膨胀阀控制制造技术

一种控制冷却系统的制冷回路中膨胀装置的方法，所述方法包括步骤：　　　　检测位于所述制冷回路中至少一个压缩机的出口处的温度和压力；　　　　根据在所述至少一个压缩机的出口处检测到的压力，得到饱和排放温度；　　　　利用饱和排放温度计算所述至少一个压缩机的出口处的排放过热；和　　　　响应计算出的排放过热，控制制冷回路中的膨胀装置；　　　　其中，所述计算排放过热的步骤包括形成数学算法的步骤，以计算根据所述制冷回路中至少一个压缩机的容量的排放过热。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制冷和空调系统的膨胀阀，可调节制冷回路中的制冷剂的流量。具体地，本专利技术涉及要求多级冷却能力的制冷和空调系统中的膨胀装置。
技术介绍
要求多级冷却能力的制冷和空调系统中的膨胀装置的作用是，设置其几何尺寸(小孔尺寸)使得通过装置的制冷剂质量流量完全对应于一个或多个压缩机产生的质量流量，制冷剂流量控制还必须保持进入压缩机吸入侧的制冷剂处于最佳的气体状态。热膨胀阀TXVs和电控膨胀阀EXVs用于制冷和空调系统。传统的控制TXVs或EXVs的方法是提供信号，根据吸入气体过热的评估来打开和关闭阀门。过热是实际制冷剂温度和饱和制冷剂温度(温度对应于相变)的差。热膨胀阀(TXV)中，所用控制类型是模拟。TXV在压缩机吸入线中设置了气泡，可检测制冷剂温度。对应于吸入线压力的压力信号也同时提供。根据这两个信号(压缩机入口处的制冷剂温度和制冷剂压力)，模拟系统调节TXV的开口，以保持所要求的吸入过热的水平(设定点)。这种膨胀装置的应用范围受到限制。如果制冷回路在大范围的容量和大范围的操作条件下工作，则TXV型的控制在所有可能的操作条件下不能最佳。电子膨胀阀EXV通常为电子驱动阀，根据大概的混杂控制算法进行调节。调节EXV开口使得进入蒸发器的制冷剂在蒸发器中完全蒸发。在这方面，最好蒸发器中不留下液体制冷剂的液滴。这非常重要的，因为过多数量的液体蒸发剂从蒸发器进入压缩机可导致压缩机失效。为了保证蒸发器中没有液体制冷剂，通常要求大的吸入过热。优化蒸发器效率的要求与通过减少吸入过热实现更高系统效率的目的相背离。为了满足压缩机安全操作的要求和实现更高的整体系统效率，吸入过热通常保持在大约5摄氏度的水平。如果能够保证在较低吸入过热时没有液体制冷剂液滴进入压缩机，可实现较大的系统效率的改进。但是，以合理的可靠性将吸入过热限定在低于5摄氏度的温度差的测量是非常困难的。具体地，当制冷剂接近饱和，制冷剂分布不当或制冷剂均匀性的问题使得几乎不可能测量温度差。
技术实现思路
本专利技术提出了一种不依赖测量压缩机的吸入侧的温度来控制膨胀阀的方法。具体地，膨胀阀的控制是利用数学算法计算排放过热，算法基于一个或多个工作的压缩机的目前容量。排放过热的计算最好根据检测到的一个或多个压缩机的吸入和排放压力。计算出的排放过热与实际的排放过热进行比较，实际排放过热基于检测到的排放气体温度。比较最好使得实际排放过热处于计算的排放过热的预定数量内。与根据检测的吸入温度进行的计算相对照，计算过程出现错误的可能性非常低。在这方面，当一个或多个压缩机在所谓的“泛滥条件”(无吸入过热)下操作时，测量蒸发器离开部分或压缩机进入部分的制冷剂的状态不能说明进入压缩机的制冷剂数量(最多的液体制冷剂数量)。实际上，当进入压缩机的制冷剂是饱和气体或饱和气体和液体的混合物时，制冷剂温度等于吸入过热等于零的制冷剂饱和温度。不可能区分某些液滴进入压缩机的可接受的暂时操作和具有大量液体的操作，这样的操作将导致压缩机非常快速的失效。根据制冷剂从压缩机排放的状态计算过热使得控制可清楚区分进入压缩机的制冷剂数量(液体数量最大)。知道制冷剂数量同时以最小或没有吸入气体过热来操作，在暂时的低吸入过热下，能够适当地控制EXV开口。附图说明现在将参考附图和下面的详细介绍，充分了解本专利技术。附图中图1是输送冷却水到下游负荷的冷却系统的示意图；图2是图1的冷却系统中的以特定容量操作的压缩机的制冷剂蒸气压缩的曲线图；图3是图2一部分的放大图，显示了一些变量，变量具有连接到图1系统的控制器计算出的或规定的数值；图4是连接到图1冷却系统的控制器使用的方法的流程图，可根据图3的一些变量控制冷却系统的制冷回路中的膨胀装置；图5是具有平行的压缩机的可选冷却系统的示意图；和图6是是连接到图5冷却系统的控制器使用的方法的流程图，可控制冷却系统的制冷回路中的膨胀装置。具体实施例方式参考图1，冷却系统10通过管线12输送冷却水到各个分配点(未显示)。应当知道分配点可以是一个或多个风机线圈热交换器，可调节流过风机线圈热交换器的空气，热交换器与冷却水形成热交换关系。产生的经调节的空气供应到进行冷却的空间，最后应注意到通过各风机线圈的热交换器的循环水最终通过水泵14泵回到冷却系统10。可看到冷却系统10包括冷凝器16，其上连接有风机18。通过冷凝器16的热制冷剂蒸气的冷凝热量通过风机18产生的流动空气带走。在冷凝器16的出口端产生高压过冷的液体制冷剂。高压过冷液体制冷剂流入膨胀阀20，以低压排放。制冷剂然后进入蒸发器22。蒸发器中的液体制冷剂将从沉入蒸发器中液体制冷剂的一个或多个管路中的循环水吸收热量。蒸发器中一个或多个管路中的循环水是通过泵14从分配点返回的水。所产生的冷却水离开蒸发器22，通过管路12返回到分配点。另一方面，从蒸发器出来的低压制冷剂蒸气引导到压缩机24的吸入入口。压缩机24压缩制冷剂蒸气，然后排出到冷凝器16。压缩机24最好包括至少两级压缩，可以连续促动，以满足对冷却系统10的冷却要求。在这方面，图1的单个压缩机24，例如，可以是往复式压缩机，具有多达6个汽缸，取决于对冷却系统的冷却要求，可促动其中的两个、四个、六个活塞。对系统的冷却要求，一般根据检测到的离开冷却系统的水的温度并与设定点的冷却水温度比较。例如，如果设定点的温度是7℃，则冷却系统控制将形成冷却能力，能够使离开冷却系统的水实达到7℃的冷却水温。如果离开的水温高于7℃，则冷却系统控制将通过促动另外的活塞提供额外的冷却能力，如果离开的水温低于7℃，冷却能力高于所需要的，冷却系统控制将通过减少促动的活塞数目减少冷却能力。再参考压缩机24，排放压力传感器26和基准温度传感器28位于压缩机的出口侧。吸入压力传感器30位于蒸发器22的出口和压缩机24的入口之间。传感器26、28、30的输出连接到控制器32。如后面将进行的详细说明，控制器32可控制连接到膨胀阀20的马达34，以便打开或关闭膨胀阀，因此控制流到蒸发器22的质量流量。通过使压缩机24入口的吸入过热减少同时保持满意的制冷剂蒸气状态，使得有害的制冷剂液体液滴不能进入压缩机，实现了控制。参考图2，显示了压缩机24的特定压缩容量的蒸气压缩曲线。应当理解该曲线形成了饱和吸入温度“SST”，相对传感器30检测到的吸入压力“SP”。还应当理解该曲线形成饱和排放温度“SDT”，相对传感器26探测到的排放压力“DP”。参考图3，其是进一步显示图2的蒸气压缩曲线一部分的放大图，结合有两条限定某些变量的斜线，控制器32将计算这些变量。具体地，倾斜的虚线Sltheo最好是蒸汽压缩曲线的切线，切点由SST和DP限定。因此虚线通常代表蒸气压缩曲线在该点的斜率。图3中的该点在下面将称作零吸入过热，这意味着超过饱和吸入温度SST的过热温度是零度。斜线Sltheo相交排放压力线DP于Ttheo-dis定义的点，其称作理论排放温度，其在零吸入过热时将由传感器28探测到。Ttheo-dis和饱和排放温度SDT之间的差别是理论排放过热DSHtheo。如下面将进行的说明，最佳排放过热DSHopt最好通过施加排放过热改正系数DSHcf到理论排放过热DSHtheo进行计算。平行于斜线Sltheo的斜线Slopt相交吸入压力线SP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·K·格拉邦，P·里加尔，B·T·法姆，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：