CN106489057B - 用于调整低温制冷设备的方法及相应设备 - Google Patents

用于调整低温制冷设备的方法及相应设备 Download PDF

Info

Publication number
CN106489057B
CN106489057B CN201580037989.6A CN201580037989A CN106489057B CN 106489057 B CN106489057 B CN 106489057B CN 201580037989 A CN201580037989 A CN 201580037989A CN 106489057 B CN106489057 B CN 106489057B
Authority
CN
China
Prior art keywords
refrigerator
liquefier
working gas
operating parameter
stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580037989.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106489057A (zh
Inventor
皮埃尔·巴嘉奥克斯
让-马克·本哈特
辛迪·德斯奇尔德
大卫·格里约
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
George Lode Methodology Research And Development Liquefied Air Co Ltd
Original Assignee
George Lode Methodology Research And Development Liquefied Air Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by George Lode Methodology Research And Development Liquefied Air Co Ltd filed Critical George Lode Methodology Research And Development Liquefied Air Co Ltd
Publication of CN106489057A publication Critical patent/CN106489057A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106489057B publication Critical patent/CN106489057B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/0062—Light or noble gases, mixtures thereof
    • F25J1/0065—Helium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0269—Arrangement of liquefaction units or equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple "trains" concept
    • F25J1/0271—Inter-connecting multiple cold equipments within or downstream of the cold box
    • F25J1/0272—Multiple identical heat exchangers in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0276—Laboratory or other miniature devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2501—Bypass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2515—Flow valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/193—Pressures of the compressor
    • F25B2700/1931—Discharge pressures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0269—Arrangement of liquefaction units or equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple "trains" concept
    • F25J1/027—Inter-connecting multiple hot equipments upstream of the cold box
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/912—Liquefaction cycle of a low-boiling (feed) gas in a cryocooler, i.e. in a closed-loop refrigerator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于调整低温制冷设备(100)的方法，该设备包括多个并联安排以便冷却单一应用(1)的制冷器/液化器(L/R)，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器(L/R)的至少一个运行参数的动态平均值的步骤，该设备根据相对于所述动态平均值该参数的瞬时值之间的差值实时控制用于控制至少一个制冷器/液化器(L/R)的工作气体流的至少一个阀(4，5，6，7，8，9，10，11)，以便使这些不同的制冷器/液化器(L/R)的所述运行参数的所述瞬时值朝向所述动态平均值收敛。

Description

用于调整低温制冷设备的方法及相应设备
技术领域
本发明涉及一种用于调整低温制冷设备的方法并且涉及相应的设备。
本发明更具体地涉及一种用于调整低温制冷设备的方法，该设备包括若干并联安排以便冷却同一种应用的制冷器/液化器，每个制冷器/液化器包括用于工作气体的工作回路，该工作回路配备有至少一个用于控制工作气体流的阀，这些并联的制冷器/液化器使用相同种类的工作气体，例如纯气态氦，每个制冷器/液化器包括工作气体压缩站、冷箱，该冷箱旨在将离开该压缩站的工作气体流冷却到至少接近其液化温度的低温温度，将由这些制冷器/液化器的每一个对应冷箱冷却的所述工作气体流混合并且然后置于与该应用热交换的关系以便给予其制冷量，然后将已经与该应用交换热的冷工作气体分成若干返回流，将这些返回流分别分配通过这些对应的压缩站。
背景技术
本发明涉及所谓的“大型”制冷设备，这些制冷设备采用若干并联的制冷器/液化器以便冷却同一用户应用。
“制冷器/液化器”表示一种装置，该装置使工作气体(例如氦气)经受功的热力学循环(压缩/膨胀)，该热力学循环使该工作流体达到低温温度(例如，在氦气的情况下几度K)，并且在适当时液化这种工作气体。
此类设备的一个非限制性实例描述于申请号FR 2980564A1中。
据说这些制冷循环(其产生冷量)在每个制冷器的位置处“闭合”。这意味着进入制冷器/液化器的冷箱的工作气体流大部分从这个相同的冷箱中重现。相比之下，据说该工作气体流在有待被冷却的应用的位置处“打开”，这意味着来自这些不同的制冷器/液化器的气体在其中混合。由这些制冷器/液化器供应的工作气体流因此被合并用于冷却该应用、然后通过分配系统分别地返回到每个制冷器。
此类设备的制冷器的调整总体上涉及手动地定位该工作回路(来自并且到有待冷却的应用)的控制阀。
当该设备包括非常多的接口时并且当需要被冷却的热负荷随时间的推移改变时，合适的调整变得更困难。这是因为这些阀的静态调整可能是不适合的，如果该系统的流速和/或压力改变。
该应用的波动的热负荷确实产生通过这些压缩机的流速的波动。
如果这不进行校正，某些制冷器/液化器将比其他的制冷器/液化器收复更多的工作气体和冷量。因此，某些制冷器/液化器可能偏离其正常运行点。这些制冷器/液化器的某些部件可能因此在其极限下使用(压缩机、涡轮机等)，而其他制冷器/液化器将未被充分使用。该设备的总的冷功率和其效率将因此降低。
对每个制冷器/液化器提供用于控制和调整独立的流的系统可能导致总体不稳定的系统，其中这些负荷和流速将在这些制冷器/液化器之间不一致地分布。此外，氦气的特定特征(作为温度的函数极大地改变的密度)导致其中这些制冷器之间的不平衡被放大的现象。
在这些制冷器之间的氦气流速的分布总体上经由常见的氦气进料压力以及返回到压力源(压缩机)的回路的阻力(压降)进行。
当一个制冷器/液化器接收相对而言更多的来自该应用的冷气体时，返回回路的平均温度下降并且该回路的压降因此降低。确切地，该气体的密度可能比该气体通过该回路的速度更迅速地改变。这种回路中压降的下降导致接受到关注的回路中的冷气体的流速的相对增加并且因此导致在该设备内的发散。
发明内容
本发明的目的是减轻现有技术的在此以上提及的缺点的全部或一些。
为此，根据本发明、在其他方面根据以上前序部分中其给出的同属定义的方法基本上特征在于该方法包括以下步骤：对于每个制冷器/液化器，同时测量来自以下项的至少同一个运行参数的瞬时值：返回到压缩站的被称为工作气体的“返回”流的流速，已经离开该压缩站、循环通过冷箱的被称为工作气体的“向外”流的流速，一方面该工作气体的向外流与另一方面该工作气体的返回流之间的工作气体的温度差异，两个流都位于该冷箱中在同一个温度范围内，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器的该至少一个运行参数的动态平均值的步骤，该设备作为在相对于所述动态平均值该参数的瞬时值之间的差异的函数进行至少一个制冷器/液化器的该至少一个工作气体流量控制阀的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
此具体特征允许动态地调整该设备以便自动地对制冷器参数(温度，压力，流速，水平等)的变化做出反应。
此调整使得有可能尽可能接近地到达预定的最佳运行(预先计算的)，其中这些不同的制冷器/液化器相同地运行(回路中的工作气体的相同流速/压力/温度)。
为了满足此要求，该方法比较了指示制冷器的运行的动态参数之一并且将其与这同一个参数跨越所有其他制冷器的平均值进行比较。该方法的控制作用利用该参数的值的这种差异以便修改在每个制冷器上存在的对该参数具有影响的调节器的设定值。这然后还修改这些参数的平均值并且因此该设定值也是更新的。这是一种控制系统，该控制系统可以被看作是与“动态”的设定值“级联”，这引起每个参数跨越不同的制冷器朝向此参数的平均值收敛。
此外，本发明的实施例可以包括以下特征中的一项或若干项：
-这些制冷器/液化器是相同的，该设备作为相对于所述动态平均值该参数的瞬时值之间的差异的函数进行该至少一个制冷器/液化器的该至少一个工作气体流量控制阀的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向确定的相同值收敛，
-这些制冷器/液化器是相同的，该设备作为相对于所述动态平均值该参数的瞬时值之间的差异的函数进行至少一个制冷器/液化器的该至少一个工作气体流量控制阀的实时控制，以便立刻引起朝向压缩站返回的工作气体的返回流的流速的所述瞬时值朝向确定的相同流量值收敛，以便引起在冷箱中的工作气体的向外流与朝向压缩站返回的工作气体的返回流之间的工作气体的温度差异朝向确定的相同温度差值收敛并且以便引起在每个冷箱的出口处的冷却的工作气体流的流速朝向确定的相同流速值收敛，
-每个制冷器/液化器的压缩站包括串联安排在工作回路上并且分别命名为“低压压缩器”和“中压压缩器”的两个压缩器，用于选择性地绕过该低压压缩器、包括至少一个可变开口的受控的旁通阀的旁通回路，该方法包括对于每个制冷器/液化器，同时测量以下运行参数，该运行参数由朝向压缩站返回的工作气体的返回流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器的该运行参数的动态平均值的步骤，该设备作为在关注的制冷器/液化器的该运行参数的瞬时值之间的差异的函数进行每个旁通阀的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛，
-该方法包括对于每个制冷器/液化器，同时测量在冷箱中在相同温度水平下的一方面该返回流与另一方面该向外流之间的工作气体的温度差，每个旁通阀的控制作为在对于关注的制冷器/液化器的所述温度差与对于所有制冷器/液化器计算的所述温度差的平均值之间的偏差的函数进行校正，当对于关注的制冷器/液化器的温度差相对于所述温度差的平均值就绝对值而言增加时，减小每个旁通阀的打开/关闭，
-在压缩站的出口，每个制冷器/液化器包括可变开口的受控的出口阀，该方法包括对于每个制冷器/液化器，同时测量以下运行参数，该运行参数由工作气体的出口流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器的该运行参数的动态平均值的步骤，该设备作为关注的制冷器/液化器的该运行参数的瞬时值之间的差异的函数进行每个出口阀的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛，
-每个出口阀根据在所述阀的出口处测量的压力设定值进行控制，该设备进行每个出口阀的打开/关闭的实时控制以便当在关注的制冷器/液化器的压缩站的出口处的气体流的流速的瞬时值大于所述动态平均值时，降低该压力设定值，反之亦然，
-该工作回路包括，在每个制冷器/液化器的冷箱中，主管道和次级管道，该主管道包括浸入液化工作气体的低温贮槽中的工作气体冷却交换器，该次级管道形成在该低温贮槽上游的该主管道的旁路并且通入到该低温贮槽中以便能够将由冷箱产生的液化工作气体递送到该贮槽中，该主管道包括可变开口的受控的下游阀，该下游阀位于该冷却交换器的下游，该方法包括对于每个制冷器/液化器，同时测量以下运行参数，该运行参数由在所述主管道内在该冷却交换器下游的工作气体的出口流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器的此运行参数的动态平均值的步骤，该设备作为在关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值之间的差异的函数进行每个下游阀的打开/关闭的实时控制，以便使这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛，
-该次级管道配备有可变开口的分配阀，如果在该冷箱中的液化工作气体的产生增加，该分配阀的开口增大，因为每个下游阀的控制作为该分配阀的开口状态的函数进行校正以便当该分配阀的开口增大时，减小该下游阀的开口，反之亦然，
-每个制冷器/液化器的冷箱包括用于冷却该工作流体的多个热交换器和用于绕过所述交换器中的至少一些、在该冷箱的出口处供应工作气体的旁通管道，所述旁通管道经由可变开口的对应的受控的旁通阀连接到与这些交换器呈热交换关系的该工作回路的其余部分上，该方法包括对于每个制冷器/液化器，同时测量以下运行参数，该运行参数由在所述旁通管道中的气体流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器的此运行参数的动态平均值的步骤，该设备作为在关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与该动态平均值之间的差异的函数进行这些旁通阀中的至少一个的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛，
-该工作回路包括，在每个制冷器/液化器的冷箱的内部，多个交换器，这些交换器用于加热已经与该应用交换热的冷工作流体，该工作回路包括用于使返回的工作气体的返回流返回到该压缩站的管道，该返回管道包括被再分成分别称为“热”分支和“冷”分支的两个并联分支的一部分，该热分支绕过这些加热交换器中的至少一些，将该冷分支热联接到这些加热交换器上，将已经与该应用交换热的返回到该压缩站的该工作流体当其温度高于确定的阈值时分配通过该热分支，或当其温度低于该确定的阈值时，分配通过该冷分支，每个热分支包括可变开口的受控的调节阀，该方法包括对于每个制冷器/液化器，同时测量以下运行参数，该运行参数由在所述热分支中的气体流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器的此运行参数的动态平均值的步骤，该设备作为在关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与该动态平均值之间的差异的函数进行该热分支的阀的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛，
-每个冷分支包括可变开口的受控的调节阀，该方法包括对于每个制冷器/液化器，同时测量以下运行参数，该运行参数由在所述冷分支中的气体流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器的此运行参数的动态平均值的步骤，该设备作为在关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与该动态平均值之间的差异的函数进行该冷分支的阀的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
本发明还可以涉及包括以上或以下特征的任何组合的任何替代装置或方法。
本发明还可以涉及一种低温制冷设备，该设备包括若干并联安排以便冷却同一种应用的制冷器/液化器，每个制冷器/液化器包括用于工作气体的工作回路，该工作回路配备有至少一个用于控制工作气体流的阀，这些并联的制冷器/液化器使用相同种类的工作气体，例如纯气态氦，每个制冷器/液化器包括工作气体压缩站、冷箱，该冷箱旨在将离开该压缩站的工作气体流冷却到至少接近其液化温度的低温温度，将由这些制冷器/液化器的每一个对应冷箱冷却的所述工作气体流混合并且然后置于与该应用热交换的关系以便给予其制冷量，然后将已经与该应用交换热的冷工作气体分成若干返回流，将这些返回流分别分配通过这些对应的压缩站，该设备包括电子控制逻辑，将该电子控制逻辑连接到同时测量器件上，这些同时测量器件用于对于每个制冷器/液化器，测量来自以下项的至少同一个运行参数的瞬时值：返回到压缩站的被称为工作气体的“返回”流的流速，在已经离开该冷箱后循环通过该冷箱的被称为工作气体的“向外”流的流速，在一方面该冷箱内的工作气体的向外流与另一方面该冷箱中的工作气体的返回流之间的工作气体温度差，该电子逻辑被配置成用于实时计算所有制冷器/液化器的该至少一个运行参数的动态平均值，并且配置成根据与所述动态平均值相比该参数的瞬时值之间的差异进行控制来自至少一个制冷器/液化器的工作气体流的该至少一个控制阀的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
本发明还涉及包括以上或以下特征的任何组合的任何替代装置或方法。
附图说明
通过阅读以下参照附图给出的说明，进一步的特性和优点将变得清楚，在这些附图中：
-图1描绘了说明能够实施本发明的设备的结构和运行的一个实例的示意性局部视图，
-图2描绘了图1的设备的细节的示意性局部视图，该视图说明了该设备的制冷器/液化器的压缩站和冷箱的一部分的结构和运行的实例，
-图3描绘了图1的设备的细节的示意性局部视图，该视图说明了压缩站的出口处的工作回路的一部分的结构和运行的一个实例，
-图4描绘了图1的设备的细节的示意性局部视图，该视图说明了在液化的工作气体储存器的水平处的工作回路的一部分的结构和运行的一个实例，
-图5描绘了图1的设备的细节的示意性局部视图，该视图说明了绕过冷箱的冷却交换器的旁通管道处的工作回路的一部分的结构和运行的一个实例，
-图6描绘了图1的设备的细节的局部示意性视图，该视图说明了在将工作气体返回到压缩站的返回管道处的工作回路的一部分的结构和运行的一个实例。
具体实施方式
图1示意性地说明了低温制冷设备，该设备包括并联安排的三个制冷器/液化器(L/R)以便冷却同一个应用1。照惯例，每个制冷器/液化器L/R包括用于工作气体的工作回路，该工作回路配备有至少一个工作气体流量控制阀。
每个制冷器/液化器包括其自己的用于压缩该工作气体的站2以及其自己的冷箱3，该冷箱旨在将离开压缩站2的工作气体流30冷却到至少接近其液化温度的低温温度。
将由这些制冷器/液化器L，R的每一个对应冷箱3冷却的工作气体流30混合并且然后置于与应用1热交换的关系以便给予其制冷量。已经与该应用1交换热的冷工作气体然后分成若干对应地跨越压缩站2分布的返回流31。
这些并联的制冷器/液化器L/R使用相同性质的工作气体，例如纯气态氦。
设备100优选地包括电子控制逻50，该电子控制逻辑包括例如微处理器(计算机和/或控制器)。电子逻辑50连接到测量构件上，这些测量构件用于同时测量，对于每个制冷器/液化器L/R，关于每个制冷器/液化器L/R的工作循环中的工作气体的至少同一个运行参数的瞬时值。为了简洁起见，图1没有描绘这些测量构件(其实例将在图2至6中说明)。
对于每个制冷器/液化器L/R测量的该至少一个运行参数优选包括以下项中的至少一项：返回到压缩站的工作气体的返回流的流速(在与该应用交换热后或直接返回到压缩站而没有穿过应用1或冷箱3的某些部分的工作气体的返回流)，在冷箱的出口处的冷却的工作气体流的流速(在已经离开压缩站后)，在一方面冷箱中的工作气体流(朝向该应用行进)与另一方面返回该压缩站的工作气体的返回流(来自该应用)之间的工作气体温度差。
电子逻辑50被配置(例如编程)成进行对于所有制冷器/液化器L/R的该至少一个运行参数的动态平均值的实时计算并且用于作为相对于所述动态平均值该参数的瞬时值之间的差异的函数进行至少一个制冷器/液化器L/R的该至少一个工作气体流量控制阀的实时控制。更确切地说，该电子逻辑被配置成引起这些不同的制冷器/液化器R/L的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
这意味着每个制冷器/液化器L/R在其工作循环中作为整组制冷器/液化器L/R的运行平均值的函数被控制，以便引起所有制冷器/液化器L/R朝向此平均值收敛。
这种调整可以经由用于控制工作气体回路的“比例积分”(PI)型的控制器实施。
优选地，该设备作为相对于所述动态平均值该参数的瞬时值之间的差异的函数进行至少一个制冷器/液化器(L/R)的该至少一个工作气体流量控制阀的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器R/L的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
控制该设备的多个实例将分别参考图2至6进行描述。这些不同实例的全部或一些可以累积地或可替代地实施以便调整此类设备100的运行。
如图2中部分地说明的，每个制冷器/液化器的压缩站2可以包括串联安排在工作回路上并且分别称为“低压压缩器”12和“中压压缩器”22的两个压缩器12、22。低压压缩器12接收已经经过或没有经过冷箱3的以低压返回的相对热的工作气体(返回流31)。
每个压缩站2包括旁通回路4，该旁通回路用于选择性地绕过低压压缩器12并且配备有可变开口的受控的旁通阀14。
该设备包括，对于每个制冷器/液化器L/R，用于测量运行参数的传感器13，该运行参数由返回到压缩站2的工作气体的返回流31的流速Q的瞬时值组成。此测量传感器13是例如位于冷箱3内，在一个或多个交换器26的上游，这些交换器既冷却朝向朝向应用的工作气体，又加热朝向压缩站2返回的工作气体。
电子逻辑50可以进行对于所有制冷器/液化器L/R的此运行参数的动态平均值的实时计算。电子逻辑50作为关注的制冷器/液化器的该运行参数的瞬时值之间的差异的函数进行每个旁通阀14的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器R/L的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
例如，每个旁通阀14的打开/关闭根据依据以下类型的式的压力设定值CP进行控制：CP＝A-B·ΔQ，其中A是预定的压力值，B是预定的系数(大小＝压力/流速)并且ΔQ是在一方面这三个冷却器的流速的动态平均值与另一方面关注的制冷器/液化器的瞬时流速之间的差别(大小＝流速)。
此外，每个制冷器/液化器L/R可以包括传感器15，该传感器用于测量在返回流31(返回到压缩站)与“向外”流32(朝向应用1)之间的工作气体的温度差DT＝T31-T32，这些流位于冷箱(3)内在回路的一部分中，该部分具有同一个确定的温度范围。
表述“冷箱中的同一个温度范围”是指工作回路上的点，在这些点向外流32(朝向待冷却的应用1)与返回流31(朝向压缩站2)位于相对于冷箱3的冷却交换器的相同水平处(例如，这两个测量点位于回路的分支中，这些分支位于两个相同的冷却交换器之间)。这意味着在该回路上的这两个点具有相对类似的温度，例如相差仅几度K(典型地在0.1与4°K之间的差别)。
向外流32是例如离开冷箱的冷却交换器的工作气体流(例如在冷却该工作气体(在它已经经过压缩站2之后)的第一热交换器的出口处)。在同一温度范围内的返回流31是该工作回路的以下部分，在该部分中该工作气体在进入该同一个热交换器之前朝向压缩站2返回。根据一个有利的特征，每个旁通阀14的控制可以作为对于关注的制冷器/液化器L/R的所述温度差DT＝T31-T32相对于对于所有制冷器/液化器L/R计算的所述温度差DT＝T31-T32的平均值之间的偏差的函数进行校正。此温度差DT＝T31-T32指示在返回流31(朝向压缩站)与向外流32(朝向应用1)之间的工作气体的流速的不平衡。
例如，当关注的制冷器/液化器L/R的温度差DT＝T31-T32相对于所述温度差的平均值增加时(就绝对值而言)，每个旁通阀14的开口可以增加。此控制将具有降低在返回流31(朝向压缩站)与向外流32(朝向应用1)之间的工作气体的流速的不平衡的作用。
如图3中示意性地说明的，在压缩站2的出口处，每个制冷器/液化器L/R可以在出口管30上包括可变开口的受控的出口阀11。
此外，每个制冷器/液化器L/R可以包括测量传感器16，该传感器用于测量运行参数，该运行参数由在压缩站2的出口处的气体流30的流速的瞬时值组成。
如前所述，电子逻辑50可以被配置成进行对于所有制冷器/液化器L/R的此运行参数的动态平均值的实时计算。电子逻辑50可以根据关注的制冷器/液化器的该运行参数的瞬时值之间的差异进行每个出口阀11的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器R/L的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
例如，每个出口阀11的打开/关闭根据依据以下类型的式的压力设定值CP进行控制：CP＝C+D·ΔQ，其中C是预定的压力值，D是预定的系数(大小＝压力/流速)并且ΔQ是在一方面这三个冷却器的此流速的动态平均值与另一方面关注的制冷器/液化器的此瞬时流速之间的差别(大小＝流速)。
如图4中说明的，每个制冷器/液化器的工作回路可以，在冷箱3中，包括主管道19和次级管道23，该主管道包括浸入液化的工作气体的低温贮槽21内的用于冷却工作气体的交换器20，该次级管道形成在低温贮槽21上游的主管道的旁路。次级管道23通入到此贮槽21中，该次级管道将由冷箱3产生的液化的工作气体递送到该贮槽中。
每个主管道19包括位于冷却交换器20下游的可变开口的受控的下游阀5。每个设备包括以下运行参数的传感器24，该运行参数由在所述主管道23内在流冷却交换器20下游的工作气体流的流速的瞬时值组成。
电子逻辑50可以被配置成进行所有制冷器/液化器L/R的此运行参数的动态平均值的实时计算并且配置成作为关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值之间的差异的函数进行每个下游阀5的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器R/L的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
例如，次级管道23配备有可变开口的分配阀25，如果在冷箱3中的液化工作气体的产生增加，该分配阀的开口增大。此外，每个下游阀5的控制可以根据分配阀25的开口程度进行校正，以便当分配阀25的开口增大时，减小下游阀5的开口，反之亦然。
如在图5中说明的，每个制冷器/液化器L/R的冷箱3可以包括多个用于冷却该工作流体的热交换器26和旁通管道27，该旁通管道绕过所述交换器26中的至少一些。绕过这些交换器26的此旁通管道27提供了离开冷箱3的下游工作气体。
如所描绘的，旁通管道27经由对应的受控旁通阀6、7、8(具有可变开口的阀)连接到与这些交换器26呈热交换关系的工作回路的若干部分上。
每个制冷器/液化器可以包括测量传感器，该测量传感器用于测量运行参数，该运行参数由在所述旁通管道27中的气体流的流速的瞬时值组成。电子逻辑50可以包括以下步骤：实时计算所有制冷器/液化器L/R的此运行参数的动态平均值并且用于作为关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与动态平均值之间的差异的函数实时控制旁通阀6、7、8中的至少一个的打开/关闭，以便引起这些不同的制冷器/液化器R/L的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
例如，旁通阀7的打开/关闭根据依据以下类型的式的压力设定值CP进行控制：CP＝G+H·ΔQ，其中G是预定的压力值，H是预定的系数(大小＝压力/流速)并且ΔQ是在一方面这三个冷却器的此流速的动态平均值与另一方面关注的制冷器/液化器的此瞬时流速之间的差别(大小＝流速)。其他的旁通阀6、8允许调整关注的制冷器/液化器的回路的温度。如图6中说明的，该工作回路可以，在每个制冷器/液化器L/R的冷箱3中，包括多个交换器26，这些交换器用于加热已经与应用1交换热的冷工作流体。该工作回路附加地包括返回管道29，该返回管道用于返回到压缩站2的工作气体流30，返回管道29包括被再分成分别称为“热”和“冷”分支的两个并联分支129、229的一部分。热分支129不与加热热交换器26的至少一部分交换热。冷分支229本身与若干加热交换器交换热。已经与应用交换热的工作流体返回到压缩站2中并且当其温度高于确定的阈值时，被分配到热分支129中，或当其温度低于该确定的阈值时，被分配到冷分支229中。每个热分支129包括可变开口的受控的调节阀9。
每个冷箱3包括测量传感器130，该测量传感器用于测量运行参数，该运行参数由在所述热分支129中的气体流的流速的瞬时值组成。
电子逻辑50可以被配置成进行所有制冷器/液化器的此运行参数的动态平均值的实时计算并且配置成作为关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与该动态平均值之间的差异的函数进行热分支129的阀9的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
例如，该热分支的每个阀9的打开/关闭根据依据以下类型的式的压力设定值CP进行控制：CP＝I+J·ΔQ，其中I是预定的压力值，J是预定的系数(大小＝压力/流速)并且ΔQ是在一方面这三个冷却器的此流速的动态平均值与另一方面关注的制冷器/液化器的此瞬时流速之间的差别(大小＝流速)。
类似地，每个冷分支229包括可变开口的受控的调节阀10和测量传感器131，该测量传感器用于测量运行参数，该运行参数由在所述分支229中的气体流的流速的瞬时值组成。电子逻辑50可以被配置成进行所有制冷器/液化器的此运行参数的动态平均值的实时计算并且配置成作为关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与该动态平均值之间的差异的函数进行冷分支229的阀10的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器R/L的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
如前所述，该冷分支的每个阀10的打开/关闭可以根据依据以下类型的式的压力设定值CP进行控制：CP＝K+L·ΔQ，其中K是预定的压力值，L是预定的系数(大小＝压力/流速)并且ΔQ是在一方面这三个冷却器的此流速的动态平均值与另一方面关注的制冷器/液化器的此瞬时流速之间的差别(大小＝流速)。

Claims (15)

1.一种用于调整低温制冷设备(100)的方法，该设备包括若干并联安排以便冷却同一种应用(1)的制冷器/液化器(L/R)，每个制冷器/液化器(L/R)包括用于工作气体的工作回路，该工作回路配备有至少一个用于控制工作气体流的阀(4，5，6，7，8，9，10，11)，这些并联的制冷器/液化器(L/R)使用相同种类的工作气体，每个制冷器/液化器包括工作气体压缩站(2)、冷箱(3)，该冷箱旨在将离开该压缩站(2)的工作气体流(30)冷却到至少接近其液化温度的低温温度，将由这些制冷器/液化器(L/R)的每一个对应冷箱(3)冷却的所述工作气体流(30)混合并且然后置于与该应用(1)热交换的关系以便给予其制冷量，然后将已经与该应用交换的冷工作气体分成若干返回流(31)，将这些返回流分别分配通过这些对应的压缩站(2)，该方法包括以下步骤，对于每个制冷器/液化器(L/R)，同时测量来自以下项的至少同一个运行参数的瞬时值：返回到该压缩站(2)的被称为工作气体的“返回”流(31)的流速，已经离开该压缩站(2)、循环通过该冷箱(3)的被称为工作气体的“向外”流(30，32)的流速，在一方面该工作气体的向外流(32)与另一方面该工作气体的返回流(31)之间的工作气体的温度差，两个流都位于该冷箱(3)中在同一个温度范围内，并且其特征在于，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器(L/R)的该至少一个运行参数的动态平均值的步骤，该设备根据该参数的瞬时值与所述动态平均值之间的差异对至少一个制冷器/液化器(L/R)的该至少一个工作气体流量控制阀(4，5，6，7，8，9，10，11)进行实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，这些制冷器/液化器(L/R)是相同的，并且其中，该设备根据该参数的瞬时值与所述动态平均值之间的差异对至少一个制冷器/液化器(L/R)的该至少一个工作气体流量控制阀(4，5，6，7，8，9，10，11)进行实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向确定的相同值收敛。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，这些制冷器/液化器(L/R)是相同的，该设备根据该参数的瞬时值与所述动态平均值之间的差异对至少一个制冷器/液化器(L/R)的该至少一个工作气体流量控制阀(4，5，6，7，8，9，10，11)进行实时控制，以便立刻引起朝向该压缩站(2)返回的工作气体的返回流(31)的流速的所述瞬时值朝向确定的相同流量值收敛，以便引起在该冷箱(3)中的工作气体的向外流(320)与朝向该压缩站(2)返回的工作气体的返回流(31)之间的工作气体的温度差朝向确定的相同温度差值收敛并且以便引起在每个冷箱(3)的出口处的冷却的工作气体流(30)的流速朝向确定的相同流速值收敛。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个制冷器/液化器的压缩站(2)包括串联安排在该工作回路上并且分别命名为“低压压缩器”(12)和“中压压缩器”(22)的两个压缩器(12，22)，用于选择性地绕过该低压压缩器(12)、包括至少一个可变开口的受控的旁通阀(14)的旁通回路(4)，该方法包括对于每个制冷器/液化器(L/R)，同时测量以下运行参数，该运行参数由朝向该压缩站(2)返回的工作气体的返回流(31)的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器(L/R)的该运行参数的动态平均值的步骤，该设备根据在关注的制冷器/液化器的该运行参数的瞬时值之间的差异进行每个旁通阀(14)的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法包括对于每个制冷器/液化器(L/R)，同时测量一方面该返回流(31)与另一方面处于与冷箱(3)中相同的温度水平下的该向外流(32)之间的工作气体的温度差(DT＝T31-T32)，并且其中，每个旁通阀(14)的控制根据在对于关注的制冷器/液化器(L/R)的所述温度差(DT＝T31-T32)与对于所有制冷器/液化器(L/R)计算的所述温度差(DT＝T31-T32)的平均值之间的偏差进行校正，当对于关注的制冷器/液化器(L/R)的温度差(DT＝T31-T32)相对于所述温度差的平均值就绝对值而言增加时，减小每个旁通阀(14)的打开/关闭。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在该压缩站(2)的出口处，每个制冷器/液化器(L/R)包括可变开口的受控的出口阀(11)，该方法包括对于每个制冷器/液化器(L/R)，同时测量以下运行参数，该运行参数由工作气体的出口流(30)的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器(L/R)的该运行参数的动态平均值的步骤，该设备根据在关注的制冷器/液化器的该运行参数的瞬时值之间的差异进行每个出口阀(11)的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，每个出口阀(11)根据在所述出口阀(11)的出口处测量的压力设定值(18)进行控制，该设备进行每个出口阀(11)的打开/关闭的实时控制以便当在关注的制冷器/液化器的压缩站(2)的出口处的气体流(30)的流速的瞬时值大于所述动态平均值时，降低该压力设定值，反之亦然。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该工作回路包括，在每个制冷器/液化器的冷箱(3)中，主管道(19)和次级管道(23)，该主管道包括浸入液化工作气体的低温贮槽(21)中的工作气体冷却交换器(20)，该次级管道形成在该低温贮槽(21)上游的该主管道的旁路并且通入到该低温贮槽中以便能够将由冷箱(3)产生的液化工作气体递送到该贮槽中，该主管道(19)包括可变开口的受控的下游阀(5)，该下游阀位于该冷却交换器(20)的下游，该方法包括对于每个制冷器/液化器(L/R)，同时测量以下运行参数，该运行参数由在所述主管道(19)内在该冷却交换器(20)下游的工作气体的出口流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器(L/R)的此运行参数的动态平均值的步骤，该设备根据在关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值之间的差异进行每个下游阀(5)的打开/关闭的实时控制，以便使这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该次级管道(23)配备有可变开口的分配阀(25)，如果在该冷箱(3)中的液化工作气体的产生增加，该分配阀的开口增大，其中，每个下游阀(5)的控制根据该分配阀(25)的开口状态进行校正以便当该分配阀(25)的开口增大时，减小该下游阀(5)的开口，反之亦然。
10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个制冷器/液化器(L/R)的冷箱(3)包括用于冷却该工作气体的多个热交换器(26)和用于绕过所述交换器(26)中的至少一些、在该冷箱(3)的出口处供应工作气体的旁通管道(27)，所述旁通管道(27)经由可变开口的对应的受控的旁通阀(6，7，8)连接到与这些交换器(26)呈热交换关系的该工作回路的其余部分上，该方法包括对于每个制冷器/液化器(L/R)，同时测量以下运行参数，该运行参数由在所述旁通管道(27)中的气体流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器(L/R)的此运行参数的动态平均值的步骤，该设备根据在关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与该动态平均值之间的差异进行这些旁通阀(6，7，8)中的至少一个的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
11.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该工作回路包括，在每个制冷器/液化器(L/R)的冷箱(3)的内部，多个交换器，这些交换器用于加热已经与该应用交换热的冷工作气体，该工作回路包括用于使返回的工作气体的返回流(31)返回到该压缩站(2)的返回管道(29)，该返回管道(29)包括被再分成分别称为“热”分支和“冷”分支的两个并联分支(129，229)的一部分，该热分支(129)绕过这些加热交换器(26)中的至少一些，将该冷分支(229)热联接到这些加热交换器上，将已经与该应用交换热的返回到该压缩站(2)的该工作气体当其温度高于确定的阈值时分配通过该热分支(129)，或当其温度低于该确定的阈值时，分配通过该冷分支(229)，每个热分支(129)包括可变开口的受控的调节阀(9)，该方法包括对于每个制冷器/液化器(L/R)，同时测量以下运行参数，该运行参数由在所述热分支(129)中的气体流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器(L/R)的此运行参数的动态平均值的步骤，该设备根据在关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与该动态平均值之间的差异进行该热分支(129)的阀(9)的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，每个冷分支(229)包括可变开口的受控的调节阀(10)，该方法包括对于每个制冷器/液化器(L/R)，同时测量以下运行参数，该运行参数由在所述冷分支(229)中的气体流的流速的瞬时值组成，该方法包括实时计算对于所有制冷器/液化器(L/R)的此运行参数的动态平均值的步骤，该设备根据在关注的制冷器/液化器的此运行参数的瞬时值与该动态平均值之间的差异进行该冷分支(229)的阀(10)的打开/关闭的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作气体是纯气态氦。
14.一种低温制冷设备(100)，该设备包括若干并联安排以便冷却同一种应用(1)的制冷器/液化器(L/R)，每个制冷器/液化器(L/R)包括用于工作气体的工作回路，该工作回路配备有至少一个用于控制工作气体流的阀(4，5，6，7，8，9，10，11)，这些并联的制冷器/液化器(L/R)使用相同种类的工作气体，每个制冷器/液化器包括工作气体压缩站(2)、冷箱(3)，该冷箱旨在将离开该压缩站(2)的工作气体流(30)冷却到至少接近其液化温度的低温温度，将由这些制冷器/液化器(L/R)的每一个对应冷箱(3)冷却的所述工作气体流(30)混合并且然后置于与该应用(1)热交换的关系以便给予其制冷量，然后将已经与该应用交换热的冷工作气体分成若干返回流(31)，将这些返回流分别分配通过这些对应的压缩站(2)，该设备(100)包括电子控制逻辑(50)，将该电子控制逻辑连接到同时测量器件上，这些同时测量器件用于对于每个制冷器/液化器(L/R)，测量来自以下项的至少同一个运行参数的瞬时值：返回到该压缩站(2)的被称为工作气体的“返回”流(31)的流速，在已经离开该冷箱(3)后循环通过该冷箱的被称为工作气体的“向外”流(30)的流速，在一方面该冷箱(3)中的工作气体的向外流(32)与另一方面该冷箱(3)中的工作气体的返回流(31)之间的工作气体温度差，并且其特征在于，该电子控制逻辑(50)被配置成用于实时计算所有制冷器/液化器(L/R)的该至少一个运行参数的动态平均值，并且配置成根据该参数的瞬时值与所述动态平均值之间的差异进行控制来自至少一个制冷器/液化器(L/R)的工作气体流的该至少一个控制阀(4，5，6，7，8，9，10，11)的实时控制，以便引起这些不同的制冷器/液化器(R/L)的所述运行参数的所述瞬时值朝向此动态平均值收敛。
15.如权利要求14所述的低温制冷设备，其特征在于，所述工作气体是纯气态氦。
CN201580037989.6A 2014-07-23 2015-06-05 用于调整低温制冷设备的方法及相应设备 Active CN106489057B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1457100 2014-07-23
FR1457100A FR3024219B1 (fr) 2014-07-23 2014-07-23 Procede de regulation d'une installation de refrigeration cryogenique et installation correspondante
PCT/FR2015/051492 WO2016012677A1 (fr) 2014-07-23 2015-06-05 Procédé de régulation d'une installation de réfrigération cryogénique et installation correspondante

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106489057A CN106489057A (zh) 2017-03-08
CN106489057B true CN106489057B (zh) 2019-10-15

Family

ID=51726727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580037989.6A Active CN106489057B (zh) 2014-07-23 2015-06-05 用于调整低温制冷设备的方法及相应设备

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10753659B2 (zh)
EP (1) EP3172500B1 (zh)
JP (1) JP6612320B2 (zh)
KR (1) KR102403049B1 (zh)
CN (1) CN106489057B (zh)
FR (1) FR3024219B1 (zh)
RU (1) RU2671479C1 (zh)
WO (1) WO2016012677A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014010104A1 (de) * 2014-07-08 2016-01-14 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Regelung der Drehzahl von seriengeschalteten kryogenen Verdichtern zur Kühlung von tiefkaltem, kryogenen Helium
US10939580B2 (en) * 2019-03-25 2021-03-02 Baidu Usa Llc Control strategy for immersion cooling system
JP7436980B2 (ja) * 2020-01-22 2024-02-22 日本エア・リキード合同会社 液化装置
CN112304152B (zh) * 2020-10-26 2023-01-20 广东Tcl智能暖通设备有限公司 换热系统控制方法、装置、设备、系统及存储介质
CN116131468B (zh) * 2023-04-18 2023-07-28 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 一种基于物联网的电力系统实时动态监测方法及系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3167113A (en) * 1962-09-13 1965-01-26 Phillips Petroleum Co Equalization of loads on heat exchangers
JPH03105161A (ja) * 1989-09-20 1991-05-01 Hitachi Ltd 極低温冷凍方法及び装置
JP3123126B2 (ja) * 1991-07-15 2001-01-09 株式会社日立製作所 冷却機付き真空容器
JPH05322344A (ja) * 1992-05-26 1993-12-07 Kobe Steel Ltd 冷凍装置におけるタービン式膨張機の運転状態制御方法及び装置
JP3847924B2 (ja) * 1997-11-19 2006-11-22 大陽日酸株式会社 ヘリウム冷凍液化機の運転制御装置
RU2168682C1 (ru) * 1999-11-26 2001-06-10 Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского Установка для ожижения технических газов по схеме кириллова
JP2007303815A (ja) * 2002-04-18 2007-11-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd 極低温冷凍機の運転方法
CN101326412A (zh) * 2005-12-30 2008-12-17 江森自控科技公司 膨胀箱制冷剂控制
FR2954573A1 (fr) * 2009-12-23 2011-06-24 Thales Sa Transformateur planaire de puissance.
KR101166621B1 (ko) * 2009-12-24 2012-07-18 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 그의 제어방법
FR2954973B1 (fr) * 2010-01-07 2014-05-23 Air Liquide Procede et dispositif de liquefaction et/ou de refrigeration
FR2958025A1 (fr) * 2010-03-23 2011-09-30 Air Liquide Procede et installation de refrigeration en charge pulsee
WO2012067891A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-24 Praxair Technology, Inc. System and method for cryogenic cooling of a process stream with enhanced recovery of refrigeration
FR2980564A1 (fr) 2011-09-23 2013-03-29 Air Liquide Procede et installation de refrigeration
BE1021071B1 (nl) * 2012-08-03 2015-04-21 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Koelcircuit, koeldrooginstallatie en werkwijze voor het regelen van een koelcircuit

Also Published As

Publication number Publication date
FR3024219A1 (fr) 2016-01-29
KR20170034395A (ko) 2017-03-28
CN106489057A (zh) 2017-03-08
RU2671479C1 (ru) 2018-10-31
US20170219265A1 (en) 2017-08-03
EP3172500B1 (fr) 2018-10-24
WO2016012677A1 (fr) 2016-01-28
FR3024219B1 (fr) 2016-07-15
EP3172500A1 (fr) 2017-05-31
US10753659B2 (en) 2020-08-25
JP6612320B2 (ja) 2019-11-27
KR102403049B1 (ko) 2022-05-26
JP2017522528A (ja) 2017-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106489057B (zh) 用于调整低温制冷设备的方法及相应设备
US10502461B2 (en) CO2 refrigeration system with direct CO2 heat exchange for building temperature control
US6789394B2 (en) Controlling the production of a liquefied natural gas product system
CN104797893B (zh) 空气调节装置
US6827142B2 (en) Process and apparatus for achieving precision temperature control
CN104813117B (zh) 空气调节装置
KR102124677B1 (ko) 냉동 및/또는 액화 장치 및 대응 방법
JP2022507723A (ja) 非石油燃料の温度を制御するための流体バイパス方法及びシステム
CA3049596A1 (en) Co2 refrigeration system with high pressure valve control based on coefficient of performance
US11187382B2 (en) Device and method for filling tanks
CN114636322A (zh) 用于控制自然冷却和集成自然冷却的系统和方法
CN106871344B (zh) 一种空调的控制方法、装置及空调
JPWO2020100324A5 (zh)
AU2017373437B2 (en) Raw Material Gas Liquefying Device and Method of Controlling This Raw Material Gas Liquefying Device
JP2013540979A (ja) 気体流量と位相を自動的に調節する装置を有するパルスチューブ冷凍機
EP3287715A1 (en) Refrigeration cycle apparatus
JP2012521535A (ja) 熱負荷が時間的に変化する消費体を冷却する極低温システム
Knudsen et al. Modifications to JLab 12 GeV refrigerator and wide range mix mode performance testing results
US20120227418A1 (en) Cooling unit
JP6369980B2 (ja) アイスリンクの冷却設備及び冷却方法
Sharma et al. Design and development of 2 Kelvin J–T heat exchanger
JPH05322344A (ja) 冷凍装置におけるタービン式膨張機の運転状態制御方法及び装置
CN111089049A (zh) 一种用于线性压缩机的多性能测试实验装置
JPH0247675B2 (ja) Heriumuekika*reitosochi

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant