CN116324300B - 流体处理系统及对其提供控制的方法 - Google Patents

Abstract

一种流体处理系统及对其提供控制的方法。流体处理系统包括压力交换器(PX)。PX联接到控制该PX的运行速度的马达。系统还包括第一压力计，其构造成生成指示冷凝器的流体压力的第一压力数据。第一控制器基于第一压力数据生成第一控制信号。PX的马达构造成基于第一控制信号调节该PX的运行速度。系统还包括泵。系统还包括用于生成与PX的第一输出流体相关联的流体密度数据的流体密度传感器。第二控制器至少基于流体密度数据生成第二控制信号。泵基于第二控制信号调节该泵的运行速度。

Description

流体处理系统及对其提供控制的方法

技术领域

本公开涉及系统的控制，更具体地，涉及包括压力交换器的制冷及热泵系统的控制。

背景技术

系统使用不同压力的流体。系统使用泵和/或压缩机来增加流体压力。增加流体压力的泵和/或压缩机可大量消耗流体处理系统的能量使用。

附图说明

本公开在附图中以示例方式而非附图限制方式示出。

图1A是根据一些实施例的包括液压能量传递系统的流体处理系统的示意图。

图1B是根据一些实施例的包括液压能量传递系统的流体处理系统的示意图。

图2A-E是根据一些实施例的压力交换器(PX)的分解立体图。

图3A-D是根据一些实施例的包括PX的流体处理系统的示意图。

图4A-B是示出根据一些实施例的用于控制流体处理系统的方法的流程图。

图5是示出根据某些实施例的计算机系统的框图。

具体实施方式

本文描述的实施例涉及包括压力交换器的制冷和/或热泵系统的控制(例如制冷系统、热泵系统、压力交换器系统、包括压力交换器的流体处理系统、传热系统、用于与旋转压力交换器成整体的二氧化碳(CO₂)制冷系统的控制系统等)。具体地，描述了用于控制、维护、调节等的控制模块，以及包括一个或多个压力交换器的系统的操作。

系统可使用不同压力的流体。向系统的流体供应可以处于较低压力，并且系统的一个或多个部分可以在较高压力下进行操作。系统可以包括闭环，在该环的不同部分中保持各种流体压力。这些系统可包括液压压裂(例如，“fracking”或“fracing”)系统、脱盐系统、制冷系统、热泵系统、电能发生系统、泥浆泵送系统、浆料泵送系统、工业流体系统、废液系统、流体输送系统等。泵或压缩机可用于增加此类系统的流体压力。

常规地，传热系统(例如，制冷系统、热泵系统、可逆热泵系统等)使用泵或压缩机来增加流体(例如，诸如二氧化碳(CO₂)、R-744、R-134a、碳氢化合物、氢氟碳化合物(HFC)、氢氯氟碳化合物(HCFC)、氨(NH₃)、混合制冷剂、R-407A、R-404A等的制冷流体)的压力。常规地，机械联接到马达的单独的泵或压缩机用于增加系统的包括流体压力的增加的任何部分中的流体压力。泵和压缩机，尤其是在大压差上运行的泵和压缩机(例如，导致流体压力大幅度增加)需要大量能量。因此，常规系统消耗大量能量来增加流体压力(经由由马达驱动的泵或压缩机)。此外，常规传热系统通过膨胀阀和/或热交换器(例如冷凝器和/或蒸发器等)降低流体压力。常规系统不能有效地增加流体压力和降低流体压力。这在用于运行常规系统的能量方面是浪费的(例如，用于反复增加制冷流体的压力以使得周围环境的温度升高或降低的能量)。

本公开的系统、装置和方法能够控制包括一个或多个压力交换器(PX)的系统(例如，流体处理系统、传热系统、制冷系统、热泵系统、冷却系统、加热系统等)。在系统中，PX可以构造成在第一流体(例如，制冷循环中的制冷流体的高压部分)和第二流体(例如制冷循环中的制冷流体的低压部分)之间交换压力。PX可经由第一入口(例如高压入口)接收第一流体(例如制冷流体处于高压的部分)，并经由第二入口(例如低压入口)接收第二流体(例如制冷流体处于低压的部分)。当进入PX时，第一流体的压力可以比第二流体更高。PX可以在第一流体和第二流体之间交换压力。第一流体可经由第一出口(例如低压出口)离开PX，而第二流体可经由第二出口(例如高压出口)离开PX。当离开PX时，第二流体可以具有比第一流体更高的压力(例如，压力已经在第一流体和第二流体之间进行交换)。

在一些实施例中，传热系统(例如，制冷系统、热泵系统等)可以以受控的运行状态为目标。例如，制冷系统可以以冷藏区的特定温度为目标(例如，用于诸如食品、药物、科学或研究材料等易腐材料的安全存储)；热泵系统可以以对于家庭的舒适内部温度为目标；系统可以以系统与环境之间的热交换速率为目标；系统的一个或多个部分可以以操作温度、压力、流体密度等为目标；等等。维持目标状态的运行参数可取决于许多因素，例如：环境温度；温度受控区域内材料的质量、类型和初始温度；受控区域与周围环境之间的材料和/或能量交换的频率；等等。

在一些实施例中，PX可以联接到马达。马达可以构造成控制PX的运行速度。PX的运行速度可对流体流速、流体处理系统的各个部分中的流体压力等产生影响。在一些实施例中，马达可以驱动PX，例如，如果目标是穿过PX的流速较快，则马达可以对PX的运行进行加速。在一些实施例中，马达可用于抑制PX，例如，如果目标是穿过PX的流速较慢，则马达可抑制PX的运动以保持期望流速。控制器可操作地联接到PX的马达。控制器可以接收从流体处理系统的一个或多个部分收集的数据，例如，指示与流体处理系统的冷凝器相关联(例如，进入或离开)的流体压力的压力数据、指示穿过流体处理系统的一部分的流速的流速数据等。控制器可以基于接收到的指示流体处理系统的一个或多个运行状态的数据来产生用于马达的控制信号。马达可以构造成基于控制信号调整PX的运行速度。

在一些实施例中，流体处理系统包括接收器(例如，闪蒸罐)。该接收器可以构造成接收来自PX的低压出口的第一流体输出。该接收器可以形成腔室，在其中低压第一流体的气体和液体可以分离。流体处理系统还可以包括流体联接在接收器的气体出口和PX的低压入口之间的泵(例如，低压增压泵)。流体处理系统还可以包括传感器，其构造成指示由PX的低压出口输出的第一流体的一个或多个特征。例如，密度计可用于确定第一低压流体的液体/气体比。控制器可以接收指示第一低压流体的一个或多个特征的数据(例如，流体密度数据)。控制器可以基于数据生成用于泵(例如低压增压泵)的控制信号。泵可以构造成基于控制信号调节泵的运行(例如调节泵送速度)。例如，可以向PX的低压入口供应更多或更少的气体以实现目标运行(例如，目标能量效率、阈值压力传递效率等)、最佳运行(例如最大能量效率、最大传热效率等)等等。在一些实施例中，可以调节泵的运行以使PX中的第一流体和第二流体的混合最小化(例如，使从PX的低压入口行进到PX的低压出口的气体量最小化)。

在一些实施例中，流体处理系统可包括接收器(例如，闪蒸罐)和与接收器的液体出口流体联接的蒸发器。蒸发器可以构造成在流体处理系统的流体和环境之间交换热量，例如，当流体的液体蒸发时，流体可以从环境吸收热，从而冷却蒸发器周围的区域。该系统还可以包括流体联接在接收器的液体出口和蒸发器之间的阀。该系统还可以包括一个或多个传感器，其构造成提供与蒸发器的运行相关联的传感器数据。例如，该系统可以包括测量蒸发器所输出的流体的温度的温度传感器、测量蒸发器所输出的流体的压力的压力传感器等。在一些实施例中，蒸发器的一个或多个运行参数是目标性的。例如，蒸发器的目标输出可以包括气体而不包括液体。可以针对运行(例如，足够高以保护下游的液体敏感部件，足够低以能够实现高蒸发器效率等)选择超热(例如，高于流体的液体/气体转变温度的温度)的目标值(例如，目标值范围)。该系统还可以包括控制器，该控制器可操作地联接到设置在接收器的液体出口与蒸发器之间的阀。控制器可以从与蒸发器的运行相关联的一个或多个传感器接收数据。控制器可以基于该数据生成用于阀的控制信号。阀可以构造成基于控制信号调节阀中的开口(例如，以调节穿过阀的流速、阀两端的压差等)。

在一些实施例中，流体处理系统可以包括一个或多个压缩机。一个或多个压缩机可以构造成将气体的压力从低压增加到高压，例如，以用作PX的高压入口的输入。在一些实施例中，一个或多个传感器可以构造成测量流体处理系统的一个或多个运行状态。例如，一个压力计可测量压缩机输入侧的流体压力，一个压力计可以测量压缩机输出侧的流体的压力等。流体处理系统可包括可操作地联接到压缩机的控制器。流体处理系统可以包括与每个压缩机相关联的控制器、与多个压缩机相关联的控制器等。控制器可以基于从一个或多个传感器接收的测量值来生成压缩机的控制信号。压缩机可以构造成基于控制信号调整该压缩机的运行。

在一些实施例中，流体处理系统可以包括接收器(例如，闪蒸罐)和旁通阀，该旁通阀流体联接在接收器的出口(例如，接收器的气体出口)和蒸发器的出口之间(例如，穿过旁通阀的流可以旁通蒸发器)。一个或多个传感器可以提供指示流体处理系统的状态的测量，例如，压力计可以测量接收器内的压力。流体处理系统还可包括可操作地联接到旁通阀的控制器。该控制器可以基于来自一个或多个传感器的测量(例如，基于接收器压力)来生成针对旁通阀的控制信号。旁通阀可构造成响应于接收到控制信号来调节旁通阀的开度(例如，者可影响穿过阀的流体流量、阀两端的压差等)。

在一些实施例中，流体处理系统可包括流体联接在PX的高压出口和PX的高压入口之间的泵(例如，设置在传热系统的冷凝器之前的高压增压泵)。一个或多个传感器可以进行指示受泵影响的流体处理系统的状态的测量，例如，压力计可以测量由泵输出的流体的流体压力、与冷凝器相关联(例如，靠近、离开、进入)的流体的流体压力等。控制器可以基于从一个或多个传感器接收的测量数据来生成控制信号。泵可以构造成基于控制信号调节泵的运行(例如调节泵送速度)。

本公开的系统、装置和方法提供了优于常规解决方案的优点。与常规系统相比，本公开的系统减少了能耗。例如，在本公开的传热系统中使用PX可以回收以压力形式存储的能量并将该能量传递回系统中，从而降低运行传热系统的能量成本。系统采用的各种控制器可以通过例如使从第一流体经由PX传递到第二流体的压力的传递最大化(例如，通过调节流体流速、流体压力、PX运行速度等)来提高系统的能量效率。与常规系统相比，本公开的系统可以减少部件(例如，泵、压缩机)的磨损。PX的引入可以减少一个或多个泵/压缩机的泵送负载，例如，可以减少压缩机要实现的目标压差。一个或多个控制器(例如，控制系统)可以通过在保护系统的一个或多个部件(例如，最小可行泵送速度)的同时，使泵和压缩机能够以目标泵送速度，例如所选定的以满足目标系统输出(例如，保持传热系统中的目标温度)的泵送速度运行来改善泵和压缩机的运行。本公开的系统可以保护一个或多个部件免受损坏。例如，系统的压缩机可对提供给压缩机的材料相敏感(例如，可构造成压缩气体、如果供应有液体则可能损坏等)。系统的控制器可以改变系统的一个或多个运行参数(例如，流体流速、泵送速度、PX运行速度等)，以保持对压缩机的气体供应(例如，通过保持气体的超热的目标值)。本公开的系统可以允许流体处理系统在部件选择方面具有更大的灵活性。例如，一个或多个控制器(例如，控制系统)可以可操作地联接，并且可以共同工作以维持一个或多个运行状态。例如，系统可以包括可操作地联接到多个部件(例如，构造成便于调节部件的一个或多个运行参数)的多个控制器(例如，控制系统)。可以生成多个控制信号以实现一个或多个目标任务，例如，可以保持与传热系统相关联的区域的温度、可以将泵上的负载保持在目标范围内。通过利用系统的多个控制器，可以实现这样的目标，和/或使用者可以能够使用系统中更多的部件选择(例如，可以包括在系统中具有小的制造商推荐运行压力范围的泵，其中，泵处的压力可以在各种运行状态下保持在该范围内)。

尽管本公开的一些实施例是关于压力交换器、能量回收装置和液压能量传递系统来进行描述的，但本公开可以应用于其他系统和装置(例如，非等压压力交换器、非压力交换器的旋转部件、非旋转压力交换器，不包括压力交换器的系统等)。

尽管本公开的一些实施例是关于在压裂系统、脱盐系统、热泵系统和/或制冷系统中使用的流体之间交换压力来描述的，但是本公开可以应用于其他类型的系统。流体可以指液体、气体、跨临界流体、超临界流体、亚临界流体和/或其组合。

在本公开的一些方面，系统包括压力交换器(PX)。PX包括控制该PX的运行速度的马达。该系统还包括冷凝器，其中，冷凝器的出口流体联接到PX的第一入口(例如高压入口)。该系统还包括第一压力计，其构造成生成指示冷凝器的流体压力的第一压力数据。该系统还包括可操作地联接到PX的马达的第一控制器。第一控制器基于第一压力数据生成第一控制信号。PX的马达构造成基于第一控制信号调节该PX的运行速度。该系统还包括泵。泵的出口流体联接到PX的第二入口(例如低压入口)。该系统还包括用于生成与PX的第一输出流体(例如低压输出流体)相关联的流体密度数据的流体密度传感器。该系统还包括可操作地联接到泵的第二控制器。第二控制器至少基于流体密度数据产生第二控制信号。泵基于第二控制信号调节该泵的运行速度。

在本公开的一些方面，一种方法包括接收指示传热系统的冷凝器的流体的流体压力的压力数据。该方法还包括至少基于压力数据生成控制信号。该方法还包括向联接到PX的马达提供控制信号。该马达构造成根据控制信号调节PX的运行速度。

在本公开的一些方面，一种方法包括接收指示与传热系统的PX的出口(例如低压出口)相关联的流体密度的流体密度数据。该方法还包括至少基于流体密度数据生成控制信号。该方法还包括向泵提供控制信号。泵的出口流体联接到PX的入口(例如低压入口)。该马达构造成根据控制信号调节泵的运行速度。

图1A示出了根据某些实施例的包括液压能量传递系统110的流体处理系统100A(例如，传热系统)的示意图。

在一些实施例中，液压能量传递系统110包括压力交换器(例如，PX)。液压能量传递系统110(例如，PX、包括PX的部件集合等)从低压(LP)输入系统系统122接收低压(LP)流体输入120(例如，经由低压入口)。液压能量传递系统110还从高压(HP)输入系统132接收高压(HP)流体输入130(例如，经由高压入口)。液压能量传递系统110(例如，PX)在高压流体输入130与低压流体输入120之间交换压力，以向低压流体输出系统142提供低压流体输出140(例如，经由低压出口)，并向高压流体输出系统152提供高压流体输出150(例如，经由高压出口)。控制器180可通过一个或多个流量阀、泵和/或压缩机(未示出)调节高压流体输入130和低压流体输出140的流速。控制器180可使流量阀致动。

在一些实施例中，液压能量传递系统110包括PX，以在高压流体输入130和低压流体输入120之间交换压力。在一些实施例中，PX基本上或部分地是等压的(例如，等压压力交换器(IPX))。PX可以是在高压流体输入130与低压流体输入120之间以超过约50％、60％、70％、80％、90％或更高(例如，不使用离心技术)的效率(例如，压力传递效率，基本等压)传递流体压力的装置。高压(例如，高压流体输入130、高压流体输出150)指代高于低压(例如，低压流体输入120，低压流体输出140)的压力。PX的低压流体输入120可被加压并在高压下离开PX(例如，高压流体输出150，其压力大于低压流体输入120的压力)，而高压流体输入130可被至少部分地减压并在低压下离开PX(例如，低压流体输出140，其压力低于高压流体输入130)。PX可以在高压流体输入130直接施加力以加压低压流体输入120的情况下运行，其中，在流体之间具有或不具有流体分离件。可与PX一起使用的流体分离件的示例包括但不限于活塞、囊体、隔膜和/或类似物。

在一些实施例中，PX可以是旋转装置。旋转式PX，如加利福尼亚州圣莱安德罗市的Energy Recovery,Inc.制造的PX，可能没有任何单独阀，因为有效的调阀动作是经由转子相对于端帽的相对运动在装置内部完成的。在一些实施例中，旋转式PX与内部活塞一起操作，以隔离流体并传递压力，而相对几乎不混合各入口流体流。在一些实施例中，旋转式PX在无内部活塞的情况下在流体之间操作。

在一些实施例中，PX可以是旋转装置。往复式PX可包括在气缸中前后运动的活塞，用于在各流体流之间传递压力。例如，往复式PX可包括一个或多个压力交换室。压力交换室可各自包括活塞。高压第一流体可以被允许进入压力交换室的一侧，以将能量(例如，经由活塞的位移)传递到处于压力交换室相对侧的低压第二流体。现在处于低压的第一流体随后可以被允许从压力交换室排出，而现在处于高压的第二流体用于流体处理系统的运行(例如，用于脱盐、压裂、制冷、传热等)。然后可允许低压第二流体填充压力交换室的第二侧，随后可将高压第一流体引入压力交换室的第一侧，以将能量传递到第二流体的另一部分。往复式装置可以包括许多压力交换室，这些压力交换室在一个循环中运行，以使高压第二流体自装置基本上连续地流动。

在一些实施例中，PX可以是液压涡轮增压器装置。液压涡轮增压器PX可将高压下的第一流体引入包括第一叶轮的腔室。第一高压流体可通过将能量从第一流体传递到叶轮来使叶轮旋转。第一叶轮可联接到轴，该轴进一步联接到单独腔室中的第二叶轮。第一叶轮的旋转可使得第二叶轮旋转。第二叶轮可以在低压下与第二流体接触。叶轮的旋转可将能量传递到第二流体(例如，增加第二流体的压力)。

任何PX或多个PX可用于本公开，例如但不限于旋转式PX、往复式PX、液压涡轮增压器PX或其任何组合。此外，PX可以设置在与流体处理系统100A的其它部件分离的滑车(skid)上(例如，在PX被附加到现有流体处理系统的情况下)。例如，PX可以紧固到能从一个部位移动到另一部位的结构。PX可联接到现场建造的系统(例如，系统的管道等)。PX所紧固到的结构可称为“滑车”。

在一些实施例中，马达160联接到液压能量传递系统110(例如，联接到PX)。在一些实施例中，马达160控制液压能量传递系统110的转子的速度(例如，以增加高压流体输出150的压力、降低高压流体输出150的压力等)。在一些实施例中，马达160基于液压能量传递系统110中的压力交换产生能量(例如，用作发电机)。例如，压差(例如，低压流体输入120的压力和高压流体输入130的压力之间的差异)可以驱动旋转式PX的旋转，并且马达160可以向该旋转引入阻力以减慢旋转并发电。

液压能量传递系统110可以包括液压涡轮增压器或液压压力交换器，诸如旋转式PX。PX可包括一个或多个腔室和/或通道(例如，1至100)，以促进第一流体和第二流体(例如，气体、液体、多相流体)之间的压力传递。

在一些实施例中，液压能量传递系统110可以在基本上不同的成分、相之类的两种流体之间传递能量(例如，压力)。例如，液压能量传递系统110的PX可以在第一流体(例如，压力交换流体，诸如无支撑剂流体、基本无支撑剂流体、低粘度流体、具有低于阈值量的某些化学品的流体等)与第二流体之间传递压力，第二流体可具有较高粘性(例如高度粘性)，包括超过阈值量的某些化学品(例如腐蚀性化学品)和/或含有固体颗粒(例如含砂、支撑剂、粉末、碎屑、陶瓷等的压裂流体)。通过将能量从一类的流体传递到另一类流体，可以保护诸如泵之类的昂贵部件不与可能对其有害的流体(诸如粘性、腐蚀性或磨蚀性流体)接触。

在一些实施例中，液压能量传递系统110可以在成分基本类似的两种流体之间传递能量(例如，压力)。例如，在一些常规系统中，系统的废料流可包括高压流体。液压能量传递系统110可接受高压废料流作为高压输入(例如，高压流体输入130)，并将能量从该流传递到低压工作流(例如，低压流体输入120)。在一些系统中，例如封闭式制冷系统，可以从流体流的高压部分回收能量，以降低泵和/或压缩机对流体流的要求。

在一些实施例中，低压输入系统122包括增压器(例如，泵和/或压缩机)以增加流体压力以在120，从而形成低压流体输入120。在一些实施例中，低压输入系统122接收来自低压输出系统142的气体。在许多实施例中，低压输入系统122从接收器(例如闪蒸罐)接收流体。接收器可接收从液压能量传递系统110输出的低压流体输出140。

流体处理系统100A还包括控制模块180。控制模块180可以包括一个或多个控制器185。控制模块180可以构造成执行图4A-B的任何方法。控制模块180的控制器185可以从与流体处理系统100A相关联的传感器接收数据(例如，测量数据)。控制器185可以构造成基于运行参数(例如，阈值、指定的运行范围、目标参数值等)和/或从传感器接收的数据来生成控制信号。控制器185可以包括执行一个或多个控制任务的单个装置、用于每个控制任务的单独装置(例如，流体处理系统100A的每个可控部件)等。例如，可以由单独的装置执行控制器185中的每一个的操作，或者可以由单个装置执行所有控制器185的操作，或可以采用单独的和组合的装置的组合。控制模块180的部件可以包括通用计算装置、个人计算机(PC)、微型便携式计算机、移动电话、平板电脑、上网本计算机、微控制器、特制控制器(例如硬件、电路等)、比率积分微分(PID)控制器(例如三项控制器)、网络设备、或能够执行成组指令(顺序或其他)的任何其他装置，这些指令指定该装置将采取的动作。控制模块180可以包括单独作用的多个控制器(例如，没有从一个控制器到另一控制器之间的输入、没有从一个传感器馈送到多个控制器的测量数据等)。控制模块180可以包括彼此协同工作的多个控制器，例如，对流体处理系统110A的运行参数的目标调整(例如，由系统的一个或多个传感器报告的)可以包括由控制模块180的一个或者多个控制器对系统的一个或多个部件的操作的调整。

流体处理系统100A可另外包括一个或多个传感器，以提供与流体处理系统100A的流体相关联的传感器数据(例如，流速数据、压力数据、速度数据等)。控制器185可以基于传感器数据来控制流体处理系统100A的一个或多个流速、流体处理系统100的一个或者多个部件的操作(例如，马达160的操作、一个或者更多个泵的操作等)等。在一些实施例中，控制器185基于接收到的传感器数据使一个或多个流量阀致动。

液压能量传递系统110可用于不同类型的系统，诸如压裂系统、脱盐系统、制冷系统(例如，图1B)、热泵系统、浆料泵送系统、工业流体系统、废液系统、流体输送系统等。

图1B示出了根据某些实施例的包括液压能量传递系统110的流体处理系统110B的示意图。流体处理系统100B可以是例如传热系统、制冷系统或热泵系统。流体处理系统100B可以构造成冷却和/或加热环境(例如，室内空间、冰箱、冷冻机等)。在一些实施例中，流体处理系统100B包括比图1B所示的更多的部件、更少的部件、相同的路线、不同的路线等。图1B中的与图1A中的附图标记相似的一些特征可以具有与图1A中的特征类似的特性、功能和/或结构。

液压能量传递系统110(例如，PX)可从低压输入系统122(例如，低压提升装置128、低压流体泵、低压增压泵、低压压缩机、低压喷射器等)接收低压流体输入120，并从高压输入系统132(例如，冷凝器138、气体冷却器、热交换器等)接收高压流体输入130。液压能量传递系统110(例如，PX)可以在低压流体输入120和高压流体输入130之间交换压力，以将高压流体输出150提供给高压输出系统152(例如，高压提升装置159、高压流体泵、高压增压泵、高压压缩机、高压喷射器等)，并将低压流体输出140提供给低压输出系统142(例如蒸发器144、热交换器等)。低压输出系统142(例如蒸发器144)可以向压缩机178和低压提升装置128提供流体。蒸发器144可向压缩机178和/或低压提升装置128提供流体。在一些实施例中，不同的部件可以向低压提升装置128、蒸发器144等提供流体。例如，可将低压流体输出140提供给闪蒸罐的接收器。可将来自闪蒸罐的液体输出提供给蒸发器144，并且可将闪蒸罐的气体输出提供给低压提升装置128。在一些实施例中，附加的阀、管线、管道、流体流动路径等可以以不同的顺序和/或组合向不同的装置提供流体。冷凝器138可接收来自压缩机178和高压提升装置159的流体。控制器180可以控制流体处理系统100B的一个或多个部件。高压提升装置159可以是高压增压器，而低压提升装置128可以是低压增压器。

流体处理系统100B可以是封闭系统。低压流体输入120、高压流体输入130、低压流体输出140和高压流体输出150都可以是在流体处理系统100B的封闭系统中循环的流体(例如，制冷剂，相同流体)。

流体处理系统100B可另外包括一个或多个传感器，其构造成提供与系统相关联的传感器数据。例如，传感器可以报告系统的各个阶段(例如，系统的各个部件)的流体特性，诸如温度、压力、流速、密度等。传感器可以测量与流体处理系统100B的功能相关的特性，例如，制冷系统可以包括一个或多个温度传感器，其报告待制冷区域的温度。传感器可以测量影响流体处理系统100B的运行的特性，例如，意图加热与冷凝器138相关联的区域的传热系统可以测量靠近蒸发器144的温度，并且可以使用靠近蒸发器144的温度测量值来改变流体处理系统100B的一个或多个运行参数，例如，以实现目标输出(例如，温度)、以提高运行效率，等等。

控制模块180可以构造成执行结合图4A-B所述的任何方法。控制模块180的控制器185可以从传感器接收传感器数据(例如，原始传感器数据、预处理的传感器数据、平均传感器数据、作为测量值与目标值/阈值的差异的数据等)。控制器185可以构造成基于输入传感器数据生成一个或多个控制信号。控制信号可促进流体处理系统100B的可调节部件的运行。

流体处理系统100B可以包括具有可变开口的一个或多个阀。例如，可以通过调节阀的打开来改变流体流速。阀可以是电子可调节的，例如，阀可以是电子膨胀阀(EEV)。阀可以构造成基于从控制模块180接收的控制信号来调节阀的打开(例如，打开百分比值)。流体处理系统100B可以包括一个或多个泵、压缩机等。泵和压缩机可构造有可变运转速度(例如，马达运行速度、泵送速度等)。泵和压缩机可以构造成基于从控制模块180接收的控制信号来调节运行速度。流体处理系统100B可以包括联接到液压能量传递系统110的PX的马达160。马达160可以构造成基于从控制模块180接收的信号来调节PX的运行速度。例如，马达160可以通过将PX的旋转能量转换为电能而用作发电机。

图2A-E是根据某些实施例的旋转式PX 40(例如，旋转压力交换器、旋转液体活塞压缩机(LPC))的分解立体图。图2A-E中的一张或多张图中的一些特征可以具有与图1A-B中的一张或多张图中的特征类似的特性、功能和/或结构。

PX 40构造成在第一流体(例如，制冷剂、无颗粒流体、无支撑剂流体、超临界二氧化碳、高压流体输入130)和第二流体(例如，制冷剂、浆料液、压裂液、过热气态二氧化碳、低压流体输入120)之间传递压力和/或功，其流体混合最少。旋转式PX 40可以包括大致圆柱形的主体部分42，该主体部分包括套筒44(例如，转子套筒)和转子46。该旋转式PX 40还可以包括两个端帽48和50，其分别包括歧管52和54。歧管52包括相应的入口端口56和出口端口58，而歧管54包括相应的入口端口60和出口端口62。在运行中，这些入口端口56、60使得第一流体和第二流体能够进入旋转式PX 40以交换压力，而出口端口58、62使得第一流体和第二流体能够随后离开旋转式PX 40。在运行中，入口端口56可接收从冷凝器输出的高压第一流体(例如，高压流体输入130)，并且在交换压力之后，出口端口58可用于将低压第一流体(如，低压流体输出140)从旋转式PX 40输送到接收器(例如，闪蒸罐)，该接收器构造成接收来自旋转式PX 40的第一流体。接收器可以形成构造成将流体分离成气体和液体的腔室。类似地，入口端口60可从增压器接收低压第二流体(例如，低压浆料流体、低压流体输入120)，增压器构造成从接收器接收一部分气体并增加气体的压力，出口端口62可用于将高压第二流体(例如，高压浆料流体、高压流体输出150)排出旋转式PX 40。端帽48、50包括设置在相应歧管52、54内的相应端盖64、66(例如，端板)，这些端盖使得能够与转子46流体密封接触。

PX 40的一个或多个部件，诸如转子46、端盖64和/或端盖66，可以由硬度大于预先确定的阈值(例如，维氏硬度值至少为1000、1250、1500、1750、2000、2250或更高)的耐磨材料(例如，碳化物、硬质合金、碳化硅、碳化钨等)构成。例如，与诸如氧化铝陶瓷的其他材料相比，碳化钨可以更耐用，并且可以提供对于磨蚀流体的改进的耐磨性。此外，在一些实施例中，PX 40的一个或多个部件，诸如转子46、端盖64、端盖66和/或PX 40的其他密封表面，可以包括插入件。在一些实施例中，插入件可由硬度大于预先确定的阈值(例如，维氏硬度值至少为1000、1250、1500、1750、2000、2250或更高)的一种或多种耐磨材料(例如，碳化物、硬质合金、碳化硅、碳化钨等)构成，以提供改进的耐磨性。

转子46可以为圆柱形的并且可以设置在套筒44内，这使得转子46能够绕轴线68旋转。转子46可以具有基本上纵向地延伸穿过转子46的多个通道70(例如，管道、转子管道)，该多个通道在每个端部具有绕纵向轴线68对称地布置的开口72和74(例如，转子端口)。转子46的开口72和74布置成与端盖64、66中的入口孔口76和出口孔口78(例如，端盖入口端口和端盖出口端口)以及80、82(例如，端盖入口端口和端盖出口端口)液压连通，使得通道70在旋转期间暴露于高压流体和低压流体。如图所示，入口孔口76和出口孔口78以及入口孔口80和出口孔口82可以设计成圆弧的或者圆的区段的形式(例如，C形)。

在一些实施例中，PX 40可以联接到马达92。马达92可以构造成调节PX 40的旋转速度，例如转子46的旋转速度。可以由轴(未示出)通过旋转轴线连接PX 40的部件。该轴可以联接到马达92。在一些实施例中，马达92可以用作发电机，例如，其可以将PX 40的旋转能量转换为电能。在一些实施例中，马达92可驱动PX 40，例如，马达92可以增加PX 40的运行速度(例如，旋转)。

在一些实施例中，控制模块94可操作地联接到电机92。控制模块94可以构造成执行结合图4A-B所述的任何方法。控制模块94可以接收传感器数据(例如，通过转速表或光学编码器测量的每分钟转数、通过流量计测量的体积流速、流体处理系统中流体的压力或温度数据等)。控制模块94可以基于传感器数据生成控制信号。控制模块94可以使用控制信号来调节马达92的运行。马达92可用于控制旋转式PX 40中的第一流体和第二流体之间的混合程度，这可用于改善流体处理系统(例如，图1A-B的流体处理系统100A-B)的可操作性。例如，改变进入旋转式PX 40的第一流体和/或第二流体的体积流速允许操作者(例如，系统操作者、工厂操作者)控制在PX 40内混合的流体的量。此外，改变转子46的旋转速度(例如，经由马达92)也允许操作者控制混合。旋转式PX 40影响混合的三个特征是：(1)转子通道70的宽高比，(2)在第一流体与第二流体之间的暴露持续期间，以及(3)在转子通道70内的第一流体与第二流体之间的阻隔件(例如，流体阻隔件、活塞、接口)的形成。首先，转子通道70(例如，管道)通常是长而窄的，这稳定了旋转式PX 40内的流动。此外，第一流体和第二流体可以以具有最小轴向混合的活塞流状态运动通过通道70。其二，在某些实施例中，转子46的速度减少了第一流体与第二流体之间的接触。例如，转子46的速度(例如，转子速度约为1200转/分钟(RPM))可将第一流体与第二流体之间的接触时间减少到少于约0.15秒、0.10秒或0.05秒。其三，转子通道70(例如，转子通道70的一小部分)用于第一流体与第二流体之间的压力交换。在一些实施例中，一定体积的流体保留在通道70中，以作为第一流体与第二流体之间的阻隔件。所有这些机制可以限制旋转式PX 40内的混合。此外，在一些实施例中，旋转式PX 40可以设计成与内部活塞或其他阻隔件一起运行，该内部活塞或其他阻隔件完全或部分地隔离第一流体和第二流体，同时实现压力传递。

在一些实施例中，控制模块94可以接收指示流体处理系统的冷凝器中的压力的传感器数据。例如，压力计可以测量进入冷凝器的流体的压力。来自冷凝器的输出流体可联接到PX的高压入口。进入冷凝器的流体压力可能与冷凝器内的压力有关。可调节PX的运行速度(例如，经由马达92)以保持冷凝器中的目标压力。例如，如果冷凝器中的压力下降到目标压力以下，则可以使用马达92来抑制PX 40的旋转，从而减缓穿过PX 40的流体流动并增加冷凝器中的流体压力。

图2B至2E是旋转式PX 40的实施例的分解图，示出了当通道70旋转通过完整循环时转子46中单个转子通道70的位置顺序。注意，图2B至2E是示出了一个转子通道70的旋转式PX 40的简化图，通道70示出为具有圆形的横截面形状。在其他实施例中，旋转式PX 40可以包括具有相同或不同横截面形状(例如，圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等)的多个通道70。因而，图2B至2E是出于示意目的的简化，且旋转式PX 40的其它实施例可具有与图2A至2E中所示不同的构造。如以下详细描述的，旋转式PX 40通过使第一流体和第二流体能够在转子46内短暂地彼此接触，来促进第一流体与第二流体(例如，无颗粒流体和浆料流体、高压制冷剂和低压制冷剂等)之间的压力交换。在一些实施例中，PX通过使第一流体和第二流体能够接触阻隔件(例如，往复阻隔件、活塞，未示出)的相对侧，来促进第一流体与第二流体之间的压力交换。在一些实施例中，该交换在一定速度下发生，该速度造成了第一流体与第二流体的有限混合。穿过转子通道70的压力波的速度(一旦通道暴露于孔口76)、流体的扩散速度和/或转子46的旋转速度可决定是否发生任何混合以及混合的程度。

图2B-E包括联接到PX 40的控制模块94。控制模块94可以构造成执行图4A-B的任何方法。图2B-E描绘了PX 40的各种运行阶段。PX 40的运行可由控制模块94控制。例如，控制模块94可操作地联接到马达(例如，马达92)。控制模块94可以向马达发送一个或多个控制信号。马达可以调节PX 40的运行，例如，可以调节PX 40的旋转速度、PX 40的旋转速度等。控制模块94可操作地联接到流体处理系统的影响PX 40的运行的其他部件。例如，向PX40供应流体的一个或多个压缩机可以由控制模块94控制，向PX 50供应流体的阀可以由控制单元94控制，等等。

图2B是根据某些实施例的旋转式PX 40(例如，旋转式LPC)的实施例的分解立体图。在图2B中，通道开口72位于第一位置。在该第一位置中，通道开口72与端盖64中的孔口78流体连通，并因此与歧管52流体连通，而相对的通道开口74与端盖66中的孔口82流体连通，并通过延伸与歧管54流体连通。转子46可以沿箭头84所示的顺时针方向旋转。在运行中，低压第二流体86(例如，低压浆料流体)穿过端盖66并进入通道70，在该通道中，低压第二流体86在动态流体接口90处接触第一流体88。然后，第二流体86驱动第一流体88离开通道70，穿过端盖64，并离开旋转式PX 40。然而，由于接触的持续时间短，第二流体86(例如，浆料流体)与第一流体88(例如，无颗粒流体)之间的混合最小。在一些实施例中，低压第二流体86接触设置在通道70中的阻隔件(例如活塞，未示出)的第一侧，该阻隔件与第一流体88接触(例如，在屏障的相对侧)。第二流体86驱动阻隔件，阻隔件将第一流体88推出通道70。在这样的实施例中，在第二流体86与第一流体88之间存在可忽略的混合。

图2C是根据某些实施例的旋转式PX 40(例如，旋转式LPC)的实施例的分解立体图。在图2C中，通道70已经顺时针旋转了大约90度的弧度。在该位置中，开口74(例如，出口)不再与端盖66的孔口80和82流体连通，并且开口72不再与端盖64的孔口76和78流体连通。由此，低压力的第二流体86暂时包含在通道70内。

图2D是根据某些实施例的旋转式PX 40(例如，旋转式LPC)的实施例的分解立体图。在图2D中，通道70已经从图2B所示的位置旋转了大约60度的弧度。开口74现在与端盖66中的孔口80流体连通，通道70的开口72现在与端盖64的孔口76流体连通。在该位置中，高压第一流体88进入低压第二流体86并对其加压，从而驱动第二流体86离开转子通道70并通过孔口80。

图2E是根据某些实施例的旋转式PX 40(例如，旋转式LPC)的实施例的分解立体图。在图2E中，通道70已经从图2B所示的位置旋转了大约270度的弧度。在该位置中，开口74不再与端盖66的孔口80和82流体连通，并且开口72不再与端盖64的孔口76和78流体连通。由此，第一流体88不再被加压并且暂时地包含在通道70内，直至转子46再旋转90度，而再次开始该循环。

图3A-D是根据某些实施例的包括PX和一个或多个控制器(例如，控制系统、图1A的控制模块180的控制器185)的流体处理系统300A-D的示意图。图3A-D中的一张或多张图中的一些特征可以具有与图1A-B中的一张或多张图和/或图2A-E中的一张或多张图中的特征类似的特性、功能和/或结构。

图3A-D中的一张或多张图的系统可用于执行图4A-B中的一个或多个方法。

图3A-D描绘了根据某些实施例的各种流体处理系统架构(流体处理系统300A-D)和各种控制器。所描绘的架构是示例架构，例如，所描绘的架构突出了流体处理系统的控制器的运行。图3A-D中所示的任何控制器都可以包括在流体处理系统的任何架构设计中的任何组合中。例如，诸如图3A的控制器393的执行操作的控制器可以包括在包括如图3B所描绘的并联阀(例如图3B的并联阀348)的架构中，诸如图3D的控制器395的执行操作的控制器可以包括在类似于图3A所描绘的架构中等等。包括本文所描绘的单独或以任何组合形式的任何控制器的流体处理系统(例如，基于来自系统的传感器数据调整包括PX的流体处理和/或能量传递系统的部件的运行的任何控制器)都在本公开的范围内。控制器可以是单独部件(例如，每个控制器可以是单独的装置)，控制器可以是组合部件(例如可以由同一装置、控制系统执行两个或多个控制器的操作)等。在一些实施例中，图3A-D的流体处理系统300A-D的装置可以经由有线连接进行通信。在一些实施例中，流体处理系统300A-D的装置可以无线通信。在一些实施例中，图3A-D中描绘的装置可以经由网络进行通信。例如，图3A-D的控制器可以经由网络接收传感器数据，并且可以经由网络发送控制信号。在一些实施例中，图3A-D的流体处理系统300A-D的装置可以经由一个或多个有线网络进行通信。在一些实施例中，装置可以经由一个或多个无线网络(例如，个人局域网、无线局域网等)进行通信。在一些实施例中，流体处理系统300A-D的装置可以经由一些有线网络和一些无线网络进行通信。

在一些实施例中，流体处理系统300A-D的控制器可以是PID控制器。流体处理系统300A-D的控制器可以计算误差值(例如，目标设定点和测量值之间的差异)。流体处理系统300A-D的控制器可以基于误差值的比率、积分和导数项适用校正(例如，生成控制信号)。例如，比率项可以基于设定点值与测量值之间的差；积分项可以基于误差项随时间积分的过去值；而导数项可以基于误差项的预测未来趋势，该预测未来趋势基于误差项的当前变化率。在一些实施例中，流体处理系统300A-D的控制器可以是计算装置。流体处理系统300A-D的控制器可以实施为软件(例如，由通用计算装置执行)、硬件或硬件与软件的组合。在一些实施例中，流体处理系统300A-D的控制器的操作可以包括接收一个或多个可调节设置、参数等。例如，控制器的响应(例如，输出信号的幅度、包含在控制信号中的调整指令的值等)可以是可变强度的(例如，对于测量值与测量特性的目标值之间的给定差异，控制器可以具有可能的输出值范围，并且输出范围之一的实施可以响应于控制器的一个或多个设置和/或参数)。在一些实施例中，控制器可以具有相关联的查找表，并且对于给定输入(例如，设置点与测量值之间的差异)，控制器可以根据该表生成输出。在一些实施例中，控制器可以执行包含可调节参数(例如，用户可调节参数、可调节设置等)的计算，并且响应于输入，控制器可以基于该输入生成输出。在一些实施例中，可以由用户选择/调整控制器的参数和/或设置。在一些实施例中，控制器的参数和/或设置可以通过计算机实施方法来进行调整，例如控制器、相关联的计算装置等的计算机实施方法。

例如，可以跟踪控制器的性能(例如，测量和存储以供随时间分析)。如果控制器导致超过阈值(例如，初始值和目标值之间的差异的百分比，高于频率阈值和/或过冲严重程度等)的过冲(例如，如果流体处理系统的部件响应于从控制器接收到的控制信号而过度校正，如果测得的特性值在稳定在目标值的阈值内之前通过目标值，等等)，可以降低控制器的灵敏度(例如，对不同于目标特性值的测量的响应强度)。例如，控制器可以响应于接收到与设定点不同的测量(例如，设定点与超过阈值的测得值之间的差异)而生成控制信号。控制器随后可以接收不同于设定点但在相反方向上的测量(例如，控制信号可能旨在校正低于设定点的测得值，并且随后的测量可能高于设定点)。可以调整控制器的响应性(例如，确定相对于设定点与测得值之间的输入差的输出强度的计算参数、基于来自传感器的输入确定控制信号中指示的动作的严重性的表条目等)，以减少未来操作中过冲的可能性。对控制器设置的调整可以是全局的，例如，可以更新参数或表，使得根据该更新生成所有未来控制信号。对控制器设置的调整可以不进行全局应用，例如，可以调整一个或多个查找表值，而不调整其他值(例如，可以调整和设置点与测得值之间的差异的范围相关联的查找表值、可以调整和测得值范围的一个或多个差异相关联的查找值等)，可以更新在某些情况下使用的参数(例如，可以针对不同测得值、不同设定点值、测得值与设定点之间的不同差异值等来应用参数列表)等。

类似地，如果控制器不够灵敏(例如，如果系统中的特性值较慢地达到目标值的阈值内)，则可以增加控制器的响应。例如，控制器可以接收不同于设定点的测量(例如，控制器可构造成从压力计接收压力测量，并且可以接收与设定点压力值至少相差阈值量的测量)。控制器可响应于接收到的测量而生成控制信号(例如，控制器可生成用于阀打开以调节压力计处的压力的控制信号)。控制器随后可以接收压力尚未达到设定点的测量(例如，阀响应于控制信号所采取的动作不足以将设定点和测得值之间的差异减小到阈值以下)。可以调整控制器的一个或多个设置/参数以增加控制器对输入的响应(例如，增加基于给定强度的输入信号而生成的输出信号、增加和设定点与测量值之间的给定差相关联的控制信号中所包含的指令的严重性等)。

在一些实施例中，可以通过机器学习模型来执行对控制器的灵敏度和/或响应的更新的确定(例如，对指示输出的强度或严重性的参数或设置的更新)。机器学习模型可以用包含目标特性值、测得特性值、控制器的响应(例如，控制信号)和/或系统部件按照控制器所接收的指令来动作的结果的输入来训练。机器学习模型一旦被训练，就可以构造成将测得特性值和目标值接收为输入，并将流体处理系统的一个或多个部件将采取的适当动作(例如，控制信号)的指示生成为输出。例如，可以向机器学习模型提供历史数据作为训练数据。可以向机器学习模型提供与流体处理系统中要校正的特性相关联的一个或多个历史特性值(例如，在系统部件执行控制器所指示的动作之前和之后生成的一个或者多个设定点值和一个或者多个测得值)作为训练输入。在进行调整以校正测得特性值之后，可以进一步向机器学习模型提供历史特性值(例如，在为系统的一个或多个部件生成控制信号之后测量的一个或者多个测得值)。可以向机器学习模型提供一个或多个历史控制信号(或指示控制信号的数据)作为目标输出。一旦训练，机器学习模型就将当前特性值(例如，一个或多个设定点值、一个或更多个测得值等)接收为输入，并将控制信号(或与控制信号相关联的数据)生成为输出，该控制信号被预测为使一个或多个测得特性值处于一个或多个设定点的阈值差值内。

流体处理系统300A-D可以是传热系统。流体处理系统300A-D可以是制冷系统。流体处理系统300A-D可以是热泵系统。流体处理系统300A-D可以是可逆热泵系统。可逆热泵系统可以包括图3A-D中未示出的部件，例如，换向阀(例如，用于逆转流动的四通阀)。可逆热泵系统可逆转流体处理系统的一个或多个部分中的冷却剂流体的流动方向，例如，可逆转通过冷凝器和/或蒸发器(例如，室外热交换单元和/或室内热交换单元)的流动。可逆热泵系统可以不逆转流体处理系统的一个或多个部分中的流动方向，例如，可以不逆转穿过压缩机或泵的流动。可逆热泵系统可以包括例如当逆转流动时使用的附加流动路径、附加阀等。尽管在图3A-D中未描绘与可逆热泵系统相关联的附加部件和流动路径，但是包括这些部件的可逆热泵系统在本公开的范围内。

图3A是根据一些实施例的包含PX 310和控制器390、393的流体处理系统300A的示意图。PX 310可以是旋转式压力交换器。在一些实施例中，PX 310是等压或基本等压的压力交换器。PX 310可以构造成在第一流体和第二流体之间交换压力。在一些实施例中，PX 310联接到马达381(例如，PX 310的转子的旋转由马达381控制和/或调节)。在一些实施例中，控制器(例如，控制器390、控制器393)从一个或多个传感器接收传感器数据。控制器可以从一个或多个传感器接收传感器数据，并基于所接收的传感器数据生成一个或多个控制信号。在一些实施例中，穿过PX 310的质量流量(例如，第一流体、第二流体等)可以与PX 310的运行速度(例如，旋转式PX的转子的旋转速度)相关。在一些实施例中，流体处理系统(例如，流体处理系统300A-D)的各个部件中的流体(例如，第一流体、第二流体等)的压力可以与PX 310的运行速度相关。

在一些实施例中，PX 310构造成经由高压入口接收高压下的第一流体(例如，图1A-B的高压流体输入130)。在一些实施例中，PX 310构造成经由低压入口接收低压下的第二流体(例如，图1A-B的低压流体输入120)。尽管有“高压”和“低压”的参考，但“高压”与“低压”可以是彼此相对的，并且可不包含某些压力值(例如，高压流体输入130的压力高于低压流体输入120的压力)。PX 310可以在第一流体与第二流体之间交换压力。PX 310可以经由低压出口(例如低压流体输出140)提供第一流体，并且可以经由高压出口(例如高压流体输出150)提供第二流体。在一些实施例中，经由低压出口提供的第一流体处于低压，而经由高压出口提供的第二流体处于高压。PX 310可以用作高压膨胀阀，例如，穿过PX 310的流体流(例如，从高压入口到低压出口)可以膨胀。PX 310可将压力从一种流体流传递到另一种流体，从而增加一种流体流的压力。PX 310可同时用作等熵(或基本等熵)膨胀装置和压缩机，这可引起热传递，可促进制冷循环的一个或多个操作等。PX 310的压缩过程可以基本上是等焓的。

在一些实施例中，第一流体可以是处于超临界状态的制冷剂流体(例如，超临界CO₂)。在一些实施例中，第一流体可以是处于液体状态的制冷剂流体(例如，液体CO₂)。在一些实施例中，第二流体可以是处于气体状态的制冷剂流体(例如，气态CO₂)。在一些实施例中，第二流体可以是处于两相混合的制冷剂流体(例如，CO₂液气混合物)。在一些实施例中，第二流体可以是处于液体状态的制冷剂流体(例如，液体CO₂)。

在一些实施例中，流体处理系统300A包括冷凝器329、蒸发器318和压缩机322。在一些实施例中，冷凝器329可以用作气体冷却器，例如，流体处理系统可以在流体在冷凝器329中实际上未冷凝的压力和温度下运行。本文讨论的任何实施例可包括冷凝器，其可在一个或多个应用中用作气体冷却器。在一些实施例中，例如在流体的临界点之上，流体的气体和液体之间的热力学区别消失，流体(例如冷凝器中的流体)可以以超临界状态存在(例如，冷凝器的输入流体和输出流体可以都处于超临界状态，冷凝器的输入流体或输出流体之一可以处于超临界状态，两种流体可以都不处于超临界状态等)。在一些实施例中，流体处理系统300A是制冷系统。例如，蒸发器318可促进系统300A从热源(例如，冷藏区域、冷库等)吸收热至制冷流体。可经由冷凝器329将热量排到散热器(例如，环境、热贮存器等)。在一些实施例中，制冷流体有助于从与蒸发器318相关联的环境传热到与冷凝器329相关联的环境。流体处理系统300A的压缩机322可以沿着蒸发器318与冷凝器329之间的流动路径增加制冷流体的对应压力。在一些实施例中，制冷流体是CO₂或另一种制冷流体。制冷流体可以基本上在一个循环中流动(例如，从冷凝器329到PX 310到蒸发器318到压缩机322到冷凝器329等)。

在一些实施例中，流体处理系统300A是热泵系统。例如，冷凝器329处的流体可将热量排到待加热的目标区域中(例如，用于加热建筑物的内部空间)。可由流体处理系统300A的流体从蒸发器318处的环境中吸收热，以将其传递到冷凝器329的环境。在一些实施例中，流体处理系统300A可以是可逆热泵。

在一些实施例中，流体处理系统300A包括低压增压器(例如，低压增压器314)和/或高压增压器(如，高压增压器324)。低压增压器314和高压增压器324可以构造成增加(例如，“增压”)第二流体的压力。例如，低压增压器314可以增加从蒸发器318输出的第一流体的压力(例如，蒸发器318可以接收来自PX 310的低压第二流体并将流体输出到低压增压器314)。高压增压器324可增加PX 310所输出的第二流体的压力。可(例如，由高压增压器324)提供第二流体以与压缩机322所输出的流体(例如，冷凝器329的入口上游)结合，从而提供给冷凝器329。低压增压器314可构造成将压力增加到小于阈值(例如，低压增压器312可在小于阈值的压差上运行，流体处理系统300A可经由PX 310传递压力以减小低压增压器314处的压差等)。例如，低压增压器314可将第二流体的压力增加约10-100psi、约30-80psi、约40-60psi、约50psi、其所包含的任何范围等。当第二流体从低压增压器314流向PX 310的第二入口(例如，低压入口)时，第二流体可能经历压力损失(例如，寄生损失)。低压增压器314可以构造成将流体的压力增加到目标值，例如，为系统运行所选定的值，与系统中的另一压力相关联的值(例如，与PX的低压出口相关联的流体的压力)。

高压增压器324可以增加PX 310的第二出口与冷凝器329的入口之间的第二流体的压力。高压增压器324可将压力增加到小于阈值(例如，高压增压器326可在小压差上运行)。例如，高压增压器324可将第二流体的压力增加约10-100psi、约30-80psi、约40-60psi、约50psi、其所包含的任何范围等。高压增压器324可将第二流体的压力增加到冷凝器329的入口压力(例如冷凝器329的压力)。高压增压器324可将流体的压力增加到目标值(例如，为系统运行所选定的值、匹配压缩机322的输出的测得压力值等)。在一些实施例中，高压增压器324可以联接在冷凝器329和PX 310(未示出)之间。在一些实施例中，离开冷凝器329的流体处于液体状态。因此，在一些实施例中，高压增压器324将液体从冷凝器329的出口(例如，从冷凝器329排出的液体)泵送至PX 310的高压入口。高压增压器324可以增加从冷凝器329输出到PX 310的高压入口的液体的压力。

在一些实施例中，压缩机322将流体的压力增加超过阈值量(例如，压缩机322可以在大于阈值量的压差上运行，该压差大于低压增压器314所运行的压差、大于高压增压器324所运行的压差等)。例如，压缩机322可以将流体的压力增加约100-1200psi、约500-1100psi、约800-1000psi、约900psi、至少100psi、至少500psi、任何所包含的范围等。

流体处理系统300A可以包括一个或多个传感器。一个或多个传感器测量与系统相关联的特性值。例如，一个或多个温度传感器可以测量流动流体、环境、与系统相关联的热沉和/或冷沉等的温度。一个或多个压力计可以测量流体处理系统300A的流体的压力。一个或多个流量计可以测量穿过流体处理系统300A的流体的流量(例如质量流量)。一个或多个密度计(例如，两相流体密度计、两相密度计等)可以测量流体处理系统300A的流体的密度。其他传感器(例如，计量器)可以测量附加特性值，例如，由各种部件执行的功、穿过系统的热量流、系统部件所消耗的能量等。图3A中描绘了压力计380和压力计384。

流体处理系统300A包括控制器390和393。流体处理系统300A的控制器可以是PID控制器。控制器390可操作地联接到PX 310的马达381。控制器390可以从压力计380接收一个或多个测量。控制器390可以将测量接收为原始测量数据、预处理测量数据、平均(例如，箱车平均(boxcar averaged))测量数据等。在一些实施例中，控制器390可以例如从与流体处理系统300A相关联的一个或多个其他传感器接收附加测量数据。控制器390可以从马达381接收传感器数据，例如，指示马达381的旋转速度的数据、指示PX 310的运行速度的数据等。控制器390可以构造成基于所接收的传感器数据生成一个或多个控制信号。

马达381可以构造成响应于从控制器390接收控制信号来调节PX 310的运行(例如，通过调节电机381的运行速度)。压力计380可以提供对冷凝器329中的流体压力的指示。控制器390可以产生控制信号，该控制信号用于实现和/或保持冷凝器329的目标压力。例如，增加PX 310的运行速度可以增加穿过PX 310的流体的流速。增加PX 310的运行速度可降低冷凝器329的流体压力、由压力计380测量的压力等。

在一些实施例中，可以选择冷凝器329的目标压力以使系统的热传递最大化、使冷凝器329与环境之间的热传递最小化、使系统的能量效率最大化、使性能系数(COP，例如，由系统传递的热与由系统的泵/压缩机消耗的能量之间的比率)最大化等。

在一些实施例中，马达381可用作操作、致动或加速PX 310。例如，马达381可以驱动PX 310。马达381可从电源吸取电力以驱动PX 310。在一些实施例中，马达381可以像发电机一样作用。例如，可以由流体处理系统300A的流体驱动PX 310(例如，由流体中的压差驱动、由系统的一个或多个泵和/或压缩机驱动等)。马达381可对PX 310的运行施加额外阻力(例如，对旋转式PX的转子的旋转的阻力)，这可导致PX 310的运行速度降低。马达381可以产生电能(例如，可以将PX 310的旋转能量转换为电能)。

控制器393可操作地联接到压缩机322。控制器393可以构造成从压力计384接收测量数据。控制器393还可以从一个或多个其他源(例如，图3A中未示出的其他传感器)接收数据(例如，测量数据)。控制器393可以构造成基于所接收的传感器数据生成用于压缩机322的控制信号。与控制器393相关联的测量数据可以和与控制器390相关联的数据共享一个或多个特征。在一些实施例中，压力计384可以生成指示压缩机322的抽吸压力(例如，输入到压缩机322的流体的压力)的测量数据。

在一些实施例中，可以(例如，通过一个或多个控制器)保持输入到压缩机322的流体的目标压力。例如，由于环境的波动温度、各部件的控制等，穿过系统的流体的流动可以变化。考虑到这种波动，控制器393可以向压缩机322发送控制信号以维持压缩机322的输入压力。例如，压缩机322可以构造成响应于从控制器393接收控制信号来调节压缩机322的泵送速度。调节压缩机322的泵送速度可以调节压缩机322入口压力(例如，由压力计384测量的压力)。

在一些实施例中，流体处理系统300A中可以包括附加控制器。在一些实施例中，控制器通过控制低压增压器314的流速来控制穿过PX 310的流体的流速。例如，控制器可以设置低压增压器314的流速以控制穿过PX 310的第一流体的流速。控制器可以通过向高压增压器324发送一个或多个控制信号来控制高压增压器324的流速。附加控制器(例如，图3A中未示出)可以与控制器390和393共享特征，例如，它们可以接收传感器数据、可以为一个或多个部件生成控制信号、可以将传感器位置处的特性值作为目标等。

在一些实施例中，控制器(例如，中央控制器、系统控制器，其可以与控制器390和393中的一个或多个结合)接收指示冷藏空间(例如，靠近蒸发器318的冷储器)的温度和/或加热空间(例如，靠近冷凝器329的热储器)的温度的传感器数据。控制器可以基于从流体处理系统300A的一个或多个传感器(例如，一个或更多个流体流速传感器、温度传感器、压力传感器等)接收的传感器数据来控制低压增压器314、高压增压器324和/或压缩机322。在一些实施例中，一个或多个传感器(例如，压力传感器、流量传感器、温度传感器等)设置在流体处理系统300A的各个部件的入口和/或出口(例如，从各个部件排出的流体)附近。在一些实施例中，一个或多个传感器设置在流体处理系统300A的部件的内部。在一些实施例中，压力传感器可以设置在压缩机322的入口附近，而附加压力传感器可以设置在压缩机322的出口附近。在一些实施例中，温度传感器可设置在蒸发器318的入口附近，另一温度传感器可设置在蒸发器318的出口附近(例如，用于测量从蒸发器318排出的流体的温度)。在一些实施例中，温度传感器可以设置在冷凝器329的内部。在一些实施例中，流量传感器可以位于PX 310的每个入口和出口处，以测量第一流体和第二流体进出PX 310的流量。

在一些实施例中，蒸发器318是热交换器，以从环境(例如，环境介质)向流体处理系统300A的流体提供对应热能。例如，蒸发器318可接收来自环境空气的热量(例如热能)并向流体提供热量。在一些实施例中，环境是冷藏空间，诸如冰箱或冷冻机的内部、(例如建筑物或车辆)的内部空间或要保持冷却的任何其他空间。例如，环境可以是超市或仓库的冷冻室或制冷区段的内部。在一些实施例中，蒸发器318可以吸收来自环境的热量以提供给冷凝器329，例如，加热冷凝器329周围的区域可以是流体处理系统300A的目标结果。

在一些实施例中，流体处理系统300A可包括副蒸发器。流体处理系统300A还可以包括与蒸发器318的任何部件相对应的副部件，例如输入管线和输出管线、阀、仪表、控制器等。

在一些实施例中，副蒸发器接收流体流的被引导至蒸发器318的一部分。例如，副蒸发器可以接收来自PX 310的低压出口的流的一部分。在一些实施例中，副蒸发器可以以与蒸发器318不同的温度为目标(例如，蒸发器可以与具有不同目标温度的制冷系统相关联，诸如冰箱和冷冻机)。在一些实施例中，两个蒸发器(例如，蒸发器318和副蒸发器)可以在不同的流体压力下运行。可以将一个或多个副蒸发器所输出的流体引导至一个或多个部件(例如，阀、膨胀阀、泵、压缩机等)，以改变输出流体的压力，使得当两个蒸发器的输出流被组合时，压力基本上相似。

在一些实施例中，冷凝器329是从流体处理系统300A的流体向另一环境提供热能的热交换器。例如，冷凝器329可将热量(例如热能)排到外侧(例如外部)环境的空气中。在一些实施例中，冷凝器329将热能交换(例如，排出热)到外侧空间。例如，冷凝器329可以放置在超市或仓库建筑物的外侧(例如，在建筑物的屋顶上)，并将热量排到外侧环境。在另一示例中，冷凝器329可以放置在地面中，并促进流体与地面之间的热能传递。在一些实施例中，冷凝器329将热量排到内部空间，而蒸发器318从外部空间吸收热(例如，在向内部空间提供热量的热泵构造中)。从冷凝器329排出的热能可用于加热封隔(例如，基本封隔)空间。

在一些实施例中，流体处理系统300A可包括辅助冷凝器(未示出)。在一些实施例中，辅助冷凝器接收来自PX 310的高压出口的第二流体，而冷凝器329接收来自压缩机322的输出。在一些实施例中，辅助冷凝器是在第二流体与环境介质之间交换热能(例如热量)的热交换器。在一些实施例中，辅助冷凝器在第二流体与和冷凝器329所交换热能环境相同的环境之间交换热能。在其他实施例中，辅助冷凝器在第二流体与和冷凝器329所交换热能的环境不同的环境之间交换热能。在一些实施例中，辅助冷凝器在与冷凝器329不同的温度下运行。

流体处理系统300A可以包括一个或多个喷射器。喷射器可以是构造成通过使用高压流来增加低压流的压力的装置。喷射器可以使用会聚喷嘴来增加流体速度，以将高静压转换为速度压力。在流体处理系统300A中包括喷射器可以允许在没有泵或压缩机的情况下利用高压流体来增加低压流体的压力，从而减少能耗并提高系统的效率。例如，可以包括喷射器，以利用从压缩机322输出的高压流体对PX 310的高压出口所输出的流体加压(例如，增强或更换高压增压器324)、利用从压缩机332输出的高压流体对PX 310的低压出口所输出的流体加压(例如增强或更换低压增压器314)等。

本文所述参考了“第一流体”和“第二流体”。在一些实施例中，第一流体和第二流体是相同类型的流体(例如，是在流体处理系统中流动的制冷流体)。“第一流体”可指从PX310的高压入口穿过PX 310流到PX 310的低压出口的流体和/或流到或流离PX 310的高压入口和/或低压出口的流体。“第二流体”可指从PX 310的低压入口穿过PX 310流到PX 310的高压出口的流体和/或流到或流离PX 310的低压入口和/或高压出口的流体。

在一些实施例中，系统300A是能够加热和冷却环境(例如，室内空间)的热泵系统。冷凝器329或蒸发器318中的一个是室外单元，而冷凝器329或蒸发器318中的另一个是室内单元。在一些示例中，冷凝器329是室外单元(例如，冷凝单元)，而蒸发器318是室内单元(例如设置在空气处理器中)。穿过冷凝器329和蒸发器318的流体流可以是可逆的(例如，经由联接到压缩机322的换向阀)。换向阀可使离开压缩机322的流体流可在朝向冷凝器329的入口(例如室外单元)或朝向蒸发器318的入口(例如室内单元)之间切换。在一些实施例中，一个或多个阀和管道可用于沿相同方向引导流体流穿过所有部件(例如，一个或者多个PX310、低压增压器314、高压增压器324、压缩机322、和/或类似部件)，同时逆转穿过冷凝器329和蒸发器318的流体流。

在一些实施例中，系统300A的热能传递(例如热传递)可以是可逆的。例如，在系统300A的一些实施方式中，冷凝器329可以吸收热(例如，从对应环境向制冷流体提供对应热能)，蒸发器318可以排出热(例如，从制冷流体向对应环境提供对应热能)。因此，在一些实施例中，冷凝器329可以是蒸发器(例如，单体部件可以在一些模式中作为蒸发器运行，并且在一些模式中作为冷凝器运行)，蒸发器318可以是冷凝器(例如，单体部件可以在一些模式中作为冷凝器运行，并且在一些模式中作为蒸发器运行)。在一些实施例中，系统300A包括一个或多个阀(例如，换向阀、一个或多个转向阀等)，以逆转系统300A的功能(例如，逆转由系统300A促进的热能流)。在一些实施例中，一个或多个制冷流体流(例如，到/自PX 310、到/自高压增压器324、到/自低压增压器314、到/自压缩机322、到/自冷凝器329、和/或到/自蒸发器318)可以逆转和/或转向。例如，在一些实施例中，系统300A中包括的一个或多个换向阀或转向阀可以将流体从压缩机322引向蒸发器318。类似的阀可将流体从冷凝器329引向压缩机322。

可以控制系统300A的可逆性(例如，经由一个或多个控制器、经由设置在室内空间中的可编程恒温器、经由用户输入等)。例如，控制器可以确定(例如，基于温度数据、基于用户输入、基于排程)使用系统300A来加热室内空间还是冷却室内空间。在一些实施例中，控制器可使一个或多个阀(例如，换向阀、一个或多个转向阀等)致动，以使穿过冷凝器329和蒸发器318的流体流动逆向。例如，控制器可使阀致动以使制冷流体从压缩机322流到蒸发器318。在这样的实施例中，蒸发器318可以用作冷凝器(例如，制冷流体可以在蒸发器318内冷凝)，并且蒸发器318可以从制冷流体向对应环境提供对应热能(例如，蒸发器318可排出热)。在一些示例中，控制器可使阀致动以使制冷流体从冷凝器329流到压缩机322。在这样的实施例中，冷凝器329可以用作蒸发器(例如，制冷流体可以在冷凝器329内蒸发)，并且冷凝器329可以从对应环境向制冷流体提供对应热能(例如，冷凝器329可吸收热)。在系统300A的功能是可逆的(例如，在加热和冷却室内空间之间可逆)的实施例中，蒸发器318可以是内部热交换器(例如，设置在内部空间内，设置在向室内空间提供气流的空气处理器系统中)，而冷凝器329可以是外部热交换器(例如，设置在内部空间外)。本公开的任何系统可以是可逆系统，例如可以是能够加热和冷却内部空间的热泵。

在一些实施例中，本文所述的系统是能够加热环境(例如，室内空间)的热泵系统。在这种热泵系统中，冷凝器329放置在室内，而蒸发器318放置在室外。在热泵系统中，蒸发器从环境吸收热，并在将流经蒸发器的两相制冷剂流体送至压缩机入口之前将其蒸发。在一些实施例中，为了从制冷或空气冷却系统切换到热泵系统，可以使用换向阀以使离开压缩机322的流体流可在被引导朝向室外单元的入口或朝向室内单元的入口之间切换。在一些实施例中，一个或多个阀和管道可用于沿相同方向引导流体流穿过所有部件(例如，一个或者多个PX 310、低压增压器314、高压增压器324、压缩机322、和/或类似部件)，同时同时将流体流从室内单元切换到室外单元。

在一些实施例中，系统300A的热能传递(例如热传递)的方向可以是可逆的。例如，在系统300A的制冷/空调/空气冷却实施方式中，放置在室外的冷凝器329排出热(例如，从制冷流体向对应环境提供对应热能)，而蒸发器318可以吸收热(例如，从对应环境向制冷流体提供对应热能)。在系统300A的热泵实施方式中，放置在室内的冷凝器329将热量排到其室内环境，而蒸发器318从其室外环境吸收热。在一些实施例中，系统300A包括一个或多个阀(例如，换向阀、一个或多个分流阀等)，以逆转系统300A的功能(例如，逆转由系统300A促进的热能流)。在一些实施例中，一个或多个制冷流体流(例如，到/自PX 310、到/自高压增压器324、到/自低压增压器314、到/自压缩机322、到/自冷凝器329、和/或到/自蒸发器318)可以逆转和/或转向。在一些示例中，系统300A中包括的一个或多个换向阀或转向阀可以将流体从压缩机322引向室外单元。类似的阀可将流体从冷凝器322引到室内单元。

可以控制系统300A的可逆性(例如，经由控制器380、经由设置在室内空间中的可编程恒温器、经由用户输入等)。在一些示例中，控制器380可以确定(例如，基于温度数据、基于用户输入、基于排程)使用系统300A来加热室内空间还是冷却室内空间。在一些实施例中，控制器380可使一个或多个阀(例如，换向阀、一个或多个转向阀等)致动，以使穿过冷凝器329和蒸发器318的流体流动逆向。在系统300A的功能是可逆的(例如，在加热和冷却室内空间之间可逆)的实施例中，蒸发器318可以是内部热交换器(例如，设置在内部空间内，设置在向室内空间提供气流的空气处理器系统中)，而冷凝器329可以是外部热交换器(例如，设置在内部空间外)。在其他实施例中，蒸发器318可以是室外热交换器，而冷凝器329可以是室内热交换器。

在一些实施例中，本文描述的系统(例如，图3A-D中的一张或多张图的系统)可用于加热内部和/或封隔空间、冷却内部和/或封隔空间、和/或选择性地(例如可逆地)加热和冷却空间。

图3B是根据一些实施例的包括压力交换器(PX)的流体处理系统300B的示意图。在一些实施例中，具有与其他附图中的附图标记相似的附图标记的特征包括与其他附图所描述的特征相似的特性、结构和/或功能。在一些实施例中，结合图3A描述的可选部件(例如，副蒸发器、辅助冷凝器等)也可以是流体处理系统300B的可选部件。在一些示例中，流体处理系统300B的特征具有与图3A的流体处理系统300相似的特性、结构和/或功能。

流体处理系统300B可以包括并联阀348。并联阀348可以是膨胀阀或流量控制阀。在一些实施例中，并联阀348与PX 310并联地选择性地调节从冷凝器329的出口到闪蒸罐313(例如接收器)的流体流(例如，由冷凝器329排出的流体)。在一些实施例中，可以致动并联阀348以选择性地调节流体的流动。并联阀348可选择性地将冷凝器329输出的流体的一部分提供给闪蒸罐313。例如，可将并联阀348致动成进一步打开，以使更多流体从冷凝器329流到闪蒸罐313，或者并联阀348可致动成进一步关闭，以使更少流体从冷却器329流到闪蒸罐313。当流体流过并联阀348时，流体可能膨胀，导致流体的压力和/或温度降低。在一些实施例中，控制器390可基于从流体处理系统300B的一个或多个传感器接收的传感器数据使并联阀348致动(例如，打开或关闭)。

在一些实施例中，冷凝器329可以用作气体冷却器，例如，流体处理系统可以在流体在冷凝器329中实际上未冷凝的压力和温度下运行。本文讨论的任何实施例可包括冷凝器，其可在一个或多个应用中用作气体冷却器。

流体处理系统300B可以包括闪蒸罐313(例如，接收器)。在一些实施例中，闪蒸罐313是构造成接收从PX 310的低压出口输出的流体流(例如，第一流体)的接收器。闪蒸罐313可形成从PX 310的第一出口收集第一流体的腔室。闪蒸罐313可以接收处于两相状态的第一流体(例如，液体和气体)、跨临界流体、超临界流体、亚临界流体和/或其组合。在一些实施例中，闪蒸罐313是由焊接金属片材构成的罐。闪蒸罐313可包括用于接收流体的一个或多个闪蒸罐入口、和用于排出流体的一个或多个闪蒸罐出口(例如气体出口和液体出口)。第一流体(在低压下)可在闪蒸罐313内分离成气体和液体(例如，由图3B中所描绘的液体表面表示)。第一流体的液体可以沉降在闪蒸罐313的底部，而第一流体的气体可以上升到闪蒸罐313的顶部。液体可以从闪蒸罐313流向蒸发器318(例如经由膨胀阀316)。闪蒸罐313的腔室可以保持在设定压力。可以由使用者(例如，操作者、技术人员、工程师等)和/或由控制器设置压力。在一些实施例中，由一个或多个阀(例如，膨胀阀316、闪蒸气体阀320、压力调节阀、安全阀等)控制闪蒸罐313的压力。在一些实施例中，闪蒸罐313包括至少一个压力传感器(例如压力转换器)，例如压力计382。在一些实施例中，可以监测闪蒸罐313的液位(例如，以防止液体被输送到低压增压器314)。

流体处理系统300B可以包括膨胀阀316。在一些实施例中，膨胀阀316沿着闪蒸罐313与蒸发器318之间的流动路径设置，例如，联接在闪蒸罐313与蒸发器318之间。膨胀阀316可以是可调节阀(例如，电子膨胀阀、恒温膨胀阀、球阀、闸阀、提升阀等)。可以由使用者(例如，操作者、技术人员、工程师等)和/或由控制器(例如控制器394)控制膨胀阀316。在一些实施例中，由控制器基于传感器数据(例如，压力传感器数据、流速传感器数据、温度传感器数据等)致动膨胀阀316。在一些实施例中，膨胀阀316是热膨胀阀。膨胀阀316可基于与蒸发器318相关联的温度数据(例如，蒸发器中的液体温度、蒸发器中的气体温度、进入蒸发器的流体的温度、离开蒸发器的流体的温度等)致动(例如，打开和/或关闭)。例如，膨胀阀316的压敏部件(例如，感测球)可以增加或减少膨胀阀316的隔膜上的压力，从而导致联接到隔膜的提升阀打开或关闭，进而使得更多或更少的流体流到蒸发器318，从而导致流体更多或更少地膨胀。膨胀阀的压敏部件可以定位成靠近蒸发器318的下游端(例如，靠近蒸发器318的出口、蒸发器318的外侧、蒸发器318的内侧等)，并且可以经由流体管线(例如，感测毛细管)流体联接到隔膜。在一些实施例中，完全基于(例如来自控制器394的)电子命令来控制和致动膨胀阀316。

流体处理系统300B可以包括闪蒸气体阀320，以调节闪蒸气体旁通流动路径上的气体流。在一些实施例中，闪蒸气体阀320是旁通阀，其调节来自闪蒸罐313的气体出口的气体流，以与蒸发器318的输出相结合。在一些实施例中，来自闪蒸罐313的气体流沿着闪蒸气体旁通流动路径流动以旁通蒸发器318。在一些实施例中，闪蒸气体流动路径在闪蒸罐313与蒸发器318的出口下游的位置之间。沿着闪蒸气体旁通流动路径流动的气体可以与蒸发器318的输出相结合。当气体流向压缩机322时，闪蒸气体阀320可使收集在闪蒸罐313中的气体膨胀(例如，压力降低)。在一些实施例中，闪蒸气体阀320可以是可调节阀。在一些实施例中，闪蒸气体阀320由控制器392基于传感器数据致动。

在一些实施例中，如图3B所示，低压增压器314接收来自闪蒸罐313的流体流。在一些实施例中，低压增压器314接收来自闪蒸罐313的气流。例如，低压增压器314接收沿着闪蒸罐313与闪蒸气体阀320之间的闪蒸气体旁通流动路径流动的气体的一部分。在一些实施例中，低压增压器314接收流体并增加流体的压力以形成第二流体(例如，在第二压力下)。将增加压力(例如第二压力)下的流体作为第二流体提供给PX 310的第二入口。在一些实施例中，低压增压器314是在低压差上运行以“增压”从闪蒸罐313接收的气体的压力的压缩机或泵。在一些实施例中，高压增压器324是在低压差上运行以“增压”从PX的第二出口接收的流体的压力的压缩机或泵。

流体处理系统300B可以包括并联阀压缩机。在一些实施例中，并联压缩机从闪蒸罐313接收气体(例如，闪蒸罐313的气体输出可被提供给低压增压器314和并联压缩机，而闪蒸罐313的气体输出被提供给低压增压器314和蒸发器318的输出路径，如图3B所描绘)。并联压缩机可接收从闪蒸气体旁通流路转向的气体(例如，架构可包括闪蒸气体阀320和一个或多个并联压缩机)。并联压缩机可以与压缩机322并联运行。并联压缩机可将自闪蒸罐313接收的气体的压力增加到更高压力(例如，冷凝器329内部的压力，以在没有压缩机322和/或高压增压器324等输出的情况下制备待混合流体，等等)。并联压缩机可提供压缩气体以与压缩机322的输出相结合。并联压缩机可接收来自闪蒸罐313的过量流体输出，例如，超过PX 310的流通能力的流体流。并联压缩机可以是旋转式压缩机、往复式压缩机等。

流体处理系统300B的低压增压器314可经由多个替代供应管线中的一个或多个接收流体。例如，在一些实施例中，低压增压器314可以接收闪蒸罐313的气体输出，并且在一些实施例中，低压增压器314可以接收蒸发器318的气体输出(未示出)。低压抽吸管线可将流体从闪蒸气体旁通流动路径(例如，闪蒸罐313与闪蒸气体阀320之间)输送至低压增压器314。另一低压抽吸管线可将蒸发器和/或闪蒸气体旁路(例如，蒸发器318的出口下游)输出的流体输送至低压增压器314。在一些实施例中，流体处理系统300B可以包括用于在两个或多个低压抽吸管线之间切换的阀。在一些实施例中，用于选择低压抽吸管线的阀可以是电子受控的。在一些实施例中，可以由控制器、用户输入等控制阀。在一些实施例中，控制器可以基于由控制器从流体处理系统300B的一个或多个传感器接收的测量数据来生成控制信号。在一些实施例中，经由联接到蒸发器318的输出的低压抽吸管线(例如由低压增压器314)接收的流体的压力低于经由联接到闪蒸罐313的气体输出的低压抽吸管线接收的气体的压力(例如，因为在闪蒸气体阀320的下游接收气体，该闪蒸气体阀降低闪蒸气体的压力以准备将流体引入蒸发器出口流)。

在一些实施例中，流体处理系统300B可进一步包括一个或多个附加热交换器，例如，用于在流体处理系统300的不同部分中的流体之间进行热交换。例如，流体处理系统300B可以包括热交换器，用于在冷凝器329输出的流体与闪蒸罐313输出的流体之间交换热量。穿过热交换器的第一流动路径可以联接在冷凝器329的出口与PX 310的高压入口之间。穿过热交换器的第二流动路径可以联接在闪蒸罐313的出口与蒸发器318的出口之间。热交换器可以构造成在沿着第一流动路径行进的流体与沿着第二流动路径行进的流体之间交换热量。热交换器可将热量从冷凝器输出流体传递到闪蒸罐输出流体。例如，闪蒸罐313的至少部分地液体输出流体可从冷凝器329的输出接收热量。这可使得闪蒸罐313的输出流体变成气体。冷凝器329的输出流体可经由热交换器将热量传递至闪蒸罐313的流体输出。这可以冷却冷凝器329的流体输出。这可增加PX 310的低压出口处的流体的液体含量，其可减少(例如，由系统)所吸收的每单位热的总质量流量，并增加系统的性能系数(COP)。

在另一示例中，流体处理系统300B可以包括热交换器，该热交换器包括：第一流动路径，其联接在闪蒸罐313的输出与蒸发器318的输出流之间；以及第二流动路径，其联接在低压增压器314的输出与PX 310的低压入口之间。热交换器可促进热量从低压增压器314所输出的流体传递到闪蒸罐313所输出的流体。经由热交换器的热传递可以类似于先前的示例性热交换器来改善操作，例如，可以蒸发液体和/或增加蒸发器318的输出流的超热、可以通过增加流经PX 310的流体的密度来增加COP，等等。

在另一示例中，流体处理系统300B可以包括热交换器，该热交换器包括：第一流动路径，其联接在闪蒸罐313的输出与蒸发器318的输出流之间；以及第二流动路径，其联接在低压增压器314的高压出口与闪蒸罐313的入口之间。可以向闪蒸罐313的输出提供热量。所提供的优点可以类似于先前讨论的热交换器。

在一些实施例中，流体处理系统300B还可包括积蓄器。流体处理系统300B的蒸发器318可以在淹没状态下运行。例如，在一些实施例中，液体和气体都可以在蒸发器318的输出流中。在淹没状态下操作蒸发器318可允许例如压缩机322的输入侧上的压力增加(例如，与包括蒸发器318的气态输出流的系统相比)。这可以减小由压缩机322泵送的压差，可以减小压缩机322上的负载，可以减少压缩机322所消耗的能量等。在一些实施例中，离开蒸发器318的流体可以处于两相状态(例如，液体和气体)。蒸发器318的输出流可被提供给积蓄器。液体可积聚在积蓄器中。积蓄器可用作接收器。积蓄器可以提供与闪蒸罐313类似的作用，例如，提供用于分离流体流的液体和气体的场所、可以提供液体和气体源等。来自积蓄器的气体可流向压缩机322。来自积蓄器的液体可被提供给低压增压器314。在一些实施例中，流体处理系统300B还可包括液体泵。可以将积蓄器的液体输出作为输入提供给液体泵。可以将来自液体泵的输出作为输入提供给例如蒸发器318。

在一些实施例中，流体处理系统300B可以包括PX高压阀和/或PX开/关阀。PX高压阀可控制从PX的高压出口输出的流体流。PX高压阀可联接在PX的高压出口与闪蒸罐313的入口之间。通过PX高压阀将流体膨胀到闪蒸罐313中可改变闪蒸罐313内流体的气液比。PX开/关阀可控制从冷凝器329的出口到PX 310的高压入口的高压流体流。PX高压阀和/或PX开/关阀可由一个或多个控制器控制。可以基于从一个或多个传感器接收的测量来控制阀。例如，可以基于报告闪蒸罐313中的气液比的传感器来调节PX高压阀。

流体处理系统300B包括控制器390、393和394。流体处理系统300B还包括压力计380、压力计382和热电偶385。流体处理系统300B的控制器可以与流体处理系统300A的控制器共享相似特征，例如相似功能、相似构建/部件等。附加控制器和传感器也可以包括在流体处理系统300B中。

除了结合图3A所讨论的功能之外，控制器390还可以联接到并联阀348。控制器390可以构造成基于从一个或多个传感器(例如压力计380)接收的传感器数据来生成用于并联阀348的控制信号。控制器390可以构造成保持冷凝器329的流体的目标压力(例如，压力计380的位置处的流体目标压力，其可以指示冷凝器329的流体的压力)。冷凝器329的流体压力可受到PX的运行(例如，受马达381的运行影响)和并联阀348的运行(如，阀的致动、阀的打开百分比等)的影响。在一些实施例中，控制器390可以至少基于从压力计380接收的测量数据来生成用于马达381的控制信号和用于并联阀348的控制信号。控制器390可以构造成接收多个特性值作为输入测量。例如，控制器390可以接收指示冷凝器329中的压力的压力数据和指示闪蒸罐313的输入处的压力的压力数据。控制器390可以构造成生成控制信号以在多个位置保持压力的目标值，这能够通过独立控制马达381和并联阀348来实现。控制器390可以基于另一特性值的测得值来确定一个特性值的目标值。例如，控制器390可以基于闪蒸罐313输入的测得流体压力(例如，在PX 310的低压输出处)来确定冷凝器329处的目标输入流体压力(例如，作为PX 310的高压输入的输入)。控制器390、控制器392、控制器394和本文公开的任何其他控制器可以基于系统的特性值的一个或多个测量来确定目标特性值。控制器390可以构造成生成用于最佳能量效率、最佳传热效率等的控制信号。

控制器392可操作地联接到闪蒸气体阀320。控制器392从例如压力计382的一个或多个传感器接收测量数据。控制器392可以接收指示闪蒸罐313中的压力(例如气体压力)的测量数据。控制器392可以构造成基于从一个或多个传感器接收的测量数据(例如，包括来自闪蒸罐313的传感器的压力数据)来生成用于闪蒸气体阀320的控制信号。

在一些实施例中，可以保持闪蒸罐313目标压力(例如，由控制器392促进)。闪蒸罐313的压力可响应于例如闪蒸罐313或流体处理系统300B的另一部分的温度变化、流体的质量流速变化、流体处理系统300的流体的一部分的相位变化(例如，气相和液相之间的比率变化)等而变化。控制器392可以构造成通过生成用于闪蒸气体阀320的控制信号来维持闪蒸罐313的目标压力，以限制或促进流体流经闪蒸气体阀320。

控制器394可操作地联接到膨胀阀316。控制器394可以从热电偶385接收温度测量数据。来自热电偶385的温度测量数据可以指示蒸发器318中的热传递(例如，所吸收的热)。控制器394还可以从附加传感器(例如，质量流量传感器、压力传感器等)接收数据。来自额外传感器的数据可以提供与经由蒸发器318(例如，在流体处理系统300B的流体与环境之间)交换的热有关的附加信息。例如，控制器394可以接收指示从蒸发器318输出的流体的超热水平的数据。如本文所用，超热是指流体从液体转变为气体的温度附近的流体温度。在一些实施例中，如果液体被输入压缩机322，则压缩机322可能损坏。在由蒸发器318输出的流体中保持超热缓冲(例如，温度高于气体至液体转变温度的阈值)可以保护压缩机322免受损坏。膨胀阀316可以影响、改变、控制等到蒸发器318的流体流量(例如，质量流量)。可以调节膨胀阀316(例如，可以响应于膨胀阀316接收到来自控制器394的控制信号而调节膨胀阀316的打开)。控制器394可产生用于膨胀阀316的控制信号，以维持从蒸发器318输出的流体中的超热的目标值。控制器394可产生用于膨胀阀316的控制信号，以至少维持从蒸发器318输出的流体中的超热的阈值。

在一些实施例中，可以将流体处理系统300B的一个或多个部件提供为改型、现有流体处理系统的补充、升级包等。例如，制冷系统可以不包括PX 310、低压增压器314或高压增压器324。输入到制冷系统中的冷凝器329的所有流体可穿过压缩机322。离开冷凝器329的所有流体可穿过并联阀348。包括PX 310、马达381、低压增压器314、高压增压器324以及相关联的管线、接头等的部件可以附加到系统中，例如，通过引入PX 310(例如，用于能量回收、用于压力传递等)来提高系统的能量效率。

图3C是根据一些实施例的包括PX 310的流体处理系统300C的示意图。在一些实施例中，具有与其他附图中的附图标记相似的附图标记的特征包括与其他附图所描述的特征相似的特性、结构和/或功能。在一些示例中，流体处理系统300C的特征具有与图3A-B的流体处理系统300A-B中的一个或多个相似的特性、结构和/或功能。

流体处理系统300C包括控制器390、391、392、393、394和/或395中的一个或多个。控制器390、392、393和394可以执行与图3A-B中所描述的功能类似的功能。流体控制系统300C的控制器可以与结合图3A-B描述的控制器共享共有特征，例如，包括控制器的部件、控制器的功能、控制器接收和输出的数据的形式和/或类型等。控制器391可操作地联接到低压增压器314。控制器391可以从流体处理系统300C的一个或多个传感器接收测量数据。控制器391可以从流体密度计383(例如两相流体密度计)接收测量数据。来自流体密度计383的测量数据可以指示PX 310的低压输出流中的气液比。可以向控制器391提供指示来自PX310的低压输出的状态、输入到闪蒸罐313的流体的状态等的附加数据(例如，温度数据、压力数据)。

控制器391可以构造成基于所接收的测量数据生成用于低压增压器314的控制信号。低压增压器314可以构造成响应于接收控制信号来调节低压增压器314的运行(例如，调节运行速度、调节泵送速度等)。在一些实施例中，由PX 310的低压出口输出的流体密度(例如，气体质量与液体质量的比率)可以指示PX 310的性能。例如，由PX 310的低压出口输出的流体密度可以指示经由PX 310的高压入口和低压入口提供给PX 310的流体的压力、流速等之间的比率。流体处理系统300C可以以PX 310的低压出口输出的流体密度为目标，可以以PX 310中的压力传递效率为目标(例如，优化能耗)等。低压增压器314可以响应于从控制器391接收控制信号来调节低压增压器314的运行。在一些实施例中，考虑到接收的测量数据，控制器391可以计算流体处理系统300C的流体的各种特性。例如，考虑到压力、密度、温度等，控制器391可以计算流体处理系统300C的流体的质量(例如，气液比)、内能、焓等。控制器391可以生成控制信号以实现一个或多个特性的目标值，可以生成控制信号以达到一个或多个特性的阈值等。

控制器395可操作地联接到高压增压器324。控制器395可以从压力计380接收测量数据(例如，可以接收也由控制器390接收的测量数据)。控制器395可以从例如其他传感器、其他控制器等的其他源接收数据。在一些实施例中，控制器395例如从设置成靠近高压增压器324的出口的质量流量计接收质量流量数据。控制器395可以构造成基于所接收的数据(例如测量数据)生成用于高压增压器324的控制信号。压力计380可生成指示冷凝器329的流体压力的测量数据。压力计380可以生成指示由高压增压器324输出的流体的压力的测量数据、指示由压缩机322输出的流体的压力、指示混合输出流中的流体的压力的测量数据等，该混合输出流包含高压增压器324的输出和压缩机322的输出等。在一些实施例中，单独的压力计可用于控制器390和控制器395。在一些实施例中，控制器395产生的控制信号可以基于质量流量测量(例如，高压增压器324的输出的质量流量测量、PX 310的高压出口的质量流量测量等)。

在一些实施例中，流体处理系统300C可以构造成维持一个或多个云信状态。例如，流体处理系统300C可以构造成保持流体处理系统300的一个或多个部分的目标温度，可以构造成优化系统的COP或其他效率度量，可以构造成优化PX 310的能量传递(例如，压力传递)等。在一些实施例中，控制器或可调节部件(例如，为高压增压器324生成控制信号的控制器395)的效果可以根据经验执行——例如，可以通过使用各种参数执行测试来确定各种设置(例如，高压增压器324的泵送速度、诸如膨胀阀316之类的一个或多个阀的打开等)的效果。例如，当任何控制器产生用于流体处理系统300C的可控部件的控制信号时，控制器可以维护和查阅效果表。在一些实施例中，可以保持一个或多个参数曲线(例如，最佳曲线)。例如，冷凝器329的目标流体压力根据环境温度变化的曲线可以由流体处理系统300C的一个或多个控制器存储和查阅，以生成一个或多个控制信号。

在一些实施例中，流体处理系统(例如流体处理系统300C)的一个或多个控制器可以与系统的其他控制器组合运行。例如，由控制器390发送的控制信号和由控制器395发送的控制信号都可以影响输入到冷凝器329的流体的压力。在一些实施例中，控制器390和控制器395可以协作以保持输入到冷凝器329的流体的目标压力。例如，基于从一个或多个其他传感器接收的测量数据，控制器390和/或控制器395可以确定只有一个控制器要产生并向相关装置发送控制信号、两个控制器都要产生并向相关装置发送控制信号、两个控制器都不产生并向相关装置发送控制信号等。控制器390和395可以确定发送的控制信号的内容，例如，控制器390和395可以生成和发送控制信号，这些控制信号共同以预期效果为目标(例如，实现冷凝器329的流体输入的目标压力)。

在一些实施例中，控制器可以接收指示另一控制器的控制信号的数据。例如，控制器395可以接收指示由控制器391发送到低压增压器314的控制信号的数据。低压增压器314的运行的调节可引起对高压增压器324的输入流体压力、输入流体流量等的调节。控制器395可以为高压增压器324生成控制信号，以补偿低压增压器314的调节操作(例如，在传感器记录流体压力、输入流体流量等的增加之前；而不从传感器接收指示增加的流体压力、增加的流体流量等的数据；或类似的)。可以根据经验数据(例如，实验数据表)、基于理论计算(例如，传热方程、流体流动方程等)等来实施基于由另一控制器发送的控制信号对控制信号的调整。在另一示例中，控制器391和控制器392的运行都可以对闪蒸罐313的压力产生影响。控制器391和392可以串联工作(例如，每个控制器可以考虑由另一控制器执行的操作来执行操作)，以优化流体处理系统300C的性能、维持流体处理系统300的一个或多个特性值的阈值或目标值等。在另一示例中，输入到压缩机322的流体的压力可与蒸发器超热(例如，由热电偶385测量)一起使用(例如，如由压力计384测量)以推断总系统质量流速。更多的质量流到蒸发器318(例如，通过调节膨胀阀316的打开来实现)可以增加输入到压缩机322的流体的压力。膨胀阀316可以被打开(例如，在从控制器394接收到控制信号时)，并且压缩机322可以响应于膨胀阀316打开而增加运行速度(例如，当从控制器393接收到信号时)。

在一些实施例中，控制器可以作为统一的控制模块存在，例如，中央控制模块可以从流体处理系统300C的传感器接收各种测量数据。中央控制模块可产生用于流体处理系统300C的各种可调节部件的控制信号。当为流体处理系统300C的部件生成一个或多个控制信号时，中央控制模块可以整体地确定要发送哪些控制信号，例如，可以合并对流体处理系统300的各种系统参数的预测影响。

图3D是根据一些实施例的包括PX 310的流体处理系统300D的示意图。在一些实施例中，具有与其他附图中的附图标记相似的附图标记的特征包括与其他附图所描述的特征相似的特性、结构和/或功能。在一些示例中，流体处理系统300D的特征具有与图3A-C的流体处理系统300A-C中的一个或多个相似的特性、结构和/或功能。

流体处理系统300D包括控制器391。控制器391可以接收指示由压缩机322执行的功的输入。控制器391可以包括热力学计算器，例如用于计算和/或估计在流体处理系统300D的流体上执行的功的热力学模型。控制器391可以基于流体密度计383的测量和压缩机322所执行的功的指示来计算COP或其他效率度量。控制器391可计算低压增压器314的运行以使COP、热传递或另一度量最大化(例如，控制器391可以至少基于压缩机322执行的功来计算低压增压机314的理想泵送速度)。

在一些实施例中，控制器391可以接收压缩机322的功耗指示。控制器391可以从一个或多个传感器接收压缩机322的功耗指示，该一个或更多个传感器构造成测量压缩机322的功耗，构造成成测量指示压缩机322的功耗的一个或多个特性值等。泵送的功耗(例如，传递给流体处理系统300D的流体的能量)可以通过测量例如供应给压缩机322的电流、压缩机322的部件两端的电压降等来推断。在一些实施例中，可以通过测量流体处理系统300D的流体的一个或多个特性来推断压缩机322的功耗和/或由压缩机322传给流体的能量，例如，可以从压缩机322的输出、压缩机322的输入和输出、穿过压缩机322的质量流(例如，由质量流量传感器测量的质量流量数据)等中的一个或多个处测量流体的温度和/或压力。

图4A-B是示出根据一些实施例的用于控制流体处理系统(例如，图3A-D的流体处理系统300A-D中的一个或多个)的方法400A-B的流程图。在一些实施例中，方法400A-B由处理逻辑执行，处理逻辑包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微码、处理装置等)、软件(诸如在处理装置、通用计算机系统或专用机器上运行的指令)、固件、微码或其组合。在一些实施例中，方法400A-B至少部分地由一个或多个控制器(例如，图1A-B的控制模块180、图3A-D的控制器390-395)执行。在一些实施例中，非暂时性存储介质存储指令，当由一个或多个处理装置(例如，图1A-B的控制模块180、图3A-D的控制器390-395)执行时，该指令使处理装置执行方法400A-B。

为了简化说明，方法400A-B被描述为一系列操作。然而，根据本公开的操作可以以各种顺序和/或与本文未呈现和描述的其他操作同时发生。此外，在一些实施例中，并非所有图示操作都被执行以实施根据所公开主题的方法600A。此外，本领域技术人员将了解并理解，方法400A-B可替代地经由状态图或事件表示为一系列相互关联的状态。

图4A是根据一些实施例的用于提供对流体处理系统的一个或多个部件的控制的方法400A的流程图。方法400A的流体处理系统可以是传热系统、热泵系统、制冷系统等(例如，结合图3A-D讨论的任何架构)。

在框402处，处理逻辑接收指示传热系统的冷凝器的流体的流体压力的第一压力数据。传热系统可以是热泵系统、制冷系统等。传热系统的通信可以经由有线网络(例如，有线通信)、无线网络(例如无线局域网、个人局域网、因特网等)。处理逻辑(例如，图3B的控制器390)可以容纳在流体处理系统的位置处的装置、远程装置(例如，一个或多个传热系统的控制中心)等中。

在框404处，处理逻辑至少基于第一压力数据生成第一控制信号。在一些实施例中，处理逻辑可操作地联接到传热系统的一个或多个部件(例如，图3A的马达381)。在一些实施例中，可以基于测量压力和目标压力之间的差来生成第一控制信号。在一些实施例中，可以基于例如来自多个传感器、多个特性的多个测量来生成第一控制信号。在一些实施例中，可以基于另一控制信号生成第一控制信号，例如，可以基于由传热系统的一个或多个部件执行或将执行的操作生成。

在框406处，处理逻辑将第一控制信号提供给联接到PX的马达(例如，图3A的PX310)，其中，马达构造成根据控制信号调节PX的运行速度。在一些实施例中，PX可以是等压式PX。在一些实施例中，PX可以是旋转式PX，调节PX的运行速度可以包括调节PX的转子的旋转速度。在一些实施例中，PX可以是往复式PX，调节PX的运行速度可以包括调节PX的往复频率。在一些实施例中，PX可以是液压涡轮增压器PX，调节PX的运行速度可以包括调节PX的一个或多个涡轮机的旋转速度。

在一些实施例中，传热系统可以包括附加处理逻辑(例如，附加控制器)。附加处理逻辑可以生成用于传热系统的附加部件的控制信号。

在一些实施例中，传热系统可以包括处理逻辑(例如，控制器)，其接收指示传热系统的蒸发器的流体温度的温度数据。可以在蒸发器中、蒸发器附近测量蒸发器输出的流体的温度等。该处理逻辑还至少基于温度数据生成控制信号。处理逻辑可以向联接在传热系统的闪蒸罐(例如，接收器)的输出与蒸发器的入口之间的阀提供控制信号。阀可以构造成基于第二控制信号调节该阀的打开。打开阀的调节可促进流体离开具有超热目标值的蒸发器。该过程的处理逻辑可以与块402的处理逻辑成整体或与块402中的处理逻辑分离(例如，可以由与块402处理逻辑不同的装置执行)。

在一些实施例中，传热系统可以包括处理逻辑(例如，控制器的处理逻辑)，其接收指示提供给传热系统的闪蒸罐的入口的流体密度的流体密度数据(例如，由传热系统的两相流体密度计生成的数据)。该处理逻辑还至少基于流体密度数据生成控制信号。处理逻辑可以向传热系统的泵提供控制信号。泵可联接在闪蒸罐的输出与PX的入口(例如PX的低压入口)之间。该泵可以构造成根据控制信号调节该泵的运行速度。该过程的处理逻辑可以与本文描述的任何其他处理逻辑(例如，任何其他控制器)成整体或分离。本文描述的任何控制过程的处理逻辑可以与本文描述的任何其他控制过程的(例如，由相同装置执行的)处理逻辑相结合。

在一些实施例中，传热系统可以包括处理逻辑(例如，控制器的处理逻辑)，其构造成接收指示泵(例如，图3D的高压增压器324)的流体输出的压力的测量数据。例如，泵可以联接在PX的出口(例如，高压出口)与冷凝器的入口之间。可以测量泵与冷凝器入口之间的压力数据。压力数据可以指示冷凝器中的流体压力。该处理逻辑还可以至少基于压力测量数据生成控制信号。处理逻辑可以向泵提供控制信号。

在一些实施例中，传热系统可以包括处理逻辑(例如，控制器)，其构造成接收指示传热系统的闪蒸罐中的流压力的测量数据。该处理逻辑还可以至少基于压力测量数据生成一个或多个控制信号。处理逻辑可将控制信号提供给联接到闪蒸罐的一个或多个输出的一个或者多个阀(例如，电子膨胀阀)。阀可以构造成基于控制信号调节阀的开口度(例如，以促进或限制穿过阀的流体流动)。

在一些实施例中，传热系统可以包括处理逻辑(例如，控制器)，其构造成接收指示输入到压缩机的流体的压力(例如，压缩机的抽吸压力)的压力测量数据。该处理逻辑还可以至少基于压力测量数据生成控制信号。该处理逻辑可以向压缩机提供控制信号。该压缩机可以构造成根据控制信号调节该压缩机的运行速度。

图4B是根据一些实施例的用于提供对流体处理系统的一个或多个部件的控制的方法400B的流程图。流体处理系统可以与结合图4A描述的系统共享类似的特征。

在框410处，处理逻辑(例如，控制器的处理逻辑)接收指示联接到传热系统的PX的出口(例如，低压出口)的流体的密度的流体密度数据。在一些实施例中，该处理逻辑可以进一步接收压缩机的功耗指示。在一些实施例中，该处理逻辑可以接收压缩机输出的流体的温度的指示。在一些实施例中，该处理逻辑可以接收压缩机的输出的指示(例如，质量流量、流体流量、泵送速度等)。传热系统、处理逻辑、处理逻辑的通信介质等可以与结合图4A描述的类似部件和系统共享特征。

在框412处，处理逻辑至少基于第一密度数据生成第一控制信号。在一些实施例中，第一控制信号可以进一步基于压缩机的功耗指示。在一些实施例中，第一控制信号可以进一步基于压缩机的流体输出的温度的指示。在一些实施例中，第一控制信号可以进一步基于压缩机的输出(例如流体流量)指示。在一些实施例中，压缩机的输出联接到传热系统的冷凝器的入口。

在框414处，处理逻辑向泵提供第一控制信号。泵联接到PX的入口(例如，泵的输出联接到PX的低压入口)。该泵构造成根据第一控制信号调节泵的速度。

图5是示出根据一些实施例的计算机系统500的框图。在一些实施例中，计算机系统500是客户端装置。在一些实施例中，计算机系统500是控制器装置(例如，服务器、图1A-B的控制模块180、图3A-D的控制器390-395等)。

在一些实施例中，计算机系统500(例如，经由诸如局域网(LAN)、内联网、外联网或因特网之类的网络)连接到其他计算机系统。计算机系统500在客户端服务器环境中以服务器或客户端计算机的能力运行，或者作为对等或分布式网络环境中的对等计算机运行。在一些实施例中，由个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换机或网桥、或能够执行指定该装置要采取的动作的成组指令(顺序或其他)的任何装置提供计算机系统500。此外，术语“计算机”应包括单独或联合执行一组(或多组)指令以执行本文描述的任何一种或多种方法的任何计算机集合。

在一些实施例中，计算机系统500包括处理装置502、易失性存储器504(例如，随机存取存储器(RAM))、非易失性存储器506(例如，只读存储器(ROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))和/或数据存储装置516，它们经由总线508彼此通信。

在一些实施例中，处理装置502由一个或多个处理器提供，诸如通用处理器(例如，复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实施其他类型指令集的微处理器、或实施各类指令集组合的微处理器)或专用处理器(例如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、PID控制器或网络处理器)。在一些实施例中，由单个处理器、多个处理器、具有多个处理核心的单个处理器和/或类似物中的一个或多个提供处理装置502。

在一些实施例中，计算机系统500还包括网络接口装置522(例如，联接到网络574)。在一些实施例中，计算机系统500包括一个或多个输入/输出(I/O)装置。在一些实施例中，计算机系统500还包括视频显示单元510(例如，液晶显示器(LCD))、字母数字输入装置512(例如，键盘)、光标控制装置514(例如，鼠标)和/或信号生成装置520。计算机系统500可以包括信号输入装置515，例如，用于从其他装置接收信号。例如，信号输入装置515可以便于计算机系统500从与流体处理系统相关联的传感器接收测量数据。信号生成装置520可用于生成和/或发送控制信号，以向流体处理系统的一个或多个部件发送指令。

在一些实施方式中，数据存储装置518(例如，磁盘驱动器存储器、固定和/或可移动存储装置、固定磁盘驱动器、可移动存储卡、光学存储器、网络附加存储器(NAS)和/或存储区域网(SAN))包括非暂时性计算机可读存储介质524，其上存储对本文所述的方法或功能中的任何一个或多个进行编码的指令526，以实施本文所述的方法。控制模块527(例如，包括图3A-D的控制器390-395中的任何一个)可以包括在指令526中。

在一些实施例中，在计算机系统500执行指令526期间，指令526还完全或部分地驻留在易失性存储器504内和/或处理装置502内，因此，在一些实施方式中，易失性存储器504和处理装置502也构成机器可读存储介质。

虽然计算机可读存储介质524在说明性示例中被示出为单个介质，但术语“计算机可读存储媒体”应包括存储一组或多组可执行指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存及服务器)。术语“计算机可读存储介质”还应包括能够存储或编码一组指令以供计算机执行的任何有形介质，该指令使计算机执行本文所述的任何一种或多种方法。术语“计算机可读存储介质”应包括但不限于固态存储器、光学介质和磁性介质。

本文所述的方法、部件和特征可以由分散的硬件部件实施，或者可以集成在诸如ASICS、FPGA、DSP或类似装置的其他硬件部件的功能中。此外，该方法、部件和特征可以由硬件装置内的固件模块或功能电路来实施。此外，该方法、部件和特征可以在硬件装置和计算机程序组件的任何组合中或者在计算机程序中实施。

除非另有明确规定或上下文明确，否则诸如“致动”、“调节”、“导致”、“控制”、“确定”、“识别”、“提供”、“接收”、“生成”等的术语，指代由计算机系统执行或实施的操作和过程，该操作和过程操纵并将计算机系统寄存器和存储器内表示为物理(电子)量的数据转换为计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储器、传输或显示装置内的类似地表示为物理量的其他数据。此外，本文中使用的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等意为在不同元素之间进行区分的标签，可不具有根据其数字名称的序数含义。

本文描述的示例还涉及用于执行本文描述的方法的设备。该设备可以专门构造成用于执行本文所述的方法，或者其可以包括由存储在计算机系统中的计算机程序选择性地编程的通用计算机系统。这种计算机程序可以存储在计算机可读有形存储介质中。

本文所述的方法和说明性示例与任何特定的计算机或其他设备没有内在联系。可以根据本文所述的教示使用各种通用系统，或者可以证明构建更专门的设备来执行本文所述的方法和/或它们各自的功能、例程、子例程或操作是方便的。在上面的描述中阐述了各种这些系统的结构示例。

前面的描述提出了许多具体细节，诸如具体系统、部件、方法等的示例，以便提供对本公开的若干实施例的良好理解。然而，对本领域技术人员来说显然的是，可以在没有这些特定细节的情况下实现本公开的至少一些实施例。在其他情况下，不详细描述公知的部件或方法，或者以简单的框图格式呈现，以避免不必要地混淆本公开。因此，所阐述的具体细节仅仅是示例性的。具体实施方式可以与这些示例性细节不同，并且仍然可以预期在本公开的范围内。本文中对系统的描述可以包括对一个或多个可选组件的描述。组件可以包括在本公开中未具体讨论的组合中，并且仍然在本公开的范围内。例如，图3A-D的控制器390-395中的任何一个，可以以单独地或以任何组合的方式包括在本公开范围内的流体处理系统中。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着与该实施例描述相关的特定特征、结构或特点包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指代同一实施例。此外，术语“或”意在表示包含的“或”，而非排他的“或”。当本文中使用术语“约”、“大致”或“近似”时，这意味着所呈现的标称值精确到±10％以内。此外，本文中使用的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等意为在不同元素之间进行区分的标签，并不必需具有根据其数字名称的序数含义。

本文中使用的术语“上方”、“下方”、“之间”、“设置在……上”、“之前”、“之后”和“上面”指代一个材料层或部件相对于其他层或部件的相对位置。例如，设置在另一层上面、之上或之下的一层可以与另一层直接接触，或者可以具有一个或多个中间层。此外，设置在两个层之间的一个层可以与两个层直接接触，或者可以具有一个或多个中间层。类似地，除非另有明确说明，否则设置在两个特征之间的一个特征可以与相邻特征直接接触，或者可以具有一个或多个中间层或部件。

尽管本文中的方法的操作以特定顺序示出和描述，但是每个方法的操作顺序可以被改变，使得某些操作可以以相反的顺序执行，或者使得某些操作可以至少部分地与其他操作同时执行。在另一实施例中，不同操作的指令或子操作可以以间歇和/或交替的方式。

应当要理解的是，上述描述意在说明而非进行限制。在阅读和理解上述说明书后，许多其他实施例对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，应参考所附权利要求书、以及每项权利要求所涵盖的等同物的全部范围来确定本公开的范围。

Claims (20)

1.一种流体处理系统，包括：

压力交换器(PX)，所述压力交换器联接到马达，所述马达构造成控制所述压力交换器的运行速度；

冷凝器，其中，所述冷凝器的出口流体联接到所述压力交换器的第一入口；

第一压力计，所述第一压力计构造成生成指示所述冷凝器的流体压力的第一压力数据；

第一控制器，所述第一控制器能操作地联接到所述马达，其中，所述第一控制器基于所述第一压力数据生成第一控制信号，并且其中，所述压力交换器的马达构造成基于所述第一控制信号调节所述压力交换器的运行速度；

第一泵，其中，所述第一泵的出口流体联接到所述压力交换器的第二入口；

流体密度传感器，所述流体密度传感器构造成生成与所述压力交换器的第一输出流体相关联的流体密度数据；以及

第二控制器，所述第二控制器能操作地联接到所述第一泵，其中，所述第二控制器至少基于所述流体密度数据产生第二控制信号，并且其中，所述第一泵基于所述第二控制信号调节所述第一泵的运行速度。

2.根据权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体密度传感器包括两相密度计，所述流体密度数据包括所述压力交换器的第一输出流体的为液相的部分的指示，其中，所述第二控制信号还基于所述压力交换器的第一输出流体的为液相的部分。

3.根据权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，还包括：

压缩机，其中，所述压缩机的出口流体联接到所述冷凝器的入口；以及

传感器，所述传感器构造成测量所述压缩机的功耗，其中，所述第二控制器至少基于所述流体密度数据和所述压缩机的功耗来生成所述第二控制信号。

4.根据权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，还包括：

压缩机，其中，所述压缩机的出口流体联接到所述冷凝器的入口；

温度传感器，所述温度传感器构造成生成指示所述压缩机的流体的温度的第一温度数据，其中，所述第二控制器至少基于所述流体密度数据和所述第一温度数据生成所述第二控制信号。

5.根据权利要求4所述的流体处理系统，其特征在于，还包括质量流量传感器，所述质量流量传感器构造成生成与所述压缩机相关联的质量流量数据，其中，所述第二控制器至少基于所述流体密度数据、所述第一温度数据和所述质量流量数据来生成所述第二控制信号。

6.根据权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，还包括：

压缩机，其中，所述压缩机的出口流体联接到所述冷凝器的入口；

第二压力计，所述第二压力计构造成生成指示输入到所述压缩机的流体的压力的第二压力数据；以及

第三控制器，所述第三控制器能操作地联接到所述压缩机，其中，所述第三控制器至少基于所述第二压力数据生成第三控制信号，并且其中，所述压缩机基于所述第三控制信号调节所述压缩机的运行速度。

7.根据权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，还包括：

蒸发器；

闪蒸罐，其中，闪蒸罐入口流体联接到所述压力交换器的出口，并且其中，第一闪蒸罐出口流体联接到所述第一泵，并且其中，第二闪蒸罐出口流体联接到所述蒸发器的入口；

阀，所述阀流体联接在所述闪蒸罐与所述蒸发器之间；

温度传感器，所述温度传感器构造成生成指示从蒸发器排出的流体的温度的第一温度数据；以及

第三控制器，所述第三控制器能操作地联接到所述阀，其中，所述第三控制器至少基于所述第一温度数据生成第三控制信号，并且其中，所述阀基于所述第三控制信号调节所述阀的打开。

8.根据权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，还包括：

蒸发器；

闪蒸罐，其中，闪蒸罐入口流体联接到所述压力交换器的出口，并且其中，第一闪蒸罐出口流体联接到所述蒸发器的出口，并且其中，第二闪蒸罐出口流体联接到所述蒸发器的入口；

阀，所述阀流体联接在所述第一闪蒸罐出口与所述蒸发器的出口之间；

压力计，所述压力计构造成生成指示所述闪蒸罐中的流体的压力的第二压力数据；以及

第三控制器，所述第三控制器能操作地联接到所述阀，其中，所述第三控制器至少基于所述第二压力数据生成第三控制信号，并且其中，所述阀基于所述第三控制信号调节所述阀的打开。

9.根据权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于，还包括：

第二泵，其中，所述第二泵的入口流体联接到所述压力交换器的出口，并且其中，所述第二泵的出口流体联接到所述冷凝器的入口；以及

第三控制器，所述第三控制器能操作地联接到所述第二泵，其中，所述第三控制器至少基于所述第一压力数据生成第三控制信号，并且其中，所述第二泵基于所述第三控制信号调节所述第二泵的运行速度。

10.一种用于对根据权利要求1所述的流体处理系统提供控制的方法，包括：

由处理装置接收指示传热系统的冷凝器的流体的流体压力的第一压力数据；

至少基于所述第一压力数据生成第一控制信号；以及

向联接到压力交换器(PX)的马达提供所述第一控制信号，其中，所述马达构造成根据所述第一控制信号来调节所述压力交换器的运行速度。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述传热系统包括制冷系统。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述冷凝器的出口流体联接到所述压力交换器的入口，并且其中，由所述压力交换器的运行速度调节所述冷凝器的流体的流体压力。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

接收指示所述传热系统的蒸发器的流体的温度的温度数据；

至少基于所述温度数据生成第二控制信号；以及

将所述第二控制信号提供给流体联接在所述传热系统的闪蒸罐的出口与所述蒸发器的入口之间的阀，其中，所述阀构造成基于所述第二控制信号调节所述阀的打开。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，调节所述阀的打开是为了促进所述蒸发器的输出流体的超热的目标值。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

接收流体密度数据，所述流体密度数据指示提供给所述传热系统的闪蒸罐的入口的流体的密度；

基于所述流体密度数据生成第二控制信号；以及

将所述第二控制信号提供给泵，其中，所述泵流体联接在所述闪蒸罐的出口与所述压力交换器的入口之间，并且其中，所述泵构造成基于所述第二控制信号来调节所述泵的运行速度。

16.一种用于对根据权利要求1所述的流体处理系统提供控制的方法，包括：

由处理器接收指示与传热系统的压力交换器(PX)的出口相关联的流体的密度的流体密度数据；

至少基于所述流体密度数据产生第一控制信号；以及

将所述第一控制信号提供给泵，其中，所述泵的出口流体联接到所述压力交换器的入口，并且其中，所述泵构造成基于所述第一控制信号来调节所述泵的运行速度。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：

接收指示压缩机所消耗的能量的功耗数据，其中，所述压缩机的出口流体联接到所述传热系统的冷凝器的入口，并且其中，所述第一控制信号至少基于所述流体密度数据和所述功耗数据。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：

接收指示由压缩机输出的流体的温度的温度数据，其中，所述压缩机的出口流体联接到所述传热系统的冷凝器的入口；以及

接收指示由所述压缩机输出的流体质量的质量流量数据，其中，所述第一控制信号至少基于所述流体密度数据、所述温度数据和所述质量流量数据。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：

接收指示所述传热系统的冷凝器的输入流体的压力的压力数据；

基于所述压力数据生成第二控制信号；以及

向联接到所述压力交换器的马达提供所述第二控制信号，其中，所述马达构造成根据所述第二控制信号来调节所述压力交换器的运行速度。

20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：

接收指示所述传热系统的蒸发器的输出流体的温度的温度数据；

基于所述温度数据生成第二控制信号；以及

将所述第二控制信号提供给流体联接到所述蒸发器的入口的阀，其中，所述阀构造成基于所述第二控制信号来调节所述阀的打开。