提高机组可靠性的冷媒流向控制方法、装置及机组与流程

本发明涉及机组技术领域，具体而言，涉及一种提高机组可靠性的冷媒流向控制方法、装置及机组。

背景技术：

风冷螺杆机组目前广泛用于办公室、大型商场、医院等场所。首先因为机组室外安装，工程水系统大多暴露于室外，导致工程水系统可能出现杂质，影响工程水流向；其次由于设备管理原因，同样可能出现工程供水流向偏低，远低于机组额定水流向的情况。

当遇到这些情况时，机组还是按照原有状态运行，导致蒸发器第一差值大，轻则机组低压过低出现故障停机，严重时甚至会出现壳管冻裂等严重后果。

针对现有技术中工程水流向不足时，蒸发器的供回水温差值过大，设备易出现故障的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例中提供一种提高机组可靠性的冷媒流向控制方法、装置及机组，以解决现有技术中工程水流量不足时，蒸发器的供回水温差值过大，导致机组故障的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高机组可靠性的冷媒流向控制方法及装置，其中，该方法包括：

检测蒸发器的供水温度值与蒸发器的回水温度值；

根据所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，控制压缩机排出的冷媒的流向。

进一步地，检测蒸发器的供水温度值与蒸发器的回水温度值，包括：

通过第一温度传感器检测蒸发器的供水温度值；

通过第二温度传感器检测蒸发器的回水温度值；

其中，所述第一温度传感器设置在所述蒸发器的出口，所述第二温度传感器设置在所述蒸发器的入口。

进一步地，根据所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，控制压缩机排出的冷媒的流向，包括：

根据所述供水温度值与所述回水温度值作差，得到第一差值；

计算所述第一差值与所述预设温差值的差，得到第二差值，

根据所述第二差值控制第一阀门开启或者保持关闭，以控制压缩机排出的冷媒流入旁通管路或冷凝器；

其中，所述旁通管路设置在压缩机排气管路与蒸发器进口管路之间，所述第一阀门设置在旁通管路上。

进一步地，根据所述第二差值控制第一阀门开启或者保持关闭，包括：

如果第二差值＜第一预设阈值，控制第一阀门保持关闭；

如果第二差值≥第一预设阈值，控制第一阀门开启。

进一步地，控制第一阀门开启后，所述方法还包括：

检测当前的供水温度值与回水温度值，以实时更新所述第二差值；

根据所述第二差值，调节第二阀门的开度，以调节所述旁通管路内的冷媒流速；

其中，所述第二阀门设置在所述旁通管路上。

进一步地，根据所述第二差值，调节第二阀门的开度，包括：

如果所述第二差值≥第一预设阈值，则调节所述第二阀门开度至初始设定值；其中，所述初始设定值为定值；

如果第二预设阈值＜所述第二差值＜第一预设阈值，则增加所述第二阀门的开度；

如果第三预设阈值≤所述第二差值≤第二预设阈值，则保持所述第二阀门当前开度；

如果第四预设阈值＜所述第二差值＜第三预设阈值，则减小所述第二阀门的开度；

其中，所述第四预设阈值＜所述第三预设阈值＜所述第二预设阈值＜所述第一预设阈值。

进一步地，所述方法还包括：

当所述第二差值≤第四预设阈值时，控制所述第一阀门关闭。

进一步地，所述方法还包括：

如果所述第二差值≥所述第一预设阈值，则发出警报。

本发明还提供了一种提高机组可靠性的冷媒流向控制装置，其中，该装置包括：

第一温度传感器，设置在所述蒸发器的出口，用于检测蒸发器的供水温度值；

第二温度传感器，设置在所述蒸发器的入口，用于检测蒸发器的回水温度值；

所述控制器，用于根据所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，控制第一阀门关闭和开启。

所述第一阀门，设置在旁通管路上，用于在开启时使得冷媒流向旁通管路，在关闭时使得冷媒流向冷凝器；

旁通管路，设置在压缩机排气管路与蒸发器进口管路之间，用于将压缩机排出的冷媒导入蒸发器进口管路。

进一步地，所述控制器，还用于根据所述供水温度值与所述回水

温度值作差，得到第一差值；计算所述第一差值与所述预设温差

值的差，得到第二差值，根据所述第二差值控制所述第一阀门开

启或者保持关闭。

进一步地，所述控制器，还用于在控制所述第一阀门开启后，实时更新所述第二差值，以调节第二阀门的开度。

所述第二阀门，设置在所述旁通管路上，用于调节所述旁通管路内的冷媒流速。

进一步地，所述装置还包括：

压力维持元件，设置在所述压缩机排气管路、冷凝器的进口端及所述旁通管路的连接处，用于保持冷凝器的进口端压力。

进一步地，所述装置还包括：

警报单元，连接所述控制器，用于根据所述第二差值发出警报。

本发明还提供了一种风冷螺杆机组，包括上述冷媒流向控制装置。

应用本发明的技术方案，在风冷螺杆机组中工程水流量不足时，通过检测蒸发器的供水温度值与蒸发器的回水温度值，根据所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，控制压缩机排出的冷媒的流向，当蒸发器供水温度和回水温度差值过大时，控制旁通管路导通，将压缩机排出的冷媒分流至旁通管路，与节流后的低温冷媒混合，提升进入蒸发器的冷媒温度，降低风冷螺杆机组的供回水温差，提高风冷螺杆机组可靠性，能保证在壳管不出现冻裂情况下，最大限度地提供冷量。

附图说明

图1是根据本发明实施例的冷媒流向控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的冷媒流向控制装置的结构框图；

图3是根据本发明实施例的冷媒流向控制装置的结构框图；

图4是根据本发明实施例的冷媒流向控制装置的结构框图；

图5是根据本发明实施例的冷媒流向控制原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述温度传感器，但这些温度传感器不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同的温度传感器区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一温度传感器也可以被称为第二温度传感器，类似地，第二温度传感器也可以被称为第一温度传感器。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

实施例1

图1是根据本发明实施例的冷媒流向控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤s101，检测蒸发器的供水温度值与蒸发器的回水温度值；

步骤s102，根据所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，控制压缩机排出的冷媒的流向；

其中，预设温差值为定值，可以根据风冷螺杆机组的自身特性或本技术领域相关的标准确定，本领域技术人员可以根据实际情况确定其具体数值，本发明中，对预设温差值不作具体限定。

通过检测蒸发器的供水温度值与蒸发器的回水温度值，根据所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，控制压缩机排出的冷媒的流向，进而控制供回水温差的范围，提高风冷螺杆机组可靠性。

在本实施例中，检测蒸发器的供水温度值与蒸发器的回水温度值的具体实现方式为：

在所述蒸发器的出口设置第一温度传感器，所述蒸发器的入口设置第二温度传感器，

通过第一温度传感器检测蒸发器的供水温度值；

通过第二温度传感器检测蒸发器的回水温度值。

所述第一温度传感器和第二温度传感器具体可以是感温包，所述感温包括一个套管，套管是深入水管内部的，感温包插片放在套管中，确保检测到的温度值为管路内部水流的温度，不受到外界温度影响。

通过在蒸发器的出口位置和进口位置各设置一个温度传感器，能够实时地准确地获得供水温度值和回水温度值。

在本实施例中，根据所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，控制压缩机排出的冷媒的流向，具体为：

压缩机排气管路与蒸发器进口管路之间设置旁通管路，在所述旁通管路上设置第一阀门，

根据所述供水温度值与所述回水温度值作差，得到第一差值；

计算所述第一差值与所述预设温差值的差，得到第二差值，

根据所述第二差值控制第一阀门开启，使压缩机排出的冷媒通过第一阀门直接流入旁通管路，进而回到蒸发器；

或者保持关闭，使压缩机排出的冷媒依次流经冷凝器、干燥过滤器、节能器，最终回到蒸发器。

每台风冷螺杆机组都有其固定的预设温差，即当工程配置机组额定水流量，且主机满负荷运行状态下，风冷螺杆机组的供回水温差的理想值，通过将测量到的供水温度值与回水温度值作差，得到第一差值，即供回水温差的测量值，再将供回水温差的测量值与风冷螺杆机组的供回水温差的理想值作差，得到第二差值，即供回水温差的测量值与供回水温差的理想值的偏差量，通过该偏差量对压缩机排出的冷媒的流向进行控制，进而将该偏差量控制在一定的范围，并且将供回水温差的测量值与供回水温差的理想值的偏差量转化为控制信号，实现了根据变化的风冷螺杆机组的供回水温差测量值，进行冷媒的流向的实时控制。

通过控制旁通管路的导通，将压缩机排出的冷媒分流至旁通管路，与节流后的低温冷媒混合，提升进入蒸发器的冷媒温度，通过控制风冷螺杆机组内部的流量的分配，有效控制风冷螺杆机组的供回水温差保持在一定范围内，不需要增设外部装置，也不需要增加外部水量供给，尤其适用于工程水量不足的情况下，对供回水温差进行控制。

在本实施例中，根据所述第二差值控制第一阀门开启或者保持关闭，具体包括：

如果第二差值＜第一预设阈值，控制第一阀门保持关闭；

如果第二差值≥第一预设阈值，控制第一阀门开启。

例如，预设温差值为5℃，第一预设阈值为5℃，

如果检测到的供水温度值为12℃，回水温度值为2℃，此时第一差值＝供水温度值－回水温度值＝10℃，所述预设温差值为5℃，此时第二差值＝第一差值－预设温差值＝5℃，达到第一预设阈值，则控制第一阀门开启，使压缩机排出的冷媒通过第一阀门直接流入旁通管路，进而回到蒸发器；

如果检测到的供水温度值为12℃，回水温度值高于2℃，此时第二差值＝第一差值－预设温差值＜5℃，则控制第一阀门保持关闭状态，使压缩机排出的冷媒依次流经冷凝器、干燥过滤器、节能器，最终回到蒸发器。

通过第一阀门的开启与关闭，控制压缩机排出的冷媒的流向，控制方法简单，容易实现。

在本实施例中，控制第一阀门开启后，还包括：

检测当前的供水温度值与回水温度值，以实时更新所述第二差值；

其中，两次更新第二差值间隔预设时间，即检测一组供水温度值和回水温度值的检测时间，与检测上一组供水温度值和回水温度值的检测时间，间隔预设时间。即，周期性执行供水温度值和回水温度值的检测操作。该周期可以是固定周期，即上述预设时间设置为一定值，例如10s。该周期也可以是非固定周期，本领域技术人员可以根据实际需要调节所述预设时间的长度。

根据所述第二差值，调节第二阀门的开度，以调节所述旁通管路内的冷媒流速；

其中，所述第二阀门设置在所述旁通管路上。

在本实施例中，冷媒流速的具体调节方法为：

如果所述第二差值≥第一预设阈值，则调节所述第二阀门开度至初始设定值，即所述第二差值≥第一预设阈值时，控制所述第一阀门开启，并且将第二阀门开度调节至初始设定值；

其中，所述初始设定值为定值，即第二阀门的初始步数；

如果第二预设阈值＜所述第二差值＜第一预设阈值，则增加所述第二阀门的开度；

由于两次更新第二差值间隔预设时间，在这段时间内，由于开启了第一阀门，因此理论上第二差值会减小，此时继续判断更新后的第二差值是否满足第二预设阈值＜所述第二差值＜第一预设阈值，如果满足，则增加第二阀门的开度，增加旁通管路内的冷媒流速，使第二差值以更快的速度减小，更加快速地趋近预设温差值；

如果第三预设阈值≤所述第二差值≤第二预设阈值，则保持所述第二阀门当前开度；

通过上一步骤增加旁通管路内的冷媒流速，第二差值以更快的速度减小后，如果保持在一个稳定区间内，满足第三预设阈值≤所述第二差值≤第二预设阈值，则可以保持当前的开度不变；

如果第四预设阈值＜所述第二差值＜第三预设阈值，则减小所述第二阀门的开度；

第一差值在经过一定时间的调节后，由高于预设温差值，逐渐减小至与预设温差值相等，再继续减小至小于预设温差值，并且逐渐远离预设值，此时，为保证第一差值与预设温差值的偏离量，即第二差值在一定范围内，则需要减缓旁通管路内的冷媒流速，即减小所述第二阀门的开度；

在本实施例中，所述第四预设阈值＜所述第三预设阈值＜所述第二预设阈值＜所述第一预设阈值，并且所述第一预设阈值、所述第二预设阈值为正值，所述第三预设阈值与所述第四预设阈值为负值。

在本实施例中，当所述第二差值≤第四预设阈值时，控制所述第一阀门关闭，第二差值≤第四预设阈值时，说明供回水温差的检测值已经相对远小于供回水温差的理想值，此时已经不会出现供回水温差过大，以及引起的一系列问题，因此，无需再对压缩机排出的冷媒进行分流，并且，为了保证风冷螺杆机组的温度调节效果，此时，需关闭第一阀门，使压缩机排出的冷媒依次流经冷凝器、干燥过滤器、节能器，最终回到蒸发器，即恢复正常运行状态。

本实施例的冷媒流向控制方法还包括：

如果所述第二差值≥所述第一预设阈值，则发出警报。

通过本实施例的控制方法，能够缓解工程水流量不足时，蒸发器供回水温差值过大的问题，但是只能作为一种应急手段，并不能从根本上解决供水不足的问题，因此，还需要及时采取措施，补充供水，通过在所述第二差值≥所述第一预设阈值，发出警报，以此种方式引起相关工作人员的注意，及时补充供水，避免设备长时间在水量不足状态下运行，能够有效延长机组使用寿命。

实施例2

图2是根据本发明实施例的冷媒流向控制装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：

第一温度传感器10，设置在所述蒸发器的出口，用于检测蒸发器的供水温度值；

第二温度传感器20，设置在所述蒸发器的入口，用于检测蒸发器的回水温度值；

控制器30，连接所述第一温度传感器10、第二温度传感器20和第一阀门40，用于根据所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，控制第一阀门关闭和开启。

第一阀门40，设置在旁通管路上，用于在开启时使得冷媒流向旁通管路，在关闭时使得冷媒流向冷凝器；

旁通管路(图中未示出)，设置在压缩机排气管路与蒸发器进口管路之间，用于将压缩机排出的冷媒导入蒸发器进口管路。

在本实施例中，所述控制器30，还用于根据所述供水温度值与所述回水温度值作差，得到第一差值；计算所述第一差值与所述预设温差值的差，得到第二差值，根据所述第二差值控制所述第一阀门开启或者保持关闭；

在本实施例中，如图3所示，该流量控制装置还包括第二阀门50，设置在所述旁通管路上，用于调节所述旁通管路内的冷媒流速；

所述控制器，连接第二阀门50，还用于在控制所述第一阀门40开启后，实时更新所述第二差值，以调节第二阀门50的开度。

在本实施例中，该流量控制装置还包括压力维持元件(图中未示出)，设置在所述压缩机排气管路、冷凝器的进口端及所述旁通管路的连接处，用于保持冷凝器的进口端压力，保证机组冷凝压力。

在本实施例中，如图4所示，该流量控制装置还包括：

警报单元60，连接所述控制器30，在所述供水温度值、所述回水温度值及预设温差值，发出警报。

具体地，控制器30根据所述供水温度值与所述回水温度值作差，得到第一差值；

计算所述第一差值与所述预设温差值的差，得到第二差值；

所述第二差值≥所述第一预设阈值，控制器30控制警报单元60发出警报，以此种方式引起相关工作人员的注意，及时补充供水，避免设备长时间在水量不足状态下运行，能够有效延长机组使用寿命。

实施例3

本实施例提供一种风冷螺杆机组，该机组包括上述实施例2中的冷媒流向控制装置，通过该冷媒流向控制装置将压缩机排出的冷媒分流至旁通管路，与节流后的低温冷媒混合，提升进入蒸发器的冷媒温度，降低风冷螺杆机组的供回水温差，用于实现在工程供水量不足时，控制机组供回水温差，保证整个风冷螺杆机组运行的可靠性。

实施例4

下面以风冷螺杆机组为例，详细说明本发明的可选实施例。

图5是根据本发明实施例的冷媒流向控制原理图，如图5所示，本实施例通过旁通电磁阀10(即实施例2中的第一阀门40)及旁通电子膨胀阀11(即实施例2中的第二阀门50)旁通一部分高温冷媒，与节流后的低温冷媒混合，提升进入壳管蒸发器9(即实施例2中的蒸发器)冷媒的温度，通过冷冻水供水感温包8a(第一温度传感器10)、冷冻水回水感温包8b(即实施例2中的第二温度传感器20)检测的供回水温度差值，调节旁通电子膨胀阀11，压力维持阀2保证机组冷凝压力，保证壳管在不出现冻裂情况下，最大限度提供用户冷量。同时对用户发出“流量过低”警报，在用户未进行工程处理之前，机组仍然能够稳定可靠的运行。

具体地，旁通电子膨胀阀11初始步数为b1，按照每10s检测一次供回水温度差，并进行调节，每次在当前开度上调节bx步，其中，冷冻水供水感温包8a检测到的供水温度值为t1，冷冻水回水感温包8b检测到的回水温度值为t2，

则，水温差tx＝t2-t1；

每一台机组有设计水温差(即实施例1中的预设温差值)，假设设计水温差为a℃，当工程配置机组额定水流量时，主机满负荷运行时，tx＝a，当实际水温差tx达到比设计水温差a大5℃，即tx≥a+5时，默认为工程水流量出现偏低的现象，长时间运行，可能导致蒸发器水温较低，出现结冰现象；

具体地调节过程如下：

当tx≥a+5时，控制旁通电磁阀10打开，且旁通电子膨胀阀11打开至初始步数b1，根据水温差tx与设计水温差a对旁通电子膨胀阀11进行控制，同时整机通过主板发出“流量过低”报警，提示用户尽快核实工程水流量：

进一步地，

1)当1＜tx—a＜5时，旁通电子膨胀阀11在当前步数基础上增加步幅bx；

当-1≤tx—a≤1时，旁通电子膨胀阀11保持当前步数；

当tx—a＜-1时，旁通电子膨胀阀11在当前步数基础上减少步幅bx；

2)当-2＜tx－a＜5时，控制旁通电磁阀10保持开启状态；

3)当tx－≤-2时，控制旁通电磁阀10关闭。

其中，旁通电磁阀10的变化量为两种状态，只能打开或关闭，旁通电子膨胀阀11的变化量为模拟量，可以根据实际需求连续调整开度。

通过上述方法，当工程水流量偏低时，机组内部缓冲部分负荷，使得壳管蒸发器9换热量降低，保证壳管供回水温差值，保证机组在用户处理水流量之前能够持续的可靠运行，不会因为检查不及时，导致机组长期不可靠运行，进而出现严重损害，通过本实施例的方法，能够保证整机可靠性，并能够有效延长机组使用寿命。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。