CN104405629B - 一种提高压缩机运行可靠性的控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的提高压缩机运行可靠性的控制方法和系统，基于对易导致压缩机带液运行的工况特征进行研究，预先确定出能够反映压缩机带液情况的参考信息，并制定相应的带液预警条件(存在带液隐患时)或停机保护条件(一旦进入带液运行时)。在此基础上，实时获取压缩机的吸气过热度、排气过热度以及压缩机喷液阀的喷液情况等能够反映压缩机带液情况的参考信息，并在所获取的参考信息符合所制定的预警条件或停机保护条件时，发出相应的控制指令，以实现带液预警或停机保护。可见，本发明在压缩机存在带液隐患或一旦进入带液运行状况时，可实时进行相应的带液预警或停机保护控制，避免了因带液运行而导致机组运行可靠性降低的问题。

Description

一种提高压缩机运行可靠性的控制方法和系统

技术领域

本发明属于压缩机机组控制技术领域，尤其涉及一种提高压缩机运行可靠性的控制方法和系统。

背景技术

在风冷冷凝压缩机组的运行期间，压缩机的吸气过热度由热力膨胀阀调节控制。

当热力膨胀阀选型或使用不当时，或机组在内外环境温度都较低的情况下开机运行时，蒸发器不能立即蒸发足量冷媒，同时热力膨胀阀也不能立即进行开度调节，这样机组就极可能出现带液运行。机组带液运行时，冷媒液体稀释机组内的润滑油，油粘度降低，从而使压缩机各摩擦面形不成油膜，导致各运动部件快速磨损，降低了压缩机的运行可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高压缩机运行可靠性的控制方法和系统，以实现在吸气过热度过低时，及时对压缩机进行预警控制或相应的保护控制，提高压缩机的运行可靠性。

为此，本发明公开如下技术方案：

一种提高压缩机运行可靠性的控制方法，包括：

实时获取压缩机吸气口的吸气温度和吸气压力，实时获取压缩机排气口的排气温度和排气压力，以及实时获取压缩机喷液阀的喷液情况；

依据所述吸气温度和吸气压力实时计算压缩机的吸气过热度；

依据所述排气温度和排气压力实时计算压缩机的排气过热度；

在压缩机的吸气过热度、排气过热度及喷液阀的喷液情况符合预设的带液预警条件或停机保护条件时，发出相应的预警指令或停机保护指令，以实现对压缩机进行相应的带液预警或停机保护。

上述方法，优选的，所述依据所述吸气温度和吸气压力实时计算压缩机的吸气过热度，包括：

获取所述吸气压力对应的冷媒饱和温度；

利用式A＝T_吸-T_饱1实时计算压缩机的吸气过热度A，其中，T_吸表示所述吸气温度，T_饱1表示所述吸气压力对应的饱和温度。

上述方法，优选的，所述依据所述排气温度和排气压力实时计算压缩机的排气过热度，包括：

获取所述排气压力对应的冷媒饱和温度；

利用式B＝T_排-T_饱2实时计算压缩机的排气过热度B，其中，T_排表示所述排气温度，T_饱2表示所述排气压力对应的饱和温度。

上述方法，优选的，所述在压缩机的吸气过热度、排气过热度及喷液阀的喷液情况符合预设的带液预警条件或停机保护条件时，发出相应的预警指令或停机保护指令，包括：

若在第一预设时长t₁内压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第一预设温度T₁，且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作，则发出带液预警指令，其中，所述t₁包含在所述t₂内；

若在第三预设时长t₃内，压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第三预设温度T₁₁，压缩机的排气过热度B持续小于或等于第二预设温度T₂；且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作，则发出停机保护指令，其中，所述t₁包含在t₃内，t₁和t₃包含在t₂内。

上述方法，优选的，还包括：

在发出带液预警指令，控制相应预警装置进行预警后，若检测到压缩机的吸气过热度A≥T₁+ΔT，则发出预警停止指令，以控制所述预警装置停止报警，其中，ΔT为预设的温度变化值。

一种提高压缩机运行可靠性的控制系统，包括：

获取模块，用于实时获取压缩机吸气口的吸气温度和吸气压力，实时获取压缩机排气口的排气温度和排气压力，以及实时获取压缩机喷液阀的喷液情况；

第一计算模块，用于依据所述吸气温度和吸气压力实时计算压缩机的吸气过热度；

第二计算模块，用于依据所述排气温度和排气压力实时计算压缩机的排气过热度；

控制模块，用于在压缩机的吸气过热度、排气过热度及喷液阀的喷液情况符合预设的带液预警条件或停机保护条件时，发出相应的预警指令或停机保护指令，以实现对压缩机进行相应的带液预警或停机保护。

上述系统，优选的，所述第一计算模块，包括：

第一获取单元，用于获取所述吸气压力对应的冷媒饱和温度；

第一计算单元，用于利用式A＝T_吸-T_饱1实时计算压缩机的吸气过热度A，其中，T_吸表示所述吸气温度，T_饱1表示所述吸气压力对应的饱和温度。

上述系统，优选的，所述第二计算模块，包括：

第二获取单元，用于获取所述排气压力对应的冷媒饱和温度；

第二计算单元，用于利用式B＝T_排-T_饱2实时计算压缩机的排气过热度B，其中，T_排表示所述排气温度，T_饱2表示所述排气压力对应的饱和温度。

上述系统，优选的，所述控制模块，包括：

预警控制单元，用于在第一预设时长t₁内压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第一预设温度T₁，且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作时，发出带液预警指令，其中，所述t₁包含在所述t₂内；

停机控制单元，用于在第三预设时长t₃内，压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第三预设温度T₁₁，压缩机的排气过热度B持续小于或等于第二预设温度T₂；且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作时，发出停机保护指令，其中，所述t₁包含在t₃内，t₁和t₃包含在t₂内。

上述系统，优选的，还包括：

预警恢复模块，用于在发出带液预警指令，控制相应预警装置进行预警后，若检测到压缩机的吸气过热度A≥T₁+ΔT，则发出预警停止指令，以控制所述预警装置停止报警，其中，ΔT为预设的温度变化值。

由以上方案可知，本发明提供的提高压缩机运行可靠性的控制方法和系统，基于对易导致压缩机带液运行的工况特征进行研究，预先确定出能够反映压缩机带液情况的参考信息，并制定相应的带液预警条件(存在带液隐患时)或停机保护条件(一旦进入带液运行时)。在此基础上，实时获取压缩机的吸气过热度、排气过热度以及压缩机喷液阀的喷液情况等能够反映压缩机带液情况的参考信息，并在所获取的参考信息符合所制定的预警条件或停机保护条件时，发出相应的控制指令，以实现带液预警或停机保护。可见，本发明在压缩机存在带液隐患或一旦进入带液运行状况时，可实时进行相应的带液预警或停机保护控制，避免了因带液运行而导致机组运行可靠性降低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是实施例一公开的本发明方法的一种流程图；

图2是实施例二公开的本发明方法的另一种流程图；

图3是实施例三公开的本发明系统的一种结构示意图；

图4是实施例三公开的本发明系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例一公开一种提高压缩机运行可靠性的控制方法。

申请人基于对易导致压缩机带液运行的工况特征进行研究，预先确定出能够反映压缩机带液情况的各种参考信息：机组的吸气过热度、排气过热度以及喷液阀的喷液情况；并在此基础上，制定出相应的带液预警条件(存在带液隐患时)或停机保护条件(一旦进入带液运行时)，后续可依据所制定的条件对压缩机机组进行相应控制，以提高机组的运行可靠性。

以下对本发明方法进行详细说明，参考图1，所述方法可以包括以下步骤：

S101：实时获取压缩机吸气口的吸气温度和吸气压力，实时获取压缩机排气口的排气温度和排气压力，以及实时获取压缩机喷液阀的喷液情况。

其中，具体可通过机组吸气管上的吸气感温包来实时检测吸气口的吸气温度，通过机组吸气管上的低压传感器来实时检测吸气口的吸气压力；相应地，可通过机组排气管上的排气感温包实时检测排气口的排气温度，以及通过机组排气管上的高压传感器来实时检测排气口的排气压力。

与此同时，实时监测喷液阀的喷液情况，其中，喷液是指从液管处取液通过喷液阀喷到压缩机吸气口，当排气温度大于一定数值时，喷液阀开启，当排气温度小于一定数值时，喷液阀关闭。

S102：依据所述吸气温度和吸气压力实时计算压缩机的吸气过热度。

具体地，吸气过热度是指吸气温度与吸气压力对应的饱和温度的差值。

基于此，本步骤首先依据获取的吸气压力确定其所对应的冷媒饱和温度，在此基础上，利用式A＝T_吸-T_饱1实时计算压缩机的吸气过热度A，其中，T_吸表示所述吸气温度，T_饱1表示所述吸气压力对应的饱和温度。

S103：依据所述排气温度和排气压力实时计算压缩机的排气过热度。

排气过热度是指排气温度与排气压力对应的饱和温度的差值。

因此，本步骤首先依据获取的排气压力确定其所对应的冷媒饱和温度，在此基础上，利用式B＝T_排-T_饱2实时计算压缩机的排气过热度B，其中，T_排表示所述排气温度，T_饱2表示所述排气压力对应的饱和温度。

S104：在压缩机的吸气过热度、排气过热度及喷液阀的喷液情况符合预设的带液预警条件或停机保护条件时，发出相应的预警指令或停机保护指令，以实现对压缩机进行相应的带液预警或停机保护。

其中，所述带液预警条件为：在第一预设时长t₁内压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第一预设温度T₁，且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作，其中，t₁包含在t₂内。

具体地，压缩机启动后，若连续t₁时间内检测到吸气过热度A≤T₁，且t₂时间内机组一直未出现过喷液动作，则表征机组的吸气过热度过低，且过低的吸气过热度数值已持续一段时间，同时由于机组在t₂时间内一直未出现过喷液动作，此种现象表明机组存在带液运行的隐患，此时本步骤发出预警指令，及时提示相关人员实施相应的应对措施，防止机组进行带液运行。

所述停机保护条件为：在第三预设时长t₃内，压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第三预设温度T₁₁，压缩机的排气过热度B持续小于或等于第二预设温度T₂；且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作，其中，所述t₁包含在t₃内，t₁和t₃包含在t₂内。

具体地，压缩机启动后，若连续t₃时间内检测到吸气过热度A≤T₁₁、排气过热度B≤T₂，且t₂时间内机组未出现过喷液动作，则表征机组在过长的时段内(t₃＞t₁)其吸气过热度及排气过热度持续过低，且机组在t₂时间内一直未出现过喷液动作，此种工况下机组极可能已进入带液运行状态，因此，需立即发出停机控制指令，对机组进行停机保护，以避免对机组的运行可靠性带来不利影响。

由以上方案可知，本发明基于对易导致压缩机带液运行的工况特征进行研究，预先确定出能够反映压缩机带液情况的参考信息，并制定相应的带液预警条件(存在带液隐患时)或停机保护条件(带液进入带液运行时)。在此基础上，实时获取压缩机的吸气过热度、排气过热度以及压缩机喷液阀的喷液情况等能够反映压缩机带液情况的参考信息，并在所获取的参考信息符合所制定的预警条件或停机保护条件时，发出相应的控制指令，以实现带液预警或停机保护。可见，本发明在压缩机存在带液隐患或一旦进入带液运行状况时，可实时进行相应的带液预警或停机保护控制，避免了因带液运行而导致机组运行可靠性降低的问题。

实施例二

本实施例二中，参考图2，所述方法还可以包括以下步骤：

S105：在发出带液预警指令，控制相应预警装置进行预警后，若检测到压缩机的吸气过热度A≥T₁+ΔT，则发出预警停止指令，以控制所述预警装置停止报警，其中，ΔT为预设的温度变化值。

即具体地，预警装置进行预警后，若压缩机的吸气过热度进行了一定程度的恢复，并达到了一个较为合理的数值，例如A≥T₁+5℃时，此时，吸气过热度的数值较为适中，消除了压缩机带液运行的隐患，因此，此种情况下，可发出相应的预警停止指令，以消除警报。

实施例三

本实施例三公开一种提高压缩机运行可靠性的控制系统，所述系统与实施例一和实施例二公开的方法相对应。

首先，相应于实施例一，参考图3，所述系统包括获取模块100、第一计算模块200、第二计算模块300和控制模块400。

获取模块100，用于实时获取压缩机吸气口的吸气温度和吸气压力，实时获取压缩机排气口的排气温度和排气压力，以及实时获取压缩机喷液阀的喷液情况。

第一计算模块200，用于依据所述吸气温度和吸气压力实时计算压缩机的吸气过热度。

其中，第一计算模块200包括第一获取单元和第一计算单元。

第一获取单元，用于获取所述吸气压力对应的冷媒饱和温度；

第一计算单元，用于利用式A＝T_吸-T_饱1实时计算压缩机的吸气过热度A，其中，T_吸表示所述吸气温度，T_饱1表示所述吸气压力对应的饱和温度。

第二计算模块300，用于依据所述排气温度和排气压力实时计算压缩机的排气过热度。

具体地，所述第二计算模块300包括第二获取单元和第二计算单元。

第二获取单元，用于获取所述排气压力对应的冷媒饱和温度；

第二计算单元，用于利用式B＝T_排-T_饱2实时计算压缩机的排气过热度B，其中，T_排表示所述排气温度，T_饱2表示所述排气压力对应的饱和温度。

控制模块400，用于在压缩机的吸气过热度、排气过热度及喷液阀的喷液情况符合预设的带液预警条件或停机保护条件时，发出相应的预警指令或停机保护指令，以实现对压缩机进行相应的带液预警或停机保护。

所述控制模块400包括预警控制单元和停机控制单元。

预警控制单元，用于在第一预设时长t₁内压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第一预设温度T₁，且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作时，发出带液预警指令，其中，所述t₁包含在所述t₂内；

停机控制单元，用于在第三预设时长t₃内，压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第三预设温度T₁₁，压缩机的排气过热度B持续小于或等于第二预设温度T₂；且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作时，发出停机保护指令，其中，所述t₁包含在t₃内，t₁和t₃包含在t₂内。

相应于实施例二，参考图4，所述系统还包括预警恢复模块500，该模块用于在发出带液预警指令，控制相应预警装置进行预警后，若检测到压缩机的吸气过热度A≥T₁+ΔT，则发出预警停止指令，以控制所述预警装置停止报警，其中，ΔT为预设的温度变化值。

对于本发明实施例三公开的提高压缩机运行可靠性的控制系统而言，由于其与实施例一和实施例二公开的提高压缩机运行可靠性的控制方法相对应，所以描述的比较简单，相关相似之处请参见实施例一和实施例二中提高压缩机运行可靠性的控制方法部分的说明即可，此处不再详述。

应用本发明时，在不违背本发明主旨的前提下，可由本领域技术人员依据压缩机机组的实际运行状况，对其中所涉及到的相应温度及时间参数的预设数值进行自行设定。

综上所述，本发明的控制方法和系统可确保机组在有一定吸气过热度及排气过热度(即不带液)的条件下运行，避免了机组在热力膨胀阀选型或使用不当，或内外环境温度都较低的情况下开机运行时，蒸发器不能立即蒸发足量冷媒，同时热力膨胀阀也不能立即进行开度调节，而可能出现的带液运行问题，进而避免了带液运行时过多冷媒液体稀释润滑油，而导致出现的压缩机运动部件快速磨损及电机故障问题，大大地提高了压缩机的运行可靠性。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种提高压缩机运行可靠性的控制方法，其特征在于，包括：

实时获取压缩机吸气口的吸气温度和吸气压力，实时获取压缩机排气口的排气温度和排气压力，以及实时获取压缩机喷液阀的喷液情况；

依据所述吸气温度和吸气压力实时计算压缩机的吸气过热度；

依据所述排气温度和排气压力实时计算压缩机的排气过热度；

若在第一预设时长t₁内压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第一预设温度T₁，且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作，则发出带液预警指令，其中，所述t₁包含在所述t₂内；

若在第三预设时长t₃内，压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第三预设温度T₁₁，压缩机的排气过热度B持续小于或等于第二预设温度T₂；且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作，则发出停机保护指令，其中，所述t₁包含在t₃内，t₁和t₃包含在t₂内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述吸气温度和吸气压力实时计算压缩机的吸气过热度，包括：

获取所述吸气压力对应的冷媒饱和温度；

利用式A＝T_吸-T_饱1实时计算压缩机的吸气过热度A，其中，T_吸表示所述吸气温度，T_饱1表示所述吸气压力对应的饱和温度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述排气温度和排气压力实时计算压缩机的排气过热度，包括：

获取所述排气压力对应的冷媒饱和温度；

利用式B＝T_排-T_饱2实时计算压缩机的排气过热度B，其中，T_排表示所述排气温度，T_饱2表示所述排气压力对应的饱和温度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

在发出带液预警指令，控制相应预警装置进行预警后，若检测到压缩机的吸气过热度A≥T₁+ΔT，则发出预警停止指令，以控制所述预警装置停止报警，其中，ΔT为预设的温度变化值。

5.一种提高压缩机运行可靠性的控制系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于实时获取压缩机吸气口的吸气温度和吸气压力，实时获取压缩机排气口的排气温度和排气压力，以及实时获取压缩机喷液阀的喷液情况；

第一计算模块，用于依据所述吸气温度和吸气压力实时计算压缩机的吸气过热度；

第二计算模块，用于依据所述排气温度和排气压力实时计算压缩机的排气过热度；

控制模块，包括预警控制单元和停机控制单元；

预警控制单元，用于在第一预设时长t₁内压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第一预设温度T₁，且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作时，发出带液预警指令，其中，所述t₁包含在所述t₂内；

停机控制单元，用于在第三预设时长t₃内，压缩机的吸气过热度A持续小于或等于第三预设温度T₁₁，压缩机的排气过热度B持续小于或等于第二预设温度T₂；且在第二预设时长t₂内喷液阀一直未出现过喷液动作时，发出停机保护指令，其中，所述t₁包含在t₃内，t₁和t₃包含在t₂内。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一计算模块，包括：

第一获取单元，用于获取所述吸气压力对应的冷媒饱和温度；

第一计算单元，用于利用式A＝T_吸-T_饱1实时计算压缩机的吸气过热度A，其中，T_吸表示所述吸气温度，T_饱1表示所述吸气压力对应的饱和温度。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二计算模块，包括：

第二获取单元，用于获取所述排气压力对应的冷媒饱和温度；

第二计算单元，用于利用式B＝T_排-T_饱2实时计算压缩机的排气过热度B，其中，T_排表示所述排气温度，T_饱2表示所述排气压力对应的饱和温度。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：

预警恢复模块，用于在发出带液预警指令，控制相应预警装置进行预警后，若检测到压缩机的吸气过热度A≥T₁+ΔT，则发出预警停止指令，以控制所述预警装置停止报警，其中，ΔT为预设的温度变化值。