专利名称：一种吸收系统的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种吸收系统的控制方法，特别涉及将热源流体(例如高温高压水蒸汽)送入用于在吸收系统中的蒸发-分离制冷剂再生器中时控制热量输入的方法。
在一个靠管路将再生器、冷凝器、蒸发器和吸收器互相连接起来形成制冷循环的吸收系统中，执行所谓的慢开启控制，这种慢开启控制使与再生器相连的热源流体输入管上的控制阀如图6所示慢慢地开启并大约持续10分钟，因此在使用高温高压水蒸汽作为再生器的热源时，起动时水蒸汽不过量地进入冷却容器。
然而，在起动时采用传统控制方法的情况下，因为存在由控制阀特性产生的调节幅度变化范围和由固定幅度而产生的起始操作延迟，所以系统在起始时有损耗。而且，还存在一个问题，即在控制阀完全打开后，由于系统温度和溶液温度较低，过量的水蒸汽进入设备侧的锅炉而影响锅炉，这一点是要解决的问题。
为了解决已有技术的上述问题，本发明提出了控制用管路将再生器、冷凝器、蒸发器和吸收器互相连接起来形成一个制冷循环吸收系统的一种方法；该方法包括以一个执行慢开启的控制步骤、通过该步骤系统以一个预定的速度开启与再生器相连的热源流体输送管上的控制阀，以便在起始时限制热输入量；其中，初始时迅速地打开控制阀并达到一个预定的开度，然后再以一个预定的速度打开控制阀。
并且，为了解决上述问题，本发明还提出了具有用管路将再生器、冷凝器、蒸发器和吸收器互相连接起来形成一个制冷循环吸收系统的一种方法；该方法包括一个执行慢开启的控制步骤，通过该步骤系统以一个预定的速度开启与再生器相连的热源流体输送管上的控制阀，以便在起始时限制热输入量；其中，将控制并固定在一个开度上，该开度使热源流体的流动不超过起始时将阀送入再生器的正常状态流量的100％，然后继续打开控制阀，以便不降低热源流体的流量。
并且，为了解决上述问题，本发明还提出了具有用管路将再生器、冷凝器、蒸发器和吸收器互相连接起来形成一个制冷循环吸收系统的一种方法；该方法包括一个执行慢开启的控制步骤，通过该步骤系统以一个预定的速度开启与再生器相连的热源流体输送管上的控制阀，以便在起始时限制热输入量；其中，起始时将控制阀迅速地打开并达到一个预定的值，维持该预定的开度直到再生器的温度达到一个预定值，在再生器温度超过此预定值后，以一个预定的速度继续开启控制阀。此外，可以根据再生器的温度设定所述的预定速度。
而且，本发明还提出了控制如前所述吸收系统的一种方法，其中，当冷却水的温度下降时，可以根据进入吸收器和冷凝器的冷却水的温度减小控制阀的开启速度。
此外，本发明还提出了控制如前所述吸收器系统的一种方法，其中，可以根据从由蒸发器冷却的并由此蒸发器抽出的热工作流体温度得出的开度和从再生器温度得出的开度中间较小的一个开度来控制与再生器相连的热源流体输送管上的控制阀。
根据如上所述的发明，因为在热源流体输送管上设置了控制阀使该阀迅速地打开到一个预定的开度，然后再以一个预定的速度继续开启；因此，在起始时没有损耗， 在迅速输送热源流体的同时防止了过冲量的产生，并且能够避免热源流体过量流动。
而且，因为设置了控制阀，使该阀固定到一个恰当的开度上，因此，在此开度下的热源流体的流动不超过起始时将其送入再生器的额定流量的100％，并且缓慢开启，从而避免了热源流体流量的降低。当再生器的温度较低时，热源流体不过量地流入再生器，且即使再生器温度升高时也可避免由于降低待送入再生器的热源体流量的所引起的任何问题。
并且，因为设置控制阀，使该阀迅速打开到一个预定的开度，维持此开度直到再生器的温度达到一个预定值，在再生器的温度超过此预定值后，以一个预定的速度继续开启该阀，或者根据再生器的温度以一个预定的速度继续开启该阀；因此，起始时没有损耗，在迅速地输送热源流体的同时防止了过冲量的产生，并且避免了过量地供应热源流体。
并且，尽管在待送入吸收器和冷凝器的冷却水的温度下降时，冷凝器中制冷剂的冷凝仍被加速，并由此加速了再生器中制冷剂的蒸发-分离，而且易于使制冷剂蒸发，因为设置了控制阀，所以能够更准确地控制阀的开度，以便于在冷却水温度下降时减小开启速度。
此外，因为在和再生器相连的热源流体输送管上设置了控制阀，因此可以根据从由蒸发器冷却的并由此蒸发器抽出的热工作流体温度得出的开度和再生器温度得出的开度中的较小的一个开度来控制该阀门，这样在减小热源流体消耗的同时，能够使冷却水以一个预定的温度流出蒸发器，并且这是有益的。
图1是表示本发明控制热源流体控制阀的方法的图表；图2是表示本发明另一种控制热源流体控制阀的方法的图表；图3是表示本发明又一种控制热源流体控制阀的方法的图表；图4是表示设定一个相关系数k的方法的图表；图5是表示本发明的一个实施例的结构图；图6是已有技术的图表。
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。
图5是用水作制冷剂和溴化锂(LiBr)溶液作吸收剂(溶液)的一种吸收系统的示意流程图。在图5中，标号1指示一个高温再生器，并且一个输送热源流体(如高温高压水蒸汽)的热源流体输送管2穿过上述再生器的内部，在该再生器中，通过加热稀释的溶液产生制冷剂蒸气以便将溶液冷凝成一种中间溶液。标号3指示一个用制冷剂蒸气加热中间溶液使中间溶液转化为冷凝溶液的低温再生器，标号4指示一个用来冷却和冷凝来自低温再生器的制冷剂蒸气的冷凝器，标号5指示一个通过制冷剂分配器6来喷洒和滴落制冷剂使制冷剂蒸发的蒸发器，标号7指示使从低温再生器3送入其内的冷凝溶液吸收从蒸发器送入其内以保持其内部压力较低的制冷剂的一个吸收器，标号8指示一个低温换热器，而标号9指示一个高温换热器。上述这些装置由中间溶液管10、冷凝溶液管11、带有一个吸收剂泵12的稀释溶液管13、制冷剂回流管14、制冷剂15和带有一个制冷剂泵16的制冷剂循环管17连接起来形成一个制冷剂和吸收剂的主要循环过程。此外，如图5所示，一个热回收系统18也通过一些管路与之连接起来，在这个系统中，由于制冷剂例如冷水的蒸发潜热使热的工作流体冷却，该工作流体可以靠穿过位于蒸发器5中的传热管20的壁的一个冷水管21周期地被送入作为冷冻负荷的一个预定的室内热交换器(未示出)中。除此之外，标号22指示一个穿过吸收器7和冷凝器4内部的冷却水管。上述结构都已公开，为已知的技术。
标号30指示用在具有上述结构的吸收系统中的一个控制器。该控制器具有执行慢开启控制的功能和容积控制的功能；慢开启控制功能是当高温再生器1的温度还未充分升高时，根据由位于高温再生器1上的温度传感器31测定的系统启动时的溶液温度T1，以慢开启的方式将一个控制阀36慢慢地打开；而容积控制是通过控制位于溶液流体输送管2上的控制阀36的开度来控制送入高温再生器1中的高温高压水蒸汽的流量，这样由位于蒸发器5出口冷却水管21上的温度传感器32测定的蒸发器5出口的温度T2可保持在一个预定值，如7℃。相对于慢开启控制，容积控制优先进行。
具体地说，在一个存储器(未示出)中存储了启动吸收系统时控制阀36的开度与系统启动后经过的时间之间的关系，该关系如图1中的实线所示，并且靠控制器30向电机37适当地输出预定的一些步骤来控制控制阀36开度，这样控制阀36随着时间的延续慢慢开启。
因此，在打开开关(未示出)时，通过由控制器30控制的电机37来控制阀36的开度，首先使开度迅速地增加到20％，然后，开度以50％/分的开启速度增加控制阀36的开度使其达到70％。接下来，当阀的开度超过70％时，控制阀36以7％/分的开启速度慢慢地继续开启直到开度为100％。这样，如图1中的虚线所示，高温高压水蒸汽被迅速地送入高温再生器1，但是，不产生由过冲量引起的将水蒸汽过量地送入再生器中而出现的任何问题。
此外，如上所述，由于控制器30相对慢开启控制来说优先进行容积控制，所以，在慢开启控制期间，当温度传感器32测定的冷水温度T2降低到预定值(在这种情况下为7℃)时，对控制阀36的开度进行控制，使即使控制阀36的开度未达到100％时也将由温度传感器32测出的冷水温度T2保持在预定值。
而且，即使通过控制阀的高温高压水蒸气的状态不发生变化，当温度传感器31测定的高温再生器1的温度较低时，排向高温再生器1中的溶液的热量仍然增加，并且，在控制阀36下游侧的压力下降范围加大。所以，送入高温再生器1的高温高压水蒸气的流率增加了。因此，高温高压水蒸气的流率也必然会减小。
如果这里有几个控制阀36，即使阀的开度被设定在某一值(如70％)，当高温再生器1的溶液温度T1小于130℃时，而当溶液温度T1达到130℃或高于130℃时，随着温度的上升流量趋于减小。
如图2所示，可以对具有上述流量特性的控制阀36进行控制，这样当温度传感器31测定的高温再生器1的溶液温度T1小于130℃时，通过把控制阀36的开度固定到70％，使在迅速地向再生器1提供水蒸气的同时不使超过额定值的高温高压蒸气进入高温再生器1中，而在温度T1为130℃或更高时，根据溶液温度T1来增加提供给电机37步骤的数量，并且如图2所示缓慢开启控制阀36。
此外，如图3所示，设置控制器30以便在起动开关接通时用控制器30控制电机37来迅速增加控制阀36的开度，以50％/分的开启速度打开阀门直到控制阀36的开度达到70％，然后，将阀门的开度固定在70％直到由温度传感器31测定的高温再生器1的溶液温度T1达到一个预定的温度，例如130℃，最后以70％/分的开启速度缓慢地将开度增加到100％。
这样，同时还需靠控制控制阀36的开度来防止过冲量，并且，即使在如图3中虚线所示的水蒸汽迅速增加时，也能使高温高压水蒸汽不过量地进入高温再生器1。
况且，设置如图3所示的控制器30来把控制阀的开度从70％增加到100％，以便能够在控制器30的控制下不以一个恒定的速度，而是根据温度传感器31测定的溶液温度T1来增加开度。
正是靠上述方法控制控制阀36的开度，才防止了过冲量，并使系统即使在水蒸气迅速增加时，高温高压水蒸气也不会过量地进入高温再生器1中。
此外，当通过冷却水管22并进入吸收器7和冷凝器4的冷却水的温度下降时，冷凝器4中制冷剂的冷凝被加速，并由此加速了高温再生器1中制冷剂的蒸发-分离。所以，必须减小位于热源流体输送管2上的控制阀36的开度。然而，当冷却水的温度上升时，不加速高温再生器1中制冷剂的蒸发分离。所以，必须增加控制阀36的开度。
因此，也可以设置控制器30以便于通过设定相关系数k来控制控制阀36的开度，例如，如图4中的实线所示，根据位于冷却水管22的吸收器出口的温度传感器33测定的冷却水温度T3，同时还根据利用从每个预定时间(如一分钟)内由温度传感器33测定的冷却水温度T3而得出的相关系数k来进行修正。
例如，对于如图1中实线所示的方式来控制控制阀36开度的控制器30，当由温度传感器33测定的冷却水温度T3为28℃，从图4中得出的相关系数k是0.8。所以，靠设置控制器30能完成更精确的控制，因此，用值0.8乘以开度来控制控制阀36，即图4中单点线所示的开度。
这样，在控制控制阀36的开度时考虑冷却水温度T3，能够更准确地进行控制。
对于正常运行条件下的容积控制，应控制位于热源流体输送管2上的控制阀36的开度，以便于将由温度传感器32测定的蒸发器出口处的冷却水的温度T2保持在一个预定值(如7℃)，也可以设置控制器30，以便于根据从由温度传感器32测定的冷却水温度T2而得出的控制阀36的开度和从由温度传感器31测定的溶液温度T1而得出的控制阀36的开度之中较小的一个开度来控制控制阀36的开度。
通过如上所述设置控制器30，可以在减小高温高压水蒸气消耗的同时，将冷却水以一个预定温度周期地通过冷却水管20送给一个冷冻负荷(未示出)。
本发明不只限于上述实施例。只在不脱离权利要求所限定的范围，可作出各种变化。
例如，当设定如图4中虚线所示的相关系数k时，设置控制器30以便于使控制阀36的开度控制在用相关系数k去除开度得到的开度(例如，在冷却水温度T3为28℃时，以1.25去除开度)。这样，相关的运算方法取决于相关系数k的设置方法。因此，可以设置控制器30，以便于根据相关系数k设置方法加/减运算来进行修正。
如上所述，根据本发明设置位于热源流体输送管上的控制阀，以便使该阀迅速地开启达到一个预定的开度，然后再以一个预定的低速慢慢开启。因此，起始时没有损耗，在迅速送入热源流体时可防止过冲量的产生，并避免了过量地供应热源流体。
此外，由于设置了控制阀并使该阀固定在一个恰当的开度上，此时热源流体流量不超出起始时送入再生器的热源流体流量额定值的100％，并且缓慢地开启以避免热源流体流量的减小，即使当再生器的温度较低时，热源流体也不过量地进入再生器，并且即使当再生器的温度升高时，也可避免减小待送入再生器中的热源流体流量出现的任何问题。
此外，由于设置了控制阀且使该阀能迅速地开启到一个预定的开度，并维持这个开度直到再生器的温度达到一个预定值，当再生器的温度超过该预定值时后，以一个预定的速度开启阀门，或者根据再生器的温度以预定速度开启阀门，因此，起始时没有损耗，在迅速输送热源流体的同时防止了过冲量的产生，并避免了过量地供应热源流体。
而且，虽然在送入吸收器和冷凝器的冷却水温度下降时，冷凝器中制冷剂的冷凝被加速，并由此加速了再生器中制冷剂的蒸发-分离，并且制冷剂很容易蒸发，但也可以通过设置阀以便于在冷却水温度下降时减小该阀开度的方法，更准确地控制控制阀的开度。
而且，由于设置了与再生器相连的热源流体输送管的控制阀，以便根据从由蒸发器冷却并从此蒸发器抽出的热工作流体的温度得出的开度和从再生器温度得出的开度中间较小的一个开度来控该阀，因而，可以在减小热源流体消耗的同时以一个预定的温度从蒸发器中取出冷水，并且这是很有益处的。
权利要求
1.一种控制具有将再生器、冷凝器、蒸发器和吸收器用管路互相连接起来形成一个制冷循环的吸收系统并且在起始时控制热量输入的方法，该方法包括在起始时以一个预定的速度进行将与所述再生器相连的热源流体输送管上的控制阀打开的缓慢开启的控制以便于限制热量输入的步骤；其中，所述的控制阀迅速地开启到一个预定的开度，然后所述的控制阀以所述的预定速度继续保持开启。
2.一种控制具有将再生器、冷凝器、蒸发器和吸收器用管路互相连接起来形成一个制冷循环的吸收系统并且在起始时控制热量输入的方法，该方法包括在起动时以一个预定的速度进行将与所述再生器相连的热源流体输送管上的控制阀打开的缓慢开启的控制以便于限制热量输入的步骤；其中，先将所述的控制阀固定在一个开度上，在此开度下，所述热源流体的流量不超过起始时将其送入所述再生器的正常状态下的额定流量的100％，然后所述控制阀继续保持开启，以使所述热源流体流量不降低。
3.一种控制具有将再生器、冷凝器、蒸发器和吸收器用管路互相连接起来形成一个制冷循环的吸收系统并且在起始时控制热输入量的方法，该方法包括在起始时以一个预定的速度进行将与所述再生器相连的热源流体输送管上的控制阀打开的缓慢开启的控制以便于限制热量输入的步骤；其中，起始时所述控制阀迅速开启到一个预定的开度，维持此开度直到所述再生器的温度达到一个预定的值，接着在所述再生器的温度超过此预定值后，以所述的预定速度继续保持开启所述的控制阀。
4.一种控制如权利要求3的吸收系统的方法，其中，所述的预定速度是根据所述再生的温度设定的。
5.一种控制如权利要求1至4中任意一个吸收系统的方法，其中，随着冷却水温度的下降，根据进入所术吸收器和所述冷凝器的所述冷却水的温度来减小所述控制阀的预定速度。
6.一种控制具有将再生器、冷凝器、蒸发器和吸收器用管路互相连接起来形成一个制冷循环的吸收系统并在除去起动时间的正常操作中控制热量输入的方法，该方法包括通过打开或关闭与所述再生器相连的热源流体输送管上的控制阀来控制热量输入的步骤；其中，根据从由所述蒸发器冷却并从此蒸发器抽出的热工作流体温度得出的开度和从所述再生器温度得出的开度中间的较小的一个开度来控制与所述再生器相连的热源流体输送管上的所述控制阀。
全文摘要
提供一种控制吸收系统的方法，包括在起始时以一个预定的速度执行开启与再生器相连的热源流体输送管上的控制阀的慢开启控制步骤和热量输入的控制步骤；其中，起始时所述的控制阀迅速地打开到一个预定的开度，然后使所述的控制阀以所述的预定速度继续保持开启。通过利用运行起始时热源体控制阀的操作延迟，使起始时没有损耗，并防止向吸收系统中过量地供给热源流体，即使在阀门全部打开后，该吸收系统本身仍然有作用于设备侧锅炉的低温。
文档编号F25B49/04GK1150641SQ9611228
公开日1997年5月28日 申请日期1996年6月27日 优先权日1995年6月27日
发明者星野俊之, 大能正之, 榎原吾郎, 石河豪夫, 池森雅彦 申请人:三洋电机株式会社