控制制冷压缩系统技术方案

描述了一种制冷剂压缩系统及用于控制制冷剂压缩系统的方法。在一些方面中，制冷剂压缩系统包括具有多个压缩级的压缩机系统、多个骤冷阀、与第一骤冷阀相关联的第一吸入温度控制回路、与第二骤冷阀相关联的第二吸入温度控制回路，以及与多个骤冷阀相关联的排放温度控制回路。骤冷阀设置基于来自吸入温度控制回路和排放温度控制回路的一个或更多个输出的评估来确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请请求享有2014年1月3日提交的美国专利申请第14/147,325号的优先权，其全部内容由此通过引用并入。
本说明书涉及控制制冷压缩系统。
技术介绍
压缩机是例如通过使用机械能来增大可压缩流体(例如，气体)的压力的机器。压缩机用于各种商业和工业应用中的工业过程，例如，制冷、空气调节、管线、石化和其它应用中。制冷压缩机(或制冷剂压缩机)可用于制冷压缩系统中以有助于移动制冷循环(或制冷剂循环)中的热。例如，蒸汽压缩制冷循环可包括将循环制冷剂(例如，氟利昂)供给到压缩机中作为蒸汽。蒸汽在压缩机处压缩并且离开过热的压缩机。过热蒸汽行进穿过冷凝器，其可冷却和除去过热并且接着通过除去附加热来将蒸汽冷凝成液体。液体制冷剂穿过例如膨胀阀(也称为节流阀)，其中其压力突然地下降，引起典型地少于液体的一半的闪蒸和自动制冷。这可导致液体和蒸汽在较低温度和压力下的混合物。冷液体蒸汽混合物接着行进穿过汽化器盘管或管，并且通过冷却由风扇吹动横跨汽化器盘管或管的热空气(来自制冷的空间)来蒸发。所得的制冷剂蒸汽返回至压缩机入口以完成热力循环。
技术实现思路
在第一大体方面中，一种制冷剂压缩系统包括压缩机系统，其具有多个压缩级、第一骤冷阀，其能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第一压缩级中，以及第二骤冷阀，其能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第二压缩级中。制冷剂压缩系统还包括第一吸入温度控制回路，其与第一骤冷阀相关联、第二吸入温度控制回路，其与第二骤冷阀相关联，以及排放温度控制回路。第一吸入温度控制回路能够操作成识别第一压缩级的第一温度设置点和入口温度，以及基于第一压缩级的第一温度设置点和入口温度确定喷射穿过第一骤冷阀到第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求。第二吸入温度控制回路能够操作成识别第二压缩级的第二温度设置点和入口温度，以及基于第二压缩级的第二温度设置点和入口温度确定喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求。排放温度控制回路能够操作成接收关于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息，以及确定喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得多个压缩级的出口处的排放温度保持在排放温度设置点处或低于其。制冷剂压缩系统还包括第一骤冷阀控制器，其与第一骤冷阀相关联，以及第二骤冷阀控制器，其与第二骤冷阀相关联。第一骤冷阀控制器能够操作成接收由第一吸入温度控制回路确定的第一骤冷流需求，接收由排放温度控制回路确定的第三骤冷流需求，以及基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求。第二骤冷阀控制器能够操作成接收由第二吸入温度控制回路确定的第二骤冷流需求，接收由排放温度控制回路确定的第四骤冷流需求，以及基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。根据方面1的方面2，其中第一吸入温度控制回路能够操作成：接收关于第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及基于第一压缩级处的第一入口压力根据第一露点温度曲线动态地确定第一温度设置点；并且第二吸入温度控制回路能够操作成：接收关于第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及基于第二压缩级处的第二入口压力根据第二露点温度曲线动态地确定第二温度设置点。根据方面2的方面3，其中第一吸入温度控制回路能够操作成接收第一温度设置点裕度；并且其中第一温度设置点基于第一压缩级处的第一入口压力和第一温度设置点裕度根据第一露点温度曲线确定；并且第二吸入温度控制回路能够操作成接收第二温度设置点裕度；并且其中第二温度设置点基于第二压缩级处的第二入口压力和第二温度设置点裕度根据第二露点温度曲线确定。根据方面1至3中任一个的方面4，还包括第一防喘振阀，其能够操作成提供喷射穿过第一防喘振阀到第一压缩级中的第一再循环流体流；第二防喘振阀，其能够操作成提供喷射穿过第二防喘振阀到第二压缩级中的第二再循环流体流；并且其中排放温度控制回路能够操作成：基于喷射穿过第一防喘振阀到第二压缩级中的第一再循环流体流确定第三骤冷流需求；以及基于喷射穿过第二防喘振阀到第二压缩级中的第二再循环流体流确定第四骤冷流需求。根据方面4的方面5，其中排放温度控制回路包括排放温度子控制器，其能够操作成：接收关于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；以及基于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点确定第五骤冷流需求；并且其中排放温度控制回路能够操作成：计算喷射到第一压缩级中的第一再循环流体流与喷射到多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第一比率；基于第五骤冷流需求和第一比率的乘积来确定第一压缩级的第三骤冷流需求；计算喷射到第二压缩级中的第二再循环流体流与喷射到多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第二比率；以及基于第五骤冷流需求和第二比率的乘积来确定第二压缩级的第四骤冷流需求。根据方面1至5中任一个的方面6，其中排放温度控制回路能够操作成：接收第一容差系数和第二容差系数；基于第一容差系数确定骤冷流体流的第三骤冷流需求；以及基于第二容差系数确定第四骤冷流需求。根据方面1至6中任一个的方面7，其中第一骤冷阀控制器能够操作成：将由第一吸入温度控制回路确定的第一骤冷流需求与由排放温度控制回路确定的第三骤冷流需求相比较；以及基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求；并且第二骤冷阀控制器能够操作成：将由第二吸入温度控制回路确定的第二骤冷流需求和由排放温度控制回路确定的第四骤冷流需求相比较；以及基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。在第八大体方面中，一种用于制冷压缩系统的控制方法，制冷压缩系统包括具有多个压缩级的压缩机系统，该方法包括：通过第一吸入温度控制回路识别第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；通过第一吸入温度控制回路，基于第一压缩级的第一温度设置点和入口温度确定喷射穿过第一骤冷阀到第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；通过第二吸入温度控制回路识别第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；通过第二吸入温度控制回路，基于第二压缩级的第二温度设置点和入口温度确定喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；由排放温度控制回路接收关于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；由排放温度控制回路确定喷射穿过第一骤冷阀到第一压缩级中的骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得多个压缩级的出口处的排放温度保持在排放温度设置点处或低于其；由与第一骤冷阀相关联的第一骤冷阀控制器，基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求；以及由与第二骤冷阀相关联的第二骤冷阀控制器，基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。根据方面7的方面9，其中识别用于第一压缩级的第一温度设置点包括：接收关于第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及假定第一压缩级处的第一入口压力，根据第一露点温度曲线动态地确定第一温度设置点；以及识别用于第二压缩级的第二温度设置点包括：接收关于第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及假定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷剂压缩系统，包括：压缩机系统，其具有多个压缩级；第一骤冷阀，其能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第一压缩级中；第二骤冷阀，其能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第二压缩级中；第一吸入温度控制回路，其与所述第一骤冷阀相关联，所述第一吸入温度控制回路能够操作成：识别所述第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；以及基于所述第一压缩级的所述第一温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；第二吸入温度控制回路，其与所述第二骤冷阀相关联，所述第二吸入温度控制回路能够操作成：识别所述第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；以及基于所述第二压缩级的所述第二温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；排放温度控制回路，其能够操作成：接收关于所述多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；以及确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的所述骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的所述骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度保持在所述排放温度设置点处或低于其；以及第一骤冷阀控制器，其与所述第一骤冷阀相关联，所述第一骤冷阀控制器能够操作成：接收由所述第一吸入温度控制回路确定的所述第一骤冷流需求；接收由所述排放温度控制回路确定的所述第三骤冷流需求；以及基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的阀位置需求；以及第二骤冷阀控制器，其与所述第二骤冷阀相关联，所述第二骤冷阀控制器能够操作成：接收由所述第二吸入温度控制回路确定的所述第二骤冷流需求；接收由所述排放温度控制回路确定的所述第四骤冷流需求；以及基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的阀位置需求。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.03 US 14/1473251.一种制冷剂压缩系统，包括：压缩机系统，其具有多个压缩级；第一骤冷阀，其能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第一压缩级中；第二骤冷阀，其能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第二压缩级中；第一吸入温度控制回路，其与所述第一骤冷阀相关联，所述第一吸入温度控制回路能够操作成：识别所述第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；以及基于所述第一压缩级的所述第一温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；第二吸入温度控制回路，其与所述第二骤冷阀相关联，所述第二吸入温度控制回路能够操作成：识别所述第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；以及基于所述第二压缩级的所述第二温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；排放温度控制回路，其能够操作成：接收关于所述多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；以及确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的所述骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的所述骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度保持在所述排放温度设置点处或低于其；以及第一骤冷阀控制器，其与所述第一骤冷阀相关联，所述第一骤冷阀控制器能够操作成：接收由所述第一吸入温度控制回路确定的所述第一骤冷流需求；接收由所述排放温度控制回路确定的所述第三骤冷流需求；以及基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的阀位置需求；以及第二骤冷阀控制器，其与所述第二骤冷阀相关联，所述第二骤冷阀控制器能够操作成：接收由所述第二吸入温度控制回路确定的所述第二骤冷流需求；接收由所述排放温度控制回路确定的所述第四骤冷流需求；以及基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的阀位置需求。2.根据权利要求1所述的制冷剂压缩系统，其特征在于，所述第一吸入温度控制回路能够操作成：接收关于所述第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及基于所述第一压缩级处的所述第一入口压力根据第一露点温度曲线动态地确定所述第一温度设置点；并且所述第二吸入温度控制回路能够操作成：接收关于所述第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及基于所述第二压缩级处的所述第二入口压力根据第二露点温度曲线动态地确定所述第二温度设置点。3.根据权利要求2所述的制冷剂压缩系统，其特征在于，所述第一吸入温度控制回路能够操作成接收第一温度设置点裕度；并且其中所述第一温度设置点基于所述第一压缩级处的所述第一入口压力和所述第一温度设置点裕度根据所述第一露点温度曲线确定；并且所述第二吸入温度控制回路能够操作成接收第二温度设置点裕度；并且其中所述第二温度设置点基于所述第二压缩级处的所述第二入口压力和所述第二温度设置点裕度根据所述第二露点温度曲线确定。4.根据前述权利要求1中任一项所述的制冷剂压缩系统，其特征在于，所述制冷剂压缩系统还包括：第一防喘振阀，其能够操作成提供喷射穿过所述第一防喘振阀到所述第一压缩级中的第一再循环流体流；第二防喘振阀，其能够操作成提供喷射穿过所述第二防喘振阀到所述第二压缩级中的第二再循环流体流；并且其中所述排放温度控制回路能够操作成：基于喷射穿过所述第一防喘振阀到所述第二压缩级中的所述第一再循环流体流确定所述第三骤冷流需求；以及基于喷射穿过所述第二防喘振阀到所述第二压缩级中的所述第二再循环流体流确定所述第四骤冷流需求。5.根据权利要求4所述的制冷剂压缩系统，其特征在于，所述排放温度控制回路包括排放温度子控制器，其能够操作成：接收关于所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度和所述排放温度设置点的所述信息；以及基于所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度和所述排放温度设置点确定第五骤冷流需求；并且其中所述排放温度控制回路能够操作成：计算喷射到所述第一压缩级中的所述第一再循环流体流与喷射到所述多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第一比率；基于所述第五骤冷流需求和所述第一比率的乘积来确定所述第一压缩级的所述第三骤冷流需求；计算喷射到所述第二压缩级中的所述第二再循环流体流与喷射到所述多个压缩级中的再循环流体流之中的所述最大再循环流体流的第二比率；以及基于所述第五骤冷流需求和所述第二比率的乘积来确定所述第二压缩级的所述第四骤冷流需求。6.根据前述权利要求中任一项所述的制冷剂压缩系统，其特征在于，所述排放温度控制回路能够操作成：接收第一容差系数和第二容差系数；基于所述第一容差系数确定所述骤冷流体流的所述第三骤冷流需求；以及基于所述第二容差系数确定所述第四骤冷流需求。7.根据前述权利要求中任一项所述的制冷剂压缩系统，其特征在于，所述第一骤冷阀控制器能够操作成：将由所述第一吸入温度控制回路确定的所述第一骤冷流需求与由所述排放温度控制回路确定的所述第三骤冷流需求相比较；以及基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的所述阀位置需求；并且所述第二骤冷阀控制器能够操作成：将由所述第二吸入温度控制回路确定的所述第二骤冷流需求和由所述排放温度控制回路确定的所述第四骤冷流需求相比较；以及基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的所述阀位置需求。8.一种用于制冷压缩系统的控制方法，所述制冷压缩系统包括具有多个压缩级的压缩机系统，所述方法包括：通过第一吸入温度控制回路识别第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；通过所述第一吸入温度控制回路，基于所述第一压缩级的所述第一温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过第一骤冷阀到所述第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；通过第二吸入温度控制回路识别第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；通过所述第二吸入温度控制回路，基于所述第二压缩级的所述第二温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过第二骤冷阀到所述第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；由排放温度控制回路接收关于所述多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；由所述排放温度控制回路确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的所述骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的所述骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度保持在所述排放温度设置点处或低于其；由与所述第一骤冷阀相关联的第一骤冷阀控制器，基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的阀位置需求；以及由与所述第二骤冷阀相关联的第二骤冷阀控制器，基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的阀位置需求。9.根据权利要8述的方法，其特征在于，识别用于所述第一压缩级的所述第一温度设置点包括：接收关于所述第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及假定所述第一压缩级处的所述第一入口压力，根据第一露点温度曲线动态地确定所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·切卡雷利，J·P·蒙格，A·贝尼姆，
申请(专利权)人：伍德沃德有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US