雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置

雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置

《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》是珠海格力電器股份有限公司於2015年12月11日申請的專利,該專利的公布號為CN105371548A,授權公布日為2016年3月2日,發明人是趙桓、沈軍、譚鋒、梁尤軒、李鵬飛。

《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》公開了一種雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置,該補氣增焓控制方法包括:在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度;在補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度;基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度,其中,補氣電子膨脹閥設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間,補氣電子膨脹閥的開度不為零時,中壓儲液罐中的氣態冷媒為雙級壓縮機補氣增焓。通過該發明,解決了2015年12月之前的技術中雙級壓縮機的運行穩定性差的問題。

2020年7月14日,《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

(概述圖為《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置
  • 申請人:珠海格力電器股份有限公司
  • 申請日:2015年12月11日
  • 申請號:2015109261406
  • 公布號:CN105371548A
  • 公布日:2016年3月2日
  • 發明人:趙桓、沈軍、譚鋒、梁尤軒、李鵬飛
  • 地址:廣東省珠海市前山金雞西路六號
  • Int. Cl.:F25B49/02(2006.01)I
  • 代理機構:北京康信智慧財產權代理有限責任公司
  • 代理人:韓建偉、張永明
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

環境溫度越低,對空調製熱量的需求越大,2015年前單級壓縮的熱泵只能做到在零下20度的情況下正常啟動運行,且在低溫環境下空調製熱量嚴重衰減,制熱效果不能得以保證,空調機組的可靠性也受到嚴峻的考驗。
相比於單級壓縮熱泵,帶有噴氣增焓的雙級壓縮系統在低溫下制熱量較大,能效較高;且雙級壓縮系統能減少單級壓縮機的壓比,能夠降低排氣溫度,同時可提高吸氣效率和壓縮效率,從而提升制熱量和制熱效率。
帶有噴氣增焓的雙級壓縮系統具有兩個或以上的氣缸,該兩個或以上的氣缸分為高壓級和低壓級,其中用於第一級壓縮機的稱為低壓缸,用於第二級壓縮的稱為高壓缸。噴氣增焓的原理是從壓縮機中部的噴氣增焓口將氣態冷媒噴入壓縮機高壓缸的吸氣口,噴入的氣態冷媒將與經過低壓缸壓縮後排出的冷媒混合,然後進入高壓缸壓縮。
2015年前對壓縮機噴氣增焓的控制均採用二通閥控制,二通閥只具有開關作用,當壓縮機高速運轉時,若突然打開二通閥使冷媒從壓縮機中部的噴氣增焓口進入壓縮機與低壓級排氣混合,高壓缸的吸氣量陡然增大,而且低壓缸的排氣也受到噴氣的阻力,導致壓縮機負載突然增大,導致壓縮機可靠性大大降低,壓縮機中的零部件的運行壽命的將受到影響;另一方面,二通閥由於只具有開關的作用,無法精確控制中間增焓的補氣量,因此也難以保證雙級壓縮系統持續高效運行。
針對2015年12月之前的技術中無法控制雙級壓縮機的補氣增焓的補氣量,導致壓縮機運行穩定性差的問題,2015年前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

專利目的

《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例提供了一種雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置,以至少解決2015年12月之前的技術中雙級壓縮機的運行穩定性差的技術問題。

技術方案

根據《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例的第一個方面,提供了一種雙級壓縮機的補氣增焓控制方法,該補氣增焓控制方法包括:在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度;在補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度;基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度,其中,補氣電子膨脹閥設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間,補氣電子膨脹閥的開度不為零時,中壓儲液罐中的氣態冷媒為雙級壓縮機補氣增焓。
進一步地,在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度包括:在雙級壓縮機開啟並運行第一預設時間段之後,控制器控制補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度;在補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度的情況下,在補氣電子膨脹閥運行第二預設時間段後,將補氣電子膨脹閥的開度增大至第二預設開度;在補氣電子膨脹閥的開度為第二預設開度的情況下,在補氣電子膨脹閥運行第三預設時間段後,將補氣電子膨脹閥全部打開。
進一步地,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度包括:採集雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;獲取補氣壓力對應的飽和溫度;將補氣溫度與飽和溫度的差值作為雙級壓縮機的補氣過熱度。
進一步地,基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度包括:每隔預設時間判斷雙級壓縮機的補氣過熱度是否大於預設過熱度;若雙級壓縮機的補氣過熱度大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣帶液;若雙級壓縮機的補氣過熱度不大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣不帶液;根據雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整補氣電子膨脹閥的開度。
進一步地,根據雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整補氣電子膨脹閥的開度包括:若雙級壓縮機的補氣帶液,則將補氣電子膨脹閥的當前開度縮小預設開度,其中,預設開度為基於補氣電子膨脹閥的全開度預先設定的開度,全開度為補氣電子膨脹閥全部開啟時的開度;若雙級壓縮機的補氣不帶液,則保持補氣電子膨脹閥的當前開度不變或者增大當前開度。
進一步地,保持補氣電子膨脹閥的當前開度不變或者增大當前開度包括:在判斷出雙級壓縮機的補氣不帶液的情況下,若在上兩次判斷補氣過熱度是否大於預設過熱度後,分別執行了減小補氣電子膨脹閥的當前開度和保持補氣電子膨脹閥的當前開度的操作,則執行增大補氣電子膨脹閥的當前開度的操作;否則,則執行保持補氣電子膨脹閥的當前開度的操作。
根據《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例的第二個方面,還提供了一種雙級壓縮機的補氣增焓控制設備,該補氣增焓控制設備包括:補氣電子膨脹閥,設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間;控制器,與補氣電子膨脹閥連線,用於在需開啟補氣電子膨脹閥時,按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,在補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取雙級壓縮機的補氣過熱度,基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度。
進一步地,補氣增焓控制設備還包括:檢測裝置,與控制器連線,用於採集雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;控制器包括:讀取裝置,與檢測裝置連線,用於讀取與補氣壓力對應的飽和溫度;計算器,與檢測裝置和讀取裝置連線,用於計算補氣溫度和飽和溫度的差值,得到補氣過熱度。
進一步地,檢測裝置還包括:壓力感測器,設定在雙級壓縮機的補氣口,用於採集補氣壓力;感溫包,設定在雙級壓縮機的補氣口,用於採集補氣溫度。
進一步地,補氣增焓控制設備還包括:四通閥,第一端與雙級壓縮機連線;氣液分離器,第一端與四通閥的第二端連線,第二端與雙級壓縮機連線;室外換熱器,第一端與四通閥的第三端連線;室內換熱器,第一端與四通閥的第四端連線,第二端與中壓儲液罐連線。
進一步地,補氣增焓控制設備還包括:室內電子膨脹閥,設定於室內換熱器和中壓儲液罐之間;室外電子膨脹閥,設定於室外換熱器和中壓儲液罐之間。
根據《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例的第三個方面,還提供了一種雙級壓縮機的補氣增焓控制裝置,該補氣增焓控制裝置包括:控制單元,用於在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度;獲取單元,用於在補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度;調整單元,用於基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度,其中,補氣電子膨脹閥設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間,補氣電子膨脹閥的開度不為零時,中壓儲液罐中的氣態冷媒為雙級壓縮機補氣增焓。
進一步地,控制單元包括:第一控制模組,用於在雙級壓縮機開啟並運行第一預設時間段之後,控制器控制補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度;第二控制模組,用於在補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度的情況下,在補氣電子膨脹閥運行第二預設時間段後,將補氣電子膨脹閥的開度增大至第二預設開度;第三控制模組,用於在補氣電子膨脹閥的開度為第二預設開度的情況下,在補氣電子膨脹閥運行第三預設時間段後,將補氣電子膨脹閥全部打開。
進一步地,獲取單元包括:採集模組,用於採集雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;獲取模組,用於獲取補氣壓力對應的飽和溫度;計算模組,用於將補氣溫度與飽和溫度的差值作為雙級壓縮機的補氣過熱度。
進一步地,調整單元包括:判斷模組,用於每隔預設時間判斷雙級壓縮機的補氣過熱度是否大於預設過熱度;第一確定模組,用於若雙級壓縮機的補氣過熱度大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣帶液;第二確定模組,用於若雙級壓縮機的補氣過熱度不大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣不帶液;調整模組,用於根據雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整補氣電子膨脹閥的開度。

改善效果

在《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例中,當需要開啟補氣電子膨脹閥時,逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,以打開補氣電子膨脹閥;在補氣電子膨脹閥開啟之後,基於檢測的雙級壓縮機的補氣過熱度來調整補氣電子膨脹閥的開度。通過上述實施例,逐步打開補氣電子膨脹閥,避免了採用只具有開關作用的二通閥補氣時,因閥門從關到開使得壓縮機負載突然增大,壓縮機功率急劇提高的缺陷,消除了採用補氣電磁閥對壓縮機運行穩定性和可靠性的不良影響,並且在補氣電子膨脹閥全部打開之後,控制器基於補氣過熱度來調整補氣電子膨脹閥的開度,在上述實施例中,可以通過控制補氣電子膨脹閥的開度準確控制對雙極壓縮機補氣增焓的補氣量,解決了2015年12月之前的技術中無法控制雙級壓縮機的補氣增焓的補氣量,導致壓縮機運行穩定性差的問題。

附圖說明

圖1是根據《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例的一種雙級壓縮機的補氣增焓控制方法的流程圖;
圖2是根據該發明實施例的一種可選的雙級壓縮機的補氣增焓控制方法的流程圖;
圖3是根據該發明實施例的一種雙級壓縮機的補氣增焓控制設備的示意圖;
圖4是根據該發明實施例的一種可選的雙級壓縮機的補氣增焓控制設備的示意圖;
圖5是根據該發明實施例的一種雙級壓縮機的補氣增焓控制裝置的示意圖。

技術領域

《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》涉及空調控制領域,具體而言,涉及一種雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置。

權利要求

1.一種雙級壓縮機的補氣增焓控制方法,其特徵在於,包括:在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加所述補氣電子膨脹閥的開度;在所述補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度;基於所述雙級壓縮機的補氣過熱度調整所述補氣電子膨脹閥的開度,其中,所述補氣電子膨脹閥設定在中壓儲液罐和所述雙級壓縮機之間,所述補氣電子膨脹閥的開度不為零時,所述中壓儲液罐中的氣態冷媒為所述雙級壓縮機補氣增焓。
2.根據權利要求1所述的補氣增焓控制方法,其特徵在於,在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加所述補氣電子膨脹閥的開度包括:在所述雙級壓縮機開啟並運行第一預設時間段之後,所述控制器控制所述補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度;在所述補氣電子膨脹閥的開度為所述第一預設開度的情況下,在所述補氣電子膨脹閥運行第二預設時間段後,將所述補氣電子膨脹閥的開度增大至第二預設開度;在所述補氣電子膨脹閥的開度為所述第二預設開度的情況下,在所述補氣電子膨脹閥運行第三預設時間段後,將所述補氣電子膨脹閥全部打開。
3.根據權利要求1或2所述的補氣增焓控制方法,其特徵在於,獲取檢測到的所述雙級壓縮機的補氣過熱度包括:採集所述雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;獲取所述補氣壓力對應的飽和溫度;將所述補氣溫度與所述飽和溫度的差值作為所述雙級壓縮機的補氣過熱度。
4.根據權利要求3所述的補氣增焓控制方法,其特徵在於,基於所述雙級壓縮機的補氣過熱度調整所述補氣電子膨脹閥的開度包括:每隔預設時間判斷所述雙級壓縮機的補氣過熱度是否大於預設過熱度;若所述雙級壓縮機的補氣過熱度大於所述預設過熱度,則判斷出所述雙級壓縮機的補氣帶液;若所述雙級壓縮機的補氣過熱度不大於所述預設過熱度,則判斷出所述雙級壓縮機的補氣不帶液;根據所述雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整所述補氣電子膨脹閥的開度。
5.根據權利要求4所述的補氣增焓控制方法,其特徵在於,根據所述雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整所述補氣電子膨脹閥的開度包括:若所述雙級壓縮機的補氣帶液,則將所述補氣電子膨脹閥的當前開度縮小預設開度,其中,所述預設開度為基於所述補氣電子膨脹閥的全開度預先設定的開度,所述全開度為所述補氣電子膨脹閥全部開啟時的開度;若所述雙級壓縮機的補氣不帶液,則保持所述補氣電子膨脹閥的當前開度不變或者增大所述當前開度。
6.根據權利要求5所述的補氣增焓控制方法,其特徵在於,保持所述補氣電子膨脹閥的當前開度不變或者增大所述當前開度包括:在判斷出所述雙級壓縮機的補氣不帶液的情況下,若在上兩次判斷補氣過熱度是否大於預設過熱度後,分別執行了減小所述補氣電子膨脹閥的當前開度和保持所述補氣電子膨脹閥的當前開度的操作,則執行增大所述補氣電子膨脹閥的當前開度的操作;否則,則執行保持所述補氣電子膨脹閥的當前開度的操作。
7.一種雙級壓縮機的補氣增焓控制設備,其特徵在於,包括:補氣電子膨脹閥,設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間;控制器,與所述補氣電子膨脹閥連線,用於在需開啟補氣電子膨脹閥時,按時序逐步增加所述補氣電子膨脹閥的開度,在所述補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取所述雙級壓縮機的補氣過熱度,基於所述雙級壓縮機的補氣過熱度調整所述補氣電子膨脹閥的開度。
8.根據權利要求7所述的補氣增焓控制設備,其特徵在於,所述補氣增焓控制設備還包括:檢測裝置,與所述控制器連線,用於採集所述雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;所述控制器包括:讀取裝置,與所述檢測裝置連線,用於讀取與所述補氣壓力對應的飽和溫度;計算器,與所述檢測裝置和所述讀取裝置連線,用於計算所述補氣溫度和所述飽和溫度的差值,得到所述補氣過熱度。
9.根據權利要求8所述的補氣增焓控制設備,其特徵在於,所述檢測裝置還包括:壓力感測器,設定在所述雙級壓縮機的補氣口,用於採集所述補氣壓力;感溫包,設定在所述雙級壓縮機的補氣口,用於採集所述補氣溫度。
10.根據權利要求7所述的補氣增焓控制設備,其特徵在於,所述補氣增焓控制設備還包括:四通閥,第一端與所述雙級壓縮機連線;氣液分離器,第一端與所述四通閥的第二端連線,第二端與所述雙級壓縮機連線;室外換熱器,第一端與所述四通閥的第三端連線;室內換熱器,第一端與所述四通閥的第四端連線,第二端與所述中壓儲液罐連線。
11.根據權利要求10所述的補氣增焓控制設備,其特徵在於,所述補氣增焓控制設備還包括:室內電子膨脹閥,設定於所述室內換熱器和所述中壓儲液罐之間;室外電子膨脹閥,設定於所述室外換熱器和所述中壓儲液罐之間。
12.一種雙級壓縮機的補氣增焓控制裝置,其特徵在於,包括:控制單元,用於在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加所述補氣電子膨脹閥的開度;獲取單元,用於在所述補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取檢測到的所述雙級壓縮機的補氣過熱度;調整單元,用於基於所述雙級壓縮機的補氣過熱度調整所述補氣電子膨脹閥的開度,其中,所述補氣電子膨脹閥設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間,所述補氣電子膨脹閥的開度不為零時,所述中壓儲液罐中的氣態冷媒為所述雙級壓縮機補氣增焓。
13.根據權利要求12所述的補氣增焓控制裝置,其特徵在於,所述控制單元包括:第一控制模組,用於在所述雙級壓縮機開啟並運行第一預設時間段之後,所述控制器控制所述補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度;第二控制模組,用於在所述補氣電子膨脹閥的開度為所述第一預設開度的情況下,在所述補氣電子膨脹閥運行第二預設時間段後,將所述補氣電子膨脹閥的開度增大至第二預設開度;第三控制模組,用於在所述補氣電子膨脹閥的開度為所述第二預設開度的情況下,在所述補氣電子膨脹閥運行第三預設時間段後,將所述補氣電子膨脹閥全部打開。
14.根據權利要求12或13所述的補氣增焓控制裝置,其特徵在於,所述獲取單元包括:採集模組,用於採集所述雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;獲取模組,用於獲取所述補氣壓力對應的飽和溫度;計算模組,用於將所述補氣溫度與所述飽和溫度的差值作為所述雙級壓縮機的補氣過熱度。
15.根據權利要求14所述的補氣增焓控制裝置,其特徵在於,所述調整單元包括:判斷模組,用於每隔預設時間判斷所述雙級壓縮機的補氣過熱度是否大於預設過熱度;第一確定模組,用於若所述雙級壓縮機的補氣過熱度大於所述預設過熱度,則判斷出所述雙級壓縮機的補氣帶液;第二確定模組,用於若所述雙級壓縮機的補氣過熱度不大於所述預設過熱度,則判斷出所述雙級壓縮機的補氣不帶液;調整模組,用於根據所述雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整所述補氣電子膨脹閥的開度。

實施方式

根據《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例,提供了一種雙級壓縮機的補氣增焓控制方法的實施例。圖1是根據《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例的一種雙級壓縮機的補氣增焓控制方法的流程圖,如圖1所示,該補氣增焓控制方法包括:
步驟S102,在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度。
步驟S104,在補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度。
具體地,可以通過壓力感測器和感溫包實時檢測該雙級壓縮機的補氣過熱度。
步驟S106,基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度,其中,補氣電子膨脹閥設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間,補氣電子膨脹閥的開度不為零時,中壓儲液罐中的氣態冷媒為雙級壓縮機補氣增焓。
採用《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例,當需要開啟補氣電子膨脹閥時,逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,以打開補氣電子膨脹閥;在補氣電子膨脹閥開啟之後,基於檢測的雙級壓縮機的補氣過熱度來調整補氣電子膨脹閥的開度。通過上述實施例,逐步打開補氣電子膨脹閥,避免了採用只具有開關作用的二通閥補氣時,因閥門從關到開使得壓縮機負載突然增大,壓縮機功率急劇提高的缺陷,消除了採用補氣電磁閥對壓縮機運行穩定性和可靠性的不良影響,並且在補氣電子膨脹閥全部打開之後,控制器基於補氣過熱度來調整補氣電子膨脹閥的開度,在上述實施例中,可以通過控制補氣電子膨脹閥的開度準確控制對雙極壓縮機補氣增焓的補氣量,解決了2015年12月之前的技術中無法控制雙級壓縮機的補氣增焓的補氣量,導致壓縮機運行穩定性差的問題。
在上述實施例中,在首次打開補氣電子膨脹閥時,由於逐步增加該膨脹閥的開度,可以使得補氣增焓的補氣量逐步增大,使得壓縮機的負載逐步增大,也使得雙級壓縮機的功率緩慢上升,提高了壓縮機系統的啟動穩定性;在開啟補氣電子膨脹閥之後,可以按照不同運行工況調整補氣量,確保了雙級壓縮機系統可以在較寬的溫度範圍內維持高效運行,提高了雙級壓縮機的運行穩定性。
進一步地,通過控制補氣電子閥按時序逐步打開,並在完全開啟後,基於實時獲取到的補氣過熱度來進一步對補氣電子閥的開度進行控制,使得雙級空調機組在不同的運行工況下,可以根據實際需求來靈活地調整中壓儲液罐的氣態冷媒噴入雙級壓縮機氣缸的噴入量,避免了採用傳統的電磁閥來控制雙級壓縮機系統時無法控制中間補氣量的缺陷,並且也避免了使用電磁閥在補氣帶液時必須關閉補氣閥,而導致的增焓時有時無,機組性能受到影響,舒適性較差的現象,提高了對雙級壓縮機的中間補氣量的控制的精確度,增強了雙級壓縮機運行的穩定性。
可選地,在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度包括:在雙級壓縮機開啟並運行第一預設時間段之後,控制器控制補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度;在補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度的情況下,在補氣電子膨脹閥運行第二預設時間段後,將補氣電子膨脹閥的開度增大至第二預設開度;在補氣電子膨脹閥的開度為第二預設開度的情況下,在補氣電子膨脹閥運行第三預設時間段後,將補氣電子膨脹閥全部打開。
在上述實施例中,雙級壓縮機在開啟並運行第一預設時間段後,該雙級壓縮機的控制器可以在需要補氣增焓時,控制按時序逐步開啟補氣電子膨脹閥,可以控制該補氣電子膨脹閥先開啟第一預設開度,並在開度為第一預設開度的情況下,控制穩定運行第二預設時間段後,控制該補氣電子膨脹閥開啟第二預設開度,該第二預設開度大於第一預設開度,並在開度為第二預設開度的情況下,控制穩定運行第三預設時間段後,控制全部打開該補氣電子膨脹閥。通過上述實施例,控制補氣電子膨脹閥在需要開啟時,按時序逐步開啟,逐漸增大開度,直至補氣電子膨脹閥完全打開,減緩了雙級壓縮機的負載變化量,避免了補氣電子膨脹閥突然全部打開,使大量氣態冷媒突然噴入壓縮機的相應的氣缸所導致的負載突然增大,可靠性大大降低的缺陷,延長了雙級壓縮機的零部件的運行壽命,精確地控制了雙級壓縮機的中間增焓的補氣量,保證了雙級壓縮機持續高效地與運行。
具體地,當雙級壓縮機的機組啟動並穩定運行5min(即上述的第一預設時間段)後第一次控制開啟補氣電子膨脹閥,為避免對該雙級壓縮機的負載造成過大的衝擊,首先開啟a步(即上述的第一預設開度),並穩定t1時間(即上述的第二預設時間段)後,補氣電子膨脹閥繼續開大,開度增大至b步(上述的第二預設開度),並穩定運行t2時間(上述的第三預設時間段)後,然後開啟c步,穩定運行t3時間後,補氣電子膨脹閥全部打開,實現了對補氣電子膨脹閥的分段開啟,其中,a步、b步以及c步為補氣電子膨脹閥的開度數值,a<b<c。
可選地,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度包括:採集雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;獲取補氣壓力對應的飽和溫度;將補氣溫度與飽和溫度的差值作為雙級壓縮機的補氣過熱度。
在上述實施例中,在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,在補氣電子膨脹閥開啟之後,通過壓力感測器和感溫包來採集雙級壓縮機的補氣壓力和補氣溫度,獲取補氣壓力對應的飽和溫度,並將補氣溫度與飽和溫度作差得到雙級壓縮機的補氣過熱度,再基於該補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度。通過上述實施例,實時獲取補氣溫度和補氣壓力,可以實時準確地獲取雙級壓縮機的運行工況信息,得到準確的補氣過熱度,從而實現對補氣電子膨脹閥準確有效的控制的效果。
具體地,通過感溫包可以得知雙級壓縮機的吸氣溫度、排氣溫度和補氣溫度,通過壓力感測器可以得知雙級壓縮機的排氣壓力和補氣壓力,設定排氣溫度和補氣溫度分別用Td和Tm表示,排氣壓力和補氣壓力分別用Pd和Pm表示,排氣壓力和補氣壓力對應的飽和溫度分別用Tdc和Tmc表示。則:排氣過熱度SHd=Td-Tdc;補氣過熱度SHm=Tm-Tmc。
可選地,基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度包括:每隔預設時間判斷雙級壓縮機的補氣過熱度是否大於預設過熱度;若雙級壓縮機的補氣過熱度大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣帶液;若雙級壓縮機的補氣過熱度不大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣不帶液;根據雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整補氣電子膨脹閥的開度。
在上述實施例中,基於電子膨脹閥的節流作用,即使在補氣帶液時,也可通過調節開度節流進行補氣,基於補氣過熱度來進一步控制電子膨脹閥。該補氣增焓控制方法可以實現在保障壓縮機可靠性的同時,提高系統運行的性能,尤其提高低溫制熱和高溫製冷的性能的效果,也確保了用戶的舒適性。
在上述實施例中,在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,在補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度,每隔預設時間判斷雙級壓縮機的補氣過熱度是否大於預設過熱度;若雙級壓縮機的補氣過熱度大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣帶液;若雙級壓縮機的補氣過熱度不大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣不帶液;根據雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整補氣電子膨脹閥的開度。通過上述實施例,根據不同的補氣過熱度來判斷補氣帶液情況,從而可以實現對全部打開後的補氣電子膨脹閥的精確的控制。
可選地,根據雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整補氣電子膨脹閥的開度包括:若雙級壓縮機的補氣帶液,則將補氣電子膨脹閥的當前開度縮小預設開度,其中,預設開度為基於補氣電子膨脹閥的全開度預先設定的開度,全開度為補氣電子膨脹閥全部開啟時的開度;若雙級壓縮機的補氣不帶液,則保持補氣電子膨脹閥的當前開度不變或者增大當前開度。
上述實施例中的保持補氣電子膨脹閥的當前開度不變或者增大當前開度可以包括:在判斷出雙級壓縮機的補氣不帶液的情況下,若在上兩次判斷補氣過熱度是否大於預設過熱度後,分別執行了減小補氣電子膨脹閥的當前開度和保持補氣電子膨脹閥的當前開度的操作,則執行增大補氣電子膨脹閥的當前開度的操作;否則,則執行保持補氣電子膨脹閥的當前開度的操作。
下面結合具體圖2對上述實施例進行介紹。
具體地,如圖2所示,該雙級壓縮機的補氣增焓控制方法可以包括如下步驟:
步驟S201,系統運行。
具體地,雙級壓縮機在系統運行時間T1(即上述的第一預設時間段)後,進行補氣增焓的具體控制操作。
步驟S202,補氣電子膨脹閥按時序打開。
具體地,在雙級壓縮機運行第一預設時間段後,控制器控制補氣電子膨脹閥按時序打開,可以先開啟第一預設開度,在第一預設開度下運行第二預設時間段,在增加開度至第二預設開度,在第二預設開度下運行第三預設時間段,以此類推,也可以再將開度繼續增加,再增加後的開度下運行一段時間後,直至該補氣電子膨脹閥全部打開。
步驟S203,判斷是否補氣帶液。
具體地,在補氣電子膨脹閥按時序全部打開並穩定運行一段時間(如T1)後,可以通過補氣過熱度來作為判斷補氣是否帶液的標準,若雙級壓縮機的補氣過熱度大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣帶液;若雙級壓縮機的補氣過熱度不大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣不帶液,其中,補氣過熱度具體計算方法在上述實施例中已經說明,在此不再贅述。
若判斷結果為補氣不帶液,則執行步驟S204,若判斷結果為補氣帶液,則執行步驟S205。
步驟S204,保持當前開度。
具體地,在判斷出補氣不帶液,即由補氣電子膨脹閥控制噴出的氣態冷媒中不帶有液態的冷媒,則控制補氣電子膨脹閥保持當前的開度不變,然後返回執行步驟S203,其中,當第一類判斷(即步驟S203執行的操作)補氣不帶液時,則保持目前開度,之後每間隔一段時間T1檢測一次。
步驟S205,開度減小預設開度。
具體地,當第一類判斷(即步驟S203執行的操作)的判斷結果為補氣帶液時,則控制將補氣電子膨脹閥的開度減小預設開度,該預設開度可以為三分之一的全開度,間隔一段時間T2後,進行第二類補氣帶液判斷(即步驟S206執行的操作),其中,全開度為補氣電子膨脹閥完全打開時所對應的開度。
步驟S206,判斷是否補氣帶液。
具體地,在執行完步驟S205之後,即在控制補氣電子膨脹閥的開度減小預設開度(如全開度的三分之一),並在減小預設開度(即減小後的開度為全開度的三分之二)的情況下,運行一段時間T2後,可以繼續攀登是否補氣帶液,若判斷出補氣不帶液,則執行步驟S207;若判斷出補氣帶液,則執行步驟S208。
步驟S207,保持當前開度。
具體地,當第二類判斷(即步驟S206)的判斷結果為補氣不帶液時,則保持當前的開度,間隔一段時間T2後,進行第三類補氣帶液判斷,即繼續執行步驟S209。
步驟S208,開度減小預設開度。
具體地,在執行步驟S205開度減小預設開度(如全開度的三分之一)之後,判斷出補氣帶液,即當第二類判斷補氣(即步驟S206執行的操作)為帶液時,則將開度再減小預設開度(如全開度的三分之一),間隔一段時間T2後,返回執行步驟S206,即繼續進行第二類補氣帶液判斷(即步驟S206執行的操作)。若執行步驟S205之後,開度變為全開度的2/3,則執行完步驟S208之後,開度將減小為全開度的1/3,返回執行步驟S205;若執行步驟S205之後,開度變為全開度的1/3,則執行完步驟S208之後,開度將減小為0,此時補氣電子膨脹閥完全關閉,結束控制,不再繼續執行其他步驟。
步驟S209,再次判斷是否補氣帶液。
具體地,再次判斷是否補氣帶液,即進行第三類補氣帶液的判斷,若第三類判斷的結果為補氣不帶液,則執行步驟S210,然後進入第一類補氣帶液判斷(即步驟S203執行的操作);若判斷出補氣帶液,則執行步驟S211,然後進入第二類補氣帶液判斷(即步驟S206執行的操作)。
步驟S210,開度增加預設開度。
具體地,若判斷出補氣不帶液,則控制補氣電子膨脹閥的開度增加預設開度,該預設開度可以為全開度的三分之一,在執行完步驟S210之後,返回執行步驟S203。
步驟S211,開度減小預設開度。
具體地,若判斷出補氣帶液,則控制補氣電子膨脹閥開度減小預設開度(如全開度的三分之一),然後返回執行步驟S205。
通過上述實施例,基於補氣電子膨脹閥的節流作用,即液態冷媒經過電子膨脹閥的節流可以變為氣態冷媒或者氣液兩相狀態。即使在補氣帶液的情況下,也可以通過調小開度而不是單純的關閉補氣閥來精確控制補氣量,一方面可以確保機組性能在調小補氣量時不受到較大影響,確保機組性能,尤其低溫制熱和高溫製冷時候的舒適性;另一方面,通過減小補氣流量,可以確保壓縮機的穩定性。
根據《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例,還提供了一種雙級壓縮機的補氣增焓控制設備的實施例。如圖3所示,該補氣增焓控制設備包括:補氣電子膨脹閥20和控制器40。
其中,補氣電子膨脹閥20,設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間;控制器40,與補氣電子膨脹閥連線,用於在需開啟補氣電子膨脹閥時,按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,在補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取雙級壓縮機的補氣過熱度,基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度。
採用《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例,當需要開啟補氣電子膨脹閥時,逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,以打開補氣電子膨脹閥;在補氣電子膨脹閥開啟之後,基於檢測的雙級壓縮機的補氣過熱度來調整補氣電子膨脹閥的開度。通過上述實施例,逐步打開補氣電子膨脹閥,避免了採用只具有開關作用的二通閥補氣時,因閥門從關到開使得壓縮機負載突然增大,壓縮機功率急劇提高的缺陷,消除了採用補氣電磁閥對壓縮機運行穩定性和可靠性的不良影響,並且在補氣電子膨脹閥全部打開之後,控制器基於補氣過熱度來調整補氣電子膨脹閥的開度,在上述實施例中,可以通過控制補氣電子膨脹閥的開度準確控制對雙極壓縮機補氣增焓的補氣量,解決了2015年12月之前的技術中無法控制雙級壓縮機的補氣增焓的補氣量,導致壓縮機運行穩定性差的問題。
可選地,補氣增焓控制設備還包括:檢測裝置,與控制器連線,用於採集雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;控制器包括:讀取裝置,與檢測裝置連線,用於讀取與補氣壓力對應的飽和溫度;計算器,與檢測裝置和讀取裝置連線,用於計算補氣溫度和飽和溫度的差值,得到補氣過熱度。
可選地,檢測裝置還包括:壓力感測器,設定在雙級壓縮機的補氣口,用於採集補氣壓力;感溫包,設定在雙級壓縮機的補氣口,用於採集補氣溫度。
可選地,補氣增焓控制設備還包括:四通閥,第一端與雙級壓縮機連線;氣液分離器,第一端與四通閥的第二端連線,第二端與雙級壓縮機連線;室外換熱器,第一端與四通閥的第三端連線;室內換熱器,第一端與四通閥的第四端連線,第二端與中壓儲液罐連線。
可選地,補氣增焓控制設備還包括:室內電子膨脹閥,設定於室內換熱器和中壓儲液罐之間;室外電子膨脹閥,設定於室外換熱器和中壓儲液罐之間。
下面結合圖4對補氣增焓控制設備進行詳細的說明。
如圖4所示,該補氣增焓控制設備可以包括:補氣電子膨脹閥20、中壓儲液罐30、控制器、中壓感測器50、氣液分離器60、室內換熱器70,室內機電子膨脹閥71、室外換熱器80、主電子膨脹閥81以及四通閥90,其中,控制器未在圖4中示出,圖4中僅示出了雙級壓縮機10,雙級壓縮機10中可以包括控制器。
具體地,中壓感測器50為設定在雙級空調系統補氣口處的壓力感測器,可以檢測到補氣壓力,補氣電子膨脹閥20可以基於補氣過熱度控制中壓儲液罐30(又名,閃發器)中的氣態冷媒噴入雙級壓縮機對應的氣缸(可以為高壓氣缸),氣液分離器60可以在四通閥90導通時,對雙級壓縮機排出的氣態冷媒進行氣液分離,四通閥90可以控制室內換熱器70和室外換熱器80與雙級壓縮機10的導通狀態,室內機電子膨脹閥71可以控制室內換熱器70與中壓儲液罐30的導通狀態,同樣,主電子膨脹閥81可以控制室外換熱器80與中壓儲液罐30的聯通狀態。
通過上述實施例,基於補氣電子膨脹閥的節流作用,即液態冷媒經過電子膨脹閥的節流可以變為氣態冷媒或者氣液兩相狀態。即使在補氣帶液的情況下,也可以通過調小開度而不是單純的關閉補氣閥來精確控制補氣量,一方面可以確保機組性能在調小補氣量時不受到較大影響,確保機組性能,尤其低溫制熱和高溫製冷時候的舒適性;另一方面,通過減小補氣流量,可以確保雙級壓縮機的穩定性。
根據《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例,還提供了一種雙級壓縮機的補氣增焓控制裝置的實施例,如圖5所示,該補氣增焓控制裝置包括:控制單元51、獲取單元52以及調整單元53。
其中,控制單元51,用於在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度;獲取單元52,用於在補氣電子膨脹閥開啟之後,獲取檢測到的雙級壓縮機的補氣過熱度;調整單元53,用於基於雙級壓縮機的補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度,其中,補氣電子膨脹閥設定在中壓儲液罐和雙級壓縮機之間,補氣電子膨脹閥的開度不為零時,中壓儲液罐中的氣態冷媒為雙級壓縮機補氣增焓。
採用《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例,當需要開啟補氣電子膨脹閥時,逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,以打開補氣電子膨脹閥;在補氣電子膨脹閥開啟之後,基於檢測的雙級壓縮機的補氣過熱度來調整補氣電子膨脹閥的開度。通過上述實施例,逐步打開補氣電子膨脹閥,避免了採用只具有開關作用的二通閥補氣時,因閥門從關到開使得壓縮機負載突然增大,壓縮機功率急劇提高的缺陷,消除了採用補氣電磁閥對壓縮機運行穩定性和可靠性的不良影響,並且在補氣電子膨脹閥全部打開之後,控制器基於補氣過熱度來調整補氣電子膨脹閥的開度,在上述實施例中,可以通過控制補氣電子膨脹閥的開度準確控制對雙極壓縮機補氣增焓的補氣量,解決了2015年12月之前的技術中無法控制雙級壓縮機的補氣增焓的補氣量,導致壓縮機運行穩定性差的問題。
可選地,控制單元包括:第一控制模組,用於在雙級壓縮機開啟並運行第一預設時間段之後,控制器控制補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度;第二控制模組,用於在補氣電子膨脹閥的開度為第一預設開度的情況下,在補氣電子膨脹閥運行第二預設時間段後,將補氣電子膨脹閥的開度增大至第二預設開度;第三控制模組,用於在補氣電子膨脹閥的開度為第二預設開度的情況下,在補氣電子膨脹閥運行第三預設時間段後,將補氣電子膨脹閥全部打開。
在上述實施例中,雙級壓縮機在開啟並運行第一預設時間段後,該雙級壓縮機的控制器可以在需要補氣增焓時,控制按時序逐步開啟補氣電子膨脹閥,可以控制該補氣電子膨脹閥先開啟第一預設開度,並在開度為第一預設開度的情況下,控制穩定運行第二預設時間段後,控制該補氣電子膨脹閥開啟第二預設開度,該第二預設開度大於第一預設開度,並在開度為第二預設開度的情況下,控制穩定運行第三預設時間段後,控制全部打開該補氣電子膨脹閥。通過上述實施例,控制補氣電子膨脹閥在需要開啟時,按時序逐步開啟,逐漸增大開度,直至補氣電子膨脹閥完全打開,減緩了雙級壓縮機的負載變化量,避免了補氣電子膨脹閥突然全部打開,使大量氣態冷媒突然噴入壓縮機的相應的氣缸所導致的負載突然增大,可靠性大大降低的缺陷,延長了雙級壓縮機的零部件的運行壽命,精確地控制了雙級壓縮機的中間增焓的補氣量,保證了雙級壓縮機持續高效地與運行。
可選地,獲取單元包括:採集模組,用於採集雙級壓縮機的補氣溫度和補氣壓力;獲取模組,用於獲取補氣壓力對應的飽和溫度;計算模組,用於將補氣溫度與飽和溫度的差值作為雙級壓縮機的補氣過熱度。
在上述實施例中,在需開啟補氣電子膨脹閥時,控制器按時序逐步增加補氣電子膨脹閥的開度,在補氣電子膨脹閥開啟之後,通過壓力感測器和感溫包來採集雙級壓縮機的補氣壓力和補氣溫度,獲取補氣壓力對應的飽和溫度,並將補氣溫度與飽和溫度作差得到雙級壓縮機的補氣過熱度,在再基於該補氣過熱度調整補氣電子膨脹閥的開度。通過上述實施例,實時獲取補氣溫度和補氣壓力,可以實時準確地獲取雙級壓縮機的運行工況信息,得到準確的補氣過熱度,從而實現對補氣電子膨脹閥準確有效的控制的效果。
可選地,調整單元包括:判斷模組,用於每隔預設時間判斷雙級壓縮機的補氣過熱度是否大於預設過熱度;第一確定模組,用於若雙級壓縮機的補氣過熱度大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣帶液;第二確定模組,用於若雙級壓縮機的補氣過熱度不大於預設過熱度,則判斷出雙級壓縮機的補氣不帶液;調整模組,用於根據雙級壓縮機的補氣帶液的情況,調整補氣電子膨脹閥的開度。
在上述實施例中,基於電子膨脹閥的節流作用,即使在補氣帶液時,也可通過調節開度節流進行補氣,基於補氣過熱度來進一步控制電子膨脹閥。該補氣增焓控制方法可以實現在保障壓縮機可靠性的同時,提高系統運行的性能,尤其提高低溫制熱和高溫製冷的性能的效果,也確保了用戶的舒適性。
上述《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》實施例序號僅僅為了描述,不代表實施例的優劣。
在《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》的上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側重,某個實施例中沒有詳述的部分,可以參見其他實施例的相關描述。
在該申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的技術內容,可通過其它的方式實現。其中,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如所述單元的劃分,可以為一種邏輯功能劃分,實際實現時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統,或一些特徵可以忽略,或不執行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連線可以是通過一些接口,單元或模組的間接耦合或通信連線,可以是電性或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位於一個地方,或者也可以分布到多個單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現該實施例方案的目的。
另外,在《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現,也可以採用軟體功能單元的形式實現。

榮譽表彰

2020年7月14日,《雙級壓縮機的補氣增焓控制方法、設備和裝置》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

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