CN105381890B - 离心机机组的负荷调节方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心机机组的负荷调节方法和装置，所述方法包括以下步骤：检测离心机机组的出水温度，并计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值；根据温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并根据第一目标导叶开度判断离心机的导叶是否需要动作；如果判断离心机的导叶需要动作，则根据预设的导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度；根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制以调节离心机机组的负荷。该方法能够对各种离心机机组的负荷进行有效调节，并且调节精度高。

Description

离心机机组的负荷调节方法和装置

技术领域

本发明涉及离心机技术领域，特别涉及一种离心机机组的负荷调节方法以及一种离心机机组的负荷调节装置。

背景技术

目前，离心机多采用导叶对负荷进行调节，但导叶的开度(开启百分比)与负荷呈非线性关系，因此为了实现负荷的平稳调节，需对导叶的开度进行修正。

相关技术中，通过检验值或简单的修正曲线对导叶的开度进行修正，以实现对负荷的平稳调节。但由于导叶的参数以及离心机的性能参数并不相同，不同的导叶以及离心机需设置不同的检验值或修正曲线，因此大大降低了离心机机组的开发效率和维修效率。而且，通过检验值或简单的修正曲线对导叶的开度进行修正，其调节精度比较低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种调节精度高且兼容性强的离心机机组的负荷调节方法。

本发明的另一个目的在于提出一种离心机机组的负荷调节装置。

为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种离心机机组的负荷调节方法，包括以下步骤：检测离心机机组的出水温度，并计算所述离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值；根据所述温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并根据所述第一目标导叶开度判断所述离心机的导叶是否需要动作；如果判断所述离心机的导叶需要动作，则根据预设的导叶开度修正模型对所述离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度；根据所述第二目标导叶开度对所述离心机的导叶进行开度控制以调节所述离心机机组的负荷。

根据本发明实施例的离心机机组的负荷调节方法，实时检测离心机机组的出水温度，并计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值，以及根据温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并在离心机的导叶需要动作时，根据预设的导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度，并根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制以调节离心机机组的负荷。从而实现对导叶开度的精准控制，进而提高离心机机组的负荷调节精度，有效避免了因调节不精确而导致的能量浪费或者制冷量不足导致的用户舒适度降低。而且，采用导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正，兼容性比较强，可适用于多种离心机机组。

根据本发明的一个实施例，所述预设的导叶开度修正模型根据以下公式进行表达：

B＝a*sd1(t)^2+b*sd1(t)+c，

其中，B为所述第二目标导叶开度，a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项，sd1(t)为所述第一目标导叶开度。

根据本发明的一个实施例，当所述离心机机组以制冷模式运行时，所述出水温度为所述离心机机组的冷冻水出水温度；当所述离心机机组以制热模式运行时，所述出水温度为所述离心机机组的冷却水出水温度。

在本发明的一些实施例中，根据所述温度差值采用PID算法、模糊算法或查表法获取所述第一目标导叶开度。

根据本发明的一个实施例，当判断所述离心机的导叶无需动作时，控制所述离心机的导叶保持当前开度不变。

为实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种离心机机组的负荷调节装置，包括：温度检测单元，用于检测离心机机组的出水温度；温差计算单元，用于计算所述离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值；控制单元，用于根据所述温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并根据所述第一目标导叶开度判断所述离心机的导叶是否需要动作，并在判断所述离心机的导叶需要动作时根据预设的导叶开度修正模型对所述离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度，以及根据所述第二目标导叶开度对所述离心机的导叶进行开度控制以调节所述离心机机组的负荷。

根据本发明实施例的离心机机组的负荷调节装置，通过实时检测离心机机组的出水温度，并计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值，以及根据温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并在离心机的导叶需要动作时，根据预设的导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度，并根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制以调节离心机机组的负荷。从而实现对导叶开度的精准控制，进而提高离心机机组的负荷调节精度，有效避免了因调节不精确而导致的能量浪费或者制冷量不足导致的用户舒适度降低。而且，采用导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正，兼容性比较强，可适用于多种离心机机组。

根据本发明的一个实施例，所述预设的导叶开度修正模型根据以下公式进行表达：

B＝a*sd1(t)^2+b*sd1(t)+c，

其中，B为所述第二目标导叶开度，a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项，sd1(t)为所述第一目标导叶开度。

根据本发明的一个实施例，当所述离心机机组以制冷模式运行时，所述出水温度为所述离心机机组的冷冻水出水温度；当所述离心机机组以制热模式运行时，所述出水温度为所述离心机机组的冷却水出水温度。

在本发明的一些实施例中，所述控制单元根据所述温度差值采用PID算法、模糊算法或查表法获取所述第一目标导叶开度。

根据本发明的一个实施例，当判断所述离心机的导叶无需动作时，所述控制单元控制所述离心机的导叶保持当前开度不变。

附图说明

图1是根据本发明实施例的离心机机组的负荷调节方法的流程图。

图2是根据本发明一个实施例的导叶开度与容量百分比/容量调节速率的关系曲线。

图3是根据本发明一个实施例的离心机机组的负荷调节方法的流程图。

图4是根据本发明实施例的离心机机组的负荷调节装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的离心机机组的负荷调节方法以及离心机机组的负荷调节装置。

图1是根据本发明实施例的离心机机组的负荷调节方法的流程图。如图1所示，该离心机机组的负荷调节方法包括以下步骤：

S1，检测离心机机组的出水温度，并计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值。

根据本发明的一个实施例，当离心机机组以制冷模式运行时，出水温度为离心机机组的冷冻水出水温度；当离心机机组以制热模式运行时，出水温度为离心机机组的冷却水出水温度。

S2，根据温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并根据第一目标导叶开度判断离心机的导叶是否需要动作。

在本发明的一些实施例中，根据温度差值采用PID算法、模糊算法或查表法获取第一目标导叶开度。也就是说，可以通过PID算法、模糊算法、分段式PID算法以及查表法等对温度差值进行计算以得到第一目标导叶开度。

具体地，在对离心机机组的负荷进行调节的过程中，实时检测离心机机组的出水温度，并计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值，然后将温度差值带入PID算法中以计算第一目标导叶开度，并判断第一目标导叶开度与导叶的当前开度是否相同。如果第一目标导叶开度与导叶的当前开度相同，则判断离心机的导叶无需动作。在本发明的一个实施例中，当判断离心机的导叶无需动作时，控制离心机的导叶保持当前开度不变。如果第一目标导叶开度与导叶的当前开度不同，则判断离心机的导叶需要动作。

S3，如果判断离心机的导叶需要动作，则根据预设的导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度。

根据本发明的一个实施例，预设的导叶开度修正模型可以通过下述公式(1)进行表达：

B＝a*sd1(t)^2+b*sd1(t)+c (1)

其中，B为第二目标导叶开度，a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项，sd1(t)为第一目标导叶开度。

具体地，如图2所示，曲线1为导叶开度与容量百分比(负荷百分比)的关系曲线，从曲线1可以看出，导叶开度与离心机的负荷呈非线性关系，因此，为实现负荷的平稳调节，需对导叶开度进行修正。曲线2为导叶开度与容量调节速率(负荷调节速率)的关系曲线，从曲线2可以看出，导叶开度越小，离心机的负荷变化越大；导叶开度越大，离心机的负荷变化越小，因此，需对导叶的当前开度进行实时修正，以实现负荷的精准调节。

为实现负荷的精准调节，发明人通过大量实验，并通过对多种导叶参数、离心机的性能参数以及实验结果进行归纳总结，得到上述公式(1)所示的导叶开度修正模型，并通过上述导叶开度修正模型对导叶的当前开度进行实时修正以实现负荷的精准调节。由于上述的导叶开度修正模型兼容多种导叶参数以及离心机的性能参数，通过设置不同的参数项可以适用于多种导叶以及离心机，因此兼容性比较强，提高了离心机机组的开发效率以及维修效率，大大降低了开发测试费用以及维护费用。

S4，根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制以调节离心机机组的负荷。

具体地，在对离心机机组的负荷进行调节的过程中，实时检测离心机机组的出水温度，并计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值，然后对温度差值进行PID计算以得到第一目标导叶开度(步骤S101-步骤S104)。然后判断离心机的导叶是否需要动作，如果离心机的导叶无需动作，则控制离心机的导叶保持当前开度不变(步骤S105-步骤S106)；如果离心机的导叶需要动作(不包括负荷限制、压力限制等需要对离心机机组进行限制的工况)，则通过导叶开度修正模型对第一目标导叶开度进行修正以得到第二目标导叶开度，并根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制(步骤S107-步骤S109)。从而实现对导叶开度的精准控制，提高了离心机机组的负荷调节精度，有效避免了因调节不精确而导致的能量浪费或者制冷量不足导致的用户舒适度降低。

根据本发明实施例的离心机机组的负荷调节方法，实时检测离心机机组的出水温度，并计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值，以及根据温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并在离心机的导叶需要动作时，根据预设的导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度，并根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制以调节离心机机组的负荷。从而实现对导叶开度的精准控制，进而提高离心机机组的负荷调节精度，有效避免了因调节不精确而导致的能量浪费或者制冷量不足导致的用户舒适度降低。而且，采用导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正，兼容性比较强，可适用于多种离心机机组，提高了离心机机组的开发效率以及维修效率，大大降低了开发测试费用以及维护费用。

图4是根据本发明实施例的离心机机组的负荷调节装置的方框示意图。如图4所示，该离心机机组的负荷调节装置包括：温度检测单元10、温差计算单元20和控制单元30。

其中，温度检测单元10用于检测离心机机组的出水温度。温差计算单元20用于计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值。控制单元30用于根据温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并根据第一目标导叶开度判断离心机的导叶是否需要动作，并在判断离心机的导叶需要动作时根据预设的导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度，以及根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制以调节离心机机组的负荷。

根据本发明的一个实施例，当离心机机组以制冷模式运行时，出水温度为离心机机组的冷冻水出水温度；当离心机机组以制热模式运行时，出水温度为离心机机组的冷却水出水温度。

在本发明的一些实施例中，控制单元30根据温度差值采用PID算法、模糊算法或查表法获取第一目标导叶开度。也就是说，控制单元30可以通过PID算法、模糊算法、分段式PID算法以及查表法等对温度差值进行计算以得到第一目标导叶开度。

具体地，在对离心机机组的负荷进行调节的过程中，温度检测单元10实时检测离心机机组的出水温度。温差计算单元20计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值。控制单元30将温度差值带入PID算法中以计算第一目标导叶开度，并判断第一目标导叶开度与导叶的当前开度是否相同。如果第一目标导叶开度与导叶的当前开度相同，则控制单元30判断离心机的导叶无需动作。在本发明的一个实施例中，当判断离心机的导叶无需动作时，控制单元30控制离心机的导叶保持当前开度不变。如果第一目标导叶开度与导叶的当前开度不同，则控制单元30判断离心机的导叶需要动作，并根据预设的导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度，以及根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制。从而实现对导叶开度的精准控制，提高了离心机机组的负荷调节精度，有效避免了因调节不精确而导致的能量浪费或者制冷量不足导致用户的舒适度降低。

在本发明的一个实施例中，预设的导叶开度修正模型如上述公式(1)所示。由于导叶开度修正模型兼容多种导叶参数以及离心机的性能参数，通过设置不同的参数项可以适用于多种导叶以及离心机，因此兼容性比较强，提高了离心机机组的开发效率以及维修效率，大大降低了开发测试费用以及维护费用。

根据本发明实施例的离心机机组的负荷调节装置，通过实时检测离心机机组的出水温度，并计算离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值，以及根据温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并在离心机的导叶需要动作时，根据预设的导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度，并根据第二目标导叶开度对离心机的导叶进行开度控制以调节离心机机组的负荷。从而实现对导叶开度的精准控制，进而提高了离心机机组的负荷调节精度，有效避免了因调节不精确而导致的能量浪费或者制冷量不足导致用户的舒适度降低。而且，采用导叶开度修正模型对离心机的第一目标导叶开度进行修正，兼容性比较强，可适用于多种离心机机组，提高了离心机机组的开发效率以及维修效率，大大降低了开发测试费用以及维护费用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种离心机机组的负荷调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测离心机机组的出水温度，并计算所述离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值；

根据所述温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并根据所述第一目标导叶开度判断所述离心机的导叶是否需要动作；

如果判断所述离心机的导叶需要动作，则根据预设的导叶开度修正模型对所述离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度；

根据所述第二目标导叶开度对所述离心机的导叶进行开度控制以调节所述离心机机组的负荷，其中，所述预设的导叶开度修正模型根据以下公式进行表达：

B＝a*sd1(t)^2+b*sd1(t)+c，

其中，B为所述第二目标导叶开度，a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项，sd1(t)为所述第一目标导叶开度。

2.如权利要求1所述的离心机机组的负荷调节方法，其特征在于，其中，

当所述离心机机组以制冷模式运行时，所述出水温度为所述离心机机组的冷冻水出水温度；

当所述离心机机组以制热模式运行时，所述出水温度为所述离心机机组的冷却水出水温度。

3.如权利要求1-2中任一项所述的离心机机组的负荷调节方法，其特征在于，根据所述温度差值采用PID算法、模糊算法或查表法获取所述第一目标导叶开度。

4.如权利要求3所述的离心机机组的负荷调节方法，其特征在于，当判断所述离心机的导叶无需动作时，控制所述离心机的导叶保持当前开度不变。

5.一种离心机机组的负荷调节装置，其特征在于，包括：

温度检测单元，用于检测离心机机组的出水温度；

温差计算单元，用于计算所述离心机机组的出水温度与出水目标温度之间的温度差值；

控制单元，用于根据所述温度差值获取离心机的第一目标导叶开度，并根据所述第一目标导叶开度判断所述离心机的导叶是否需要动作，并在判断所述离心机的导叶需要动作时根据预设的导叶开度修正模型对所述离心机的第一目标导叶开度进行修正以获取第二目标导叶开度，以及根据所述第二目标导叶开度对所述离心机的导叶进行开度控制以调节所述离心机机组的负荷，其中，所述预设的导叶开度修正模型根据以下公式进行表达：

B＝a*sd1(t)^2+b*sd1(t)+c，

其中，B为所述第二目标导叶开度，a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项，sd1(t)为所述第一目标导叶开度。

6.如权利要求5所述的离心机机组的负荷调节装置，其特征在于，其中，

当所述离心机机组以制冷模式运行时，所述出水温度为所述离心机机组的冷冻水出水温度；

当所述离心机机组以制热模式运行时，所述出水温度为所述离心机机组的冷却水出水温度。

7.如权利要求5-6中任一项所述的离心机机组的负荷调节装置，其特征在于，所述控制单元根据所述温度差值采用PID算法、模糊算法或查表法获取所述第一目标导叶开度。

8.如权利要求7所述的离心机机组的负荷调节装置，其特征在于，当判断所述离心机的导叶无需动作时，所述控制单元控制所述离心机的导叶保持当前开度不变。