CN114076421B - 采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统，涉及制冷压缩机设备领域，该方法应用于包含磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路及测量元件的制冷系统中，该方法利用不具备点燃能力的冷媒隔离制冷压缩机内部点燃源与爆炸性气体，辅以正压外壳型防爆方案保护防爆柜内的电控设备。通过传感器精确测量制冷系统；气体置换、正常运行、故障工况并反馈数据到防爆柜内控制系统进行连锁动作，形成一套完整的保护方案。

Description

采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统

技术领域

本发明涉及制冷压缩机设备技术领域，尤其是涉及一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统。

背景技术

随着磁悬浮轴承、三元流叶轮技术成熟，磁悬浮高速离心式压缩机以其高效、静音的特性逐步替代传统的螺杆式、活塞式压缩机被用户认可。磁悬浮轴承的单边间隙较大，常规的螺杆式压缩机以及活塞式压缩机的隔爆方案并不适用。而磁悬浮轴承转动体静止到运转过程中大都存在着轴心位移大的问题，易出现三元流叶轮输送的气体从密封处泄露，从而造成点燃隐患，所以要结合制冷压缩机系统设计制冷压缩机本体的防爆方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统，利用不具备点燃能力的冷媒隔离制冷压缩机内部点燃源与爆炸性气体，辅以正压外壳型防爆方案保护防爆柜内的电控设备。通过传感器精确测量制冷系统；气体置换、正常运行、故障工况并反馈数据到防爆柜内控制系统进行连锁动作，形成一套完整的保护方案。

第一方面，本发明实施例提供了一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法，该制冷系统包括：磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路及测量元件；该方法包括：

控制防爆柜回路中的吹扫装置对防爆柜回路中的气体进行置换；

当防爆柜回路中的气体完成置换后，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换；

利用测量元件中的气体探测器获取制冷回路中的爆炸气体浓度；当爆炸气体浓度低于预设浓度阈值时，对制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动磁悬浮制冷压缩机。

在一些实施方式中，当防爆柜的压力满足预设压力关系时，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换的过程，包括：

利用测量元件中的流量计，实时获取制冷回路的排空口的流量值，当排空口的流量值达到预设流量阈值时开始计时；

当计时时间达到第一时间阈值时，控制排空口处的第一阀门关闭。

在一些实施方式中，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换的过程，包括：

利用测量元件中的气压计，实时获取制冷回路的管路压力值，当管路压力值达到预设压力阈值时开始计时；

当计时时间达到第二时间阈值时，控制制冷回路的排空口处的第一阀门关闭。

在一些实施方式中，控制排空口处的第一阀门关闭之后，方法还包括：

第一阀门关闭后进行计时；

当第一阀门的关闭时间达到第三时间阈值时，控制制冷回路中氮气气源处的第二阀门关闭。

在一些实施方式中，防爆柜回路中的气体进行置换的过程，方法还包括：

判断防爆柜回路中的正压防爆柜是否处于正压状态；

若正压防爆柜处于正压状态，控制制冷回路中氮气气源处的第二阀门开启，并控制氮气气源向制冷回路的管路输送氮气。

在一些实施方式中，对制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动制冷压缩机的过程，包括：

根据爆炸气体浓度中包含的可燃气体浓度及氧气浓度，分别判断可燃气体浓度及氧气浓度是否低于预设浓度阈值；

若可燃气体浓度及氧气浓度均低于预设浓度阈值，对制冷回路的管路进行抽真空操作，直至制冷回路的管路完成抽真空操作；

利用测量元件中的压力传感器，实时获取制冷回路的管路压力值；当管路压力值达到预设压力阈值时，启动制冷压缩机。

在一些实施方式中，当制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，方法还包括：

实时判断防爆柜回路中的防爆柜的压力值是否小于预设压力值；

当防爆柜的压力值小于预设压力值，则关闭制冷压缩机以及防爆柜的电源；

其中，关闭制冷压缩机的电源的过程中，控制制冷压缩机发送第一报警指令；待第一报警指令发送后，控制制冷压缩机发送第一关闭指令；

关闭防爆柜的电源的过程中，控制防爆柜发送第二报警指令；待第二报警发送后，控制防爆柜发送第二关闭指令，并根据第二关闭指令关闭防爆柜的电源。

在一些实施方式中，当制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，方法还包括：

利用测量元件中的温度传感器对制冷回路的管路温度及制冷压缩机的外壳温度进行测量；

若制冷回路的管路温度或制冷压缩机的外壳温度大于预设温度阈值时，则关闭制冷压缩机以及防爆柜中的电源；

其中，关闭制冷压缩机的电源的过程中，控制制冷压缩机发送第一报警指令；待第一报警指令发送后，控制制冷压缩机发送第一关闭指令，并根据第一关闭指令关闭制冷压缩机的电源；

关闭防爆柜的电源的过程中，控制防爆柜发送第二报警指令；待第二报警发送后，控制防爆柜发送第二关闭指令。

在一些实施方式中，当制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，方法还包括：

利用测量元件中的压力传感器对制冷回路的管路压力进行测量；

若制冷回路的管路压力小于预设压力阈值时，则关闭制冷压缩机和/或防爆柜回路中的电源。

第二方面，本发明实施例提供了一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护系统，该制冷系统包括：磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路及测量元件；该保护系统包括；

防爆柜回路气体置换单元，用于控制防爆柜回路中的吹扫装置对防爆柜回路中的气体进行置换；

制冷回路气体置换单元，用于当防爆柜回路中的气体完成置换后，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换；

制冷压缩机控制单元，用于利用测量元件中的气体探测器获取制冷回路中的爆炸气体浓度；当爆炸气体浓度低于预设浓度阈值时，对制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动磁悬浮制冷压缩机。

第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；存储器上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时实现上述第一方面提到的采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中，计算机程序被处理器运行时实现上述第一方面提到的采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法的步骤。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供了一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统，该方法应用于包含磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路及测量元件的制冷系统中，该方法首先控制防爆柜回路中的吹扫装置对防爆柜回路中的气体进行置换；当防爆柜回路中的气体完成置换后，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换；然后，利用测量元件中的气体探测器获取制冷回路中的爆炸气体浓度；当爆炸气体浓度低于预设浓度阈值时，对制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动磁悬浮制冷压缩机。该方法利用不具备点燃能力的冷媒隔离制冷压缩机内部点燃源与爆炸性气体，辅以正压外壳型防爆方案保护防爆柜内的电控设备。通过传感器精确测量制冷系统；气体置换、正常运行、故障工况并反馈数据到防爆柜内控制系统进行连锁动作，形成一套完整的保护方案。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法中，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换过程的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法中，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换过程的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法中，控制排空口处的第一阀门关闭之后的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法中，防爆柜回路中的气体进行置换过程的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法中，对制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动制冷压缩机的流程图；

图8为本发明实施例提供的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法中，当制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时的一种方法流程图；

图9为本发明实施例提供的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法中，当制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时的另一种方法流程图；

图10为本发明实施例提供的另一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法的流程图；

图11为本发明实施例提供的一种用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护系统的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图标：

100-磁悬浮制冷压缩机；200-防爆保护系统；

1-氮气气源；2-三通阀；3-第一电动阀；4-蒸发器；5-正压吹扫装置；6-第一温度传感器；7-制冷压缩机；8-压力传感器；9-第二温度传感器；10-可燃气体探测器；11-第一氧气探测器；12-冷凝器；13-流量计；14-第二电动阀；15-节流毛细管；16-正压防爆柜；17-第二氧气探测器；

1110-防爆柜回路气体置换单元；1120-制冷回路气体置换单元；1130-制冷压缩机控制单元；

101-处理器；102-存储器；103-总线；104-通信接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。

随着磁悬浮轴承、三元流叶轮技术成熟，磁悬浮高速离心式压缩机以其高效、静音的特性逐步替代传统的螺杆式、活塞式压缩机被用户认可。磁悬浮轴承主要包括位移传感器、作动器、控制器和辅助轴承，磁悬浮轴承利用磁力使转子悬浮于定子中心，从而获得无接触支承的一种电磁装置。

磁悬浮轴承由径向、轴向磁轴承和保护轴承两部分组成。其中，径向、轴向磁轴承，用于提供磁力支撑转子与转子不接触；保护轴承采用滚动轴承，转子静止时落在保护轴承上，转子旋转时与保护轴承不接触。

转动体带着三元流叶轮高速旋转，旋转中力矩不平衡转动体会向径向各角度运动，为避免转动体撞到静止件上，径向磁轴承中的位移传感器在转动体高速旋转中采集转动体位移信号时时修正其位置。转动体受不平衡力矩径向运动到电磁轴承修正转动体位置的过程就是转动体的轴心轨迹。一般单边间隙0.15mm-0.2mm。螺杆压缩机、活塞式压缩机一般都采用滚动轴承，滚动轴承径向间隙很小，一般单边间隙0.015mm左右。磁悬浮轴承的单边间隙较大，常规的螺杆式压缩机以及活塞式压缩机的隔爆方案并不适用。而磁悬浮轴承转动体在静止到运转过程以及持续运转的过程中轴心位移大，易出现三元流叶轮输送的气体从密封处泄露，从而造成点燃隐患。

基于此，本发明实施例提供了一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法及系统，利用不具备点燃能力的冷媒隔离制冷压缩机内部点燃源与爆炸性气体，辅以正压外壳型防爆方案保护防爆柜内的电控设备。通过传感器精确测量制冷系统；气体置换、正常运行、故障工况并反馈数据到防爆柜内控制系统进行连锁动作，形成一套完整的保护方案。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法进行详细介绍。

参见图1所示的一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法的流程图，该方法应用于制冷系统中；其中，制冷系统包括：磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路以及测量元件。为了便于描述，首先对制冷压缩机系统进行初步介绍。制冷压缩机中的制冷回路主要包括：冷凝器，制冷压缩机，节流毛细管或膨胀阀，蒸发器及配套管路等。制冷回路采用管路内充满正压冷媒隔绝助燃剂以及可燃性气体，冷媒充满制冷压缩机系统内部，制冷压缩机内部点燃源处于冷媒中隔绝助燃剂以及可燃性气体，冷凝器中电机等元件采用防爆产品。防爆柜回路中主要包括：正压外壳型控制柜及配套线路。测量元件主要包括：各类阀门、压力测量、流量测量、气体成分测量元件等。测量元件采用独立防爆元器件，满足防爆要求。具体的说，该制冷压缩机的防爆保护方法包括：

步骤S101，控制防爆柜回路中的吹扫装置对防爆柜回路中的气体进行置换。

测量元件为独立防爆设备为防爆柜回路进行数据采集，防爆柜回路中的防爆柜采用正压外壳型防爆方案，制冷回路工作前需要保证防爆柜处于正压防爆状态。制冷回路同样由制冷回路采集数据，并由防爆柜中的相关控制单元进行控制。通过封闭管路系统中冷媒形成正压隔绝助燃剂及可燃性提起进入制冷回路保证安全。制冷回路需要氮气气源，防爆柜回路需要洁净的空气气源或者氮气气源。

制冷压缩机系统开始工作后，首先启动防爆柜回路中的吹扫装置向其供气回路进行吹扫，对防爆柜回路中的爆炸性气体进行置换。具体可利用吹扫装置中的压力开关实时控制防爆柜回路中的防爆柜的压力，当柜内压力达到泄压阀设定压力后开始计时，计时结束后防爆柜内压力达到设定值后，可以启动柜内电子设备。置换过程中，利用吹扫装置中部署的压力传感器实时获取防爆柜的压力值，其目标压力值对应着防爆柜是否处于正压状态。当防爆柜置换结束，吹扫装置进入泄露补偿状态后，柜内的相关供电设备、柜内的相关供电设备、控制单元即可启动。

步骤S102，当防爆柜回路中的气体完成置换后，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换。

防爆柜回路中的气体完成置换后，防爆柜处于正压状态，此时可控制柜内的设备进行启动，并控制制冷回路中的相关设备对其管路进行气体置换过程。具体的说，制冷回路中通过氮气气源对管路中的爆炸气体进行置换，置换后的尾气通过相应的排空口进行排除。排空的过程可通过测量气体流量的方式进行控制，也可以通过测量管道压力的方式进行控制；同时对于制冷回路的管路中利用相关气体探测器实时获取制冷回路中的爆炸气体浓度。

步骤S103，利用测量元件中的气体探测器获取制冷回路中的爆炸气体浓度；当爆炸气体浓度低于预设浓度阈值时，对制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动磁悬浮制冷压缩机。

在对制冷回路中的气体进行置换后，且爆炸气体浓度并满足预设浓度阈值时，对制冷回路管路进行抽真空、注入冷媒的操作。这个过程中依旧利用气体探测器实时获取制冷回路中爆炸气体的浓度，当爆炸气体浓度不满足预设浓度阈值时，不启动制冷压缩机，以防止出现爆炸。

下面结合图2中的制冷系统，来对上述方法进行进一步介绍。图2中的制冷系统包括：磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路以及测量元件；具体的说，测量元件主要包含：压力传感器、温度传感器、可燃性气体传感器上述三类测量元件。具体的说，图2中包含：压力传感器8，第一温度传感器6，第二温度传感器9，可燃气体探测器10，第一氧气探测器11，第二氧气探测器17。其中压力传感器8、第二温度传感器9、可燃气体探测器10、第一氧气探测器11设置在制冷回路中。制冷回路中包括：氮气气源1，三通阀2，第一电动阀3，蒸发器4，制冷压缩机7，压力传感器8，第二温度传感器9，可燃气体探测器10，第一氧气探测器11，冷凝器12，流量计13，第二电动阀14，节流毛细管15。第一温度传感器6和第二氧气探测器17设置在防爆柜回路中，具体包括：正压吹扫装置5，第一温度传感器6，正压防爆柜16，第二氧气探测器17。

具体的说，在启动制冷压缩机前先启动正压防爆柜16，然后接通正压吹扫装置5的相关电源，完成通电操作。正压吹扫装置5完成通电后开始动作；将洁净的空气置换至防爆柜回路的管路中，对正压防爆柜16内爆炸性气体进行置换。例如当洁净的空气压力达到设定值P1时，正压吹扫装置5开始动作。

正压吹扫装置5对正压防爆柜16内的爆炸性气体进行置换时，正压防爆柜16中的压力达到泄压阀设定值P2后，正压吹扫装置5主控开始计时，直至吹扫装置中的主控器的计时时间达到第一时间阈值时，完成防爆柜回路中的气体置换过程。

只有在正压防爆柜16处于正压状态时，才可执行制冷回路的相关动作，因此需要判断压力值是否预设的压力关系，来判断正压防爆柜16是否处于正压状态。

正压防爆柜16进行泄露补偿状态中，柜体内部为正压状态，柜内的相关设备可以启动。此时正压吹扫装置5给出相关工作信号，控制制冷回路中的氮气气源向制冷回路中输入氮气，对制冷回路中的气体进行置换。

上述制冷系统的基础上，在一些实施方式中，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换的过程通过流量计来实现，如图3所示，包括：

步骤S301，利用测量元件中的流量计，实时获取制冷回路的排空口的流量值，当排空口的流量值达到预设流量阈值时开始计时。

此时的排空口处于打开的状态，即第二电动阀14处于打开的状态。当排空口处的流量值达到流量阈值后，表明制冷回路中输入的氮气达到稳定的输入状态，置换的气体通过流量计13后排出，此时的流量计13记录流经排空口的气体流量。当流量达到流量阈值Q1后，制冷回路中的主控器或相关PLC芯片开始计时。

步骤S302，当计时时间达到第一时间阈值时，控制排空口处的第一阀门关闭。

排气的过程是利用氮气推动管路中的可燃性气体最终通过排空口排出，因此可设置相应的时间阈值。实际场景中，时间阈值初定是按10倍的需置换的制冷系统的容积，并进行试验验证后确定的，下限为5的容积。当第一阀门的开启时间达到第一时间阈值时，表明排气过程结束，此时控制排空口处的第二电动阀14关闭。

上述制冷系统的基础上，在一些实施方式中，控制制冷回路中的氮气气源对制冷回路中的气体进行置换的过程通过管道压力值来实现，如图4所示，包括：

步骤S401，利用测量元件中的气压计，实时获取制冷回路的管路压力值，当管路压力值达到预设压力阈值时开始计时。

与步骤S301不同，在获取管路压力值的过程中排空口处于关闭的状态，即第二电动阀14处于关闭的状态。随着氮气气源输入的氮气逐渐增多，管路中的压力逐渐升高。当管路压力达到预设压力阈值时，表明制冷回路中输入的氮气能够完成迅速排除的需求，因此控制第二电动阀14打开并开始计时，此时置换的气体在压力的作用下经过排空口迅速排除。

步骤S402，当计时时间达到第二时间阈值时，控制制冷回路的排空口处的第一阀门关闭。

实际场景中，当排气完成后还需要氮气气源延迟一段时间后再停止置换。在一些实施方式中，控制排空口处的第一阀门关闭之后，如图5所示，该方法还包括：

步骤S501，第一阀门关闭后进行计时。

值得说明的是，该步骤中的第一阀门对应的是图2中的第二电动阀14；第二阀门对应的是图2中的第一电动阀3。

步骤S502，当第一阀门的关闭时间达到第三时间阈值时，控制制冷回路中氮气气源处的第二阀门关闭。

当第二电动阀14关闭后一直持续到第二时间阈值之后，再控制第一电动阀3进行关闭。

实际场景中，上述过程为：置换的气体通过流量计13后排出，此时的流量计13记录流经排空口的气体流量，当流量达到流量阈值Q1后，制冷回路中的主控器或相关PLC芯片开始计时。当主控器的计时时间达到第二时间阈值t3后，置换完毕。主控器或相关PLC芯片控制第二电动阀14关闭，并延时一定的时间t4后，控制第一电动阀3关闭。

只有在正压防爆柜16处于正压状态时，才可执行制冷回路的相关动作，因此需要判断压力值是否预设的压力关系，来判断正压防爆柜16是否处于正压状态。在一些实施方式中，防爆柜回路中的气体进行置换的过程如图6所示，该方法还包括：

步骤S601，判断防爆柜回路中的正压防爆柜是否处于正压状态；

步骤S602，若正压防爆柜处于正压状态，控制制冷回路中氮气气源处的第二阀门开启，并控制氮气气源向制冷回路的管路输送氮气。

正压防爆柜16进行泄露补偿状态中，柜体内部为正压状态，柜内的相关设备可以启动。此时正压吹扫装置5给出相关工作信号，对制冷回路中的气体进行置换。

置换完成后开始进行冷媒注入过程，在一些实施方式中，对制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动制冷压缩机的过程，如图7所示，包括：

步骤S701，根据爆炸气体浓度中包含的可燃气体浓度及氧气浓度，分别判断可燃气体浓度及氧气浓度是否低于预设浓度阈值。

制冷回路进行冷媒注入的过程中，可燃气体探测器10、第一氧气探测器11、第二氧气探测器17对管路中的可燃气体浓度和氧气浓度进行实时采集，并分别判断可燃气体浓度和氧气浓度是否低于预设浓度阈值V1和V2。

步骤S702，若可燃气体浓度及氧气浓度均低于预设浓度阈值，对制冷回路的管路进行抽真空操作，直至制冷回路的管路完成抽真空操作后进行冷媒注入操作。

若可燃气体浓度和氧气浓度均低于预设浓度阈值V1和V2时，则可向制冷回路发出工作信号，控制制冷回路的管路进行抽真空操作，并注入冷媒。具体实施过程中，当爆炸气体浓度满足预设浓度阈值时，停止冷媒注入操作。这个过程中，可燃气体探测器10、第一氧气探测器11、第二氧气探测器17始终监测管路中爆炸性气体以及氧气的浓度。当浓度高于设定值V1和V2后，执行相关报警动作，并控制制冷回路的管路停止抽真空操作以及冷媒注入操作。

步骤S703，利用测量元件中的压力传感器，实时获取制冷回路的管路压力值；当管路压力值达到预设压力阈值时，启动制冷压缩机。

冷媒注入结束后，压力传感器8测量冷媒管路内的压力值，若压力值大于设定值P3后，启动制冷压缩机。

在一些实施方式中，当制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，方法还包括：

实时判断防爆柜回路中的防爆柜的压力值是否满足预设压力关系；若不满足，则关闭制冷压缩机以及防爆柜回路中的电源。正压防爆柜16的柜内压力低于设定值的报警值P4后，正压吹扫装置5给出报警信号，用户可通过报警信号远程关闭制冷压缩机系统以及正压外壳型防爆柜。其中，关闭制冷压缩机的电源的过程中，控制制冷压缩机发送第一报警指令；待第一报警指令发送后，控制制冷压缩机发送第一关闭指令；关闭防爆柜的电源的过程中，控制防爆柜发送第二报警指令；待第二报警发送后，控制防爆柜发送第二关闭指令，并根据第二关闭指令关闭防爆柜的电源。

在一些实施方式中，当制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，如图8所示，该方法还包括：

步骤S801，利用测量元件中的温度传感器对制冷回路的管路温度及制冷压缩机的外壳温度进行测量。

步骤S802，若制冷回路的管路温度或制冷压缩机的外壳温度大于预设温度阈值时，则关闭制冷压缩机以及防爆柜中的电源。

具体的说，在关闭制冷压缩机的电源的过程中，控制制冷压缩机发送第一报警指令；待第一报警指令发送后，控制制冷压缩机发送第一关闭指令；

在关闭防爆柜的电源的过程中，控制防爆柜发送第二报警指令；待第二报警发送后，控制防爆柜发送第二关闭指令，并根据第二关闭指令关闭防爆柜的电源。

利用测量元件中的温度传感器对柜内电源、电磁轴承控制器等设备进行测温；同时还可对制冷压缩机的外壳以及制冷压缩机出口处管路的温度进行监控。当上述温度高于设定值后，制冷回路的相关主控器给出报警信号，通知用户远程关闭制冷压缩机系统和/或正压外壳型防爆柜。在一些特殊场景，如：制冷压缩机系统故障而防爆柜没有故障时，不需要特意关闭防爆柜，只给出报警由用户确定是否关闭防爆柜。这是因为防爆柜再次启动时还需要对其进行吹扫置换，造成时间上的浪费。实际场景中也可设定当正压防爆柜16的柜内压力低于设定值低压报警值P5后，制冷回路的相关主控器强制切断变频器供电电源，并强制停止制冷压缩机系统。

上述过程中还可对管路压力进行实时检测。在一些实施方式中，当制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，如图9所示，方法还包括：

步骤S901，利用测量元件中的压力传感器对制冷回路的管路压力进行测量。

制冷压缩机发生故障时，会导致管路压力增大，所产生的危害由普通制冷压缩机压力检测元件和控制系统进行保护，实际场景中通过压力传感器来获取管路压力。

步骤S902，若制冷回路的管路压力小于预设压力阈值时，则关闭制冷压缩机和/或防爆柜回路中的电源。

具体的说，关闭制冷压缩机的电源的过程中，控制制冷压缩机发送第一报警指令；待第一报警指令发送后，控制制冷压缩机发送第一关闭指令，并根据第一关闭指令关闭制冷压缩机的电源；关闭防爆柜的电源的过程中，控制防爆柜发送第二报警指令；待第二报警发送后，控制防爆柜发送第二关闭指令。

压力传感器8监控制冷回路的管路压力，当制冷压缩机遇到故障时可能会导致管路压力异常，因此通过使用压力传感器8对管路压力进行管控，可防止出现压力过大造成的管路破裂等事故。值得一提的是，上述控制过程是非防爆制冷压缩机系统自带的。防爆制冷压缩机一般有两套系统及其对应的两套测量元件，普通制冷压缩机运行保护控制系统，外露测量元件采用防爆元件，控制系统相关PLC放置在正压柜中，触摸屏也采用防爆元件。防爆保护系统为避免故障防爆保护系统和制冷压缩机运行保护系统主体相互干扰，产生安全隐患，所以将其独立开来。

制冷压缩机正常停机后，保证正压控制柜处于正压状态，第一温度传感器6和第二温度传感器9、压力传感器8、可燃气体探测器10、第一氧气探测器11、第二氧气探测器17的监测值均低于各自的设定值后，可以直接启动制冷压缩机。

正压压缩机、正压控制柜都停机后再启动时，需要对正压控制柜进行吹扫置换，置换后只要压力传感器8测量值达到设定值后可以直接启动制冷压缩机。

上述过程可通过图10所示的另一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法的流程图来解释，在此不再赘述。

通过上述实施例提供的采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法可知，该方法利用不具备点燃能力的冷媒隔离制冷压缩机内部点燃源与爆炸性气体，辅以正压外壳型防爆方案保护防爆柜内的电控设备。通过传感器精确测量制冷系统；气体置换、正常运行、故障工况并反馈数据到防爆柜内控制系统进行连锁动作，形成一套完整的保护方案。

本发明实施例还提供了一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护系统，该制冷系统包括：磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路及测量元件；如图11所示，该保护系统包括；

防爆柜回路气体置换单元1110，用于控制所述防爆柜回路中的吹扫装置对所述防爆柜回路中的气体进行置换；

制冷回路气体置换单元1120，用于当所述防爆柜回路中的气体完成置换后，控制所述制冷回路中的氮气气源对所述制冷回路中的气体进行置换；

制冷压缩机控制单元1130，用于利用所述测量元件中的气体探测器获取所述制冷回路中的爆炸气体浓度；当所述爆炸气体浓度低于预设浓度阈值时，对所述制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动所述磁悬浮制冷压缩机。

本发明实施例提供的采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护系统，与上述实施例提供的采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

本实施例还提供一种电子设备，为该电子设备的结构示意图如图12所示，该设备包括处理器101和存储器102；其中，存储器102用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器执行，以实现上述采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法。

图12所示的电子设备还包括总线103和通信接口104，处理器101、通信接口104和存储器102通过总线103连接。

其中，存储器102可能包含高速随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。总线103可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图12中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口104用于通过网络接口与至少一个用户终端及其它网络单元连接，将封装好的IPv4报文或IPv4报文通过网络接口发送至用户终端。

处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本公开实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器102，处理器101读取存储器102中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行前述实施例的方法的步骤。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以用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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护方法，其特征在于，所述制冷系统包括：磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路及测量元件；所述方法包括：

控制所述防爆柜回路中的吹扫装置对所述防爆柜回路中的气体进行置换；

当所述防爆柜回路中的气体完成置换后，控制所述制冷回路中的氮气气源对所述制冷回路中的气体进行置换；

利用所述测量元件中的气体探测器获取所述制冷回路中的爆炸气体浓度；当所述爆炸气体浓度低于预设浓度阈值时，对所述制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动所述磁悬浮制冷压缩机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述制冷回路中的氮气气源对所述制冷回路中的气体进行置换的过程，包括：

利用所述测量元件中的流量计，实时获取所述制冷回路的排空口的流量值，当所述排空口的流量值达到预设流量阈值时开始计时；

当所述计时时间达到第一时间阈值时，控制所述排空口处的第一阀门关闭。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述制冷回路中的氮气气源对所述制冷回路中的气体进行置换的过程，包括：

利用所述测量元件中的气压计，实时获取所述制冷回路的管路压力值，当所述管路压力值达到预设压力阈值时开始计时；

当所述计时时间达到第二时间阈值时，控制所述制冷回路的排空口处的第一阀门关闭。

4.根据权利要求2至3任一项所述的方法，其特征在于，控制所述排空口处的第一阀门关闭之后，所述方法还包括：

所述第一阀门关闭后进行计时；

当所述第一阀门的关闭时间达到第三时间阈值时，控制所述制冷回路中所述氮气气源处的第二阀门关闭。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防爆柜回路中的气体进行置换的过程，所述方法还包括：

判断所述防爆柜回路中的正压防爆柜是否处于正压状态；

若所述正压防爆柜处于正压状态，控制所述制冷回路中所述氮气气源处的第二阀门开启，并控制所述氮气气源向所述制冷回路的管路输送氮气。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动所述磁悬浮制冷压缩机的过程，包括：

根据所述爆炸气体浓度中包含的可燃气体浓度及氧气浓度，分别判断所述可燃气体浓度及所述氧气浓度是否低于预设浓度阈值；

若所述可燃气体浓度及所述氧气浓度均低于预设浓度阈值，对所述制冷回路的管路进行抽真空操作，直至所述制冷回路的管路完成抽真空操作；

利用所述测量元件中的压力传感器，实时获取所述制冷回路的管路压力值；当所述管路压力值达到预设压力阈值时，启动所述磁悬浮制冷压缩机。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述磁悬浮制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，所述方法还包括：

实时判断所述防爆柜回路中的防爆柜的压力值是否小于预设压力值；

当所述防爆柜的压力值小于所述预设压力值，则关闭所述磁悬浮制冷压缩机以及所述防爆柜的电源；

其中，关闭所述磁悬浮制冷压缩机的电源的过程中，控制所述磁悬浮制冷压缩机发送第一报警指令；待所述第一报警指令发送后，控制所述制冷压缩机发送第一关闭指令；

关闭所述防爆柜的电源的过程中，控制所述防爆柜发送第二报警指令；待所述第二报警发送后，控制所述防爆柜发送第二关闭指令，并根据所述第二关闭指令关闭所述防爆柜的电源。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述磁悬浮制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，所述方法还包括：

利用所述测量元件中的温度传感器对所述制冷回路的管路温度及所述制冷压缩机的外壳温度进行测量；

若所述制冷回路的管路温度或所述磁悬浮制冷压缩机的外壳温度大于预设温度阈值时，则关闭所述磁悬浮制冷压缩机以及所述防爆柜的电源；

其中，关闭所述磁悬浮制冷压缩机的电源的过程中，控制所述磁悬浮制冷压缩机发送第一报警指令；待所述第一报警指令发送后，控制所述磁制冷 制冷压缩机发送第一关闭指令，并根据所述第一关闭指令关闭所述磁悬浮制冷压缩机的电源；

关闭所述防爆柜的电源的过程中，控制所述防爆柜发送第二报警指令；待所述第二报警发送后，控制所述防爆柜发送第二关闭指令。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述磁悬浮制冷压缩机启动后在运行过程中发生故障时，所述方法还包括：

利用所述测量元件中的压力传感器对所述制冷回路的管路压力进行测量；

若所述制冷回路的管路压力小于预设压力阈值时，则关闭所述制冷压缩机和/或所述防爆柜回路中的电源。

10.一种采用磁悬浮制冷压缩机的制冷系统的保护系统，其特征在于，所述制冷系统包括：磁悬浮制冷压缩机、制冷回路、防爆柜回路及测量元件；所述保护系统包括；

防爆柜回路气体置换单元，用于控制所述防爆柜回路中的吹扫装置对所述防爆柜回路中的气体进行置换；

制冷回路气体置换单元，用于当所述防爆柜回路中的气体完成置换后，控制所述制冷回路中的氮气气源对所述制冷回路中的气体进行置换；

制冷压缩机控制单元，用于利用所述测量元件中的气体探测器获取所述制冷回路中的爆炸气体浓度；当所述爆炸气体浓度低于预设浓度阈值时，对所述制冷回路抽真空后进行冷媒注入操作，并启动所述磁悬浮制冷压缩机。

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