CN109186153B - 一种机组及控制其稳定运行的方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机组及控制其稳定运行的方法、装置。其中，该机组包括：主控制器，用于当冷凝器进水管路处的水温低于预设水温时，向比例阀门发送调节指令；比例阀门，位于冷凝器进水管路的进水口处，与主控制器连接，用于在接收调节指令后，相应调整自身的比例，以减少冷凝器进水管路的进水流量。通过本发明，可利用比例阀门来减少冷凝器进水管路的进水流量，以使得水温升高，即冷凝温度升高，从而保证冷凝压力在合适的范围内。由此，可保障机组的长期稳定运行。

Description

一种机组及控制其稳定运行的方法、装置

技术领域

本发明涉及机组领域，具体而言，涉及一种机组及控制其稳定运行的方法、装置。

背景技术

目前，船用空调普遍采用海水或江河水来进行冷却，进而对舱室内进行降温。船用空调机组的工作参数多按照夏季这一运行工况来设计。但在冬季时，部分发热量较大的设备舱室以及大型船只的内区舱室，仍需开启空调进行制冷。但在水温过低时，会使得机组冷凝压力偏低，导致空调机组的制冷运行超出了压缩机的运行范围，影响机组的长期稳定运行，甚至损坏压缩机。

针对现有技术中在特殊工况(低温制冷)下，冷凝压力偏低导致机组无法稳定运行的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种机组及控制其稳定运行的方法、装置，以解决现有技术中在特殊工况(低温制冷)下，冷凝压力偏低导致机组无法稳定运行的问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种机组，所述机组包括：主控制器、比例阀门；

所述主控制器，用于当冷凝器进水管路处的水温低于预设水温时，向所述比例阀门发送调节指令；

所述比例阀门，位于所述冷凝器进水管路的进水口处，与所述主控制器连接，用于在接收所述调节指令后，相应调整自身的比例，以减少所述冷凝器进水管路的进水流量。

进一步地，所述机组还包括：

水温检测装置，位于冷凝器进水管路上，用于检测冷凝器进水管路处的水温，并将检测到的所述水温发送至所述主控制器。

进一步地，所述主控制器，还用于确定所述水温与所述预设水温的差值，根据所述差值所处的区间控制所述比例阀门相应调整至与所述区间对应的比例，以减少所述进水流量。

进一步地，所述主控制器，还用于在控制所述比例阀门减少所述进水流量的第一预设时间段后，控制所述比例阀门调整至预设比例并维持第二预设时间段，以提高进水流速；其中，所述第一预设时间段、所述区间、所述预设比例之间具有一一对应的关系。

进一步地，所述主控制器，还用于在所述第二预设时间段之后，控制所述比例阀门恢复至初始比例。

进一步地，所述机组还包括：热气旁通阀，位于所述冷凝器的旁通回路上，与所述主控制器连接；

所述主控制器，用于在所述预设比例大于或等于比例阈值时，控制所述热气旁通阀开启；在所述第二预设时间段后，控制所述热气旁通阀关闭。

进一步地，所述机组还包括：变频压缩机，

所述主控制器，还用于在所述预设比例大于或等于比例阈值时，控制所述变频压缩机低频运行；在所述第二预设时间段后，控制所述变频压缩机恢复至初始运行状态。

进一步地，所述比例阀门为比例二通调节阀。

第二方面，本发明提供了一种控制机组稳定运行的方法，所述方法应用于第一方面所述的机组中，所述方法包括：

检测冷凝器进水管路处的水温；

当所述水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少，以提高冷凝压力。

进一步地，当所述水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少包括：

当所述水温低于预设水温时，通过调节比例阀门来减少所述进水流量；其中，所述比例阀门位于进水口处。

进一步地，当所述水温低于预设水温时，通过调节比例阀门来减少所述进水流量包括：

确定所述水温与所述预设水温的差值；

根据所述差值所处的区间调节所述比例阀门至与所述区间对应的比例，以减少所述进水流量。

进一步地，在减少所述进水流量之后，所述方法还包括：

在第一预设时间段后，控制所述比例阀门调整至预设比例并维持第二预设时间段，以提高进水流速；

其中，所述第一预设时间段、所述区间、所述预设比例之间具有一一对应的关系。

进一步地，在所述第二预设时间段后，所述方法还包括：

将所述比例阀门恢复至初始比例。

进一步地，所述方法还包括：

在所述预设比例大于或等于比例阈值时，开启热气旁通阀；

在第二预设时间段后，关闭所述热气旁通阀；

其中，所述热气旁通阀位于所述冷凝器的旁通回路上。

进一步地，所述方法还包括：

在所述预设比例大于或等于比例阈值时，控制压缩机低频运行；

在第二预设时间段后，控制所述压缩机恢复初始运行状态。

第三方面，本发明实施例提供一种控制机组稳定运行的装置，所述装置应用于第一方面所述的方法，所述装置包括：

检测模块，用于检测冷凝器进水管路处的水温；

控制模块，用于当所述水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少，以提高冷凝压力。

应用本发明的技术方案，机组包括：主控制器、比例阀门；主控制器，用于当冷凝器进水管路处的水温低于预设水温时，向比例阀门发送调节指令；比例阀门，位于冷凝器进水管路的进水口处，与主控制器连接，用于在接收调节指令后，相应调整自身的比例，以减少冷凝器进水管路的进水流量。由此，当水温低于预设水温时，容易出现冷凝压力偏低的情况，此时可利用比例阀门来减少冷凝器进水管路处的进水流量，以使得水温升高，即冷凝温度升高，从而保证冷凝压力在合适的范围内，保证了机组的制冷运行不会超出压缩机的安全运行范围，保障了机组的长期稳定运行。

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种机组的结构框图；

图2是根据本发明实施例的一种机组的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的方法的流程图；

图7是根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的方法的流程图；

图8是根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

为了解决现有技术中在特殊工况(低温制冷)下，冷凝压力偏低导致机组无法稳定运行的问题，本发明实施例提供一种机组，如图1所示，机组包括：主控制器1、比例阀门2；

主控制器1，用于当冷凝器3进水管路处的水温低于预设水温时，向比例阀门2发送调节指令；

比例阀门2，位于冷凝器3进水管路的进水口处，与主控制器1连接，用于在接收调节指令后，相应调整自身的比例，以减少冷凝器3进水管路的进水流量。

由此，当水温低于预设水温时，容易出现冷凝压力偏低的情况，此时可利用比例阀门2来减少冷凝器3进水管路处的进水流量，以使得水温升高，即冷凝温度升高，从而保证冷凝压力在合适的范围内，保障机组的长期稳定运行。

以机组为船用空调器为例对本发明实施例的技术方案进行说明。现有的船用空调器的换热器(冷凝器)可采用壳管式、套管式等，且大多利用海水、江河水等进行冷却。换热器进水口处的水流速通常设置在1～2m/s。这一流速的冷却水可保证较高的换热效率，且具有一定的冲刷沉积泥沙的能力，并且，这一流速的冷却水的阻力较为合理，可避免水泵产生较多的无效功耗。但该空调器却无法在水温较低时，保证机组的安全稳定运行。而本申请的实施例则可解决这一问题。

在一种可能的实现方式中，当冷凝器3进水管路处的水温低于预设水温时，会造成冷凝压力偏低甚至低于机组冷凝压力的最低阈值，而若要保证压缩机的安全运行，冷凝压力应处于预设的冷凝压力范围内。也就是说，压缩机的安全运行、冷凝压力范围以及预设水温之间具有一定的对应关系。可根据该对应关系确定预设水温，并将该对应关系以及预设水温进行存储，以便于作为当前水温的参照基准。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，机组还包括：水温检测装置，位于冷凝器3进水管路上，用于检测冷凝器3进水管路处的水温，并将检测到的水温发送至主控制器1。其中，水温检测装置可以是水温感温包或温度传感器。图2中所示的水温检测装置为水温感温包4。且图2中所示的壳管换热器3即为冷凝器3。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，比例阀门2可以为电动二通比例调节阀2，比例阀门2的比例可根据实际情况进行调节。可以理解的是，若水温与预设水温的差值较小，则相应地，冷凝压力偏离正常范围的程度也较小。此时，只需小幅度的减少进水流量，使水温回升到一定程度即可。而当水温与预设水温的差值较大，则相应地，冷凝压力偏离正常范围的程度较大。此时，需大幅度减少进水流量，使水温可以加速回升到预设水温。由此，在一种优选的实现方式中，主控制器1，还用于确定水温与预设水温的差值，根据差值所处的区间控制比例阀门2相应调整至与区间对应的比例，以减少进水流量。

由此，可根据水温、水流量、比例阀门2的比例之间的联动及对应关系来调整比例阀门2的比例，在保证机组安全稳定运行的同时，保证较高的换热效率，避免水泵产生较多的无用功耗。

在一种可能的实现方式中，主控制器1，还用于在控制比例阀门2减少进水流量的第一预设时间段后，控制比例阀门2调整至预设比例并维持第二预设时间段，以提高进水流速；其中，第一预设时间段、区间、预设比例之间具有一一对应的关系。

可以理解的是，如果水流量较少，则水流速也会较慢，容易造成泥沙的沉积，而造成冷凝器3的进水管路(换热管)堵塞结垢，影响换热效率，甚至造成机组无法运行，严重情况下会损坏冷凝器3。基于此，在第一预设时间段后，可适当将比例阀门2开大，以提高进水流量，使得水流速增大而冲刷泥沙。与上述实施例原理类似，当温度差值较小时，水流量变化幅度不大，仍然较高，此时水流速也会较快，相应地，泥沙沉积速率较慢，则第一预设时间可较长些，第二预设时间可较短些，由此，可根据实际情况调整比例阀门2的比例，在保证了冲刷泥沙的同时，避免了无用的能耗。

其中，为了保证在第二预设时间段内，将泥沙冲刷干净，可设计较大的水流速，选择合理的水流速上限值，例如：1.5～2.5m/s。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，机组还包括：热气旁通阀5，位于冷凝器3的旁通回路上，与主控制器1连接；主控制器1，用于在预设比例大于或等于比例阈值时，控制热气旁通阀5开启；在第二预设时间段后，控制热气旁通阀5关闭。

在泥沙冲刷阶段，如果预设比例大于或等于比例阈值时，说明，当前的水流量较大，水流速较快，则容易造成水温、冷凝温度以及冷凝压力的急剧降低，从而影响机组的稳定运行。则可在此阶段，控制热气旁通阀5开启，以避免冷凝压力急剧降低，进一步保护机组。

在一种可能的实现方式中，机组还包括：变频压缩机6，

主控制器1，还用于在预设比例大于或等于比例阈值时，控制变频压缩机低频运行；在第二预设时间段后，控制变频压缩机恢复至初始运行状态。

可以理解的是，变频压缩机6低频运行时，需要的冷凝压力值较低，则控制压缩机暂时以低频状态运行，有利于保护机组的安全。

需要说明的是，上述两种实现方式可择一执行，也可并行执行，本发明对此不作限制。图2中所示的压缩机6可以为变频压缩机6。

在一种可能的实现方式中，机组还包括：

主控制器1，还用于在第二预设时间段之后，控制比例阀门2恢复至初始比例。

在第二预设时间段后，可控制比例阀门2恢复初始比例。即一个调整流程结束。可重新检测冷凝器3进水管路的水温。在检测水温时，可根据实际情况选择周期性检测方式或实时检测、分时段检测等。

下面以一具体应用性示例对本发明做进一步说明。

在冷凝器3进水管路上增加水温感温包4来测量水温，当水温低于特定值T水温(如：5℃)时，关小比例二通调节阀来减小水流量，从而保证冷凝压力在预设范围内。机组运行T1分钟后(T1可通过实验根据泥沙沉降速率进行确定，例如：T1为30分钟)，全开比例二通调节阀，以提高水流速，从而对沉积的泥沙进行冲刷。在冲刷期间因全开比例二通调节阀2后的冷却水量太大，会造成冷凝温度急剧下降，此时可打开冷凝器3旁通回路的电磁阀，即热气旁通阀5进行热气旁通，保证压缩机的冷凝压力不低于预设范围。冲刷T2分钟后(T2分钟可根据泥沙冲刷的效果通过试验进行确定，如T2为5分钟)，将比例二通调节阀开大到原设定值(初始状态)，关闭热气旁通阀。也可以在T2分钟内控制压缩机低频运行。上述流程可周期性循环执行。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，壳管换热器3与压缩机6、蒸发器7、电子膨胀阀8、热气旁通阀5依次顺序连接，且蒸发器侧设置有电机9和风机10。

图3示出根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的方法，方法应用于上述实施例所示的机组中，方法包括：

步骤S301、检测冷凝器进水管路处的水温；

步骤S302、当水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少，以提高冷凝压力。

由此，当水温低于预设水温时，容易出现冷凝压力偏低的情况，此时可利用比例阀门来减少冷凝器进水管路处的进水流量，以使得水温升高，即冷凝温度升高，从而保证冷凝压力在合适的范围内，保证了机组的制冷运行不会超出压缩机的安全运行范围，保障了机组的长期稳定运行。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，步骤S302、当水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少包括：

步骤S3021、当水温低于预设水温时，通过调节比例阀门来减少进水流量；

其中，比例阀门位于进水口处。

在一种可能的实现方式中，步骤S3021、当水温低于预设水温时，通过调节比例阀门来减少进水流量包括：确定水温与预设水温的差值；根据差值所处的区间调节比例阀门至与区间对应的比例，以减少进水流量。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，在减少进水流量之后，方法还包括：

步骤S303、在第一预设时间段后，控制比例阀门调整至预设比例并维持第二预设时间段，以提高进水流速；

其中，第一预设时间段、区间、预设比例之间具有一一对应的关系。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，在第二预设时间段后，方法还包括：

步骤S304、将比例阀门恢复至初始比例。

在一种可能的实现方式中，如图6所示，方法还包括：

步骤S601、在预设比例大于或等于比例阈值时，开启热气旁通阀；

步骤S602、在第二预设时间段后，关闭热气旁通阀；

其中，热气旁通阀位于冷凝器的旁通回路上。

在一种可能的实现方式中，方法还包括：在预设比例大于或等于比例阈值时，控制压缩机低频运行；在第二预设时间段后，控制压缩机恢复初始运行状态。

由此，当水温低于预设水温时，容易出现冷凝压力偏低的情况，此时可利用比例阀门来减少冷凝器进水管路处的进水流量，以使得水温升高，即冷凝温度升高，从而保证冷凝压力在合适的范围内，保证了机组的制冷运行不会超出压缩机的安全运行范围，保障了机组的长期稳定运行。

图7示出了根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的方法，方法包括：

步骤S701、机组开机；

步骤S702、检测冷却水水温；

步骤S703、判断冷却水水温是否低于T水温；如果是，则执行步骤S704；如果否，则返回执行步骤S702；

其中，T水温为预设水温。

步骤S704、进入低水温运行控制模式，减小冷却水水流量；

步骤S705、当运行时间达到T冲刷时间时，进入冲刷阶段；冲刷阶段结束后，重新执行步骤S704；

即进入下个循环阶段。

由此，当水温低于预设水温时，容易出现冷凝压力偏低的情况，此时可利用比例阀门来减少冷凝器进水管路处的进水流量，以使得水温升高，即冷凝温度升高，从而保证冷凝压力在合适的范围内，保证了机组的制冷运行不会超出压缩机的安全运行范围，保障了机组的长期稳定运行，且可避免泥沙沉积堵塞进水管路，保障了换热效率。

图8示出了根据本发明实施例的一种控制机组稳定运行的装置，用于执行，装置包括：

检测模块801，用于检测冷凝器进水管路处的水温；

控制模块802，用于当水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少，以提高冷凝压力。

由此，当水温低于预设水温时，容易出现冷凝压力偏低的情况，此时可利用比例阀门来减少冷凝器进水管路处的进水流量，以使得水温升高，即冷凝温度升高，从而保证冷凝压力在合适的范围内，保证了机组的制冷运行不会超出压缩机的安全运行范围，保障了机组的长期稳定运行。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明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，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台移动终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (16)

1.一种机组，其特征在于，所述机组包括：主控制器、比例阀门；

所述主控制器，用于当冷凝器进水管路处的水温低于预设水温时，向所述比例阀门发送调节指令；

所述比例阀门，位于所述冷凝器进水管路的进水口处，与所述主控制器连接，用于在接收所述调节指令后，相应调整自身的比例，以减少所述冷凝器进水管路的进水流量；

所述主控制器，还用于确定所述水温与所述预设水温的差值，根据所述差值所处的区间控制所述比例阀门相应调整至与所述区间对应的比例，以减少所述进水流量；

所述主控制器，还用于在控制所述比例阀门减少所述进水流量的第一预设时间段后，控制所述比例阀门调整至预设比例并维持第二预设时间段，以提高进水流速，冲刷所述冷凝器内沉积的泥沙；

其中，所述第一预设时间段、所述区间、所述预设比例之间具有一一对应的关系。

2.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：

水温检测装置，位于冷凝器进水管路上，用于检测冷凝器进水管路处的水温，并将检测到的所述水温发送至所述主控制器。

3.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，

所述主控制器，还用于在所述第二预设时间段之后，控制所述比例阀门恢复至初始比例。

4.根据权利要求3所述的机组，其特征在于，

所述机组还包括：热气旁通阀，位于所述冷凝器的旁通回路上，与所述主控制器连接；

所述主控制器，用于在所述预设比例大于或等于比例阈值时，控制所述热气旁通阀开启；在所述第二预设时间段后，控制所述热气旁通阀关闭。

5.根据权利要求1所述的机组，其特征在于，所述机组还包括：变频压缩机，

所述主控制器，还用于在所述预设比例大于或等于比例阈值时，控制所述变频压缩机低频运行；在所述第二预设时间段后，控制所述变频压缩机恢复至初始运行状态。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的机组，其特征在于，

所述比例阀门为比例二通调节阀。

7.一种控制机组稳定运行的方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至权利要求6中任意一项所述的机组中，所述方法包括：

检测冷凝器进水管路处的水温；

当所述水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少，以提高冷凝压力。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少包括：

当所述水温低于预设水温时，通过调节比例阀门来减少所述进水流量；其中，所述比例阀门位于进水口处。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述水温低于预设水温时，通过调节比例阀门来减少所述进水流量包括：

确定所述水温与所述预设水温的差值；

根据所述差值所处的区间调节所述比例阀门至与所述区间对应的比例，以减少所述进水流量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在减少所述进水流量之后，所述方法还包括：

在第一预设时间段后，控制所述比例阀门调整至预设比例并维持第二预设时间段，以提高进水流速；

其中，所述第一预设时间段、所述区间、所述预设比例之间具有一一对应的关系。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第二预设时间段后，所述方法还包括：

将所述比例阀门恢复至初始比例。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述预设比例大于或等于比例阈值时，开启热气旁通阀；

在第二预设时间段后，关闭所述热气旁通阀；

其中，所述热气旁通阀位于所述冷凝器的旁通回路上。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述预设比例大于或等于比例阈值时，控制压缩机低频运行；

在第二预设时间段后，控制所述压缩机恢复初始运行状态。

14.一种控制机组稳定运行的装置，所述装置应用于权利要求7至权利要求13中任意一项所述的方法，所述装置包括：

检测模块，用于检测冷凝器进水管路处的水温；

控制模块，用于当所述水温低于预设水温时，控制冷凝器进水管路的进水流量减少，以提高冷凝压力。

15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7至13中任一项所述的控制机组稳定运行的方法。

16.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求7至13中任一项所述的控制机组稳定运行的方法。