一种冷冻油自循环加热装置及其控制方法、冷水机组与流程

1.本发明涉及冷水机组技术领域，具体而言，涉及一种冷冻油自循环加热装置及其控制方法、冷水机组。


背景技术：

2.大型水冷螺杆式冷水机组，常用于大型公建、国防军工、数据机房、轨道交通等场所的集中供冷/供热。压缩机作为其核心部件，其轴承需要冷冻油进行润滑，啮合间隙需要油膜进行密封，因此合适黏度的冷冻油对压缩机的可靠运行至关重要。
3.机组在长期停机的情况下，由于外界环境温度的变化，冷媒会迁移到冷冻油中，与冷冻油互溶。机组在开机前需要对冷冻油进行预热，使冷媒和冷冻油分离，改善冷冻油的黏度，防止机组开机时跑油。
4.现有技术中，机组预热主要是通过油分离器(又称油桶)中的电加热元件加热冷冻油实现，但目前常规操作为机组上电后即开始预热，预热时长完全靠人工控制，且因冷冻油无流动性，电热元件只能局部加热，预热效果凭经验判断，故机组易出现预热欠佳或者预热过度浪费电能等现象。
5.针对现有技术中机组开机前对于冷冻油的预热效果不佳且容易造成资源浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.本发明实施例中提供一种冷冻油自循环加热装置及其控制方法、冷水机组，以解决现有技术中机组开机前对于冷冻油的预热效果不佳且容易造成资源浪费的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷冻油自循环加热装置，其中，所述装置包括：油分离器，设置在机组的压缩机和冷凝器之间；温度传感器，设置在所述油分离器上，用于检测所述油分离器内的冷冻油温度；电加热元件，设置在所述油分离器上，用于加热所述油分离器内的冷冻油；所述油分离器上设置有自循环回路的进口和出口，在所述自循环回路的进口和出口之间设置有油泵和第一阀门，用于实现所述油分离器内的冷冻油的自循环。
8.进一步地，所述装置还包括：第二阀门，设置在所述压缩机和所述自循环回路的出口之间的回油管路上；所述油泵，其远离所述油分离器的一端接入所述回油管路，所述油泵位于所述油分离器和所述第二阀门之间。
9.进一步地，所述温度传感器设置在所述油分离器的下侧；所述电加热元件设置在所述油分离器的下侧。
10.进一步地，所述第一阀门和所述第二阀门是电磁阀。
11.本发明还提供了一种冷冻油自循环加热控制方法，应用于上述的冷冻油自循环加热装置，其中，该方法包括：在机组收到开机命令后，检测油分离器中的冷冻油温度；如果所述冷冻油温度未达到预设温度，则对冷冻油进行加热，以及在加热过程中实现所述油分离
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。
26.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。
27.应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述第一阀、第二阀，但这些第一阀、第二阀不应限于这些术语。这些术语仅用来将阀门区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一阀也可以被称为第二阀，类似地，第二阀也可以被称为第一阀。
28.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)”。
29.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。
30.下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
31.实施例1
32.本实施例提供了一种冷冻油自循环加热装置，应用于机组，具体地，可以是水冷螺杆式冷水机组。图1是根据本发明实施例的机组架构示意图，如图1所示，冷冻油自循环加热装置包括：
33.油分离器1，设置在冷水机组的压缩机2和冷凝器3之间；温度传感器4，设置在油分离器1上，用于检测油分离器1内的冷冻油温度；电加热元件5，设置在油分离器1上，用于加热油分离器1内的冷冻油。
34.为了实现油分离器的冷冻油的均匀加热，设置了冷冻油的自循环回路，具体地，油分离器1上设置有自循环回路的进口6和出口7，一般设置在油分离器1的两侧，由于冷媒和冷冻油分离后，冷冻油一般会沉底，因此，自循环回路的进口6和出口7优选设置在油分离器1的下半部。在自循环回路的进口6和出口7之间设置有油泵8和第一阀门9，用于实现油分离器1内的冷冻油的自循环。需要说明的是，在电加热元件5开始加热之后，冷冻油和冷媒分离，冷冻油沉到油分离的底部。因此，温度传感器4一般设置在油分离器1的下侧，电加热元件5一般也设置在油分离器1的下侧。具体地，可以是位于油分离器1的底部或靠近底部的位置，例如设置在油分离器1中部以下的位置处。这样才能保证温度检测的准确性，也能保证针对冷冻油的加热效果。在本实施例的图1中，温度传感器4设置在自循环回路的进口6下方，电加热元件5设置在自循环回路的出口7下方。另外，为了保证冷冻油可以顺利进入自循环回路，需要设置进口6的高度高于出口7。
35.上述装置还包括：第二阀门10，设置在压缩机2和自循环回路的出口7之间的回油管路上。在冷冻油的温度加热到预设温度之后，控制油泵8和第一阀门9关闭，即截止自循环回路。控制第二阀门10打开，机组可以正常开机，冷冻油可以从油分离器1中回油到压缩机2
中，实现机组的正常运行。
36.另外，为了避免回油搓成中压差较小导致回油困难的情况，本实施例设置了油泵8其远离油分离器1的一端接入回油管路，油泵8位于油分离器1和第二阀门10之间。这样在回油困难时(例如检测到回油管路的压差低于预设阈值时)，控制油泵8打开，从而保证顺利回油。
37.需要说明的是，图1中还包括蒸发器12和电子膨胀阀13，构成机组的常规结构。本实施例中提到的第一阀门9和第二阀门10，可以是电磁阀，从而可以实现信号控制，根据油分离器中冷冻油的温度，控制上述两个阀门的开启和关闭。
38.本实施例还提供了一种冷水机组，包括上述介绍的冷冻油自循环加热装置。
39.实施例2
40.图2是根据本发明实施例的冷冻油自循环加热控制方法的流程图，该方法应用于上述实施例介绍的冷冻油自循环加热装置，如图2所示，该方法包括以下步骤：
41.步骤s201，在机组收到开机命令后，检测油分离器中的冷冻油温度；
42.步骤s202，如果冷冻油温度未达到预设温度，则对冷冻油进行加热，以及在加热过程中实现油分离器中冷冻油的自循环。
43.步骤s203，如果冷冻油温度达到预设温度，则控制油分离器的自循环回路上的油泵和第一阀关闭，控制回油管路上的第二阀开启；之后控制机组执行开机动作，机组可以正常开机运行。
44.通过本实施例，可以实现冷冻油的自循环、均匀加热，同时可以实现电加热元件的精准控制，保证压缩机开机所需的最佳冷冻油黏度，提升机组运行可靠性。同时可实现冷冻油温度到达预设温度后即可开机，避免时间成本和电能成本的浪费。
45.在检测油分离器中的冷冻油温度时，可以通过油分离器上设置的温度传感器来实现，具体地，可以将温度传感器的一次检测结果作为最终确定的冷冻油温度，也可以周期性检测预设次数的油分离器中的冷冻油温度，将预设次数的检测结果求取平均值，作为最终确定的冷冻油温度。多次检测能够提高检测的准确性。在具体实施时，可以规定预设次数，例如五次，也可以规定预设时长内进行检测，例如检测3分钟之内的冷冻油温度。无论采取何种方式，只要能够保证检测结果的准确性即可。
46.在检测到冷冻油温度后，将冷冻油温度与预设温度进行对比时，可以将一次检测结果的冷冻油温度与预设温度进行对比，也可以将多次检测结果的冷冻油温度与预设温度进行对比，在多次检测结果中，如果有超过三次(预设的次数阈值)的冷冻油温度达到预设温度，则表示冷冻油温度达到预设温度。基于此，能够提高温度判断结果的准确性。
47.如果冷冻油温度未达到预设温度，此时冷媒与冷冻油互溶，此时如果直接开机容易导致机组跑油，因此需要先将冷冻油加热到预设温度。具体地，控制电加热元件开启，以对冷冻油进行加热；控制油分离器的自循环回路上的第一阀开启，控制第二阀关闭，以实现油分离器中冷冻油的自循环。也就是说，在对冷冻油加热的同时，冷冻油在自循环回路内循环，从而可以实现均匀加热，提高加热效率和效果。需要说明的是，在机组收到开机命令后，油分离器的自循环回路上的油泵通电开启，从而为后续冷冻油自循环或者回油做准备。
48.需要说明的是，上述控制电加热元件开启，控制油分离器的自循环回路上的油泵和第一阀开启，控制第二阀关闭。并不代表是上述部件的运行状态(例如开启或关闭)的转
变，也可能是继续保持之前的运行状态。例如机组如果此前处于长期待机状态，那么第二阀门应该是通电的，是开启状态。但如果机组此前处于断电关机状态，那么第二阀门应该是关闭状态。
49.在对冷冻油进行加热，以及在加热过程中实现油分离器中冷冻油的自循环之后，检测冷冻油温度的变化；在冷冻油温度达到预设温度后，停止对冷冻油的加热，以及停止油分离器中冷冻油的自循环。具体地，控制电加热元件关闭，以停止对冷冻油的加热；控制油分离器的自循环回路上的油泵和第一阀关闭，控制回油管路上的第二阀开启，以停止油分离器中冷冻油的自循环，并且冷冻油可以通过回油管路回油到压缩机使用，以便于机组的正常运行。之后，控制机组执行开机动作。基于此，油分离器中的冷媒和冷冻油顺利分离，冷冻油温度合适，机组能够正常开机运行。
50.实施例3
51.图3是根据本发明实施例的冷冻油自循环加热的控制流程图，如图3所示，该流程包括以下步骤：
52.步骤s301，机组收到开机命令。
53.步骤s302，控制油泵开启(通电)，检测冷冻油温度。
54.具体地，温度传感器每隔t
a
秒(例如5秒)检测一组数据，每收集n组(例如5组)数据求一次平均值，如连续3次的平均值＞预设温度ta，则说明冷冻油温度＞ta，否则，说明冷冻油温度≤ta。
55.步骤s303，冷冻油温度＞ta。
56.步骤s304，控制油泵关闭，第一阀关闭，第二阀开启。
57.步骤s305，机组执行开机动作。
58.步骤s306，冷冻油温度≤ta。
59.步骤s307，控制电加热元件开启，第一阀开启，第二阀关闭。此时油分离器(油桶)内的冷冻油开始进行自循环，冷冻油温度升高，冷冻油中的冷媒持续进行挥发。
60.步骤s308，继续检测冷冻油温度。具体地，电加热元件通电t1时间后，温度传感器每隔ta检测一组数据，每收集n组数据求一次平均值，如连续3次的平均值仍≤ta，则所有电气元件及油泵均按照上一状态继续运行。
61.步骤s309，判断冷冻油温度是否＞ta。如果是，则执行步骤s310，如果否，则继续执行步骤s308。
62.步骤s310，控制电加热元件关闭，油泵关闭，第一阀关闭，控制第二阀开启。然后执行步骤s305。
63.基于此，本实施例能够实现冷冻油的自循环，均匀加热冷冻油。实现了冷冻油温度和电热元件开/关的精准控制。在冷冻油温度达到预设温度后即可开机，避免时间成本和电能成本的浪费。有效保证冷冻油的黏度，提升机组运行可靠性。
64.实施例4
65.本发明实施例提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
66.本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的冷冻油自循环加
热控制方法。
67.上述存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
68.上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
69.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
70.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。
71.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。