串联离心压缩机组的防喘控制方法及空调设备技术

本发明专利技术公开了一种串联离心压缩机组的防喘控制方法及使用该方法的空调设备。所述防喘控制方法根据当前工况的压比计算出当前工况的最小导叶开度值并确定导叶开度限定值，当导叶开度大于导叶开度限定值时，通过控制导叶开度来防止机组喘振；当导叶开度等于导叶开度限定值时通过旁通防止机组喘振。本发明专利技术解决了串联离心压缩机组组成的大温升高压比多级压缩系统的防喘问题，同时减少了开启热气旁通防喘而导致的能效比低，噪音大的问题。噪音大的问题。噪音大的问题。

【技术实现步骤摘要】
串联离心压缩机组的防喘控制方法及空调设备


[0001]本专利技术涉及空调
，尤其涉及一种适用于串联离心压缩机组的防喘控制方法及使用该方法的空调设备。

技术介绍

[0002]喘振是离心压缩机的固有特性,当压缩机流量减小或压差增大时，离心压缩机易发生喘振。形成喘振的原因是，当压缩机出口的气体压力小于冷凝压力时，气流会向压缩机倒流，一直到冷凝压力低于压缩机出口压力为止，压缩机恢复正常工作后，会再次出现压缩机出口气体压力小于冷凝压力的情况，气体再次倒流，而这种循环往复的周期性气体振荡现象就是喘振。喘振会给压缩机带来严重的损坏，导致压缩机性能显著恶化，气体参数大幅脉动，电流发生脉动，噪声加大，加剧机组振动，严重时损坏压缩机零部件。
[0003]为防止压缩机喘振，目前通常采用的方法是设置喘振线，使机组在安全范围内运行。但对于采用多级串联离心压缩机的系统而言，其温升大，压比高，还是容易发生喘振，因此，需要设计一种适合串联高温机组的防喘控制方法，以保证系统正常运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种适用于串联离心压缩机组的防喘控制方法及使用该方法的空调设备，以解决现有技术中存在的大温升、高压比多级串联离心压缩机系统的防喘问题。
[0005]本专利技术提出的串联离心压缩机组的防喘控制方法根据当前工况的压比计算出当前工况的最小导叶开度值并确定导叶开度限定值，当导叶开度大于导叶开度限定值时，通过控制导叶开度来防止机组喘振；当导叶开度等于导叶开度限定值时通过旁通防止机组喘振。
[0006]优选地，所述最小导叶开度值Ymin按下式计算：
[0007]Ymin＝A*P
g4
+B*P
g3
+C*P
g2
+D*P
g
+E；
[0008]式中A、B、C、D和E为最小导叶开度值计算参数，根据机组极限压比测试得出的曲线拟合而成；P
g
为冷凝压力与低压排气压力之比。
[0009]然后确定导叶开度限定值:首先设定最小导叶开度的最大限定值Dmax、最小限定值Dmin和最小导叶开度安全余量a；
[0010]当Dmin
‑
a＜Ymin＜Dmax时，最小导叶开度限定值Y
限定
等于Ymin；
[0011]当Ymin＜Dmin
‑
a时，最小导叶开度限定值Y
限定
等于Dmin
‑
a；
[0012]当Ymin＞Dmax时，最小导叶开度限定值Y
限定
等于Dmax。
[0013]调节导叶开度时，导叶开度不能小于(Y
限定
+b)，所述b为设定的导叶调节开度安全余量。
[0014]当导叶开度已达到(Y限定+b)，机组还没有达到设定要求时，则通过旁通阀调节低压级压缩机的吸气量。
[0015]优选地，所述旁通上设有旁通阀，所述旁通阀设有三档开度判断值：yn3、yn2和
yn1，其中yn3＜yn2＜yn1，
[0016]当旁通阀开度yn＜yn3时，调大旁通阀的开度；
[0017]当旁通阀开度位于区间yn3＜yn＜yn2时，保持旁通阀开度不变；
[0018]当旁通阀开度位于区间yn2＜yn＜yn1时，调小旁通阀开度。
[0019]优选地，所述防喘控制方法还包括监测气体参数，当高压级压缩机排气口压力P
p
小于冷凝压力P
c
时，判定机组发生喘振，此时报故障并停机。
[0020]优选地，所述防喘控制方法还包括监测电流参数，控制系统读取压缩机电机的电流参数，形成电流曲线，电流曲线若发生明显波动，判定机组发生喘振，此时报故障并停机。
[0021]本专利技术还提出一种空调设备，包括:多级串联的离心压缩机组，每一级离心压缩机都包含一级叶轮和二级叶轮，所述一级叶轮和所述二级叶轮之间设有补气口；串联设置于冷凝器和蒸发器之间的多级节流装置；每两个节流装置之间设有一个级间经济器，所述级间经济器的气体出口通过管道与对应的补气口连通；以及连接低压极离心压缩机吸气口和高压级离心压缩机排气口的旁通，所述旁通上设有旁通阀。
[0022]在一实施例中，所述的空调系统包括：两级串联的低压级离心压缩机和高压级离心压缩机，所述低压级离心压缩机和所述高压级离心压缩机都包含一级叶轮和二级叶轮，所述一级叶轮和所述二级叶轮之间设有补气口；串联设置于冷凝器和蒸发器之间的一级节流装置、二级节流装置、三级节流装置和四级节流装置；设置在一级节流装置和二级节流装置之间的一二级间经济器，其气体出口通过管道与所述低压级压缩机的补气口连通；设置在二级节流装置和三级节流装置之间的二三级间经济器、其气体出口通过管道与所述低压级离心压缩机的排气管道连通；设置在三级节流装置和四级节流装置之间的三四级间经济器，其气体出口通过管道与所述高压级压缩机的补气口连通。
[0023]优选地，所述低压级离心压缩机排气管上设置有第一压力传感器，所述冷凝器内部设有第二压力传感器。
[0024]进一步地，所述空调系统还包括设置在高压级离心压缩机排气口处的气体参数监测装置，用于检测排气压力，当排气压力Pp小于冷凝压力Pc时判定离心压缩机组发生喘振并报警。
[0025]进一步地，所述空调系统还包括电流脉动监测装置，用于读取压缩机电机电流参数，形成电流曲线，电流曲线若发生明显波动，判定机组发生喘振并报警。
[0026]本专利技术提出的空调系统使用上述的防喘控制方法。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]1.采用多级节流装置和多级级间经济器，对每级压缩叶轮进行补气，充分保证了压缩机的制冷剂流量，解决了串联离心压缩机组组成的大温升高压比多级压缩系统的防喘问题；
[0029]2.通过优先调节导叶,后调节旁通的控制方式，不仅拓宽机组运行范围，而且提升机组的综合能效。
[0030]3.通过对旁通阀设置不同的开度，减少开启热气旁通防喘而导致的能效比低，噪音大等问题。
附图说明
[0031]以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明，其中：
[0032]图1为两级串联离心压缩机组的系统图；
[0033]图2为图1中A处的局部放大图，显示补气位置；
[0034]图3为本专利技术提出的串联离心压缩机组防喘控制容量调节流程图。
[0035]图中，1低压级离心压缩机、2高压级离心压缩机、3冷凝器、4蒸发器、5三四级间经济器、6二三级间经济器、7一二级间经济器、8四级节流装置、9三级节流装置、10二级节流装置、11一级节流装置、12旁通阀、13低压级离心压缩机补气口、14高压级离心压缩机补气口、15第一压力传感器、16第二压力传感器、17一级叶轮、18二级叶轮。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本专利技术进行详细的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串联离心压缩机组的防喘控制方法，其特征在于，根据当前工况的压比计算出当前工况的最小导叶开度值并确定导叶开度限定值，当导叶开度大于导叶开度限定值时，通过控制导叶开度来防止机组喘振；当导叶开度等于导叶开度限定值时通过旁通防止机组喘振。2.如权利要求1所述的防喘控制方法，其特征在于，所述最小导叶开度值Ymin按下式计算：Ymin＝A*P
g4
+B*P
g3
+C*P
g2
+D*P
g
+E；式中P
g
为冷凝压力与低压排气压力之比，A、B、C、D和E为最小导叶开度值计算参数，所述计算公式和计算参数根据机组极限压比测试得出的曲线拟合而成。3.如权利要求2所述的防喘控制方法，其特征在于，设定最小导叶开度的最大限定值Dmax、最小限定值Dmin和最小导叶开度安全余量a；当Dmin
‑
a＜Ymin＜Dmax时，最小导叶开度限定值Y
限定
等于Ymin；当Ymin＜Dmin
‑
a时，最小导叶开度限定值Y
限定
等于Dmin
‑
a；当Ymin＞Dmax时，最小导叶开度限定值Y
限定
等于Dmax。4.如权利要求3所述的防喘控制方法，其特征在于，调节导叶开度时，导叶开度不能小于(Y
限定
+b)，所述b为设定的导叶调节开度安全余量。5.如权利要求4所述的防喘控制方法，其特征在于，当导叶开度已达到(Y限定+b)，机组还没有达到设定要求时，则通过旁通阀调节低压级压缩机的吸气量。6.如权利要求5所述的防喘控制方法，其特征在于，所述旁通上设有旁通阀，所述旁通阀设有三档开度判断值：yn3、yn2和yn1，其中yn3＜yn2＜yn1，当旁通阀开度yn＜yn3时，调大旁通阀的开度；当旁通阀开度位于区间yn3＜yn＜yn2时，保持旁通阀开度不变；当旁通阀开度位于区间yn2＜yn＜yn1时，调小旁通阀开度。7.如权利要求1所述的防喘控制方法，其特征在于，还包括监测气体参数，当高压级压缩机排气口压力P
p
小于冷凝压力P
c
时，判定机组发生喘振，此时报故障并停机。8.如权利要求1所述的防喘...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁海英，黄成武，梁湖，梁马腾，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：