本发明涉及一种冰水机热交换系统，尤其涉及一种双温度一体冰水机精密热交换系统。
背景技术：
在生产设备及工艺的要求下，一种工艺或设备需要两个不同的恒温温度，通常的解决办法是使用两个独立的压缩机进行制冷或加热。但是两台设备的占地面积大，供电供水设施较为复杂。然而使用单一制冷单元控制两个独立目标温度的媒体或物体，特别是精密温度控制，需要解决由于各不同温度通道的工况的不同，如：运行或停止、温度高或低，而影响其他通道温度控制的精度及冷冻系统冷媒的压缩/膨胀的问题。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种双温度一体冰水机精密热交换系统，使用单一制冷单元完成两个独立温度控制需求，以达到控温、节能的目的。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种双温度一体冰水机精密热交换系统，包括第一循环流体通路、第二循环流体通路、旁路流体回路、冷却流体回路和厂务流体通路，
所述第一循环流体通路包括第一换热器、第一循环流体入口和第一循环流体出口，第一循环流体与冷却流体在所述第一换热器处进行热交换，所述第一换热器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，
所述第二循环流体通路包括第二换热器、第二循环流体入口和第二循环流体出口，第二循环流体与厂务流体在所述第二换热器处进行热交换，所述第二换热器包括第三输入端口、与第三输入端口连通的第三输出端口、第四输入端口和与第四输入端口连通的第四输出端口，
所述冷却流体回路包括压缩机、第三换热器、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，冷却流体与厂务流体在所述第三换热器处进行热交换，所述第三换热器包括第五输入端口、与第五输入端口连通的第五输出端口、第六输入端口和与第六输入端口连通的第六输出端口，所述第一电子膨胀阀的输出端口与所述第一换热器的第二输入端口相连通，所述第一电子膨胀阀的输入端口与所述第三换热器的第六输出端口相连通，所述第二电子膨胀阀的输入端口与所述第三换热器的第六输出端口相连通，所述第二电子膨胀阀的输出端口与所述压缩机的输入端口相连通，所述压缩机的输出端口与所述第三换热器的第六输入端口相连通，所述压缩机的输入端口与所述第一换热器的第二输出端口相连通，和与第二电子膨胀阀的输出端口相连通。
所述旁路流体回路包括第四换热器、第三电子膨胀阀和第四电子膨胀阀，所述第四换热器包括第七输入端口、与第七输入端口连通的第七输出端口、第八输入端口和与第八输入端口连通的第八输出端口，所述第三电子膨胀阀的输出端口与所述第四换热器的第七输入端口相连通，所述第三电子膨胀阀的输入端口与所述第一换热器的第一输出端口相连通和与所述第四换热器的第七输出端口相连通，所述第四电子膨胀阀的输出端口与所述第四换热器的第八输入端口相连通，所述第四电子膨胀阀的输入端口与所述第二换热器的第三输出端口相连通和与所述第四换热器的第八输出端口相连通。
所述厂务流体从所述第二换热器的第四输入端口流入，从所述第二换热器的第四输出端口流出，和所述厂务流体从所述第三换热器的第五输入端口流入，从所述第三换热器的第五输出端口流出。
优选的，所述第一循环流体通路还包括用于检测所述第一循环流体温度的第一温度传感器，所述第二循环流体通路还包括用于检测所述第二循环流体温度的第二温度传感器，基于所述第一温度传感器和第二温度传感器检测到的循环流体温度来控制第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀和第四电子膨胀阀的开关比例，所述第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀和第四电子膨胀阀的开关比例是可控的。
优选的，所述第一循环流体有两条通路，第一条通路是：所述第一循环流体入口、所述第一换热器和所述第一循环流体出口形成的通路，第二条通路是：所述第一循环流体入口、所述第一换热器、所述第三电子膨胀阀、所述第四换热器和所述第一循环流体出口形成的通路；所述第二循环流体有两条通路，第一条通路是：所述第二循环流体入口、所述第二换热器和所述第二循环流体出口形成的通路，第二条通路是：所述第二循环流体入口、所述第二换热器、所述第四电子膨胀阀、所述第四换热器和所述第二循环流体出口形成的通路。
优选的，所述旁路流体有两条回路，第一条回路是：所述第三电子膨胀阀和所述第四换热器形成的回路，第二条回路是：所述第四电子膨胀阀和所述第四换热器形成的回路。
优选的，所述所述冷却流体回路有两条回路，第一条回路是：所述压缩机、所述第三换热器、所述第一电子膨胀阀和所述第一换热器形成的回路，第二条回路是：所述压缩机、所述第三换热器、所述第二电子膨胀阀形成的回路。
优选的，所述厂务流体通路有两条通路，第一条通路是：所述厂务流体入口、所述第二换热器和所述厂务流体出口形成的通路，第二条通路是：所述厂务流体入口、所述第三换热器和所述厂务流体出口形成的通路。
优选的，所述第一循环流体通路还包括用于增加所述循环流体循环动力的第一循环泵，所述第一循环泵的输入端口与所述第一换热器的第一输出端口连通和所述第四换热器的第七出口端连通，所述第一循环泵的输出端口与所述第三电子膨胀阀的输入端口和所述第一循环流体出口连通；所述第二循环流体通路还包括用于增加所述循环流体循环动力的第二循环泵，所述第二循环泵的输入端口与所述第二换热器的第三输出端口和第四换热器的第八输出端口连通，所述第二循环泵的输出端口与所述第四电子膨胀阀的输入端口和所述第二循环流体出口连通。
优选的，所述冷却流体回路中还包括设置在设置于所述第三换热器的第六输出端口的干燥机和视窗。
优选的，所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为氟利昂制冷剂，所述厂务流体为冷却水。
优选的，所述第二循环泵上设有加热器，以提高第二循环流体的温度。
与现有技术相比，本发明使用单一制冷单元完成两个独立温度控制需求，使之既控制了被控物体温度，又降低了总体能耗，节约了生产成本。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明在一个实施例中的结构示意图。
其中：110 为第一循环流体通路，111 为第一循环流体入口，112 为第一循环流体出口，113 为第一换热器，114 为第一温度传感器，115 为第一循环泵，120 为第二循环流体通路，121 为第二循环流体入口，122 为第二循环流体出口，123 为第二换热器，124 为第二温度传感器，125 为第二循环泵，126 为第二加热器，130 为厂务流体通路，131 为厂务流体入口，132 为厂务流体出口，133 为第三换热器，140 为冷却流体回路，141 为第一电子膨胀阀，142 为第二电子膨胀阀，143 为压缩机，144 为干燥器，145 为视窗，151 为第四换热器，152 为第三电子膨胀阀，153 为第四电子膨胀阀。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示，一种双温度一体冰水机精密热交换系统，包括第一循环流体通路110、第二循环流体通路120、旁路流体回路、冷却流体回路140和厂务流体通路130。
所述第一循环流体通路110包括第一换热器113、第一循环流体入口111和第一循环流体出口112，第一循环流体与冷却流体在所述第一换热器113处进行热交换，所述第一换热器113包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口。
所述第一循环流体经第一循环流体入口111 由所述第一换热器113 的第一输入端口流入第一换热器113，流体从第一换热器113 的第一输出端口流出，一部分通过所述第一循环流体出口112 流出，另一部分经过第三电子膨胀阀152流入第四换热器151，流体从第四换热器151的第七输出端口流出后，或通过所述第一循环流体出口112 流出，或再次经过第三电子膨胀阀152流入第四换热器151中。
所述第二循环流体通路120包括第二换热器123、第二循环流体入口121和第二循环流体出口122，第二循环流体与厂务流体在所述第二换热器123处进行热交换，所述第二换热器123包括第三输入端口、与第三输入端口连通的第三输出端口、第四输入端口和与第四输入端口连通的第四输出端口。
所述第二循环流体经第二循环流体入口121 由所述第一换热器123 的第三输入端口流入第二换热器123，流体从第二换热器123 的第三输出端口流出，一部分通过所述第一循环流体出口122 流出，另一部分经过第四电子膨胀阀153流入第四换热器151，流体从第四换热器151的第八输出端口流出后，或通过所述第二循环流体出口122 流出，或再次经过第四电子膨胀阀153流入第四换热器151中。
所述冷却流体回路140包括压缩机143、第三换热器133、第一电子膨胀阀141和第二电子膨胀阀142，冷却流体与厂务流体在所述第三换热器133处进行热交换，所述第三换热器133包括第五输入端口、与第五输入端口连通的第五输出端口、第六输入端口和与第六输入端口连通的第六输出端口，所述第一电子膨胀阀141的输出端口与所述第一换热器113的第二输入端口相连通，所述第一电子膨胀阀141的输入端口与所述第三换热器133的第六输出端口相连通，所述第二电子膨胀阀142的输入端口与所述第三换热器133的第六输出端口相连通，所述第二电子膨胀阀142的输出端口与所述压缩机143的输入端口相连通，所述压缩机143的输出端口与所述第三换热器133的第六输入端口相连通，所述压缩机143的输入端口与所述第一换热器113的第二输出端口相连通，和与第二电子膨胀阀142的输出端口相连通。
所述冷却流体经由压缩机143 的输出端流出经第三换热器133 的第六输入端口，一部分经第一电子膨胀阀141 流入第一换热器113，冷却流体从第一换热器113 的第二输出口端流出，由压缩机143 的输入端回到压缩机143 中；另一部分经第二电子膨胀阀142，由压缩143 的输入端回到压缩机143 中。
所述旁路流体回路包括第四换热器151、第三电子膨胀阀152和第四电子膨胀阀153，所述第四换热器151包括第七输入端口、与第七输入端口连通的第七输出端口、第八输入端口和与第八输入端口连通的第八输出端口，所述第三电子膨胀阀152的输出端口与所述第四换热器151的第七输入端口相连通，所述第三电子膨胀阀152的输入端口与所述第一换热器113的第一输出端口相连通和与所述第四换热器151的第七输出端口相连通，所述第四电子膨胀阀153的输出端口与所述第四换热器151的第八输入端口相连通，所述第四电子膨胀阀153的输入端口与所述第二换热器123的第三输出端口相连通和与所述第四换热器151的第八输出端口相连通。
所述旁路流体回路分别与第一循环流体110和第二循环流体120进行连通，在第一循环流体通路110中，流体从第一换热器113 的第一输出端口流出，一部分经过第三电子膨胀阀152流入第四换热器151，流体从第四换热器151的第七输出端口流出后，或通过所述第一循环流体出口112 流出，或再次经过第三电子膨胀阀152流入第四换热器151中；在第二循环流体通路120中，一部分经过第四电子膨胀阀153流入第四换热器151，流体从第四换热器151的第八输出端口流出后，或通过所述第二循环流体出口122 流出，或再次经过第四电子膨胀阀153流入第四换热器151中。
所述厂务流体从所述第二换热器123的第四输入端口流入，从所述第二换热器123的第四输出端口流出，和所述厂务流体从所述第三换热器133的第五输入端口流入，从所述第三换热器133的第五输出端口流出。
优选的方案是，所述第一循环流体通路110还包括用于检测所述第一循环流体温度的第一温度传感器114，所述第二循环流体通路120还包括用于检测所述第二循环流体温度的第二温度传感器124，基于所述第一温度传感器114和第二温度传感器124检测到的循环流体温度来控制第一电子膨胀阀141、第二电子膨胀阀142、第三电子膨胀阀152和第四电子膨胀阀153的开关比例，所述第一电子膨胀阀141、第二电子膨胀阀142、第三电子膨胀阀152和第四电子膨胀阀153的开关比例是可控的。
其中第一电子膨胀阀141、第二电子膨胀阀142 、第三电子膨胀阀152和第四电子膨胀阀153 的开关比例是可调的，比如100% 开启至0% 开启，每5% 一个调整等级，那么则有0%，5%，10%，…—95%，100% 这么多的开关比例等级，这样相对于整体控制系统流量口径来讲，可以非常精确的调整流量，从而可以精确的控制热交换的功率，进而精确的控制循环流体的温度。每个电子膨胀阀带有控制开关比例的步进电机或直流电机，通过控制所述步进电机或直流电机来控制所述电子膨胀阀的开关比例。
优选的方案是，所述第一循环流体110有两条通路，第一条通路是：所述第一循环流体入口111、所述第一换热器113和所述第一循环流体出口112形成的通路，第二条通路是：所述第一循环流体入口111、所述第一换热器113、所述第三电子膨胀阀152、所述第四换热器151和所述第一循环流体出口112形成的通路；所述第二循环流体120有两条通路，第一条通路是：所述第二循环流体入口121、所述第二换热器123和所述第二循环流体出口122形成的通路，第二条通路是：所述第二循环流体入口121、所述第二换热器123、所述第四电子膨胀阀153、所述第四换热器151和所述第二循环流体出口122形成的通路。
优选的方案是，所述旁路流体有两条回路，第一条回路是：所述第三电子膨胀阀152和所述第四换热器151形成的回路，第二条回路是：所述第四电子膨胀阀153和所述第四换热器151形成的回路。
优选的方案是，所述所述冷却流体回路140有两条回路，第一条回路是：所述压缩机143、所述第三换热器133、所述第一电子膨胀阀141和所述第一换热器113形成的回路，第二条回路是：所述压缩机143、所述第三换热器133、所述第二电子膨胀阀142形成的回路。
优选的方案是，所述厂务流体通路130有两条通路，第一条通路是：所述厂务流体入口131、所述第二换热器123和所述厂务流体出口132形成的通路，第二条通路是：所述厂务流体入口131、所述第三换热器133和所述厂务流体出口132形成的通路。
优选的方案是，所述第一循环流体通路110还包括用于增加所述循环流体循环动力的第一循环泵115，所述第一循环泵115的输入端口与所述第一换热器113的第一输出端口连通和所述第四换热器151的第七出口端连通，所述第一循环泵115的输出端口与所述第三电子膨胀阀152的输入端口和所述第一循环流体出口112连通；所述第二循环流体通路120还包括用于增加所述循环流体循环动力的第二循环泵125，所述第二循环泵125的输入端口与所述第二换热器123的第三输出端口和第四换热器151的第八输出端口连通，所述第二循环泵125的输出端口与所述第四电子膨胀阀的153输入端口和所述第二循环流体出口122连通。
优选的方案是，所述冷却流体回路140中还包括设置在设置于所述第三换热器133的第六输出端口的干燥机144和视窗145，所述干燥机144用以减少冷却流体水份，所述视窗145设置于所述干燥机144的出口端，用于以观察冷却流体的情况。
优选的方案是，所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为氟利昂制冷剂，所述厂务流体为冷却水。
优选的方案是，所述第二循环泵125上设有加热器126，以提高第二循环流体的温度。
基于所述第一温度传感器114 检测到的第一循环流体温度和第二温度传感器124检测到的第二循环流体温度来控制第一电子膨胀阀141、第二电子膨胀阀142 、第三电子膨胀阀152和第四电子膨胀阀153 的开关比例，从而实现对单一压缩机冷媒双温度一体冰水机精密热交换系统的控制，以达到控温、节能的目的。
其具体工作原理为：所述冷却流体从压缩机143 流出，经第三换热器133，所述冷却流体在第三换热器133 处与厂务流体进行热交换后，一部分经第一电子膨胀阀141 和第一换热器113，所述冷却流体在第一换热器113 处与第一循环流体进行热交换后回到压缩机143；一部分经第二电子膨胀阀142 回到压缩机143。
本发明可实现用一台压缩机143同时控制和启动两个温度的恒温，也可单独控制和启动其中的任何一个温度的恒温。两个温度同时运行时，第一循环流体通路110和第二循环流体通路120温度范围均为-20℃～120℃的范围，两个温度单独运行时，第一循环流体通路110温度介于 -20℃与厂务流体通路130温度之间，第二循环流体通路110温度介于厂务流体通路130温度与120℃之间。当两个温度同时运行时，第一循环流体通路110在低温时需要较高温度时，第一循环流体通路110可以通过第四换热器151借助第二循环流体通路120的加热量达到高温域温度控制；当第二循环流体通路120需要较低温度时，第二循环流体通路120可以通过第四换热器151借助第一循环流体通路110的制冷量达到低温域的温度控制，同样，第一循环流体通路110可以通过第四换热器151借助第二循环流体通路120的加热量达到高温域温度控制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。