CN110337572A - 用于控制蒸气压缩系统中的喷射器能力的方法 - Google Patents
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Abstract
披露了一种用于控制蒸气压缩系统(1)中的喷射器能力的方法。获得表示来自(多个)蒸发器(8,10)并进入回流管(12,13)的液态制冷剂的流速的参数值,并且基于所获得的参数值调节(多个)喷射器(6)的能力。喷射器能力可以在低压喷射器(液体喷射器)(6a,6b,6c,6d)与高压喷射器(气体喷射器)(6e,6f)之间转换。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制蒸气压缩系统中喷射器能力的方法。更具体地,本发明的方法允许将所需的喷射器能力以适当的方式分布在不同类型的喷射器中。
背景技术
在一些蒸气压缩系统中,一个或多个喷射器被安排在相对于排热换热器处于下游的位置处。因此,离开排热换热器的制冷剂可以被供应到(多个)喷射器的初级入口。
喷射器是使用文丘里效应借助于被供应到喷射器的动力入口(或初级入口)的动力流体来增大在喷射器的吸入口(或次级入口)处流体的压力能的一种泵。由此,如以上所描述地将喷射器安排在制冷剂路径中将致使制冷剂做功,并且由此与没有提供喷射器的情形相比,蒸气压缩系统的功耗得以减小。
(多个)喷射器的次级入口通常连接到蒸气压缩系统的回流管的一部分。回流管将蒸气压缩系统的(多个)蒸发器的出口与蒸气压缩系统的压缩机单元的入口互连。因此,蒸气压缩系统的吸入管线形成回流管的一部分,并且回流管接收离开(多个)蒸发器的制冷剂。另外的部件可以形成回流管的一部分,诸如液体分离器、回旋加速器等。
离开(多个)蒸发器并进入回流管的制冷剂可以呈气态形式、呈液态形式、或呈气态制冷剂和液态制冷剂的混合物的形式。虽然不期望液态制冷剂到达压缩机单元,但是可以将液态制冷剂从回流管经由次级入口供应到(多个)喷射器。因此,液态制冷剂可以在其到达压缩机单元之前以这种方式从回流管中移除。
可以在蒸气压缩系统中应用各种类型的喷射器。一种类型的喷射器有时被称为“液体喷射器”。当离开排热换热器的制冷剂的压力低并且因此喷射器的初级入口与喷射器的出口之间的压差小时,这类喷射器通常能够有效地运行。例如,在这些情况下,液体喷射器能够为供应到喷射器的次级入口的制冷剂提供高的压力提升。因此,液体喷射器也可以称为“低压喷射器”。
另一种类型的喷射器有时被称为“气体喷射器”。这类喷射器通常需要喷射器的初级入口与喷射器的出口之间稍大的压差来为供应到喷射器的次级入口的制冷剂提供高的压力提升。然而,当这种高压差可用时,气体喷射器通常非常能量有效地运行。因此,气体喷射器也可以被称为“高压喷射器”。
因此,最期望的是应用液体喷射器(或低压喷射器)还是应用气体喷射器(或高压喷射器)可能取决于当前占主导地位的操作条件。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种用于控制蒸气压缩系统中的喷射器能力的方法,其中确保所应用的喷射器类型提供该蒸气压缩系统的最能量有效的操作。
本发明的实施例的另一个目的是提供一种用于控制蒸气压缩系统中的喷射器能力的方法,其中确保(多个)喷射器能够有效地处理蒸气压缩系统的回流管中的液态制冷剂的流动。
根据第一方面,本发明提供了一种用于控制蒸气压缩系统中的喷射器能力的方法,该蒸气压缩系统包括被安排在制冷剂路径中的压缩机单元、排热换热器、至少一个喷射器、接收器、至少一个膨胀装置和至少一个蒸发器,该压缩机单元包括一个或多个压缩机,其中每个喷射器被安排在该制冷剂路径中,该喷射器的初级入口连接到该排热换热器的出口,该喷射器的出口连接到该接收器,并且该喷射器的次级入口连接到从该(这些)蒸发器的出口接收制冷剂的回流管的一部分,该方法包括以下步骤:
-获得表示来自该(这些)蒸发器并进入该回流管中的液态制冷剂的流速的参数值,以及
-基于所获得的参数值调节该(这些)喷射器的能力。
根据本发明的第一方面的方法是一种用于控制蒸气压缩系统中的喷射器能力的方法。在本文的上下文中,术语“控制喷射器能力”应解释为涵盖控制总的可用喷射器能力以匹配系统要求、以及控制所需的喷射器能力在可用喷射器中和/或在各种类型的喷射器中的分布。
在本文的上下文中,术语“蒸气压缩系统”应当被解释为意指以下任何系统:其中流体介质流(比如制冷剂)循环并且被交替地压缩和膨胀,由此提供对一定体积的制冷或加热。因此,该蒸气压缩系统可以是制冷系统、空调系统、热泵等。
该蒸气压缩系统包括被安排在制冷剂路径中的压缩机单元、排热换热器、至少一个喷射器、接收器、至少一个膨胀装置、以及至少一个蒸发器,该压缩机单元包括一个或多个压缩机。因此,在制冷剂路径中流动的制冷剂在被供应到排热换热器之前被压缩机单元的(多个)压缩机压缩。在排热换热器中,在制冷剂与环境或跨排热换热器的次级流体流之间发生热交换,其方式使得热量从制冷剂排出。排热换热器可以呈冷凝器的形式。在这种情况下,穿过排热换热器的制冷剂至少被部分地冷凝。作为替代性方案,排热换热器可以呈气体冷却器的形式。在这种情况下,穿过排热换热器的制冷剂的温度降低,但仍然是气态形式。
离开排热换热器的制冷剂被供应到(多个)喷射器的初级入口,并且该制冷剂从(多个)喷射器的出口被供应到接收器。在接收器中,制冷剂被分离成液态部分和气态部分。制冷剂的液态部分被供应至(多个)膨胀装置,制冷剂在被供应至(多个)蒸发器之前在该(这些)膨胀装置中膨胀。由此,被供应到该(这些)蒸发器的制冷剂呈气液混合态。在(多个)蒸发器中,制冷剂的液态部分至少部分地被蒸发,同时与环境或者与跨(多个)蒸发器的次级流体流发生热交换,其方式为使得由流过(多个)蒸发器的制冷剂吸收热量。
离开(多个)蒸发器的制冷剂被供应到回流管,该回流管也连接到压缩机单元的入口。制冷剂可以从回流管被供应到压缩机单元和/或(多个)喷射器的次级入口。例如,从(多个)蒸发器供应到回流管的任何液态制冷剂都可以有利地供应到(多个)喷射器的次级入口,以确保这种液态制冷剂不会到达压缩机单元。
因此,在制冷剂路径中流动的制冷剂被(多个)压缩机交替地压缩、并且被(多个)喷射器和(多个)膨胀装置膨胀,同时在排热换热器和(多个)蒸发器处发生热交换。
根据本发明第一方面的方法,首先获得参数值,该参数值表示来自(多个)蒸发器并进入回流管中的液态制冷剂的流速。因此,所获得的参数值提供的信息是关于当前有多少液态制冷剂被供应到回流管、并且因此需要将该液态制冷剂从该回流管被供应到(多个)喷射器的次级入口以便保护该压缩机单元的(多个)压缩机。
接下来,基于所获得的参数值调节(多个)喷射器的能力。因此,(多个)喷射器的能力根据从(多个)蒸发器进入回流管中的液态制冷剂的流速进行调节。从而确保喷射器能力与液态制冷剂进入回流管中的流入量相匹配,并且(多个)喷射器因此能够从该回流管中移除液态制冷剂。
应当注意,喷射器能力的调节可以包括调节总的可用喷射器能力以及在各种喷射器之间和/或在各种类型的喷射器之间转换所需的喷射器能力。
调节喷射器的能力的步骤可以包括操纵至少一个阀,该至少一个阀被安排成控制制冷剂从该排热换热器的出口朝向至少一个喷射器的初级入口的流动。从而调节(多个)喷射器中的初级流。调节喷射器的初级流影响喷射器将制冷剂吸入到该喷射器的次级入口的能力,并且因此喷射器的次级流也被调节。
阀门的操作可以包括打开或关闭阀门。替代性地或附加地,其可以包括调节阀门的开度,从而增加或减少通过阀门的制冷剂的质量流量。
替代性地或附加地,调节喷射器的能力的步骤可以包括操纵至少一个阀,该至少一个阀被安排成控制制冷剂从回流管朝向至少一个喷射器的次级入口的流动,从而直接调节喷射器中的次级流。
蒸气压缩系统可以包括至少两个喷射器,这些喷射器中的至少一个喷射器为第一低压类型,并且这些喷射器中的至少一个喷射器为第二高压类型。
根据本实施例,蒸气压缩系统设有至少一个低压喷射器(或“液体喷射器”)和至少一个高压喷射器(或“气体喷射器”)。如上所述,期望的是在一些操作条件下应用低压喷射器,同时期望的是在其他操作条件下应用高压喷射器。本实施例的优点在于两种类型的喷射器都可用,因为这允许根据当前占主导地位的操作条件来选择最合适类型的喷射器。因此,根据本实施例,调节喷射器的能力的步骤可以包括将能力从一种喷射器类型转换或转移到另一种喷射器类型。
因此,调节喷射器的能力的步骤可以包括:
-在所获得的参数值指示液态制冷剂的流速高于预定阈值的情况下,增加至少一个低压喷射器的能力并且减小至少一个高压喷射器的能力,以及
-在所获得的参数值指示液态制冷剂的流速低于预定阈值的情况下,减小至少一个低压喷射器的能力并且增加至少一个高压喷射器的能力。
在所获得的参数值显示出来自(多个)蒸发器并进入回流管中的液态制冷剂的流速高(即高于预定阈值)的情况下,这指示相对大量的液态制冷剂需要通过喷射器从回流管中移除。因此,在这些情况下,最适合的是应用最有效地移除液态制冷剂的喷射器,诸如低压喷射器。因此,当这种情况发生时,至少一个低压喷射器的能力增加,而至少一个高压喷射器的能力减小。从而喷射器能力从高压喷射器转换或转移到低压喷射器,从而允许液态制冷剂更有效地从回流管中移除。
类似地,在所获得的参数值显示出来自(多个)蒸发器并进入回流管中的液态制冷剂的流速低(即低于预定阈值)的情况下,这指示通过喷射器从回流管移除液态制冷剂的需要并不如此迫切。因此,在这些情况下,可以基于其他标准来选择要应用的喷射器,诸如这些喷射器有效地运行的能力,这是例如高压喷射器的情况。因此,当这种情况发生时,至少一个低压喷射器的能力减小,而至少一个高压喷射器的能力增加。从而喷射器能力从低压喷射器转换或转移到高压喷射器。
所获得的参数可以是压缩机能力、满液式蒸发器的数量、回流管中液态制冷剂的流速的估计值或测量值、过热值、和/或排热换热器的出口处的制冷剂的流速。
在本文的上下文中,术语“满液式蒸发器”应当被解释为意指液态制冷剂在其中存在于蒸发器的整个长度上的蒸发器。因此,当使蒸发器满液时,液态制冷剂有很高的可能性将离开该蒸发器并进入该回流管。因此,蒸气压缩系统中的满液式蒸发器的数量为来自(多个)蒸发器并进入该回流管中的液态制冷剂的预期流速提供了测量值。
增加/减小压缩机能力将导致制冷剂从蒸发器朝向回流管的质量流量增加/减小。可以假设,假定蒸发器被允许在满液状态下运行,当总质量流量改变时,作为液态制冷剂的制冷剂总质量流量的百分比是近似恒定的。因此,制冷剂的总质量流量的增加/减小导致来自蒸发器并进入回流管中的液态制冷剂的流速相应增加/减少。因此,可以从压缩机能力中导出该流速的测量值。
排热换热器的出口处的制冷剂的流速取决于压缩机能力。因此,出于以上阐述的原因,可以从排热换热器的出口处的制冷剂的流速得出来自蒸发器并进入回流管中的液态制冷剂的流速的测量值。
过热值是蒸发器的蒸发温度与离开蒸发器的制冷剂温度之间的差。因此,高过热值指示穿过蒸发器的所有制冷剂蒸发了,并且从这个蒸发器进入回流管中的液态制冷剂的预期流速非常小。另一方面,低过热值指示蒸发器以满液状态或接近满液状态操作,从蒸发器进入回流管中的液态制冷剂的预期流速因此稍高。因此,过热值为从蒸发器进入回流管中的液态制冷剂的流速提供了合适的测量值。
根据第二方面,本发明提供了一种用于控制蒸气压缩系统中的至少一个喷射器的方法,该蒸气压缩系统包括被安排在制冷剂路径中的压缩机单元、排热换热器、至少一个喷射器、接收器、至少一个膨胀装置和至少一个蒸发器,该压缩机单元包括一个或多个压缩机,其中每个喷射器被安排在该制冷剂路径中,该喷射器的初级入口连接到该排热换热器的出口,该喷射器的出口连接到该接收器,并且该喷射器的次级入口连接到从该(这些)蒸发器的出口接收制冷剂的回流管的一部分,并且其中该(这些)喷射器中的至少一个喷射器是第一低压类型,该方法包括以下步骤:
-获得离开该排热换热器的制冷剂的压力值、和/或离开该排热换热器的制冷剂的温度值、和/或环境温度值,以及
-基于所获得的压力值和/或温度值至少控制该(这些)低压喷射器。
注意的是,本领域的技术人员将容易认识到,结合本发明的第一方面所描述的任何特征都可以与本发明的第一方面结合,并且反之亦然。
根据本发明的第二方面的方法是一种用于控制蒸气压缩系统中的至少一个喷射器的方法。蒸气压缩系统基本上是以上参照本发明的第一方面描述的类型,因此这里不再详细描述。然而,根据本发明的第二方面,这些喷射器中的至少一个喷射器是低压喷射器。
根据本发明的第二方面的方法,首先获得离开该排热换热器的制冷剂的压力值、和/或离开该排热换热器的制冷剂的温度值、和/或环境温度。
离开该排热换热器的制冷剂的温度和环境温度两者均与离开该排热换热器的制冷剂的压力密切相关。因此,这个初始步骤基本上等于获得反映离开该排热换热器的制冷剂的压力的参数值。
接下来,基于所获得的值,即根据离开该排热换热器的制冷剂的压力,至少控制(多个)低压喷射器。
离开该排热换热器的制冷剂的压力对应于喷射器的初级入口处的压力。该压力对跨喷射器的压差(即这些喷射器的初级入口处的压力与这些喷射器的出口处的压力之间的差)有影响。如上所述,当该压差高时,高压喷射器非常有效地运行,而当该压差低时,低压喷射器最有效地运行。因此,反映离开该排热换热器的制冷剂的压力的参数值提供了关于低压喷射器是否将提供从回流管移除制冷剂的最有效方式的指示。因此,可以基于所获得的压力和/或温度值有利地控制低压喷射器。
至少控制该(这些)低压喷射器的步骤可以包括在离开该排热换热器的制冷剂的压力高于预定压力阈值水平和/或离开该排热换热器的制冷剂的温度高于预定温度阈值水平的情况下,防止制冷剂从该排热换热器的出口流动到至少一个低压喷射器的初级入口。
如上所述,当离开该排热换热器的制冷剂的压力高(即高于压力阈值水平)时,跨喷射器的压差也可以被预期为高。因此,可以假设高压喷射器能够以比低压喷射器更有效的方式从回流管中移除制冷剂。因此,当这种情形发生时,阻止制冷剂从该排热换热器朝向至少一个低压喷射器的初级入口的流动。因此,将没有通过这个喷射器的初级流,并且因此将不能经由次级入口从该回流管吸入制冷剂。因此,低压喷射器能力减小,从而允许在给定情况下以最有效的方式从回流管中移除制冷剂。
离开该排热换热器的制冷剂的高温对应于离开该排热换热器的制冷剂的高压,因此以上阐述的说明也适用于基于离开该排热换热器的制冷剂的温度来控制(多个)低压喷射器的情况。
类似地,至少控制该(这些)低压喷射器的步骤可以包括在离开该排热换热器的制冷剂的压力低于预定压力阈值水平和/或离开该排热换热器的制冷剂的温度低于预定温度阈值水平的情况下,允许制冷剂从该排热换热器的出口流动到至少一个低压喷射器的初级入口。
如上所述,当离开该排热换热器的制冷剂的压力低(即低于压力阈值水平)时,跨喷射器的压差也可以被预期为低。因此,可以假设低压喷射器能够以比高压喷射器更有效的方式从回流管中移除制冷剂。因此,当这种情形发生时,允许制冷剂从该排热换热器朝向至少一个低压喷射器的初级入口的流动。因此,建立了通过这个喷射器的初级流,并且因此将能够经由次级入口从该回流管吸入制冷剂。因此,低压喷射器能力增加,从而允许在给定情况下以最有效的方式从回流管中移除制冷剂。
离开该排热换热器的制冷剂的低温对应于离开该排热换热器的制冷剂的低压,因此以上阐述的说明也适用于基于离开该排热换热器的制冷剂的温度来控制(多个)低压喷射器的情况。
该方法可以进一步包括获得(多个)喷射器的出口处的制冷剂压力的步骤,并且至少控制(多个)低压喷射器的步骤可以进一步基于(多个)喷射器的初级入口处的制冷剂压力与(多个)喷射器的出口处的制冷剂压力之间的压差和/或压力比。根据本实施例,用于控制(多个)低压喷射器的基础更精确,因为这个基础包括跨喷射器的实际压差(呈压差的形式和/或呈压力比的形式),而不仅仅包括喷射器的初级入口处的压力。
在这种情况下,至少控制(多个)低压喷射器的步骤可以包括:
-在该压差和/或压力比高于预定阈值水平的情况下,防止制冷剂从该排热换热器的出口流动到至少一个低压喷射器的初级入口,以及
-在该压差和/或压力比低于该预定阈值水平的情况下,允许制冷剂从该排热换热器的出口流动到至少一个低压喷射器的初级入口。
如上所述,当跨喷射器的压差高时,高压喷射器能够比低压喷射器更有效地从回流管移除制冷剂,并且当跨喷射器的压差低时,低压喷射器能够比高压喷射器更有效地从回流管移除制冷剂。因此,合适的是当该压差和/或压力比高于预定阈值水平时,防止制冷剂从该排热换热器流动到至少一个低压喷射器的初级入口,并且当该压差和/或压力比低于该阈值水平时,允许这种流动。
应当注意,预定义的阈值水平不一定是固定的阈值水平,而可以是可变的,例如取决于操作条件或系统规范。
替代性地或附加地,该方法可以进一步包括获得(多个)喷射器的次级入口处的制冷剂压力和(多个)喷射器的出口处的制冷剂压力的步骤,并且至少控制(多个)低压喷射器的步骤可以进一步基于(多个)喷射器的次级入口处的制冷剂压力与(多个)喷射器的出口处的制冷剂压力之间的压差和/或压力比。根据本实施例,用于控制(多个)低压喷射器的基础包括(多个)喷射器的次级入口与出口之间的压差,即要由初级流执行的通过喷射器的次级流的所需压力提升。
该方法可以进一步包括计算压力比的步骤:
其中P初级是在(多个)喷射器的初级入口处占主导地位的压力,P出口是在(多个)喷射器的出口处占主导地位的压力,P次级是在(多个)喷射器的次级入口处占主导地位的压力,并且至少控制(多个)低压喷射器的步骤可以进一步基于所计算的压力比来执行。
P初级-P出口是如上所述的跨喷射器的压差,即在喷射器的初级入口处占主导地位的压力与在喷射器的出口处占主导地位的压力之间的差。类似地,P次级-P出口是在喷射器的次级入口处占主导地位的压力与在喷射器的出口处占主导地位的压力之间的差。
因此,P初级-P出口定义了喷射器经由次级入口从回流管吸入制冷剂的能力。P次级-P出口定义了要由初级流执行的通过喷射器的次级流的所需压力提升。
当所计算的压力比高时,初级流的可用压差显著大于次级流的压差。在这种情形下,可以认为高压喷射器比低压喷射器更有效地运行,并且因此可以期望的是将喷射器能力从低压喷射器朝向高压喷射器转换或转移。
类似地,当所计算的压力比低时,初级流的可用压差接近次级流的压差。在这种情形下,可以认为低压喷射器比高压喷射器更有效地运行,并且因此可以期望的是将喷射器能力从高压喷射器朝向低压喷射器转换或转移。
因此,至少控制(多个)低压喷射器的步骤可以包括在所计算的压力比低于预定阈值水平的情况下增加该(多个)低压喷射器的能力。
附图说明
现在将参考附图进一步详细地描述本发明,在附图中
图1至图5是用于执行根据本发明的不同实施例的方法的蒸气压缩系统的简图。
具体实施方式
图1是用于执行根据本发明的第一实施例的方法的蒸气压缩系统1的简图。蒸气压缩系统1包括MT压缩机单元2和LT压缩机单元3,每个压缩机单元都包括多个压缩机。蒸气压缩系统1进一步包括排热换热器4、高压阀5、喷射器6和接收器7。接收器7的液体出口经由MT膨胀阀9连接到MT蒸发器8、并且经由LT膨胀阀11连接到LT蒸发器10。蒸发器8、10经由各自的回流管12、13连接到MT压缩机单元2的入口。
图1的蒸气压缩系统1可以通过以下方式运行。制冷剂被MT压缩机单元2的压缩机压缩、并且被供应到排热换热器4。在排热换热器4中,在流过排热换热器4的制冷剂与环境或跨排热换热器4的次级流体流之间发生热交换,其方式使得热量从制冷剂排出。
离开排热换热器4的制冷剂在被供应到接收器7之前,经由喷射器6的初级入口穿过高压阀5或穿过喷射器6。分别穿过高压阀5或喷射器6的制冷剂经历膨胀,并且因此被供应到接收器7的制冷剂呈气液混合态。
在接收器7中,制冷剂被分离成液态部分和气态部分。制冷剂的气态部分可以经由气体旁通阀15被供应到形成回流管12的一部分的液体分离器14。制冷剂的液态部分经由膨胀阀9、11被供应到蒸发器9、10。
在蒸发器8、10中,在流过相应蒸发器8、10的制冷剂与环境或跨蒸发器8、10的次级流体流之间发生热交换,其方式使得热量被制冷剂吸收,从而提供冷却。MT蒸发器8被安排成在第一温度范围内提供冷却,并且LT蒸发器10被安排成在第二温度范围内提供冷却,第二温度范围低于第一温度范围。例如,MT蒸发器8可以应用于向需要大约5℃的温度的急冷陈列柜提供冷却,而LT蒸发器10可以应用于向需要大约-18℃的温度的冷冻陈列柜提供冷却。离开LT蒸发器10的制冷剂通常将处于比离开MT蒸发器8的制冷剂更低的压力水平。注意的是,尽管图1中仅示出了一个MT蒸发器8和一个LT蒸发器10,但是不排除蒸气压缩系统1可以包括两个或更多个MT蒸发器8和/或两个或更多个LT蒸发器10(例如流体地并行安排)。
离开LT蒸发器10的制冷剂在制冷剂被供应到MT压缩机单元2之前被供应到LT压缩机单元3,其中制冷剂被压缩,从而增加压力。
离开MT蒸发器10的制冷剂被供应到液体分离器14。在离开MT蒸发器10的制冷剂包含液态部分的情况下,制冷剂的液态部分在液体分离器14中与制冷剂的气态部分分离。从而防止液态制冷剂到达MT压缩机单元2。
液体分离器14中制冷剂的气态部分的至少一部分被供应到MT压缩机单元2。液体分离器14中制冷剂的液态部分、以及可能地制冷剂的气态部分中的一部分,被供应到喷射器6的次级入口。
可以用下述方式操作喷射器6。获得了表示来自MT蒸发器8并进入回流管12中的液态制冷剂的流速的参数。该参数可以例如呈MT压缩机单元2的压缩机能力、满液式MT蒸发器8的数量、回流管12中的液态制冷剂的流速的估计值或测量值、和/或排热换热器4的出口处的制冷剂的流速的形式。这已经在上文详细描述。
由于所获得的参数表示来自MT蒸发器8并进入回流管12中的液态制冷剂的流速,所以该参数反映了从回流管12中移除液态制冷剂的当前需要,以便防止液态制冷剂到达MT压缩机单元2。
因此,在所获得的参数指示喷射器6的当前能力不足以满足关于从回流管12中移除液态制冷剂的当前要求的情况下,喷射器6的能力增加。类似地,在所获得的参数指示喷射器6的当前能力高于所要求的能力的情况下,喷射器6的能力可以减小。
作为替代性方案,可以用下述方式操作喷射器6。离开排热换热器4的制冷剂的压力可以例如通过直接测量而获得。替代性地,可以测量离开排热换热器4的制冷剂的温度或环境温度。基于此,可以控制喷射器6。例如,在离开排热换热器4的制冷剂的压力高于预定阈值的情况下,喷射器6的能力可以减小,并且在离开排热换热器4的制冷剂的压力低于预定阈值的情况下,喷射器6的能力可以增加。
喷射器6的能力可以例如通过调节制冷剂从排热换热器4的出口到喷射器6的初级入口的供应来调节。例如,可以打开或关闭控制这个制冷剂流的阀,或者可以调节这种阀的开度。替代性地或附加地,可以调节高压阀5的开度,以便增加或减少流经高压阀5的制冷剂的比例,从而相应地减少或增加流经喷射器6的制冷剂的比例。
图2是用于执行根据本发明的第二实施例的方法的蒸气压缩系统1的简图。图2的蒸气压缩系统1与图1的蒸气压缩系统1非常相似,并且因此将不在此对其进行详细描述。
在图2的蒸气压缩系统1中,离开MT蒸发器8的制冷剂以及离开LT压缩机单元3的制冷剂被供应到公共回流管12。回流管12中没有安排液体分离器。
接收器压缩机16直接连接到接收器7的气体出口。因此,气态制冷剂可以直接从接收器7供应到接收器压缩机16,从而避免膨胀阀9、11或气体旁通阀15中引入的压降。
蒸气压缩系统1包括并行安排在排热换热器4的出口与接收器7之间的四个喷射器6a、6b、6c、6d。喷射器6a、6b、6c、6d各自具有的能力与其他喷射器6a、6b、6c、6d中的每一个的能力不同。因此,喷射器6a具有最高的能力,并且喷射器6d具有最低的能力。喷射器6b具有的能力低于喷射器6a的能力但高于喷射器6c和6d的能力,并且喷射器6c具有的能力低于喷射器6a和6b的能力但高于喷射器6d的能力。
因此,通过适当地选择喷射器6a、6b、6c、6d中的哪一个应该打开(即经由其初级入口接收制冷剂)、以及喷射器6a、6b、6c、6d中的哪一个应该关闭(即不经由其初级入口接收制冷剂),可以调节喷射器6a、6b、6c、6d的总能力。
图3是用于执行根据本发明的第三实施例的方法的蒸气压缩系统1的简图。图3的蒸气压缩系统1非常类似于图1和图2的蒸气压缩系统1,并且因此将不在此对其进行详细描述。
图3的蒸气压缩系统1包括并行安排在排热换热器4的出口与接收器7之间的六个喷射器6a、6b、6c、6d、6e、6f。喷射器6a、6b、6c、6d、6e、6f具有不同的能力,这类似于以上参考图2描述的情况。
喷射器6a、6b、6c、6d中的四个喷射器呈低压喷射器(或液体喷射器)的形式,喷射器6e、6f中的两个喷射器呈高压喷射器(或气体喷射器)的形式。如上所述,当离开排热换热器4的制冷剂的压力低并且因此喷射器6a、6b、6c、6d的初级入口与喷射器6a、6b、6c、6d的出口之间的压差小时,低压喷射器6a、6b、6c、6d通常有效地运行。例如,在这些情况下,低压喷射器6a、6b、6c、6d能够为供应到喷射器6a、6b、6c、6d的次级入口的制冷剂提供高的压力提升。
另一方面,高压喷射器6e、6f通常需要喷射器6e、6f的初级入口与喷射器6e、6f的出口之间稍大的压差来为供应到喷射器6e、6f的次级入口的制冷剂提供高的压力提升。然而,在这些情况下,高压喷射器6e、6f通常比低压喷射器6a、6b、6c、6d更有效地运行。
当控制喷射器6a、6b、6c、6d、6e、6f时(例如基本上如以上参考图1和2所述的),该控制可以包括在低压喷射器6a、6b、6c、6d与高压喷射器6e、6f之间转换喷射器能力。例如,在所获得的表示来自MT蒸发器8并进入回流管12的液态制冷剂的流速的参数显示出要求的是需要从回流管12移除相对大量的液态制冷剂的情况下,那么喷射器6a、6b、6c、6d、6e、6f的能力可以用这样的方式调节,即低压喷射器6a、6b、6c、6d的总能力增加,而高压喷射器6e、6f的总能力减小。从而确保实际运行的喷射器6a、6b、6c、6d、6e、6f能够处理朝向回流管12的液态制冷剂流。
类似地,在显示出当前操作条件使得高压喷射器6e、6f被预期为比低压喷射器6a、6b、6c、6d更有效地运行的情况下,喷射器6a、6b、6c、6d、6e、6f的能力可以用这样的方式调节,即低压喷射器6a、6b、6c、6d的总能力减小,而高压喷射器6e、6f的总能力增加。从而确保蒸气压缩系统1尽可能高效地运行。
图4是用于执行根据本发明的第四实施例的方法的蒸气压缩系统1的简图。图4的蒸气压缩系统1与图2的蒸气压缩系统1非常相似,并且因此将不在此对其进行详细描述。
图4的蒸气压缩系统1仅包括MT压缩机单元2和MT蒸发器8,即图2的蒸气压缩系统1的LT压缩机单元和LT蒸发器不存在于图4的蒸气压缩系统1中。图4的蒸气压缩系统1的喷射器6a、6b、6c、6d基本上如以上参考图2所述的那样进行控制。
图5是用于执行根据本发明的第五实施例的方法的蒸气压缩系统1的简图。图5的蒸气压缩系统1与图3的蒸气压缩系统1非常相似,并且因此将不在此对其进行详细描述。
图5的蒸气压缩系统1仅包括MT压缩机单元2和MT蒸发器8,即图3的蒸气压缩系统1的LT压缩机单元和LT蒸发器不存在于图5的蒸气压缩系统1中。图5的蒸气压缩系统1的喷射器6a、6b、6c、6d、6e、6f基本上如以上参考图3所述的那样进行控制。
Claims (13)
1.一种用于控制蒸气压缩系统(1)中的喷射器能力的方法,该蒸气压缩系统(1)包括安排在制冷剂路径中的压缩机单元(2,3,16)、排热换热器(4)、至少一个喷射器(6)、接收器(7)、至少一个膨胀装置(9,11)和至少一个蒸发器(8,10),该压缩机单元包括一个或多个压缩机,其中每个喷射器(6)安排在该制冷剂路径中,该喷射器(6)的初级入口连接到该排热换热器(4)的出口,该喷射器(6)的出口连接到该接收器(7),并且该喷射器(6)的次级入口连接到从该(这些)蒸发器(8,10)的出口接收制冷剂的回流管(12,13)的一部分,该方法包括以下步骤:
-获得表示来自该(这些)蒸发器(8,10)并进入该回流管(12,13)中的液态制冷剂的流速的参数值,以及
-基于所获得的参数值调节该(这些)喷射器(6)的能力。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,调节这些喷射器(6)的能力的步骤包括操纵至少一个阀,该至少一个阀被安排成控制制冷剂从该排热换热器(4)的出口朝向至少一个喷射器(6)的初级入口的流动。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,该蒸气压缩系统(1)包括至少两个喷射器(6),这些喷射器(6a,6b,6c,6d)中的至少一个喷射器为第一低压类型,并且这些喷射器(6e,6f)中的至少一个喷射器为第二高压类型。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,调节这些喷射器(6)的能力的步骤包括:
-在所获得的参数值指示液态制冷剂的流速高于预定阈值的情况下,增加至少一个低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的能力并且减小至少一个高压喷射器(6e,6f)的能力,以及
-在所获得的参数值指示液态制冷剂的流速低于该预定阈值的情况下,减小至少一个低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的能力并且增加至少一个高压喷射器(6e,6f)的能力。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所获得的参数是压缩机能力、满液式蒸发器(8,10)的数量、该回流管(12,13)中液态制冷剂的流速的估计值或测量值、过热值、和/或该排热换热器(4)的出口处的制冷剂的流速。
6.一种用于控制蒸气压缩系统(1)中的至少一个喷射器(6)的方法,该蒸气压缩系统(1)包括安排在制冷剂路径中的压缩机单元(2,3,16)、排热换热器(4)、至少一个喷射器(6)、接收器(7)、至少一个膨胀装置(9,11)和至少一个蒸发器(8,10),该压缩机单元包括一个或多个压缩机,其中每个喷射器(6)安排在该制冷剂路径中,该喷射器(6)的初级入口连接到该排热换热器(4)的出口,该喷射器(6)的出口连接到该接收器(7),并且该喷射器(6)的次级入口连接到从该(这些)蒸发器(8,10)的出口接收制冷剂的回流管(12,13)的一部分,并且其中该(这些)喷射器(6a,6b,6c,6d)中的至少一个喷射器是第一低压类型,该方法包括以下步骤:
-获得离开该排热换热器(4)的制冷剂的压力值、和/或离开该排热换热器(4)的制冷剂的温度值、和/或环境温度值,以及
-基于所获得的压力值和/或温度值至少控制该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,至少控制该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的步骤包括在离开该排热换热器(4)的制冷剂的压力高于预定压力阈值水平和/或离开该排热换热器(4)的制冷剂的温度高于预定温度阈值水平的情况下,防止制冷剂从该排热换热器(4)的出口流动到至少一个低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的初级入口。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,至少控制该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的步骤包括在离开该排热换热器(4)的制冷剂的压力低于预定压力阈值水平和/或离开该排热换热器(4)的制冷剂的温度低于预定温度阈值水平的情况下,允许制冷剂从该排热换热器(4)的出口流动到至少一个低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的初级入口。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法,进一步包括获得该(这些)喷射器(6)的出口处的制冷剂压力的步骤,并且其中至少控制该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的步骤进一步基于该(这些)喷射器(6)的初级入口处的制冷剂压力与该(这些)喷射器(6)的出口处的制冷剂压力之间的压差和/或压力比。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,至少控制该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的步骤包括:
-在该压差和/或压力比高于预定阈值水平的情况下,防止制冷剂从该排热换热器(4)的出口流动到至少一个低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的初级入口,以及
-在该压差和/或压力比低于该预定阈值水平的情况下,允许制冷剂从该排热换热器(4)的出口流动到至少一个低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的初级入口。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的方法,进一步包括获得该(这些)喷射器(6)的次级入口处的制冷剂压力和该(这些)喷射器(6)的出口处的制冷剂压力的步骤,并且其中至少控制该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的步骤进一步基于该(这些)喷射器的次级入口处的制冷剂压力与该(这些)喷射器(6)的出口处的制冷剂压力之间的压差和/或压力比。
12.根据权利要求6-11中任一项所述的方法,进一步包括计算压力比的步骤:
其中P初级是在该(这些)喷射器(6)的初级入口处占主导地位的压力,P出口是在该(这些)喷射器(6)的出口处占主导地位的压力,P次级是在该(这些)喷射器(6)的次级入口处占主导地位的压力,并且其中至少控制该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的步骤进一步基于所计算的压力比来执行。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,至少控制该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的步骤包括在所计算的压力比低于预定阈值水平的情况下增加该(这些)低压喷射器(6a,6b,6c,6d)的能力。
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