离心压缩机组及其控制方法与流程

本申请涉及空调机组领域，特别涉及一种离心压缩机组及其控制方法。

背景技术：

1、离心压缩机组中包括离心压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，它们依次连接形成制冷剂循环系统，以向外制冷或制热。在制冷系统中，制冷剂被离心压缩机压缩为高温高压制冷剂气体；离心压缩机排出的高温高压制冷剂气体在冷凝器内释放出热量被液化而凝结为高压制冷剂液体；所述高压制冷剂液体流入节流阀，节流阀将所述液体制冷剂节流，使其压力降低为低压制冷剂液体；低压制冷剂液体在蒸发器内吸收热量被汽化而蒸发得到低压制冷剂气体；最后使低压制冷剂气体再次进入离心压缩机，完成制冷剂的循环。在一些制冷系统中还包括经济器，经济器用于对经过上游节流阀节流后的气液两相的制冷剂进行气液分离，其中气体制冷剂回到离心压缩机中进行压缩，液体制冷剂再通过下游节流阀节流后进入蒸发器中蒸发。

2、离心压缩机一般包括吸气导叶、多级压缩叶轮以及电机等部件。制冷剂经过吸气导叶吸气后进入多级压缩叶轮，多级压缩叶轮在电机驱动下旋转以将制冷剂压缩为高温高压制冷剂气体。吸气导叶的开度会影响进入离心压缩机的制冷剂的流量，从而影响机组的负荷量。离心压缩机的电机的运行频率将影响压缩叶轮的旋转速度和制冷剂的压缩比，从而也会影响机组的负荷量。

技术实现思路

1、本申请在第一方面提供了一种离心压缩机组的控制方法，所述离心压缩机组包括：离心压缩机、冷凝器、经济器、蒸发器和补气阀，所述离心压缩机具有吸气导叶，所述控制方法包括：获取所述离心压缩机组的实际负荷量；比较所述离心压缩机组的实际负荷量和目标负荷量的大小关系；基于实际负荷量和目标负荷量的大小关系来调节实际负荷量，直至所述离心压缩机组的实际负荷量达到所述目标负荷量；其中，调节实际负荷量包括加载操作和减载操作，减载操作包括减小所述吸气导叶的运行开度，其中当所述吸气导叶的运行开度到达第一开度阈值但实际负荷量仍然大于目标负荷量时，先减小所述补气阀的开度至关闭状态后，如果仍然需要进行减载操作，再继续减小所述吸气导叶的运行开度；以及加载操作包括增加所述吸气导叶的运行开度，其中当所述吸气导叶的运行开度到达第二开度阈值但实际负荷量仍然小于目标负荷量时，先增加所述补气阀的开度至完全打开状态后，如果仍然需要进行加载操作，再继续增大所述吸气导叶的运行开度。

2、根据上述第一方面，所述的离心压缩机组的控制方法还包括：获取所述吸气导叶的最小开度；设定第一开度阈值和第二开度阈值，其中所述第二开度阈值大于所述第一开度阈值，并且所述第一开度阈值大于所述最小开度。

3、根据上述第一方面，所述第一开度阈值和所述第二开度阈值被设置为：所述离心压缩机组具有运行工况相同的第一状态和第二状态，所述离心压缩机组在第一状态和第二状态下的实际负荷量与运行效率相同；其中，当所述离心压缩机组在第一状态下，所述补气阀为打开状态，所述吸气导叶的运行开度到达第一开度阈值；当所述离心压缩机组在第二状态下，所述补气阀为关闭状态，所述吸气导叶的运行开度到达第二开度阈值。

4、根据上述第一方面，所述第一开度阈值为所述最小开度加0～20％；和/或所述第二开度阈值为所述最小开度加20～50％。

5、根据上述第一方面，当所述吸气导叶的运行开度小于所述最小开度时，增加所述吸气导叶的运行开度至所述最小开度。

6、根据上述第一方面，其中获取所述吸气导叶的最小开度包括：获取吸气压力和排气压力；基于所述吸气压力和所述排气压力动态计算所述吸气导叶的最小开度。

7、根据上述第一方面，所述的离心压缩机组的控制方法还包括：获取所述离心压缩机的运行频率；获取吸气压力和排气压力；基于所述吸气压力和所述排气压力以及所述吸气导叶的运行开度动态计算所述离心压缩机的喘振频率；当所述离心压缩机的运行频率小于所述喘振频率时，增加所述离心压缩机的运行频率至所述喘振频率。

8、根据上述第一方面，基于所获取的运行参数和目标负荷量来判断需要进行加载操作还是减载操作包括：获取实际出水温度，所述实际出水温度反映所述实际负荷量；获取目标出水温度，所述目标出水温度反映目标负荷量；比较实际出水温度和目标出水温度，当实际出水温度大于所述目标出水温度时需要进行加载操作，当实际出水温度小于所述目标出水温度时需要进行减载操作。

9、根据上述第一方面，所述离心压缩机组还包括旁通管路和旁通阀，所述旁通管路通过所述旁通阀可控地连接在所述冷凝器和所述蒸发器之间；所述加载操作还包括：在增加所述吸气导叶的运行开度之前，先减小所述旁通阀的开度直至开度为0；和/或所述减载操作还包括：在减小所述吸气导叶的运行开度至最小开度后，增加所述旁通阀的开度直至开度为100％。

10、根据上述第一方面，所述加载操作还包括：在所述吸气导叶的运行开度增加至100％后，增加所述离心压缩机的运行频率；所述减载操作还包括：在减小所述吸气导叶的运行开度之前，先降低所述离心压缩机的运行频率。

11、根据上述第一方面，所述补气阀为开关量阀或调节量阀。

12、本申请在第二方面还提供了一种离心压缩机组，所述离心压缩机组包括：离心压缩机、冷凝器、经济器、蒸发器、补气阀和控制器，所述离心压缩机具有吸气导叶，所述控制器按照第一方面中任一项所述的离心压缩机组的控制方法来控制所述离心压缩机组。

技术特征：

1.一种离心压缩机组的控制方法，所述离心压缩机组(110)包括：离心压缩机(100)、冷凝器(101)、经济器(103)、蒸发器(102)和补气阀(106)，所述离心压缩机(100)具有吸气导叶(108)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于还包括：

3.根据权利要求2所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于：

5.根据权利要求2所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于：

6.根据权利要求2所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于：

7.根据权利要求2所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于还包括：

8.根据权利要求1所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于：

11.根据权利要求1所述的离心压缩机组的控制方法，其特征在于：

12.一种离心压缩机组，所述离心压缩机组(110)包括：离心压缩机(100)、冷凝器(101)、经济器(103)、蒸发器(102)、补气阀(106)和控制器(120)，所述离心压缩机(100)具有吸气导叶(108)，其特征在于：

技术总结
本申请公开了一种离心压缩机组的控制方法，包括加载操作和减载操作，减载操作包括减小所述吸气导叶的运行开度，到达第一开度阈值但实际负荷量仍然大于目标负荷量时，先减小所述补气阀的开度至关闭状态后，再继续减小所述吸气导叶的运行开度；以及加载操作包括增加所述吸气导叶的运行开度，到达第二开度阈值但实际负荷量仍然小于目标负荷量时，先增加所述补气阀的开度至完全打开状态后，再继续增大所述吸气导叶的运行开度。本申请的控制方法根据离心压缩机组的运行参数和设定参数，合理地关闭或打开补气阀，不仅能够帮助离心压缩机组卸载到更小的负荷量，而且保持甚至提高了机组的运行效率，并且能够使离心压缩机运行在更稳定的工况下。

技术研发人员：陈运鑫,范炳燕,毛尧辉,吴亚卫
受保护的技术使用者：约克（无锡）空调冷冻设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7