CN111550940A - 一种低温环境螺杆制冷机组及其启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低温环境螺杆制冷机组，包括依次连接成制冷循环系统的螺杆压缩机、压力维持阀、风冷冷凝器、储液器、液管截止阀、电子膨胀阀和蒸发器，电子膨胀阀在待机时保持一定的阀开度，储液器的内部具有上液面，且储液器的出液口和蒸发器的冷媒进口之间的管道位于上液面的下方。上述螺杆制冷机组通过压力维持阀来维持螺杆压缩机的供油压差；又由于储液器的出液口和蒸发器的冷媒进口之间的管道位于上液面的下方，不仅使得该管道充满冷媒，还可以为冷媒的流动提供动力，而且电子膨胀阀在待机时保持一定的阀开度，在机组启动后一定量的液态冷媒可快速通过电子膨胀阀以便于及时为蒸发器提供冷媒，防止螺杆压缩机长时间连续抽空所造成的卡机。

Description

一种低温环境螺杆制冷机组及其启动方法

技术领域

本发明涉及制冷装置技术领域，尤其涉及一种低温环境螺杆制冷机组及其启动方法。

背景技术

目前，一些特殊的场合要求螺杆制冷机组能够在低于-25℃的环境下制冷，以制取温度稳定的冷冻水供给厂房的末端设备，用来调节生产过程中所需的环境温度。例如专利号为ZL201510103831.6名称为一种高低温环境风冷冷水机组及其控制方法的发明专利背景技术部分所提及的通讯机房，特别是大型的数据中心需要全年制冷运行，即不管是炎热的夏天还是寒冷的冬天均需稳定制冷运行，而在一些寒冷地区，冬天的环境温度可能会低于-25℃，甚至低至-40℃。对于依靠与环境换热来冷却冷媒的制冷机组而言，在-40℃的环境下存放时，冷凝器和系统管道内的冷媒压力会很低，甚至会出现负压的情况，例如常用的环保冷媒R134a在-40℃时，其饱和蒸汽压力为-0.5bar(g)，即使是在-25℃时，其饱和蒸汽压力也仅为0.05bar(g)。在这样的工况下启动机组时会存在以下缺陷：1.机组的高低压差偏低，导致压缩机的供油压差也偏低；2.由于冷凝器内部的压力过低，导致冷凝器内部的液态冷媒难以流出冷凝器，无法为蒸发器提供冷媒；3.现有技术中膨胀阀的阀开度是从关闭状态逐渐打开的，其阀开度的变化无法及时满足压缩机对冷媒量的需求。这些缺陷均会造成制冷系统冷媒供应不足，从而导致机组低压跳停或者压缩机因过热而卡机，使得机组无法顺利启动。

发明内容

为克服上述螺杆制冷机组在低温环境下启动时所存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种在低温环境下能够顺利启动的螺杆制冷机组。

与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种在低温环境下能够实现螺杆制冷机组顺利启动的启动方法。

就螺杆制冷机组而言，本发明为解决上述技术问题的螺杆制冷机组包括：依次连接成制冷循环系统的螺杆压缩机、压力维持阀、风冷冷凝器、储液器、液管截止阀、电子膨胀阀和蒸发器，所述电子膨胀阀在待机时保持一定的阀开度，所述储液器的内部具有上液面，且所述储液器的出液口和所述蒸发器的冷媒进口之间的管道位于所述上液面的下方。

上述螺杆制冷机组在螺杆压缩机启动时通过压力维持阀来维持螺杆压缩机供油所需的供油压差，以保证螺杆压缩机各转动部件的润滑，确保螺杆压缩机能够安全运行；另外，由于储液器的出液口和蒸发器的冷媒进口之间的管道位于储液器内部上液面的下方，不仅使得储液器和液管截止阀之间的管道充满冷媒，还使储液器的出液口承受液柱静压，可以为冷媒的流动提供动力，而且电子膨胀阀在待机时保持一定的阀开度，在螺杆压缩机启动以及液管截止阀打开之后一定量的液态冷媒可快速通过电子膨胀阀以便于及时为螺杆压缩机提供冷媒，防止螺杆压缩机长时间连续抽空所造成的螺杆压缩机过热而卡机。因此，以上结构可以确保供油压差和系统低压满足螺杆压缩机的启动要求，实现螺杆制冷机组在低温环境下顺利启动的目的。

进一步的，所述出液口设置于所述储液器的底部。

进一步的，所述出液口平齐于与或者高于所述冷媒进口。

进一步的，所述螺杆制冷机组还包括单向阀、旁通管、旁通截止阀以及用于检测液态冷媒压力的压力传感器，所述单向阀设置于所述风冷冷凝器和所述储液器之间，所述压力传感器与所述储液器的出液口连接，所述旁通管的一端与所述螺杆压缩机的排气口连接，所述旁通管的另一端与所述储液器的旁通口连接，所述旁通口位于所述上液面的上方，所述旁通截止阀串联于所述旁通管，用于控制所述旁通管的通断。

就螺杆制冷机组的启动方法而言，本发明为解决上述技术问题的启动方法包括以下步骤：

S1.机组上电，所述液管截止阀保持关闭，所述电子膨胀阀的阀开度保持在第一阀开度，且20％≤所述第一阀开度≤30％；

S2.启动所述螺杆压缩机，并使其容量在第一时长内维持在25％，经过所述第一时长之后，所述螺杆压缩机的运行模式切换为自动加卸载模式，所述第一时长大于等于2秒；

S3.所述螺杆压缩机启动的同时，所述液管截止阀开启以及所述电子膨胀阀进入强制开启模式，所述电子膨胀阀的阀开度维持在所述第一阀开度，且自所述螺杆压缩机启动时起经过第二时长之后，所述电子膨胀阀的运行模式切换为自动控制模式，所述第二时长小于等于3秒。

上述螺杆制冷机组的启动方法通过在螺杆压缩机启动之前将电子膨胀阀的开度预定在第一阀开度，使得机组在启动初期就有一定量的冷媒供应，避免螺杆压缩机长时间连续抽空，而且电子膨胀阀经过第二时长之后就进入自动控制模式，使得电子膨胀阀能够根据吸气过热度的变化而快速调整到合适的阀开度，提高电子膨胀阀稳控吸气过热度的能力；另外，强制螺杆压缩机在启动之后的一段时间内保持25％的容量运行，可以防止因螺杆压缩机加载而造成其吸气量大幅超出冷媒供应量，不仅为电子膨胀阀调节吸气过热度提供有利的时间条件，而且还有利于机组建立符合螺杆压缩机运行要求的低压。因此，通过上述启动方法可以使螺杆制冷机组在低温环境下顺利启动运行。

优选的，所述第一时长为20秒，所述第二时长为0秒，所述第一阀开度为25％。

在一实施例中，所述启动方法还包括：

S41.设定旁通开启压力和旁通关闭压力，且所述旁通开启压力小于所述旁通关闭压力，获取所述出液口处的液态冷媒压力，当所述液态冷媒压力≤所述旁通开启压力时，所述螺杆压缩机的排气口与所述储液器的旁通口连通；当所述液态冷媒压力≥所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机的排气口与所述储液器的旁通口断开；当旁通开启压力＜所述液态冷媒压力＜所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机的排气口与所述储液器的旁通口保持原有的开关状态。

优选的，所述旁通开启压力为6～7bar，所述旁通关闭压力为7～8bar。

在另一实施例中，所述启动方法还包括：

S42.设定旁通开启压力、旁通关闭压力和第三时长，且所述旁通开启压力小于所述旁通关闭压力，通过所述压力传感器获取液态冷媒压力，当所述液态冷媒压力持续小于等于所述旁通开启压力并经过第三时长之后，所述旁通截止阀打开；当所述液态冷媒压力≥所述旁通关闭压力时，所述旁通截止阀关闭；当旁通开启压力＜所述液态冷媒压力＜所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机的排气口与所述储液器的旁通口保持原有的开关状态。

优选的，所述旁通开启压力为6～7bar，所述旁通关闭压力为7～8bar，所述第三时长为30秒。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1是本发明一实施例的螺杆制冷机组的系统原理图；

图2是本发明一实施例的储液器到蒸发器的结构示意图；

图3是本发明另一实施例的储液器到蒸发器的结构示意图；

图4是本发明一实施例的螺杆制冷机组启动方法的流程图；

图5是本发明另一实施例的螺杆制冷机组启动方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如背景技术部分所介绍，目前螺杆制冷机组在低温环境下存放时，其冷凝器和系统管道内的冷媒压力会很低，甚至会出现负压的情况。在这样的工况下启动机组时因制冷系统冷媒供应不足，从而导致机组低压跳停或者压缩机因过热而卡机，使得机组无法顺利启动。

参见图1和图3，为解决上述技术问题，本发明一个实施例提供了一种在低温环境下能够顺利启动的螺杆制冷机组，包括：依次连接成制冷循环系统的螺杆压缩机1、压力维持阀2、风冷冷凝器3、储液器4、液管截止阀5、电子膨胀阀6和蒸发器7，其中：

螺杆压缩机1主要为制冷循环系统提供循环动力，使冷媒得以在制冷系统内循环，螺杆压缩机1具有三个容调电磁阀，分别是25％、50％和75％，当容调电磁阀通电时即可限定螺杆压缩机1能够达到的允许最大容量，例如当25％的容调电磁阀通电时，螺杆压缩机能够达到的允许最大容量为25％，而且每个容调电磁阀对应于不同的吸气量，容量越大吸气量也越大。

压力维持阀2主要起建立机组供油压差(可理解为机组的高低压差)，促使润滑油循环的作用，可选用丹佛斯的伺服主阀作为压力维持阀2。当机组供油压差未达到设定值时，压力维持阀2保持关闭状态，以提高螺杆压缩机的排气压力，当机组供油压差达到设定值时，压力维持阀2缓慢打开，机组供油压差越大，压力维持阀2的开度越大，直至压力维持阀2的开度达到全开，在保证机组供油压差满足要求的前提下，将高温冷媒排入风冷冷凝器3中进行冷却，以利于冷媒循环。

风冷冷凝器3主要为高温冷媒与环境空气的换热提供交换场所，促使气态冷媒液化，并将液化后的冷媒排入储液器4中，风冷冷凝器3可选用翅片式换热器和冷凝风机的组合。

储液器4主要用于储存制冷系统多余的液态冷媒以及在低温环境下机组启动时为蒸发器7提供液态冷媒。在本实施例中，储液器4的进液口4a和出液口4b分别设置于储液器4的上部和下部，存储在储液器4内部的液态冷媒具有一上液面4f，储液器4的出液口4b和蒸发器7的冷媒进口7a之间的管道位于该上液面4f的下方，以保证机组启动前从储液器4到液管截止阀5之间的管道都充满液态冷媒，而且在储液器4的出液口4b处具有液柱静压，可以为冷媒的流动提供动力。如图3所示，对于储液器4的出液口4b而言，将其设置在储液器4的底部可以获得较大的液柱静压，更有利于冷媒的流动。需要说明的是，在机组的启动和运行过程中，储液器4内部始终存在上液面4f，即储液器内存储有足够多的液态冷媒来覆盖出液口4b以及保持上液面4f。

液管截止阀5主要是为了在停机时防止储液器4内的液态冷媒流向蒸发器7，避免机组再次启动时出现螺杆压缩机液击，当螺杆压缩机开始运转的同时，液管截止阀5打开以便于液态冷媒流向电子膨胀阀6，可选用电磁阀或者电动球阀作为液管截止阀5。

电子膨胀阀6主要起节流作用，即把液态冷媒节流成气液混合态冷媒以便于冷媒在蒸发器7内与被冷却介质进行换热，另外，电子膨胀阀6通过获取螺杆压缩机吸气端的冷媒温度和冷媒饱和压力来检测吸气过热度，进而通过调节阀开度以控制螺杆压缩机的吸气过热度在机组运行的允许范围内，防止螺杆压缩机出现液击。其阀开度的调节是通过驱动模块控制电子膨胀阀6的步进电机的步数来实现的，驱动模块还可以设定电子膨胀阀6启动时的预定位步数及预定位时间，即强制电子膨胀阀6开启一定的开度，并维持一定的时间，之后即可切换至根据压缩机吸气端的冷媒温度和冷媒饱和压力来控制吸气过热度的自动控制模式。在本实施例中，电子膨胀阀6在待机时保持一定的阀开度，即机组上电之后，在螺杆压缩机启动之前或者在螺杆压缩机停机之后保持一定的阀开度。

蒸发器7主要是为冷媒与被冷却介质的换热提供交换场所，促使气液混合态冷媒全部蒸发成气态冷媒，对于冷水机组来说，蒸发器7为管壳式换热器，对于冷风机组来说，蒸发器7为翅片式换热器和冷风机的组合。

对于在低温环境下存放的螺杆制冷机组而言，当螺杆压缩机启动时，由于要确保供油压差，需要压力维持阀2等到系统的高低压差(即供油压差)达到设定值之后才能开启，所以螺杆压缩机排入风冷冷凝器3的冷媒量较少，又由于风冷冷凝器3的冷凝管温度较低，管内的冷凝压力也较低，气态冷媒排入冷凝管之后会迅速冷却成液体储存在冷凝管中，当液体逐渐占据管内的容积时冷凝压力会缓慢上升，在冷凝管内的压力达到一定值之后，液态冷媒才会流出风冷冷凝器3以参与制冷循环。因此，在风冷冷凝器3因冷凝压力过低无法排出液态冷媒的这一时段内，制冷系统的冷媒由储液器4内部储存的液态冷媒提供。虽然此时储液器4内的冷凝压力也比较低，但是由于储液器4内液态冷媒的上液面4f高于储液器4的出液口4b至蒸发器7的冷媒进口7a之间的管道，因此在机组启动前从储液器4到液管截止阀5之间的管道就已经充满了液态冷媒，而且在储液器4的出液口4b处具有液柱静压，可以为冷媒的流动提供动力。在螺杆压缩机的抽吸以及液柱静压的作用下，饱和压力较低的液态冷媒也可以快速通过电子膨胀阀6流向蒸发器7进行蒸发换热，然后进入螺杆压缩机中进行压缩，同时也冷却了螺杆压缩机的内部件，防止压缩机过热。另外，在本实施例中，电子膨胀阀6在待机时保持一定的阀开度，这样就可以在螺杆压缩机启动时，使得冷媒可以快速通过电子膨胀阀6流向蒸发器7进行蒸发换热，及时为螺杆压缩机提供冷媒及有效的冷却，防止螺杆压缩机长时间连续抽空所造成的螺杆压缩机过热而卡机。而且在低温环境下，冷媒密度比较低，这就要求电子膨胀阀6的阀开度能够及时调整到合适的位置，为螺杆压缩机提供足量的冷媒，与现有技术的从关闭状态调整到合适的阀开度所耗费的时间相比，本实施例的电子膨胀阀6从一定的阀开度调整到合适的阀开度所耗费的时间更短，也更及时，可确保螺杆压缩机的冷媒供应。

综上，上述螺杆制冷机组在螺杆压缩机启动时通过压力维持阀2来维持螺杆压缩机供油所需的供油压差，以保证螺杆压缩机各转动部件的润滑，确保螺杆压缩机能够安全运行；另外，由于储液器4的出液口4b和蒸发器7的冷媒进口7a之间的管道位于储液器4内部上液面4f的下方，不仅使得储液器4和液管截止阀5之间的管道充满冷媒，还使储液器4的出液口4b承受液柱静压，可以为冷媒的流动提供动力，而且电子膨胀阀6在待机时保持一定的阀开度，在螺杆压缩机启动以及液管截止阀5打开之后一定量的液态冷媒可快速通过电子膨胀阀6以便于及时为蒸发器7提供冷媒，防止螺杆压缩机长时间连续抽空所造成的螺杆压缩机过热而卡机。因此，以上结构可以确保供油压差和系统低压满足螺杆压缩机的启动要求，实现螺杆制冷机组在低温环境下顺利启动的目的。

如图2所示，为便于储液器4的液态冷媒流向蒸发器7，在本实施例中，储液器4的出液口4b平齐于蒸发器7的冷媒进口7a，即以储液器4的上液面4f为基准，尺寸H1等于尺寸H2，这样液态冷媒就可以从高处流向低处，使得液态冷媒更易于流动。

如图3所示，在另一实施例中，储液器4的出液口4b高于蒸发器7的冷媒进口7a，即以储液器4的上液面4f为基准，尺寸H3小于尺寸H4，这样液态冷媒就可以从高处流向低处，使得液态冷媒更易于流动。

如图1所示，为防止冷媒压力因例如大风雨雪或者霜冻天气等环境变化而急剧降低，造成螺杆压缩机冷媒供应不足，也为了进一步确保机组能够在变化的低温环境下顺利启动，在本实施例中，所述螺杆制冷机组还包括单向阀8、旁通管9、旁通截止阀10以及用于检测液态冷媒压力的压力传感器11，所述单向阀8设置于所述风冷冷凝器3和所述储液器4之间，所述压力传感器11与所述储液器4的出液口4b连接，所述旁通管9的一端与所述螺杆压缩机1的排气口连接，所述旁通管9的另一端与所述储液器4的旁通口4c连接，所述旁通口4c位于所述上液面4f的上方，所述旁通截止阀10串联于所述旁通管9，用于控制所述旁通管9的通断。可选用电磁阀或者电动球阀作为旁通截止阀10。当液态冷媒压力低于一定值时，旁通截止阀10打开，以便于旁通管9将螺杆压缩机排出的一部分高压冷媒引入储液器4中，增加储液器4内部的压力，使得液态冷媒流向蒸发器7，同时设置在风冷冷凝器3和储液器4之间的单向阀8可以阻止高压冷媒进入风冷冷凝器3中，确保所有旁通的高压冷媒都进入储液器4；当液态冷媒压力高于一定值时，旁通截止阀10关闭。因此，可以通过旁通管9引入高压冷媒来为冷媒流动提供动力，以解决冷媒压力向低处波动造成螺杆压缩机冷媒供应不足的问题。可以理解的是，在机组停机时，旁通截止阀10关闭，以防止储液器4内部的冷媒迁移。

参见图4，为解决上述技术问题，本发明一个实施例提供了一种在低温环境下能够顺利启动如上所述螺杆制冷机组的启动方法，包括以下步骤：

S1.机组上电，所述液管截止阀5保持关闭，所述电子膨胀阀6的阀开度保持在第一阀开度，且20％≤所述第一阀开度≤30％；

S2.启动所述螺杆压缩机，并使其容量在第一时长内维持在25％，经过所述第一时长之后，所述螺杆压缩机的运行模式切换为自动加卸载模式，所述第一时长大于等于2秒；

S3.所述螺杆压缩机启动的同时，所述液管截止阀5开启以及所述电子膨胀阀6进入强制开启模式，所述电子膨胀阀6的阀开度维持在所述第一阀开度，且自所述螺杆压缩机启动时起经过第二时长之后，所述电子膨胀阀6的运行模式切换为自动控制模式，所述第二时长小于等于3秒。

针对上述启动方法需要说明的是：

如果第一阀开度小于20％，则有可能会造成螺杆压缩机冷媒供应不足，如果第一阀开度大于30％，则有可能引起螺杆压缩机带液运行，不利于螺杆压缩机各转动部件的润滑。因此，第一阀开度可以取20％或者30％或者20％～30％之间的任意值。优选的，第一阀开度为25％。

在螺杆压缩机启动之后使其容量在25％处运行一定时长(即第一时长)的目的是为了将螺杆压缩机的吸气量稳定在最低值，为电子膨胀阀6稳控吸气过热度创造有利的时间条件，防止在启动初期螺杆压缩机的吸气量大幅超出电子膨胀阀6的冷媒供应量而造成机组低压跳停。该一定时长应当至少能够满足螺杆压缩机轻载启动的需求，所以该一定时长大于等于2秒。经过一定时长之后，螺杆压缩机的运行模式切换为自动加卸载模式，以利于增加制冷系统的冷媒循环量，尽快提高冷凝压力，而且当末端负荷较大时，在保证顺利启动机组的前提下让螺杆压缩机尽快进入自动加卸载模式有利于被冷却介质快速冷却至目标值，所以该一定时长也不能过长，可以为2秒或者30秒或者2秒～30秒之间的任意值。优选的，该一定时长(第一时长)为20秒，这样既可以为电子膨胀阀6稳控吸气过热度创造有利的时间条件，又可以尽快提高冷凝压力，使风冷冷凝器3内的液态冷媒可以排入储液器4中参与制冷循环。可以理解的是，为了确保螺杆压缩机在启动时容量为25％，可以在螺杆压缩机启动前给螺杆压缩机的25％容调电磁阀通电，以使螺杆压缩机的容量稳定在25％。

当螺杆压缩机启动之后应当使电子膨胀阀6尽快切换至自动控制模式，以便于电子膨胀阀6根据吸气过热度及时自动调整阀开度，以逐渐提高冷媒供应量，防止机组出现低压跳停，因此，电子膨胀阀6的运行模式自螺杆压缩机启动时起3秒(含)内切换为自动控制模式是允许的，超过3秒则会存在电子膨胀阀6的阀开度无法满足螺杆压缩机的冷媒需求从而出现低压跳停的可能，不利于机组的顺利启动。优选的，自螺杆压缩机启动时起电子膨胀阀6的运行模式切换为自动控制模式，即第二时长为0秒。

综上，上述螺杆制冷机组的启动方法通过在螺杆压缩机1启动之前将电子膨胀阀6的开度预定在第一阀开度，使得机组在启动初期就有一定量的冷媒供应，避免螺杆压缩机长时间连续抽空，而且电子膨胀阀6经过第二时长之后就进入自动控制模式，使得电子膨胀阀6能够根据吸气过热度的变化而快速调整到合适的阀开度，提高电子膨胀阀6稳控吸气过热度的能力；另外，强制螺杆压缩机在启动之后的一段时间内保持25％的容量运行，可以防止因螺杆压缩机加载而造成其吸气量大幅超出冷媒供应量，不仅为电子膨胀阀6调节吸气过热度提供有利的时间条件，而且还有利于机组建立符合螺杆压缩机运行要求的低压。因此，通过上述启动方法可以使螺杆制冷机组在低温环境下顺利启动运行。

为防止冷媒压力因例如大风雨雪或者霜冻天气等环境变化而急剧降低，造成螺杆压缩机冷媒供应不足，也为了进一步确保机组能够在变化的低温环境下顺利启动，在本实施例中，所述启动方法还包括：

S41.设定旁通开启压力和旁通关闭压力，且所述旁通开启压力小于所述旁通关闭压力，获取所述出液口4b处的液态冷媒压力，当所述液态冷媒压力≤所述旁通开启压力时，所述螺杆压缩机1的排气口与所述储液器4的旁通口连通；当所述液态冷媒压力≥所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机1的排气口与所述储液器4的旁通口断开；当旁通开启压力＜所述液态冷媒压力＜所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机1的排气口与所述储液器4的旁通口保持原有的开关状态。

例如，在本实施例中，设定旁通开启压力和旁通关闭压力分别为6bar和7bar，通过上述压力传感器11获取液态冷媒压力，储液器4的旁通口为设置在上液面4f上方的旁通口4c，螺杆压缩机1的排气口通过如上所述的旁通管9连接于储液器4的旁通口4c，并由串联连接于旁通管9的旁通截止阀10控制螺杆压缩机1的排气口与储液器4的旁通口4c之间的开关状态，即当旁通截止阀10打开时，螺杆压缩机1的排气口与储液器4的旁通口4c连通；当旁通截止阀10关闭时，螺杆压缩机1的排气口与储液器4的旁通口4c断开。机组启动之后，在螺杆压缩机启动的同时机组的控制器开始采集压力传感器11所检测的参数，当压力传感器11检测到液态冷媒压力小于等于6bar时，旁通截止阀10打开，否则旁通截止阀10仍保持原有的关闭状态。随着螺杆压缩机的运行，机组的高压、低压以及液态冷媒压力逐渐上升，当液态冷媒压力大于6bar小于7bar时，若旁通截止阀10已打开，则旁通截止阀10保持原有的打开状态，直至液态冷媒压力大于等于7bar时，旁通截止阀10关闭。机组继续运行，此时液态冷媒压力大于7bar，如果在运行的过程中液态冷媒压力降低例如遇到环境温度变化或者由于制冷系统内的部件调整导致液态冷媒压力降低至6bar～7bar之间任意值时，若旁通截止阀10已关闭，则旁通截止阀10保持原有的关闭状态，直至液态冷媒压力小于等于6bar时，旁通截止阀10打开。可以理解的是，在机组停机时，旁通截止阀10关闭，即螺杆压缩机1的排气口与储液器4的旁通口断开，以防止储液器4内部的冷媒迁移。

上述旁通开启压力和旁通关闭压力还可以分别为7bar和8bar。

在另一实施例中，所述启动方法还包括：

S42.设定旁通开启压力、旁通关闭压力和第三时长，且所述旁通开启压力小于所述旁通关闭压力，获取所述出液口4b处的液态冷媒压力，当所述液态冷媒压力持续小于等于所述旁通开启压力并经过第三时长之后，所述螺杆压缩机1的排气口与所述储液器4的旁通口连通；当所述液态冷媒压力≥所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机1的排气口与所述储液器4的旁通口断开；当旁通开启压力＜所述液态冷媒压力＜所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机1的排气口与所述储液器4的旁通口保持原有的开关状态。

例如，在本实施例中，设定旁通开启压力和旁通关闭压力分别为6bar和7bar，第三时长为30秒，通过上述压力传感器11获取液态冷媒压力，储液器4的旁通口为设置在上液面4f上方的旁通口4c，螺杆压缩机1的排气口通过如上所述的旁通管9连接于储液器4的旁通口4c，并由串联连接于旁通管9的旁通截止阀10控制螺杆压缩机1的排气口与储液器4的旁通口4c之间的开关状态，即当旁通截止阀10打开时，螺杆压缩机1的排气口与储液器4的旁通口4c连通；当旁通截止阀10关闭时，螺杆压缩机1的排气口与储液器4的旁通口4c断开。机组启动之后，在螺杆压缩机启动的同时机组的控制器开始采集压力传感器11所检测的参数，当压力传感器11检测到液态冷媒压力小于等于6bar时开始计时，在30秒(含)内如果液态冷媒压力持续小于等于6bar，则旁通截止阀10打开，否则旁通截止阀10仍保持原有的关闭状态，若在30秒时长的任一时间点，液态冷媒压力大于6bar，则计时清零，旁通截止阀10仍保持原有的关闭状态，这样就可以防止因液态冷媒压力在短时间内波动而造成旁通截止阀10频繁开关。随着螺杆压缩机的运行，机组的高压、低压以及液态冷媒压力逐渐上升，当液态冷媒压力大于6bar小于7bar时，若旁通截止阀10已打开，则旁通截止阀10保持原有的打开状态，直至液态冷媒压力大于等于7bar时，旁通截止阀10关闭。机组继续运行，此时液态冷媒压力大于7bar，如果在运行的过程中液态冷媒压力降低例如遇到环境温度变化或者由于制冷系统内的部件调整导致液态冷媒压力降低至6bar～7bar之间任意值时，若旁通截止阀10已关闭，则旁通截止阀10保持原有的关闭状态，当液态冷媒压力再次小于等于6bar时开始计时，在30秒(含)内如果液态冷媒压力持续小于等于6bar，则旁通截止阀10打开，否则旁通截止阀10仍保持原有的关闭状态，若在30秒时长的任一时间点，液态冷媒压力大于6bar，则计时清零，旁通截止阀10仍保持原有的关闭状态。可以理解的是，在机组停机时，旁通截止阀10关闭，即螺杆压缩机1的排气口与储液器4的旁通口断开，以防止储液器4内部的冷媒迁移。

上述旁通开启压力和旁通关闭压力还可以分别为7bar和8bar，第三时长还可以为20秒或者40秒或者20秒～30秒之间任意值或者30秒～40秒之间任意值。

以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温环境螺杆制冷机组，其特征在于：包括依次连接成制冷循环系统的螺杆压缩机(1)、压力维持阀(2)、风冷冷凝器(3)、储液器(4)、液管截止阀(5)、电子膨胀阀(6)和蒸发器(7)，所述电子膨胀阀(6)在待机时保持一定的阀开度，所述储液器(4)的内部具有上液面(4f)，且所述储液器(4)的出液口(4b)和所述蒸发器(7)的冷媒进口(7a)之间的管道位于所述上液面(4f)的下方。

2.根据权利要求1所述的一种低温环境螺杆制冷机组，其特征在于：所述出液口(4b)设置于所述储液器(4)的底部。

3.根据权利要求1所述的一种低温环境螺杆制冷机组，其特征在于：所述出液口(4b)平齐于与或者高于所述冷媒进口(7a)。

4.根据权利要求1所述的一种低温环境螺杆制冷机组，其特征在于：所述螺杆制冷机组还包括单向阀(8)、旁通管(9)、旁通截止阀(10)以及用于检测液态冷媒压力的压力传感器(11)，所述单向阀(8)设置于所述风冷冷凝器(3)和所述储液器(4)之间，所述压力传感器(11)与所述储液器(4)的出液口(4b)连接，所述旁通管(9)的一端与所述螺杆压缩机(1)的排气口连接，所述旁通管(9)的另一端与所述储液器(4)的旁通口(4c)连接，所述旁通口(4c)位于所述上液面(4f)的上方，所述旁通截止阀(10)串联于所述旁通管(9)，用于控制所述旁通管(9)的通断。

5.一种用于权利要求1至4任一项所述的一种低温环境螺杆制冷机组的启动方法，其特征在于：所述启动方法包括以下步骤：

S1.机组上电，所述液管截止阀(5)保持关闭，所述电子膨胀阀(6)的阀开度保持在第一阀开度，且20％≤所述第一阀开度≤30％；

S2.启动所述螺杆压缩机(1)，并使其容量在第一时长内维持在25％，经过所述第一时长之后，所述螺杆压缩机(1)的运行模式切换为自动加卸载模式，所述第一时长大于等于2秒；

S3.所述螺杆压缩机(1)启动的同时，所述液管截止阀(5)开启以及所述电子膨胀阀(6)进入强制开启模式，所述电子膨胀阀(6)的阀开度维持在所述第一阀开度，且自所述螺杆压缩机(1)启动时起经过第二时长之后，所述电子膨胀阀(6)的运行模式切换为自动控制模式，所述第二时长小于等于3秒。

6.根据权利要求5所述的启动方法，其特征在于：所述第一时长为20秒，所述第二时长为0秒，所述第一阀开度为25％。

7.根据权利要求5所述的启动方法，其特征在于：所述启动方法还包括：

S41.设定旁通开启压力和旁通关闭压力，且所述旁通开启压力小于所述旁通关闭压力，获取所述出液口(4b)处的液态冷媒压力，当所述液态冷媒压力≤所述旁通开启压力时，所述螺杆压缩机(1)的排气口与所述储液器(4)的旁通口连通；当所述液态冷媒压力≥所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机(1)的排气口与所述储液器(4)的旁通口断开；当旁通开启压力＜所述液态冷媒压力＜所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机(1)的排气口与所述储液器(4)的旁通口保持原有的开关状态。

8.根据权利要求5所述的启动方法，其特征在于：所述启动方法还包括：

S42.设定旁通开启压力、旁通关闭压力和第三时长，且所述旁通开启压力小于所述旁通关闭压力，获取所述出液口(4b)处的液态冷媒压力，当所述液态冷媒压力持续小于等于所述旁通开启压力并经过第三时长之后，所述螺杆压缩机(1)的排气口与所述储液器(4)的旁通口连通；当所述液态冷媒压力≥所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机(1)的排气口与所述储液器(4)的旁通口断开；当旁通开启压力＜所述液态冷媒压力＜所述旁通关闭压力时，所述螺杆压缩机(1)的排气口与所述储液器(4)的旁通口保持原有的开关状态。

9.根据权利要求8所述的启动方法，其特征在于：所述第三时长为30秒。

10.根据权利要求7或8任一项所述的启动方法，其特征在于：所述旁通开启压力为6～7bar，所述旁通关闭压力为7～8bar。

Images