù)。高低壓繼電器參數(shù)設(shè)置：HP—2.0MP、LP—0.2MP。

采用微電腦控制，數(shù)字顯示溫度。

②遙控系統(tǒng)

一個(gè)接收裝置只能控制一種電器，這種接收裝置為紅外線單路遙控開(kāi)關(guān)，它適合控制那些相對(duì)分散的電器設(shè)備，可以選擇專用集成電路FLYK-HY01-A，與它配套的遙控板可采用LC7461編碼的遙控器。

a、紅外遙控發(fā)射

用遙控器的1－8號(hào)鍵做1－8的繼電器控制，按一下為繼電器通，再按一下為斷，二次按鍵的間隔時(shí)間大約在1秒鐘(這樣可以避免按一次鍵會(huì)使繼電器返復(fù)通斷)。還用了遙控的電源按鍵，按下時(shí)所有繼電器關(guān)閉。

b.紅外線接收

紅外線接收頭可以采用任何一種彩電的紅外線接收電路，為了降低制作難度，推薦采用一體化的接收頭，接收頭接收到的遙控編碼信號(hào)送入集成電路的端口。

本實(shí)用新型目的是培養(yǎng)符合海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的冷藏冷凍技能人才，因此是其它通用或船舶等專用教學(xué)冷庫(kù)所不能代替的，這也是社會(huì)發(fā)展要求教學(xué)實(shí)訓(xùn)冷庫(kù)必然要具備培養(yǎng)復(fù)合型人才的綜合訓(xùn)練功能的發(fā)展趨勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1冷庫(kù)外殼示意圖

圖2冷庫(kù)機(jī)組設(shè)備位置示意圖

圖3冷庫(kù)設(shè)備線路連接示意圖

圖4紅外遙控電路圖

附圖標(biāo)注：1-過(guò)濾器電磁閥、2-節(jié)流電磁閥、3-回氣電磁閥、4-排氣電磁閥、5-貯液罐入口電磁閥、6-貯液罐出口電磁閥、7-風(fēng)機(jī)盤(pán)管蒸發(fā)器電磁閥、8-排管蒸發(fā)器電磁閥、9-排氣壓力表、10-壓縮機(jī)、11-吸氣壓力表、12-制冷劑貯液罐、13-風(fēng)冷式冷凝器、14-干燥過(guò)濾器、15-視液鏡、16-液管壓力表、17-熱力膨脹閥、18-節(jié)流壓力表、19-冷庫(kù)外殼、20-排管蒸發(fā)器、21-冷風(fēng)機(jī)、22-毛細(xì)管、23-止回閥、24-蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥、25-毛細(xì)管、26-感溫包。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的技術(shù)方案實(shí)施并不僅限于實(shí)施例中的描述。

如附圖2、3所示，本實(shí)用新型的實(shí)訓(xùn)式教學(xué)冷庫(kù)包括蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置、壓縮機(jī)等主要部件以及制冷劑貯液罐、壓力表、干燥過(guò)濾器、視液鏡、毛細(xì)管等輔助部件，具體連接關(guān)系如下：

蒸發(fā)器包括并聯(lián)連接的冷風(fēng)機(jī)21和排管蒸發(fā)器20，排管蒸發(fā)器20的排管安裝在冷庫(kù)的頂部；節(jié)流裝置包括電磁閥1-8、熱力膨脹閥17、止回閥23及蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥24；壓縮機(jī)10通過(guò)電磁閥4連接風(fēng)冷式冷凝器13，再連接到制冷劑貯液罐12，制冷劑貯液罐12通過(guò)過(guò)濾器電磁閥1連接干燥過(guò)濾器14，干燥過(guò)濾器14連接視液鏡15，視液鏡15通過(guò)節(jié)流電磁閥2連接熱力膨脹閥17，熱力膨脹閥17連接的兩個(gè)支路分別通過(guò)電磁閥7連接冷風(fēng)機(jī)21、通過(guò)電磁閥8連接排管蒸發(fā)器20，同時(shí)熱力膨脹閥17自身通過(guò)毛細(xì)管25連接安裝在蒸發(fā)器出口處的感溫包26，冷風(fēng)機(jī)21通過(guò)蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥24以及排管蒸發(fā)器20通過(guò)止回閥23并聯(lián)后連接電磁閥3并連接壓縮機(jī)10，制冷劑貯液罐12入口和出口的兩個(gè)電磁閥5和6之間通過(guò)毛細(xì)管22連接。

另外冷庫(kù)的壓縮機(jī)10入口管路連接壓力表11，出口管路連接壓力表9，節(jié)流電磁閥2和熱力膨脹閥17之間連接一個(gè)壓力表16，熱力膨脹閥17和冷風(fēng)機(jī)、排管蒸發(fā)器支路之間連接一個(gè)壓力表18。

如附圖1所示，冷庫(kù)的制冷系統(tǒng)被放置于冷庫(kù)外殼19中，只有風(fēng)機(jī)盤(pán)管蒸發(fā)器電磁閥7和排管蒸發(fā)器電磁閥8在外殼19外面。

冷庫(kù)還包括電控系統(tǒng)，所述電磁閥通過(guò)電控系統(tǒng)控制其中的一個(gè)或多個(gè)的關(guān)閉和打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)故障點(diǎn)的生成和恢復(fù)。冷庫(kù)的電控系統(tǒng)包括電氣系統(tǒng)和紅外遙控系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)包括輸入電源、指針式交流電壓表、安全保護(hù)模塊；紅外遙控系統(tǒng)包括紅外接收模塊和紅外遙控發(fā)射模塊，紅外遙控發(fā)射模塊的按鍵分別對(duì)應(yīng)不同的電磁閥。8個(gè)電磁閥分別對(duì)應(yīng)連接紅外遙控裝置接收模塊的1-8接頭，通過(guò)接受發(fā)射模塊發(fā)出的指令信號(hào)而動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)紅外遙控自動(dòng)轉(zhuǎn)換，紅外遙控電路見(jiàn)附圖4。

本實(shí)用新型根據(jù)制冷系統(tǒng)常見(jiàn)故障，選擇設(shè)定了8個(gè)故障點(diǎn)，使用8個(gè)電磁閥自動(dòng)控制，可以任意模擬演示常見(jiàn)故障，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。具體故障形式有過(guò)濾器臟堵、膨脹閥堵塞(冰堵)、壓縮機(jī)輕載、壓縮機(jī)過(guò)載、制冷劑缺少、制冷劑過(guò)多、冷風(fēng)機(jī)不制冷、排管不制冷。8個(gè)故障點(diǎn)的生成分別對(duì)應(yīng)遙控器1-8號(hào)按鍵，再次按動(dòng)相應(yīng)按鍵即可自動(dòng)恢復(fù)。

在教學(xué)實(shí)踐中，教師通過(guò)以下所述操作來(lái)實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)故障的產(chǎn)生并進(jìn)行實(shí)訓(xùn)講解。

冷庫(kù)制冷系統(tǒng)8個(gè)故障點(diǎn)的生成分別對(duì)應(yīng)遙控器1-8號(hào)按鍵，再次按動(dòng)相應(yīng)按鍵即可自動(dòng)恢復(fù)。

①系統(tǒng)臟堵故障的設(shè)置：按遙控器按鍵1，附圖中的1-過(guò)濾器電磁閥關(guān)閉，形成過(guò)濾器堵塞故障。

②膨脹閥冰堵故障的設(shè)置：按遙控器按鍵2，附圖中的2-節(jié)流電磁閥關(guān)閉，蒸發(fā)器供液停止。

③壓縮機(jī)輕載故障的設(shè)置：按遙控器按鍵3，附圖中的3-回氣電磁閥關(guān)閉，壓縮機(jī)無(wú)制冷劑回氣，低壓保護(hù)繼電器動(dòng)作。

④壓縮機(jī)過(guò)載故障的設(shè)置：按遙控器按鍵4，附圖中的4-排氣電磁閥關(guān)閉，高壓繼電器動(dòng)作，壓縮機(jī)形成過(guò)載故障。

⑤制冷劑缺少故障的設(shè)置：按遙控器按鍵5，附圖中的5-貯液罐入口電磁閥關(guān)閉，制冷劑貯存于貯液罐中，形成制冷劑缺少故障。

⑥制冷劑過(guò)多故障的設(shè)置：按遙控器按鍵6，附圖中的6-貯液罐出口電磁閥關(guān)閉，制冷劑走22號(hào)毛細(xì)管全部參與循環(huán)，形成制冷劑過(guò)多故障。

⑦冷風(fēng)機(jī)不制冷故障的設(shè)置：按遙控器按鍵7，附圖中的7-風(fēng)機(jī)盤(pán)管蒸發(fā)器電磁閥關(guān)閉，冷風(fēng)機(jī)無(wú)制冷劑循環(huán)形成不制冷故障。

⑧排管不制冷故障的設(shè)置：按遙控器按鍵8，附圖中的8-排管蒸發(fā)器電磁閥關(guān)閉，排管蒸發(fā)器無(wú)制冷劑循環(huán)，形成排管不制冷的故障。

⑨壓縮機(jī)效率下降故障的設(shè)置：同時(shí)按遙控器按鍵3和4，3-回氣電磁閥和4-排氣電磁閥同時(shí)關(guān)閉，壓縮機(jī)無(wú)吸氣和排氣。