【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及离心式冷冻机领域，具体涉及一种离心串联机组多工况运行控制方法。
技术介绍
1、为了提高离心式冷冻机的制冷能力，技术人员研发了两台压缩机串联的离心式冷冻机组，串联机组通过将两台压缩机串联使用可实现更高的压缩比，进而可以获取更低温的冷水或更高温的热水，从而扩展了离心式冷冻机的运行工况范围。
2、通常的串联机组在设计时是根据用户的最大温差运行工况（俗称大压头）来匹配两个压缩机的规格，控制方式普遍是根据出水温度通过pid调节同时控制两个压缩机的导叶开度，进而控制整个串联机组的总体负荷。此控制方法可应用于单一运行工况、两器（冷凝器、蒸发器）温差恒定或负荷变化比较小的场合。但是当同一机组需要满足的运行工况既有大温差的高温采暖运行，又有小温差的空调制冷运行时，这种控制方法就不能很好的适配。因为串联机组设计时需根据用户的最大温差运行工况匹配两个压缩机的规格，机组运行在大压头工况时，传统的利用pid控制导叶开度的控制方式可以保证系统的稳定运行；但当运行在低压头（即现场需要的制冷或制热量很低）时，单纯依靠控制导叶开度的控制方法则会造成机组导叶长期处于低开度状态，而导叶开度很低时，机组运行的噪声、振动都会加剧，整体运行效率低下。甚至即便导叶开到最低开度运行仍无法满足部分运行工况，给现场提供过多的热量或冷量，这限制了串联机组适用的场景。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种离心串联机组多工况运行控制方法。
2、本专利技术解决上述技术问题的具体技术方案
3、一种离心串联机组多工况运行控制方法，所述离心串联机组包括冷凝器、蒸发器、中间经济器、低压段机组和高压段机组，冷凝器设有制热水入口和制热水出口，蒸发器设于制冷水入口和制冷水出口，所述低压段机组包括低压段压缩机及低压导叶，所述低压导叶的开度通过检测所述低压段压缩机出口温度由第一pid调节器控制；所述高压机组包括高压段压缩机及高压导叶，所述高压导叶的开度通过检测所述高压段压缩机出口温度由第二pid调节器控制；设定蒸发器制冷水入水温度阈值tl；
4、所述高压段压缩机和/或所述低压段压缩机通过变频器驱动，经变频器控制的压缩机组称为变频控制机组，定义work指数为表征变频控制机组出力功率的参数，变频控制机组投用前通过试验测得work指数与变频控制机组的压缩机出入口的压力比p=p出/p入之间的关系；通过试验测得work指数与变频控制机组喘振频率的关系，确定喘振区域，确定不同work指数下变频控制机组可稳定工作的频率范围；
5、所述变频控制机组的控制方法如下：
6、s1、监测蒸发器制冷水入水温度是否低于设定阈值tl，若是，则执行步骤s2，否则变频器满频工作，继续监测入水温度；
7、s2、测量变频控制机组的压缩机的压力比p，根据压力比p与work指数的关系及work指数与变频控制机组喘振频率的关系，确定变频控制机组在当前work指数下能够稳定运行的最小频率vw；
8、s3、检测变频控制机组当前运行频率与最小频率vw的大小关系，若当前运行频率大于最小频率vw+f1，延迟t1，以幅度f2调低工作频率；反之，若当前运行频率小于最小频率vw-f1，延迟t1，以幅度f2调高工作频率，直至将变频控制机组的运行频率调整至最小频率vw±f1；若当前运行频率既不大于vw+f1，也不小于vw-f1，则维持当前运行频率不变。f1为死区范围，即测得频率在设定阈值附近±f1以内时，认为等同于阈值频率。
9、进一步地，低压段机组压缩机出口经过经济器后进入高压段机组压缩机入口，冷凝器液体出口经经济器后连接至蒸发器液体入口。
10、进一步地，所述work指数按如下公式计算：
11、work指数=，其中hc为冷凝器中冷剂焓值，he为蒸发器内冷剂焓值；
12、冷凝器内冷剂和蒸发器内冷剂均为饱和状态，故冷剂的焓值与压力是固定对应关系，可以通过检测冷凝器和蒸发器内的压力值查表得到对应焓值。
13、进一步地，将变频控制机组最低稳定出力状态定义为work指数为1，最高稳定出力状态定义为work指数为5，work指数为1对应的稳定运行的最小频率为v1，work指数为5对应的稳定运行的最小频率为v2，则work指数为w时的最小运行频率为：vw=。
14、所述v1、v2均高于对应work指数下的喘振频率。
15、本专利技术针对双压缩机串联离心机组运行范围受限、机组运行工况受限的情况，采用在高压段压缩机或低压段压缩机增加变频控制或高低段同时进行变频控制，根据冷凝器与中间经济器（或中间经济器与蒸发器）的压力比，计算压缩机最小稳定运行频率，降低一台压缩机的运行频率，即减小其转速，减小压缩机的输出功率，相应地使pid调节提高其导叶开度，通过一台工频、一台变频的运转方式（或两台同时变频调节），在低压头时也能同时保证两个压缩机的导叶开度始终处在合理的调节区间内，进而避免机组导叶开度过低，达到使机组在不同工况稳定运行的目的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种离心串联机组多工况运行控制方法，所述离心串联机组包括冷凝器（4）、蒸发器（3）、中间经济器（5）、低压段机组和高压段机组，冷凝器（4）设有制热水入口和制热水出口，蒸发器（3）设有制冷水入口和制冷水出口，所述低压段机组包括低压段压缩机（1）及低压导叶，所述低压导叶的开度通过检测所述低压段压缩机（1）出口温度由第一PID调节器控制；所述高压机组包括高压段压缩机（2）及高压导叶，所述高压导叶的开度通过检测所述高压段压缩机（2）出口温度由第二PID调节器控制；其特征在于：设定蒸发器（3）制冷水入水温度阈值TL；
2.根据权利要求1所述的离心串联机组多工况运行控制方法，其特征在于，低压段机组压缩机出口经过经济器后进入高压段机组压缩机入口，冷凝器（4）液体出口经经济器后连接至蒸发器（3）液体入口。
3.根据权利要求2所述的离心串联机组多工况运行控制方法，其特征在于，所述work指数按如下公式计算：
4.根据权利要求1-3任一项所述的离心串联机组多工况运行控制方法，其特征在于，将变频控制机组最低稳定出力状态定义为work指数为1，最高稳定出力状态定义
5.根据权利要求4所述的离心串联机组多工况运行控制方法，其特征在于，所述V1、V2均高于对应work指数下的喘振频率。
...【技术特征摘要】
1.一种离心串联机组多工况运行控制方法，所述离心串联机组包括冷凝器（4）、蒸发器（3）、中间经济器（5）、低压段机组和高压段机组，冷凝器（4）设有制热水入口和制热水出口，蒸发器（3）设有制冷水入口和制冷水出口，所述低压段机组包括低压段压缩机（1）及低压导叶，所述低压导叶的开度通过检测所述低压段压缩机（1）出口温度由第一pid调节器控制；所述高压机组包括高压段压缩机（2）及高压导叶，所述高压导叶的开度通过检测所述高压段压缩机（2）出口温度由第二pid调节器控制；其特征在于：设定蒸发器（3）制冷水入水温度阈值tl；
2.根据权利要求1所述的离心串联机组多工况运行控制方法，其特征在于，低压段机组压缩机出口经过经济器后进入高压段机组...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡万䘵，杨璐，柳晓丹，王萌萃，李在清，隋安邦，
申请(专利权)人：荏原冷热系统中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。