CN105674650A - 翅片式蒸发器及其分液控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种翅片式蒸发器及其分液控制方法和装置，其中，该翅片式蒸发器包括：多个分液支路，在所述每个分液支路上设置有制冷剂流量调节阀和温度传感器；在所述翅片式蒸发器与压缩机的连接管路上设置一温度传感器。本发明解决了现有的翅片式蒸发换热器分液不均的技术问题，避免了因为分液不均带来的换热器换热性能的损失，且在额定负荷或者低负荷时也可以避免压缩机吸气带液。

Description

翅片式蒸发器及其分液控制方法和装置

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，具体而言，涉及一种翅片式蒸发器及其分液控制方法和装置。

背景技术

涡旋压缩机属于容积式压缩机，是通过压缩气体的容积来提高被压缩气体的压力。如果涡旋压缩机吸入的气体带液，那么由于液体的不可压缩性，长久运行容易损坏压缩机，同时影响压缩机本身的回油。

蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。常见的翅片式蒸发器是通过分液头进行分液，然而由于分路会受到管道阻力和布置方式的影响，容易导致分液不均而降低换热器的性能，从而使得压缩机吸气带液，在低负荷工况时，吸气带液的情况更为严重。

如何解决翅片式换热器分液不均的技术问题，目前提出特别有效的技术方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种翅片式蒸发器，以解决现有技术中翅片式蒸发换热器分液不均的技术问题，该翅片式蒸发器包括：

多个分液支路，在所述每个分液支路上设置有制冷剂流量调节阀和温度传感器；在所述翅片式蒸发器与压缩机的连接管路上设置一温度传感器。

在一个实施方式中，所述每个分液支路上的温度传感器设置在分液支路的出口处。

本发明实施例还提供了一种翅片式蒸发器的分液控制方法，以解决现有技术中翅片式蒸发换热器分液不均的技术问题，该方法包括：

获取翅片式蒸发器中各个分液支路的出口温度；获取压缩机的吸气温度；根据所述各个分液支路的出口温度和所述压缩机的吸气温度，对所述各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

在一个实施方式中，根据所述各个分液支路的出口温度和所述压缩机的吸气温度，对所述各个分液支路的制冷剂流量进行控制，包括：根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，对各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

在一个实施方式中，对各个分液支路的制冷剂流量进行控制，包括：对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度进行控制。

在一个实施方式中，对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度进行控制，包括：确定所述压缩机的吸气温度与预设压缩机吸气温度门限值之间的大小关系；根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，和确定的大小关系，确定对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度的调整比例；根据确定的各个分液支路的调整比例，调整各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度。

本发明实施例还提供了一种翅片式蒸发器的分液控制装置，以解决现有技术中翅片式蒸发换热器分液不均的技术问题，该装置包括：

第一获取模块，用于获取翅片式蒸发器中各个分液支路的出口温度；第二获取模块，用于获取压缩机的吸气温度；控制模块，用于根据所述各个分液支路的出口温度和所述压缩机的吸气温度，对所述各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

在一个实施方式中，所述控制模块具体用于根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，对各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

在一个实施方式中，所述控制模块具体用于对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度进行控制。

在一个实施方式中，所述控制模块包括：大小确定单元，用于确定所述压缩机的吸气温度与预设压缩机吸气温度门限值之间的大小关系；比例确定单元，用于根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，和确定的大小关系，确定对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度的调整比例；调整单元，用于根据确定的各个分液支路的调整比例，调整各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度。

在上述实施例中，通过在翅片式蒸发器的各个分液支路上设置制冷剂流量调节阀和温度传感器，从而可以检测出压缩机的吸气温度和蒸发器分路出口的温度，以便基于检测到的压缩机的吸气温度和蒸发器分路出口的温度对各个分液支路的制冷剂流量进行调节和控制，从而解决了现有的翅片式蒸发换热器分液不均的技术问题，避免了因为分液不均带来的换热器换热性能的损失，且在额定负荷或者低负荷时也可以避免压缩机吸气带液。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的翅片式蒸发器的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的翅片式蒸发器的分液控制方法的方法流程图；

图3是根据本发明实施例的翅片式蒸发器的分液控制逻辑示意图；

图4是根据本发明实施例的翅片式蒸发器的分液控制装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供了一种翅片式蒸发器，如图1所示，该翅片式蒸发器2包括：多个分液支路，在每个分液支路上设置有制冷剂流量调节阀和温度传感器；在翅片式蒸发器2与压缩机1的连接管路上设置一温度传感器7。

进一步的，整个系统还可以如图1所示，包括风机3、节流装置4、过滤器5和冷凝器6。

值得注意的是，流量控制阀不是必须在每个支路上都分别单独设置一个，可以是几个支路共用一个，只要能保证对每个支路都可以进行流量控制即可，具体的流量控制阀的总数量，本申请对此不作限定。

因为在翅片式蒸发器的各个分液支路上设置了制冷剂流量调节阀和温度传感器，因此可以实时检测压缩机的吸气温度和蒸发器分路出口的温度，从而可以基于实时检测到的压缩机的吸气温度和蒸发器分路出口的温度对各个分液支路的制冷剂流量进行调节和控制。为了避免多次测量多次比较，造成不必要的系统浪费，可以间隔预定时间检测一次。以保证在合理保证各个分液支路的制冷剂流量的情况下，尽可能减少系统损耗。

为了使得每个分液支路上的温度传感器可以检测到较为准确的分类出口的温度，可以将温度传感器设置在分液支路的出口处。

在本例中，还提供了一种翅片式蒸发器的分液控制方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：获取翅片式蒸发器中各个分液支路的出口温度；

可以通过各个分液支路上的温度传感器检测各个分液支路的出口温度。

步骤202：获取压缩机的吸气温度；

步骤203：根据所述各个分液支路的出口温度和所述压缩机的吸气温度，对所述各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

具体的，可以定时比较压缩机的吸气温度和预设的吸气温度门限值之间的关系，并按照预设的调节策略的控制逻辑对每个支路的制冷剂流量进行控制。具体的，在确定控制逻辑后，可以根据压缩机的吸气温度与各个分液支路的出口温度之间的差值，对各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

为了实现每个分液支路的流量控制，可以在每个支路上设置制冷剂流量调节阀，通过对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度进行控制，以实现对每个分液支路的制冷剂流量的控制。

例如，可以确定压缩机的吸气温度与预设压缩机吸气温度门限值之间的大小关系；根据压缩机的吸气温度与各个分液支路的出口温度之间的差值，和确定的大小关系，确定对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度的调整比例；根据确定的各个分液支路的调整比例，调整各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度。即，产生的控制信号控制的是制冷剂流量调节阀的开度的调整比例，从而实现对调节阀的控制，以便控制制冷剂的流量。

下面结合一具体实施例对上述方法进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。

考虑到现有的翅片式换热器存在无分液方案，容易造成蒸发器分液不均，换热性能下降，吸气带液影响压缩机及制冷系统的运行可靠性的问题，为了解决翅片式蒸发换热器分液不均的问题，避免分液不均带来的换热器换热性能的损失，以保证在额定负荷或者低负荷时都可以避免压缩机吸气带液。

在本例中，通过在翅片式蒸发器内，内置制冷剂流量调节阀、温度传感器，通过分路出口温度与压缩机吸气温度的温差控制每个分路的制冷剂流量，从而使翅片式蒸发换热器分液均匀，相对无调节的传统翅片式蒸发器，避免了15％～20％换热能力的损失，并有效地将压缩机吸气温度控制在合理的区间，避免压缩机吸气带液的问题。

具体思路如下：在现有的翅片式蒸发器的每个分路设置制冷剂流量调节阀，每个分路出口设置温度传感器，并在翅片式蒸发器和压缩机的连接管路设置一个温度传感器。然后，通过设置一个可靠的吸气区间，例如：[X1，X2](即，对应上述的预设压缩机吸气温度门限值)，当然该预设压缩机吸气温度门限值可以是一个区间，也可以是一个固定值，可以根据实际需要设定，本申请对此不作点选。进一步，设置合理的监测时间，定时比较吸气温度T和吸气区间的关系，并按预设的调节流量调节阀的控制逻辑对翅片式蒸发器的每个分路的流量进行调节，实现分路制冷剂流量的最优调节。

举例而言，如上图1所示，S1、S2、S3、S4…Sn为蒸发器各分路出口温度，单位为℃。

如图3所示，流量调节阀初始开度设置为n％，具体数值可根据实际需要设定，例如，可以设定为50％。预设压缩机吸气可靠区间为[X1，X2]，具体数值也可以根据实际需要设定，例如可以设定为[12℃，15℃]。设定翅片式蒸发器和压缩机的连接管路上的温度传感器检测到压缩机的吸气温度为T(即，蒸发器出口的总温度)。

每间隔检测时间(例如：3min)比较一次T与吸气可靠区间[12℃，15℃]之间的关系，然后可以按照以下控制逻辑控制流量调节阀的开度：

1)当T>15℃时，对蒸发器每个分路进行检测，并按如下方式进行调节：

当T-Sn<0时，流量调节阀开度保持不变，例如保持初始设定的50％不变；

当0≤T-Sn≤2时，流量调节阀保持50％开度不变；

当T-Sn>2时，按每分钟关小5％开度调节制冷剂流量调节阀，直至0≤T-Sn≤2；

2)当12<T<15时，对蒸发器每个分路进行检测，并按如下方式进行调节：

当T-S<0时，流量调节阀保持50％开度不变；

当0≤T-Sn≤2时，流量调节阀保持50％开度；

当T-Sn>2时，按每分钟关小10％开度，以调节制冷剂流量调节阀，直至0≤T-Sn≤2；

3)当T<12时，对蒸发器每个分路进行检测，并按如下方式进行调节：

当T-Sn<0时，按每分钟开大10％的开度调节制冷剂流量调节阀，直至0≤T-Sn≤2；

当0≤T-Sn≤2时，流量调节阀保持50％开度不变；

当T-Sn>2时，按每分钟关小20％的开度调节制冷剂流量调节阀，直至T-Sn≤2。

然而，值得注意的是，该例中的具体数值仅是为了更好的说明本发明，并不构成对本发明的不当限定，具体的数值可以按照实际需求和实际需要选取，本申请不作限定。当预设压缩机吸气可靠区间为一个固定值时，也可以参见上述控制逻辑进行控制，在此不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种翅片式蒸发器的分液控制装置，如下面的实施例所述。由于翅片式蒸发器的分液控制装置解决问题的原理与翅片式蒸发器的分液控制方法相似，因此翅片式蒸发器的分液控制装置的实施可以参见翅片式蒸发器的分液控制方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图4是本发明实施例的翅片式蒸发器的分液控制装置的一种结构框图，如图4所示，包括：第一获取模块401、第二获取模块402和控制模块403，下面对该结构进行说明。

第一获取模块401，用于获取翅片式蒸发器中各个分液支路的出口温度；

第二获取模块402，用于获取压缩机的吸气温度；

控制模块403，用于根据所述各个分液支路的出口温度和所述压缩机的吸气温度，对所述各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

在一个实施方式中，控制模块403具体可以用于根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，对各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

在一个实施方式中，控制模块403具体可以用于对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度进行控制。

在一个实施方式中，控制模块403可以包括：大小确定单元，用于确定所述压缩机的吸气温度与预设压缩机吸气温度门限值之间的大小关系；比例确定单元，用于根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，和确定的大小关系，确定对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度的调整比例；调整单元，用于根据确定的各个分液支路的调整比例，调整各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：通过在翅片式蒸发器的各个分液支路上设置制冷剂流量调节阀和温度传感器，从而可以检测出压缩机的吸气温度和蒸发器分路出口的温度，以便基于检测到的压缩机的吸气温度和蒸发器分路出口的温度对各个分液支路的制冷剂流量进行调节和控制，从而解决了现有的翅片式蒸发换热器分液不均的技术问题，避免了因为分液不均带来的换热器换热性能的损失，且在额定负荷或者低负荷时也可以避免压缩机吸气带液。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种翅片式蒸发器，其特征在于，包括：

多个分液支路，在所述每个分液支路上设置有制冷剂流量调节阀和温度传感器；

在所述翅片式蒸发器与压缩机的连接管路上设置一温度传感器。

2.根据权利要求1所述的翅片式蒸发器，其特征在于，所述每个分液支路上的温度传感器设置在分液支路的出口处。

3.一种翅片式蒸发器的分液控制方法，其特征在于，包括：

获取翅片式蒸发器中各个分液支路的出口温度；

获取压缩机的吸气温度；

根据所述各个分液支路的出口温度和所述压缩机的吸气温度，对所述各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述各个分液支路的出口温度和所述压缩机的吸气温度，对所述各个分液支路的制冷剂流量进行控制，包括：

根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，对各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对各个分液支路的制冷剂流量进行控制，包括：

对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度进行控制。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度进行控制，包括：

确定所述压缩机的吸气温度与预设压缩机吸气温度门限值之间的大小关系；

根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，和确定的大小关系，确定对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度的调整比例；

根据确定的各个分液支路的调整比例，调整各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度。

7.一种翅片式蒸发器的分液控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取翅片式蒸发器中各个分液支路的出口温度；

第二获取模块，用于获取压缩机的吸气温度；

控制模块，用于根据所述各个分液支路的出口温度和所述压缩机的吸气温度，对所述各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块具体用于根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，对各个分液支路的制冷剂流量进行控制。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块具体用于对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度进行控制。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

大小确定单元，用于确定所述压缩机的吸气温度与预设压缩机吸气温度门限值之间的大小关系；

比例确定单元，用于根据所述压缩机的吸气温度与所述各个分液支路的出口温度之间的差值，和确定的大小关系，确定对各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度的调整比例；

调整单元，用于根据确定的各个分液支路的调整比例，调整各个分液支路的制冷剂流量调节阀的开度。