CN117490296A - 离心式冷水机组的非首台压缩机启动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于换热技术领域，具体提供一种离心式冷水机组的非首台压缩机启动控制方法。旨在解决现有离心式冷水机组的非首台压缩机在启动阶段容易产生喘振现象的问题。为此，本发明的离心式冷水机组包括旁通支路、冷媒循环回路、多个离心式压缩机、冷凝器、节流构件和蒸发器，旁通支路能够将冷凝器中的冷媒引入蒸发器中且其上设置有电子膨胀阀，本发明的控制方法包括：在已有离心式压缩机处于运行状态的情形下，如果存在处于停机状态的离心式压缩机具有启动需求，则先使处于运行状态的离心式压缩机进行减载，再根据具有启动需求的离心式压缩机对应的系统压比选择性地在开启其对应的电子膨胀阀后再启动离心式压缩机，进而有效保证机组运行的稳定性。

Description

离心式冷水机组的非首台压缩机启动控制方法

技术领域

本发明属于换热技术领域，具体提供一种离心式冷水机组的非首台压缩机启动控制方法。

背景技术

随着换热技术的不断发展，冷水机组的类型也越来越多；其中，离心式冷水机组以振动小、可靠性高等优点而备受关注。磁悬浮离心式压缩机作为离心式冷水机组的核心元件，其基本工作原理为利用高速回转的叶轮对气体做功，将机械能加给气体使气体压力升高、速度增大，进而使得气体获得压力能和速度能。然而，因为喘振是速度型离心式压缩机的固有特性，因而采用离心式压缩机的冷水机组不可避免地容易发生喘振现象，喘振现象的产生容易破坏系统稳定性、增大运行噪音，甚至损坏压缩机叶轮。基于此，在发挥离心式冷水机组优势的同时，如何避免离心式压缩机产生喘振现象成为本领域亟待解决的问题。

具体而言，喘振现象的形成机理分为以下两种情况：一种是在压缩机低负载运转中，当冷媒流量小于一定值时，压缩机流道中就容易出现冷媒流动恶化的情形，此时，叶轮不能有效提高气体的压力，从而导致压缩机的出口压力降低，但是，由于整个系统管网的压力没有瞬间相应地降下来，主要是由于冷凝器的压力不能瞬间实现相应地降低，从而导致气流从冷凝器倒流至压缩机中，直至冷凝压力低于压缩机的出口压力为止，冷媒倒流才会停止，之后，压缩机的排量增加，压缩机恢复正常工作；而实际上压缩机在这种条件下的总负荷很小，这就限制了压缩机的排量，压缩机的排量慢慢减小，气体又产生倒流，如此反复，就会在系统中产生周期性的气流振荡现象，进而导致喘振现象的产生。另一种是在压缩机高负载运行中，当冷凝压力较高、压缩机扬程小于冷凝器和蒸发器的压力差时，冷凝器中的气体就会倒流，进而产生喘振现象。对于采用磁悬浮变频离心式压缩机的冷水机组来说，喘振现象的产生时机主要集中在低负载运行阶段、高压比启动阶段和高压比运行阶段。针对喘振现象的产生，现有很多冷水机组也开始配置有相应结构或控制方法来进行避免。

进一步地，现有离心式冷水机组的防喘振措施主要分以下两类：其中一类是从压缩机侧进行解决，其主要通过调节转速或入口导叶的开度来实现，使压缩机的运行曲线远离喘振线，在稳定区域内运行。虽然压缩机有防喘振设计，但在实际运行过程中，总会遇见压缩机稳定运行区域外的恶劣工况，在这种工况下，仍然会发生喘振现象。另外，对于非压缩机生产商来说，无法从压缩机侧进行设计优化，所以，还是必须从系统侧增加防喘振设计。另一类则是从系统侧解决，其主要是通过在蒸发器与冷凝器之间增加热气旁通，然后通过旁通阀使冷凝器中的高压气体或液体进到蒸发器中，从而降低冷凝器的压力，同时提高蒸发器的压力，并降低压缩机的压头，同时增加了压缩机的流量，以此改善工况来防止喘振。由于热气旁通管路并不是保持常开的状态，而是只有在产生喘振现象时才打开，所以就需要使用阀门进行开关控制，现有技术中都是使用电磁阀作为热气旁通管路的控制阀以控制管路的通断状态，而电磁阀的开关动作时间短，加上蒸发器和冷凝器之间的压比较大，电磁阀在开关过程中很容易产生水锤效应，对电磁阀和管路造成冲击，从而导致振动现象的产生，进而降低其使用寿命。另外，在持续喘振阶段，电磁阀的频繁开关会使蒸发器和冷凝器之间的压比发生较大的波动，进而严重影响系统运行的稳定性。特别地，对于配置有多个离心式压缩机的大型离心式冷水机组而言，机组的离心式压缩机启动时，也是喘振现象十分容易产生的时机。

相应地，本领域需要一种新的离心式冷水机组的非首台压缩机启动控制方法来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有离心式冷水机组的非首台压缩机在启动阶段容易产生喘振现象的问题。

本发明提供一种离心式冷水机组的非首台压缩机启动控制方法，所述离心式冷水机组包括多条旁通支路、冷媒循环回路以及设置在所述冷媒循环回路上的多个离心式压缩机、冷凝器、节流构件和蒸发器，多条所述旁通支路和多个所述离心式压缩机呈对应设置，所述旁通支路设置成能够将所述冷凝器中的冷媒引入所述蒸发器中，并且所述旁通支路上设置有电子膨胀阀以控制所述旁通支路的通断状态，所述非首台压缩机启动控制方法包括：

在至少一个离心式压缩机已经处于运行状态的情形下，获取其余处于停机状态的离心式压缩机的启动需求；

如果存在处于停机状态的离心式压缩机具有启动需求，则使处于运行状态的离心式压缩机进行减载；

在处于运行状态的离心式压缩机减载完成后，获取具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比；

根据具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，“使处于运行状态的离心式压缩机进行减载”的步骤具体包括：

使处于运行状态的离心式压缩机减载至预设负载。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，“根据具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机”的步骤具体包括：

将具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比与预设启动压比进行比较；

如果具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比大于所述预设启动压比，则在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，“在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机”的步骤具体包括：

使所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀开启至预设开度；

经过预设时长后，再次检测所述离心式压缩机对应的系统压比；

根据再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在调整所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，“根据再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在调整所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机”的步骤具体包括：

如果再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比依然大于所述预设启动压比，则在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，“在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机”的步骤具体包括：

间歇性增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度，直至所述离心式压缩机对应的系统压比小于或等于所述预设启动压比时再启动所述离心式压缩机。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，在所述离心式压缩机开始启动后，所述非首台压缩机启动控制方法还包括：

获取所述离心式压缩机的当前转速；

将所述离心式压缩机的当前转速与预设转速进行比较；

根据所述离心式压缩机的当前转速和所述预设转速的比较结果，选择性地使所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，所述预设转速等于喘振转速乘以修正系数；

其中，所述修正系数大于1且小于2。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，“根据所述离心式压缩机的当前转速和所述预设转速的比较结果，选择性地使所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度”的步骤具体包括：

如果所述离心式压缩机的当前转速小于或等于所述预设转速，则使所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度。

在上述非首台压缩机启动控制方法的优选技术方案中，所述非首台压缩机启动控制方法还包括：

如果所述离心式压缩机的当前转速大于所述预设转速，则在所述离心式压缩机启动完成后关闭所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的离心式冷水机组包括多条旁通支路、冷媒循环回路以及设置在所述冷媒循环回路上的多个离心式压缩机、冷凝器、节流构件和蒸发器，多条所述旁通支路和多个所述离心式压缩机呈对应设置，所述旁通支路设置成能够将所述冷凝器中的冷媒引入所述蒸发器中，并且所述旁通支路上设置有电子膨胀阀以控制所述旁通支路的通断状态，本发明的非首台压缩机启动控制方法包括：在至少一个离心式压缩机已经处于运行状态的情形下，获取其余处于停机状态的离心式压缩机的启动需求；如果存在处于停机状态的离心式压缩机具有启动需求，则使处于运行状态的离心式压缩机进行减载；在处于运行状态的离心式压缩机减载完成后，获取具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比；根据具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机。本发明通过在所述旁通支路上设置所述电子膨胀阀以根据启动阶段的不同情况来相应控制所述旁通支路的连通情况，并且在滞后的离心式压缩机需要开启时，其能够先控制之前已经运行的离心式压缩机进行减载后，以达到降低压比的效果，再根据需要启动的所述离心式压缩机对应的系统压比选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机，以便有效避免水锤效应的产生，以及有效避免较大的压力波动，进而有效地保证所述离心式冷水机组的运行稳定性，保护所述离心式压缩机不受损坏，以便有效延长其使用寿命以及保证其可靠性。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的非首台压缩机启动控制方法的主要步骤流程图；

图2是本发明的第一优选实施例的具体步骤流程图；

图3是本发明的第二优选实施例的具体步骤流程图；

图4是本发明的第三优选实施例的具体步骤流程图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明不对所述离心式冷水机组的具体类型作任何限制，只要所述离心式冷水机组设置有离心式压缩机及相应的旁通支路即可。有关具体结构的改变并不偏离本发明的基本原理，应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，在本优选实施方式的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。并且，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的控制方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

具体地，在本发明中，所述离心式冷水机组包括冷媒循环回路以及设置在所述冷媒循环回路上的多个离心式压缩机、冷凝器、节流构件和蒸发器，冷媒通过所述冷媒循环回路实现循环，机组运行时，冷媒通过所述冷媒循环回路在所述蒸发器和所述冷凝器之间不断进行热交换，从而达到换热的效果。当然，本发明不对所述离心式冷水机组的具体结构的设置方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定；例如，可以是多个所述离心式压缩机呈并列设置，所述冷凝器和所述蒸发器的设置数量均为一个，即多个所述离心式压缩机共用一套冷凝器和蒸发器；又例如，还可以是所述冷凝器和所述蒸发器的设置数量也为多个，并且均与所述离心式压缩机的设置数量相同，多个所述离心式压缩机分别与相应的所述冷凝器和所述蒸发器相连，即每个离心式压缩机均对应地配置有一套冷凝器和蒸发器；再例如，还可以是所述冷凝器的数量为多个，所述冷凝器的设置数量和所述离心式压缩机的设置数量相同，而所述蒸发器的数量为一个，即多个所述离心式压缩机与多个所述冷凝器呈一一对应设置且共用同一个蒸发器，当然，这些都不是限制性的，只要所述离心式冷水机组配置有多个离心式压缩机就可以使用本发明的控制方法。这种有关具体应用对象的改变并不改变本发明的基本原理，属于本发明的保护范围。

进一步地，所述离心式冷水机组还包括多条旁通支路，所述旁通支路的设置数量和所述离心式压缩机的设置数量相同，当然，具体设置数量不限，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。所述旁通支路和所述离心式压缩机呈对应设置，所述旁通支路设置成能够将所述冷凝器中的冷媒引入所述蒸发器中，即所述旁通支路的一端与所述冷凝器相连通，另一端与所述蒸发器相连通，当然，具体连接位置不限，可以直接与本体相连，也可以与所述冷凝器的出口，或所述蒸发器的入口相连，并且所述旁通支路上设置有电子膨胀阀以控制所述旁通支路的通断状态。可以理解的是，与某个离心式压缩机对应设置的旁通支路显然是用于连通与该离心式压缩机对应设置的冷凝器和蒸发器，当然，其对应的冷凝器和蒸发器可以是该离心式压缩机专用的，也可以是与其他离心式压缩机共用的，只要所述旁通支路能够实现对应连通即可，基于上述连接方式，每个离心式压缩机均能够与其对应设置的蒸发器和冷凝器组成一个系统，即所述离心式冷水机组具有几个离心式压缩机就对应具有几个系统，本发明中的系统压比也是指与某个特定离心式压缩机所对应的系统的压比。

另外，所述离心式冷水机组还包括控制器，所述控制器能够获取所述离心式冷水机组的各个系统的压比，还能够获取所述离心式压缩机的转速，并且所述控制器还能够控制所述离心式冷水机组的运行状态，例如，控制所述电子膨胀阀的开闭状态及具体开度、控制所述压缩机减载等。本领域技术人员能够理解的是，本发明不对所述控制器的具体结构和型号作任何限制，并且所述控制器可以是所述离心式冷水机组原有的控制器，也可以是为执行本发明的控制方法单独设置的控制器，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定所述控制器的结构和型号。

首先参阅图1，该图是本发明的非首台压缩机启动控制方法的主要步骤流程图。如图1所示，基于上述实施例中所述的离心式冷水机组，本发明的非首台压缩机启动控制方法主要包括下列步骤：

S1：在至少一个离心式压缩机已经处于运行状态的情形下，获取其余处于停机状态的离心式压缩机的启动需求；

S2：如果存在处于停机状态的离心式压缩机具有启动需求，则使处于运行状态的离心式压缩机进行减载；

S3：在处于运行状态的离心式压缩机减载完成后，获取具有启动需求的离心式压缩机对应的系统压比；

S4：根据具有启动需求的离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在开启离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动离心式压缩机。

进一步地，在步骤S1中，在至少一个离心式压缩机已经处于运行状态的情形下，当然，处于运行状态的具体压缩机数量不限，获取其余处于停机状态的离心式压缩机(以下均称之为滞后的离心式压缩机)的启动需求。需要说明的是，本发明不对其余滞后的离心式压缩机的开启条件作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

接着，在步骤S2中，如果存在处于停机状态的离心式压缩机具有启动需求，则使处于运行状态的离心式压缩机进行减载；当然，减载的具体量和方式并不是限制性的。可以理解的是，由于机组中已经存在压缩机处于运行状态，机组中的压比肯定较高，因而在滞后的离心式压缩机开启前，提前控制处于运行状态的离心式压缩机进行减载，以便有效降低机组中的压比，能够有效避免喘振风险。

进一步地，在步骤S3中，在处于运行状态的离心式压缩机减载完成后，获取具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比，即滞后的离心式压缩机所对应的系统的压比，具体为滞后的离心式压缩机所对应设置的冷凝器与蒸发器的绝对压力之比。需要说明的是，本发明不对各台离心式压缩机的具体开启条件和开启顺序作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

接着，在步骤S4中，所述控制器能够根据具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机，即根据需求选择性地连通滞后的离心式压缩机对应的旁通支路后，再控制该离心式压缩机开启，以便有效避免较大的压比波动，保证机组运行的稳定性。

需要说明的是，本发明不对如何根据系统压比选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机的具体控制方式作任何限制，只要是根据滞后的离心式压缩机对应的系统压比来选择性地在开启该台离心式压缩机对应的旁通支路上设置的电子膨胀阀后再启动该台离心式压缩机就属于本发明的保护范围。

首先，在控制某台离心式压缩机开启时，先判断该台离心式压缩机是否为离心式冷水机组首台开启的压缩机，即在该台离心式压缩机开启之前，机组内是否存在其他离心式压缩机已经开启；基于此判断，如果该台离心式压缩机为离心式冷水机组首台开启的压缩机，则执行以下的第一优选实施例中的控制方法；并且，如果该台离心式压缩机并非离心式冷水机组首台开启的压缩机，则执行以下的第二优选实施例中的控制方法。另外，如果某台离心式压缩机已经处于稳定运行阶段，在其运行过程中，则执行以下的第三优选实施例中的控制方法。基于上述的控制方式，本发明的离心式冷水机组无论处于何种运行阶段，都可以有效避免较大的压比波动，进而最大程度地提升机组的运行稳定性。需要说明的是，如果某个离心式冷水机组仅有一台离心式压缩机，也可以执行本发明的第一优选实施例中的控制方法，即在其开启时直接执行第一优选实施例中的控制方法即可；并且，如果某个离心式冷水机组开机时，其设置的多台离心式压缩机均同时启动，也同样适用本发明的第一优选实施例中的控制方法；这些具体应用方式的改变均没有偏离本发明的基本原理，应当属于本发明的保护范围。

接着参阅图2，该图是本发明的第一优选实施例的具体步骤流程图。如图2所示，基于上述优选实施例中所述的离心式冷水机组，本发明的控制方法的第一优选实施例具体包括下列步骤：

S101：在首台离心式压缩机准备启动的情形下，获取离心式压缩机对应的系统压比；

S102：判断系统压比是否大于预设启动压比；如果是，则执行步骤S103；如果否，则执行步骤S104；

S103：使首台离心式压缩机对应的电子膨胀阀开启至预设开度；

S104：正常启动首台离心式压缩机；

S105：经过预设时长后，再次检测离心式压缩机对应的系统压比；

S106：判断再次获取的系统压比是否依然大于预设启动压比；如果是，则执行步骤S107；如果否，则执行步骤S110；

S107：判断电子膨胀阀的开度是否为最大开度；如果是，则执行步骤S109；如果否，则执行步骤S108；

S108：增大离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度；

S109：不启动首台离心式压缩机；

S110：启动首台离心式压缩机；

S111：获取离心式压缩机的当前转速；

S112：判断当前转速是否大于预设转速；如果是，则执行步骤S115；如果否，则执行步骤S113；

S113：判断电子膨胀阀的开度是否为最大开度；如果是，则执行步骤S115；如果否，则执行步骤S114；

S114：使首台离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度；

S115：判断离心式压缩机是否启动完成；如果是，则执行步骤S116；如果否，则经过预设等待时长后再次执行步骤S111；

S116：关闭离心式压缩机对应的电子膨胀阀。

进一步地，在步骤S101中，在所述离心式冷水机组中的首台离心式压缩机准备启动时，即所述离心式冷水机组准备启动时，获取所述离心式压缩机对应的系统压比，即第一台启动的离心式压缩机所对应的系统的压比，具体为第一台启动的离心式压缩机所对应设置的冷凝器与蒸发器的绝对压力之比。可以理解的是，作为一种可行方式，绝对压力可以通过换热器上设置的压力传感器测得的表压力和压力修正值(优选采用103kPa)求和得出。此外，需要说明的是，本发明不对首台开启的离心式压缩机具体为哪台压缩机作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

接着，基于步骤S101获取的压比，所述控制器能够将首台需要开启的离心式压缩机对应的系统压比与预设启动压比进行比较；当然，本发明不对所述预设启动压比的具体取值作任何限制，只要系统压比大于该预设启动压比时，则可以说明系统的压比较高容易产生喘振即可；并且根据首台需要开启的离心式压缩机对应的系统压比和所述预设启动压比的比较结果选择性地在开启该离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动该离心式压缩机。需要说明的是，本发明不对其具体控制方式作任何限制，只要是根据首台需要开启的离心式压缩机对应的系统压比和所述预设启动压比的比较结果选择性地在开启该台离心式压缩机对应的旁通支路上设置的电子膨胀阀后再启动该台离心式压缩机就属于本发明的保护范围。

具体地，在步骤S102中，判断所述离心式压缩机对应的系统压比是否大于所述预设启动压比，以便选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机，即根据需求选择性地连通首台需要启动的离心式压缩机所对应的旁通支路后，再控制该离心式压缩机开启，以便有效避免较大的压比波动，保证机组运行的稳定性。

基于步骤S102的判断结果，如果所述离心式压缩机对应的系统压比大于所述预设启动压比，则说明机组存在喘振风险，在此情形下，执行步骤S103，即，所述控制器控制首台需要开启的离心式压缩机所对应的电子膨胀阀开启至预设开度，以便有效减低系统压低，进而降低喘振风险。当然，还需要说明的是，本发明不对所述预设开度的具体取值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定，只要能够使该离心式压缩机对应的系统的压比降低即可。如果所述离心式压缩机对应的系统压比小于或等于所述预设启动压比，则说明机组不存在喘振风险，在此情形下，执行步骤S104，即，使首台需要开启的离心式压缩机正常启动即可，换言之，无需控制首台需要开启的离心式压缩机所对应的电子膨胀阀开启就可以直接控制所述离心式压缩机开启，以便有效保证换热速度。

接着，在步骤S105中，经过预设时长后，再次检测所述离心式压缩机对应的系统压比，以便再次判断首台压缩机的开启时机；需要说明的是，本领域技术人员需要根据实际使用需求自行设定所述预设时长的具体取值，具体取值可根据所述电子膨胀阀的开启速度确定，优选设定为小于3分钟。

基于步骤S105的获取结果，所述控制器能够根据再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比选择性地在调整所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。具体而言，在步骤S106中，判断再次获取的所述离心式压缩机对应的系统压比是否依然大于所述预设启动压比，以便选择性地在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。

基于步骤S106的判断结果，如果再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比依然大于所述预设启动压比，则在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。具体为先执行步骤S107，即先判断所述电子膨胀阀的开度是否已经为最大开度。如果所述电子膨胀阀的当前开度还不是最大开度，则继续执行步骤S108，即增大所述电子膨胀阀的开度，之后再次执行步骤S105。需要说明的是，本发明不对所述电子膨胀阀的开度的增大值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定，优选设定为所述电子膨胀阀的最大开度的5％。同时，如果所述电子膨胀阀的当前开度已经是最大开度，则执行步骤S109，即，不启动所述离心式压缩机，也就是不启动所述离心式冷水机组，以便防止机组因压比过大而损坏。

基于步骤S106的判断结果，如果再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比小于或等于所述预设启动压比，则执行步骤S110，即启动首台需要开启的离心式压缩机。可以理解的是，每台压缩机都不可能在开启后就直接达到稳定运行的阶段，通常都需要经历一个启动阶段后才能开始正常运行。在启动阶段，执行步骤S111，即获取所述离心式压缩机的当前转速。接着，在步骤S112中，判断所述离心式压缩机的当前转速是否大于所述预设转速，以便进一步判断所述离心式压缩机的喘振风险大小。需要说明的是，本发明不对所述预设转速的具体取值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定；作为一种优选的取值方式，所述预设转速等于喘振转速乘以修正系数；其中，所述喘振转速根据试验测得，所述修正系数大于1且小于2。

基于步骤S112的判断结果，如果所述离心式压缩机的当前转速大于所述预设转速，则执行步骤S115；如果所述离心式压缩机的当前转速小于或等于所述预设转速，则执行步骤S113。具体地，在步骤S113中，先判断所述电子膨胀阀的开度是否已经为最大开度；如果所述电子膨胀阀的当前开度还不是最大开度，则执行步骤S114，即，使首台需要开启的离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度，之后，再执行步骤S115。

具体地，在步骤S115中，所述控制器判断首台需要启动的离心式压缩机是否已经启动完成，即，是否已经进入稳定运行的阶段，当然，本发明不对其具体判断标准作任何限制，可以通过其转速进行判断，也可以通过其功率变化情况判断。

基于步骤S115的判断结果，如果首台需要启动的离心式压缩机还未完成启动，则在经过所述预设等待时长后，再次执行步骤S111，以便有效判断所述电子膨胀阀的开闭时机；需要说明的是，本发明不对所述预设等待时长的具体取值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定；优选地，所述预设等待时长设定为15S，以便有效保证其判断效率。而如果首台需要启动的离心式压缩机已经完成启动，则直接执行步骤S116，即，直接关闭首台需要启动的离心式压缩机对应的电子膨胀阀，以便有效保证机组的正常换热。

接着参阅图3，该图是本发明的第二优选实施例的具体步骤流程图。如图3所示，基于上述优选实施例中所述的离心式冷水机组，本发明的控制方法的第二优选实施例具体包括下列步骤：

S201：在至少一个离心式压缩机已经处于运行状态的情形下，获取其余处于停机状态的离心式压缩机的启动需求；

S202：如果存在处于停机状态的离心式压缩机具有启动需求，则使处于运行状态的离心式压缩机减载至预设负载；

S203：在处于运行状态的离心式压缩机减载完成后，获取具有启动需求的离心式压缩机对应的系统压比；

S204：判断系统压比是否大于预设启动压比；如果是，则执行步骤S205；如果否，则执行步骤S206；

S205：使离心式压缩机对应的电子膨胀阀开启至预设开度；

S206：正常启动离心式压缩机；

S207：经过预设时长后，再次检测离心式压缩机对应的系统压比；

S208：判断再次获取的系统压比是否依然大于预设启动压比；如果是，则执行步骤S209；如果否，则执行步骤S212；

S209：判断电子膨胀阀的开度是否为最大开度；如果是，则执行步骤S210；如果否，则执行步骤S211；

S210：不启动离心式压缩机；

S211：增大离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度；

S212：启动离心式压缩机；

S213：获取离心式压缩机的当前转速；

S214：判断当前转速是否大于预设转速；如果是，则执行步骤S217；如果否，则执行步骤S215；

S215：判断电子膨胀阀的开度是否为最大开度；如果是，则执行步骤S217；如果否，则执行步骤S216；

S216：使离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度；

S217：判断离心式压缩机是否启动完成；如果是，则执行步骤S218；如果否，则经过预设等待时长后再次执行步骤S213；

S218：关闭离心式压缩机对应的电子膨胀阀。

进一步地，在步骤S201中，在至少一个离心式压缩机已经处于运行状态的情形下，当然，处于运行状态的具体压缩机数量不限，获取其余处于停机状态的离心式压缩机(以下均称之为滞后的离心式压缩机)的启动需求。需要说明的是，本发明不对其余滞后的离心式压缩机的开启条件作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。接着，在步骤S202中，如果存在处于停机状态的离心式压缩机具有启动需求，则使处于运行状态的离心式压缩机进行减载；当然，减载的具体量和方式并不是限制性的。可以理解的是，由于机组中已经存在压缩机处于运行状态，机组中的压比肯定较高，因而在滞后的离心式压缩机开启前，提前控制处于运行状态的离心式压缩机进行减载，以便有效降低机组中的压比，能够有效避免喘振风险。

进一步地，在步骤S203中，在处于运行状态的离心式压缩机减载完成后，获取具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比，即滞后的离心式压缩机所对应的系统的压比，具体为滞后的离心式压缩机所对应设置的冷凝器与蒸发器的绝对压力之比。需要说明的是，本发明不对各台离心式压缩机的具体开启条件和开启顺序作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定。接着，基于在步骤S203中获取到的数据，所述控制器能够根据具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机，即根据需求选择性地连通滞后的离心式压缩机对应的旁通支路后，再控制该离心式压缩机开启，以便有效避免较大的压比波动，保证机组运行的稳定性。需要说明的是，本发明不对其具体控制方式作任何限制，只要是根据滞后的离心式压缩机对应的系统压比选择性地在开启该台离心式压缩机对应的旁通支路上设置的电子膨胀阀后再启动该台离心式压缩机就属于本发明的保护范围。

具体地，在步骤S204中，判断滞后的离心式压缩机对应的系统压比是否大于所述预设启动压比，以便选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机，即根据需求选择性地连通滞后的离心式压缩机对应的旁通支路后，再控制该滞后的离心式压缩机开启，以便有效避免较大的压比波动，保证机组运行的稳定性。

基于步骤S204的判断结果，如果所述离心式压缩机对应的系统压比大于所述预设启动压比，则说明机组存在喘振风险，在此情形下，执行步骤S205，即，所述控制器控制滞后的离心式压缩机对应的电子膨胀阀开启至预设开度，以便有效减低系统压低，进而降低喘振风险。需要说明的是，本发明不对所述预设开度的具体取值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定，只要能够使该离心式压缩机对应的系统的压比降低即可。如果所述离心式压缩机对应的系统压比小于或等于所述预设启动压比，则说明机组不存在喘振风险，在此情形下，执行步骤S206，即，使需要开启的滞后的离心式压缩机正常启动即可，换言之，无需控制需要开启的离心式压缩机所对应的电子膨胀阀开启就可以直接控制所述离心式压缩机开启，以便有效保证换热速度。

接着，在步骤S207中，经过预设时长后，再次检测所述离心式压缩机对应的系统压比，以便再次判断滞后的离心式压缩机的开启时机；需要说明的是，本领域技术人员需要根据实际使用需求自行设定所述预设时长的具体取值，具体取值可根据所述电子膨胀阀的开启速度确定，优选设定为小于3分钟。

基于步骤S207的获取结果，所述控制器能够根据再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比选择性地在调整所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。具体而言，在步骤S208中，判断再次获取的所述离心式压缩机对应的系统压比是否依然大于所述预设启动压比，以便选择性地在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。

基于步骤S208的判断结果，如果再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比依然大于所述预设启动压比，则在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。具体为先执行步骤S209，即先判断所述电子膨胀阀的开度是否已经为最大开度。如果所述电子膨胀阀的当前开度还不是最大开度，则继续执行步骤S211，即增大所述电子膨胀阀的开度，之后再次执行步骤S207。需要说明的是，本发明不对所述电子膨胀阀的开度的增大值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定，优选设定为所述电子膨胀阀的最大开度的5％。同时，如果所述电子膨胀阀的当前开度已经是最大开度，则执行步骤S210，即，不启动该离心式压缩机，也就是不启动滞后的离心式压缩机所对应的系统，以便防止该系统因压比过大而损坏。

基于步骤S208的判断结果，如果再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比小于或等于所述预设启动压比，则执行步骤S212，即启动需要开启的滞后的离心式压缩机。可以理解的是，每台压缩机都不可能在开启后就直接达到稳定运行的阶段，通常都需要经历一个启动阶段后才能开始正常运行。在启动阶段，执行步骤S213，即获取所述离心式压缩机的当前转速。接着，在步骤S214中，判断所述离心式压缩机的当前转速是否大于所述预设转速，以便进一步判断所述离心式压缩机的喘振风险大小。需要说明的是，本发明不对所述预设转速的具体取值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定；作为一种优选的取值方式，所述预设转速等于喘振转速乘以修正系数；其中，所述喘振转速根据试验测得，所述修正系数大于1且小于2。

基于步骤S214的判断结果，如果所述离心式压缩机的当前转速大于所述预设转速，则执行步骤S217；如果所述离心式压缩机的当前转速小于或等于所述预设转速，则执行步骤S215。具体地，在步骤S215中，先判断所述电子膨胀阀的开度是否已经为最大开度；如果所述电子膨胀阀的当前开度还不是最大开度，则执行步骤S216，即，使需要开启的滞后的离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度，之后再执行步骤S217。

具体地，在步骤S217中，所述控制器判断需要启动的滞后的离心式压缩机是否已经启动完成，即是否已经进入稳定运行的阶段，当然，本发明不对其具体判断标准作任何限制，可以通过其转速进行判断，也可以通过其功率变化情况判断。

基于步骤S217的判断结果，如果需要启动的滞后的离心式压缩机还未完成启动，则在经过所述预设等待时长后，再次执行步骤S213，以便有效判断所述电子膨胀阀的开闭时机；需要说明的是，本发明不对所述预设等待时长的具体取值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定；优选地，所述预设等待时长设定为15S，以便有效保证其判断效率。而如果需要启动的滞后的离心式压缩机已经完成启动，则直接执行步骤S218，即，直接关闭需要启动的滞后的离心式压缩机对应的电子膨胀阀，以便有效保证机组的正常换热。

接着参阅图4，该图是本发明的第三优选实施例的具体步骤流程图。如图4所示，基于上述优选实施例中所述的离心式冷水机组，本发明的控制方法的第三优选实施例具体包括下列步骤：

S301：在离心式压缩机的运行过程中，获取离心式压缩机的当前转速；

S302：如果离心式压缩机的当前转速小于或等于预设转速，则使电子膨胀阀开启至预设开度；

S303：在电子膨胀阀的开度维持在预设开度的时长达到预设时长时，再次获取离心式压缩机的当前转速；

S304：判断再次获取的当前转速是否依然小于或等于预设转速；如果是，则执行步骤S306；如果否，则执行步骤S305；

S305：关闭电子膨胀阀；

S306：判断电子膨胀阀的开度是否为最大开度；如果是，则经过第一预设等待时长后再次执行步骤S303；如果否，则执行步骤S307；

S307：使电子膨胀阀的开度增大预设幅度，并且在经过第二预设等待时长后再次执行步骤S303。

进一步地，在步骤S301中，在所述离心式压缩机的运行过程中，获取所述心式压缩机的当前转速；可以理解的是，此处的离心式压缩机既可以是机组中首台开启的离心式压缩机，也可以是机组中滞后开启的离心式压缩机，这并不是限制性的，只要是处于稳定运行状态的离心式压缩机即可。

接着，基于在步骤S301中获取到的数据，所述控制器根据所述离心式压缩机的当前转速选择性地开启所述电子膨胀阀，可以理解的是，此处所述的电子膨胀阀为所述离心式压缩机对应设置的旁通支路上的电子膨胀阀。当然，还需要说明的是，本发明不对其具体控制方式作任何限制，只要是根据所述离心式压缩机的当前转速选择性地开启所述电子膨胀阀就应当属于本发明的保护范围内。

具体而言，所述控制器能够将所述离心式压缩机的当前转速与所述预设转速进行比较，以便根据比较结果有效判断该离心式压缩机产生喘振现象的风险大小，进而根据其风险大小选择性地开启与所述离心式压缩机对应设置的电子膨胀阀；需要说明的是，本发明不对所述预设转速的具体取值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定；作为一种优选的取值方式，所述预设转速等于喘振转速乘以修正系数；其中，所述喘振转速根据喘振试验测得，所述修正系数大于1且小于2。

具体地，在步骤S302中，如果所述离心式压缩机的当前转速小于或等于所述预设转速，则使所述电子膨胀阀开启至所述预设开度，以便有效连通该离心式压缩机对应设置的旁通支路，进而有效平衡其对应设置的蒸发器和冷凝器之间的压力，起到降低压比的作用，以使该离心式压缩机的实际转速线始终能够远离喘振转速线，从而最大程度地避免喘振现象的发生。

需要说明的是，本发明不对所述预设开度的具体值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定，只要能够使该离心式压缩机对应的系统的压比得以降低即可。

接着，在步骤S303中，在所述电子膨胀阀的开度维持在所述预设开度的时长达到所述预设时长时，再次获取所述离心式压缩机的当前转速；需要说明的是，本领域技术人员需要根据实际使用需求自行设定所述预设时长的具体取值，优选设定为小于3分钟。

基于步骤S303的获取结果，所述控制器能够根据再次获取到的所述离心式压缩机的当前转速选择性地在调整所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再关闭所述电子膨胀阀。具体而言，在步骤S304中，判断再次获取的所述离心式压缩机的当前转速是否依然小于或等于所述预设转速，以便选择性地在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再关闭所述电子膨胀阀。

基于步骤S304的判断结果，如果再次检测到的所述离心式压缩机的当前转速依然小于或等于所述预设转速，则在增大所述离心式压缩机所对应的电子膨胀阀的开度后再确定关闭所述电子膨胀阀的时机。具体为先执行步骤S306，即，所述电子膨胀阀的开度是否已经为最大开度。如果所述电子膨胀阀的当前开度已经是最大开度，则在经过所述第一预设等待时长后，再次执行步骤S303，即再次获取所述离心式压缩机的当前转速，以便及时进行下一次的判断，进而能够在喘振风险消除后及时恢复机组的正常运行。需要说明的是，本发明不对所述第一预设等待时长的具体取值作任何限制，优选地，所述第一预设等待时长设定为30S，以便充分保证喘振风险的消除效果。而如果所述电子膨胀阀的当前开度还不是最大开度，则执行步骤S307，即，使所述电子膨胀阀的开度增大预设幅度；需要说明的是，本发明不对所述预设幅度的具体取值作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定，优选地，所述预设幅度设定为所述电子膨胀阀的最大开度的5％。在执行完步骤S307之后，再次执行步骤S105。经过所述第二预设等待时长后，再次执行步骤S303，即再次获取所述离心式压缩机的当前转速，以便及时进行下一次的判断。需要说明的是，本发明不对所述第二预设等待时长的具体取值作任何限制，优选地，所述第二预设等待时长设定为15S，以便保证及时恢复机组的正常运行。

此外，基于步骤S304的判断结果，如果再次检测到的所述离心式压缩机的当前转速大于所述预设转速，则执行步骤S305，即直接关闭所述电子膨胀阀，继续按照机组的正常运行逻辑运行即可。

最后，需要说明的是，以上三种优选实施例中涉及的各个预设值是没有相关性的，即各个实施例中的预设值需要本领域技术人员根据实际使用需求单独设定。

基于以上三种优选实施例中所述的控制方式，本发明能够在喘振主要发生的三个阶段：低负载运行阶段、高压比启动阶段和高压比运行阶段有效避免喘振的发生，进而最大程度地保证所述离心式冷水机组运行的稳定性。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离心式冷水机组的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，所述离心式冷水机组包括多条旁通支路、冷媒循环回路以及设置在所述冷媒循环回路上的多个离心式压缩机、冷凝器、节流构件和蒸发器，多条所述旁通支路和多个所述离心式压缩机呈对应设置，所述旁通支路设置成能够将所述冷凝器中的冷媒引入所述蒸发器中，并且所述旁通支路上设置有电子膨胀阀以控制所述旁通支路的通断状态，所述非首台压缩机启动控制方法包括：

在至少一个离心式压缩机已经处于运行状态的情形下，获取其余处于停机状态的离心式压缩机的启动需求；

如果存在处于停机状态的离心式压缩机具有启动需求，则使处于运行状态的离心式压缩机进行减载；

在处于运行状态的离心式压缩机减载完成后，获取具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比；

根据具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机。

2.根据权利要求1所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，“使处于运行状态的离心式压缩机进行减载”的步骤具体包括：

使处于运行状态的离心式压缩机减载至预设负载。

3.根据权利要求1所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，“根据具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机”的步骤具体包括：

将具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比与预设启动压比进行比较；

如果具有启动需求的所述离心式压缩机对应的系统压比大于所述预设启动压比，则在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机。

4.根据权利要求3所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，“在开启所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀后再启动所述离心式压缩机”的步骤具体包括：

使所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀开启至预设开度；

经过预设时长后，再次检测所述离心式压缩机对应的系统压比；

根据再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在调整所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。

5.根据权利要求4所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，“根据再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比，选择性地在调整所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机”的步骤具体包括：

如果再次检测到的所述离心式压缩机对应的系统压比依然大于所述预设启动压比，则在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机。

6.根据权利要求5所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，“在增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度后再启动所述离心式压缩机”的步骤具体包括：

间歇性增大所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度，直至所述离心式压缩机对应的系统压比小于或等于所述预设启动压比时再启动所述离心式压缩机。

7.根据权利要求6所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，在所述离心式压缩机开始启动后，所述非首台压缩机启动控制方法还包括：

获取所述离心式压缩机的当前转速；

将所述离心式压缩机的当前转速与预设转速进行比较；

根据所述离心式压缩机的当前转速和所述预设转速的比较结果，选择性地使所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度。

8.根据权利要求7所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，所述预设转速等于喘振转速乘以修正系数；

其中，所述修正系数大于1且小于2。

9.根据权利要求7或8所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，“根据所述离心式压缩机的当前转速和所述预设转速的比较结果，选择性地使所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度”的步骤具体包括：

如果所述离心式压缩机的当前转速小于或等于所述预设转速，则使所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀的开度增大至最大开度。

10.根据权利要求7或8所述的非首台压缩机启动控制方法，其特征在于，所述非首台压缩机启动控制方法还包括：

如果所述离心式压缩机的当前转速大于所述预设转速，则在所述离心式压缩机启动完成后关闭所述离心式压缩机对应的电子膨胀阀。