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一种电子膨胀的控制方法和装置以及制冷系统

阅读:248发布:2021-08-01

专利汇可以提供一种电子膨胀的控制方法和装置以及制冷系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 电子 膨胀 阀 的控制方法和装置以及制冷系统,控制方法包括:获取 蒸发 器 端部温差Tp;比较Tp和 蒸发器 端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp;根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值;控制电子膨胀阀的开度调节至确定的开度值。本发明 实施例 提供的电子膨胀阀的控制方法和装置,以及制冷系统,通过检测蒸发器端温差Tp的实时值,并将Tp实时值与蒸发器端温差的控制目标值Ts相比较,若二者差值△Tp大于允许的偏差,则增大阀的开度,若差值小于允许的偏差,则减小阀的开度,从而调节电子膨胀阀的开度变化,为蒸发器提供最合适的供液量,将蒸发器换热端温差Tp降到最小,保证蒸发器换热性能得到最充分发挥。,下面是一种电子膨胀的控制方法和装置以及制冷系统专利的具体信息内容。

1.一种电子膨胀的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、获取蒸发器的出温度Tout和蒸发压Pe,并将所述蒸发压力Pe转换为蒸发温度Te,则将Tout与Te的差值记为蒸发器端部温差Tp;
步骤2、比较Tp和所述蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp;
步骤3、根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值;
步骤6、获取压缩机的吸气温度Tsuc;
步骤7、根据Tsuc和Te,确定压缩机的吸气过热度Sh;
步骤8、当Te、Sh和所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT均满足各自的第一预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并确定所述电子膨胀阀的开度值,执行步骤4,其中,所述第一预设条件为:Te<第一预设值SP1、且Sh>第二预设值SP2、且EXV_PCT<第三预设值SP3;
步骤4、控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述开度值;
当Te、Sh和所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT中的至少一个不满足其的第一预设条件时,还包括:
步骤9、获取压缩机的排气温度Tdis和冷凝器的冷凝压力Pc,并将所述冷凝压力Pc转换为冷凝温度Tc;
步骤10、根据Tdis和Pc,确定压缩机的排气过热度DSh;
步骤11、压缩机运行第一时间后,当DSh和所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT均满足各自的第二预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,并确定所述电子膨胀阀的开度值,执行步骤4,其中,所述第二预设条件为:DSh<排气过热度限定值DSH_LIM+第四预设值SP4、且EXV_PCT>第五预设值SP5;
当DSh和/或所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT不满足各自的第二预设条件时,还包括:
步骤12、当Te和所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT均满足各自的第三预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,并确定所述电子膨胀阀的开度值,执行步骤4,其中,所述第三预设条件为:Te≥高蒸发温度保护激活阈值 MOP_LIM、且EXV_PCT>第六预设值SP6;
当Te和/或所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT不满足各自的第三预设条件时,还包括:
步骤13、每间隔预设时间T,检测预设时段t内Tout、Pe和负荷均满足各自的第四预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并将其开度调节至第一预设开度值,同时记录此时的蒸发压力Pe1,其中,所述第四预设条件为:在预设时间段t内Tout的波动是否小于0.3℃、且Pe≤第七预设值SP7、且负荷波动是否小于5%;或者,
步骤14、当在预设时段t内Tout、Pe和负荷中的至少一个不满足其的第四预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至步骤3中确定的开度值。
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀的控制方法,其特征在于,在步骤13之后,还包括:
步骤15、开阀前后蒸发压力的差值是否大于压力预值P,若是,则将蒸发器端部温差的动态修正值Pdt减小第一设定值;否则,判断ΔTp是否大于0;
步骤16、当ΔTp大于0时,将Pdt增加所述第一设定值,并控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第二预设开度值;或者,
步骤17、当ΔTp小于0时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第三预设开度值。
3.一种基于如权利要求1或2所述的电子膨胀阀的控制方法的控制装置,其特征在于,包括:
获取模,用于获取蒸发器的出水温度Tout和蒸发压力Pe,并将所述蒸发压力Pe转换为蒸发温度Te,则将Tout与Te的差值记为蒸发器端部温差Tp;
处理模块,用于比较所述获取模块获取的Tp和所述蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp,并根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值;
所述获取模块还用于获取压缩机的吸气温度Tsuc;
所述处理模块还用于根据Tsuc和Te,确定压缩机的吸气过热度Sh,并确定所述电子膨胀阀的开度值;
制模块用于当Te、Sh和所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT均满足各自的第一预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述处理模块确定的所述开度值,其中,所述第一预设条件为:Te<第一预设值SP1、且Sh>第二预设值SP2、且EXV_PCT<第三预设值SP3;
当Te、Sh和所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT中的至少一个不满足其的第一预设条件时,
所述获取模块还用于获取压缩机的排气温度Tdis和冷凝器的冷凝压力Pc,并将所述冷凝压力Pc转换为冷凝温度Tc;
所述处理模块还用于根据Tdis和Pc,确定压缩机的排气过热度DSh,并确定所述电子膨胀阀的开度值;
所述控制模块还用于压缩机运行第一时间后,当DSh和所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT均满足各自的第二预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述处理模块确定的所述开度值,其中,所述第二预设条件为:DSh<排气过热度限定值DSH_LIM+第四预设值SP4、且EXV_PCT>第五预设值SP5;
当DSh和/或所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT不满足各自的第二预设条件时,所述控制模块还用于当Te和所述电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第三预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述处理模块确定的所述开度值,其中,所述第三预设条件为:Te≥高蒸发温度保护激活阈值 MOP_LIM、且EXV_PCT>第六预设值SP6;
当Te和/或所述电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT不满足各自的第三预设条件时,所述控制模块还用于每间隔预设时间T,检测预设时段t内Tout、Pe和负荷均满足各自的第四预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并将其开度调节至第一预设开度值,同时记录此时的蒸发压力Pe1,其中,所述第四预设条件为:在预设时间段t内Tout的波动是否小于
0.3℃、且Pe≤第七预设值SP7、且负荷波动是否小于5%;
或者,所述控制模块还用于当在预设时段t内Tout、Pe和负荷中的至少一个不满足其的第四预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至根据ΔTp与预设偏差值的大小关系确定的开度值。
4.根据权利要求3所述的电子膨胀阀的控制装置,其特征在于,所述处理模块还用于判断开阀前后蒸发压力的差值是否大于压力预值P,若是,则将蒸发器端部温差的动态修正值Pdt减小第一设定值;否则,判断ΔTp是否大于0,且当ΔTp大于0时,将Pdt增加所述第一设定值;
所述控制模块还用于当ΔTp大于0时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第二预设开度值;或者,当ΔTp小于0时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第三预设开度值。
5.一种制冷系统,其特征在于,包括:依次连接的压缩机(101)、冷凝器(102)、电子膨胀阀(104)和蒸发器(103),如权利要求3或4所述的控制装置(100),以及分别与所述控制装置(100)连接的第一温度传感器(105)、第一压力传感器(106)、第二压力传感器(107)、第二温度传感器(108)和第三温度传感器(109),其中,所述压缩机(101)还与所述蒸发器(103)连接;
所述第一温度传感器(105)设置在连接所述压缩机(101)和所述冷凝器(102)的管路上,用于检测压缩机(101)的排气温度Tdis,并将Tdis传输至所述控制装置(100);
所述第二温度传感器(108)设置在连接所述蒸发器(103)和所述压缩机(101)的管路上,用于检测压缩机(101)的吸气温度Tsuc,并将Tsuc传输至所述控制装置(100);
所述第三温度传感器(109)设置在所述蒸发器(103)的出水管路上,用于检测蒸发器出水温度Tout,并将Tout传输至所述控制装置(100);
所述第一压力传感器(106)设置在所述冷凝器(102)上,用于检测所述冷凝器(102)的冷凝压力Pc,并将Pc传输至所述控制装置(100);
所述第二压力传感器(107)设置在所述蒸发器(103)上,用于检测所述蒸发器(103)的蒸发压力Pe,并将Pe传输至所述控制装置(100);
所述控制装置(100),用于接收Tdis、Tsuc、Tout、Pc和Pe,并将Pc和Pe分别转换为饱和冷凝温度Tc和饱和蒸发温度Te,且根据Tdis、Tsuc、Tout、Tc和Te,以及所述蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp,并根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定所述电子膨胀阀(104)的开度值,控制所述电子膨胀阀(104)的开度调节至所述开度值。

说明书全文

一种电子膨胀的控制方法和装置以及制冷系统

技术领域

[0001] 本发明涉及空调技术领域,尤其涉及一种电子膨胀阀的控制方法和装置,以及制冷系统。

背景技术

[0002] 制冷系统常用的节流结构有孔板、膨胀阀、电子膨胀阀等,由于工作原理的原因,孔板、热力膨胀阀并不适用用于满液、降膜蒸发器。对于采用满液、降膜蒸发器的制冷循环系统,通常采用电子膨胀阀作为节流结构,可实现较高精度的近似线性的制冷剂供液量控制,控制方法一般为控制压缩机的排气过热度在一定范围内。
[0003] 而将排气过热度作为控制目标的局限在于:运行工况不同,压缩机负荷不同,压缩机排气过热度最合理的目标值变化很大,导致进入蒸发器冷媒供液量无法达到最佳,蒸发器能力不能充分发挥。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种电子膨胀阀的控制方法和装置,以及制冷系统,通过调节电子膨胀阀的开度变化,为蒸发器提供最合适的供液量,将蒸发器换热端温差Tp降到最小,保证蒸发器换热性能得到最充分发挥。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种电子膨胀阀的控制方法,包括以下步骤:
[0006] 步骤1、获取蒸发器端部温差Tp;
[0007] 步骤2、比较Tp和所述蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp;
[0008] 步骤3、根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值;
[0009] 步骤4、控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述开度值。
[0010] 本发明的有益效果是:通过检测蒸发器端温差Tp的实时值,并将Tp 实时值与蒸发器端温差的控制目标值Ts相比较,若二者差值△Tp大于允许的偏差,则增大阀的开度,若差值小于允许的偏差,则减小阀的开度,从而调节电子膨胀阀的开度变化,为蒸发器提供最合适的供液量,将蒸发器换热端温差Tp降到最小,保证蒸发器换热性能得到最充分发挥。
[0011] 在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
[0012] 进一步地,在步骤1之前,还包括:步骤5、获取蒸发器的出温度Tout 和蒸发压力Pe,并将所述蒸发压力Pe转换为蒸发温度Te,则Tout与Te的差值为Tp。
[0013] 进一步地,在步骤3之后,还包括:
[0014] 步骤6、获取压缩机的吸气温度Tsuc;
[0015] 步骤7、根据Tsuc和Te,确定压缩机的吸气过热度Sh;
[0016] 步骤8、当Te、Sh和所述电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第一预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并确定所述电子膨胀阀的开度值,执行步骤4。
[0017] 采用上述进一步方案的有益效果是:检测冷凝器过冷度,同时使用换热温差、过冷度作为控制参数,也可以使蒸发器充分发挥能力,又不至于过度开阀。
[0018] 进一步地,当Te、Sh和所述电子膨胀阀的当前开度值中的至少一个不满足其的第一预设条件时,还包括:
[0019] 步骤9、获取压缩机的排气温度Tdis和冷凝器的冷凝压力Pc,并将所述冷凝压力Pc转换为冷凝温度Tc;
[0020] 步骤10、根据Tdis和Pc,确定压缩机的排气过热度DSh;
[0021] 步骤11、压缩机运行第一时间后,当DSh和所述电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第二预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,并确定所述电子膨胀阀的开度值,并执行步骤4。
[0022] 采用上述进一步方案的有益效果是:检测冷凝器过冷度,同时使用换热温差、过冷度作为控制参数,也可以使蒸发器充分发挥能力,又不至于过度开阀。
[0023] 进一步地,当DSh和/或所述电子膨胀阀的当前开度值不满足各自的第二预设条件时,还包括:
[0024] 步骤12、当Te和所述电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第三预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,并确定所述电子膨胀阀的开度值,并执行步骤4。
[0025] 采用上述进一步方案的有益效果是:防止冷水机组运行中蒸发温度过高,超出压缩机运行范围。
[0026] 进一步地,当Te和/或所述电子膨胀阀的当前开度值不满足各自的第三预设条件时,还包括:
[0027] 步骤13、每间隔预设时间T,检测预设时段t内Tout、Pe和负荷均满足各自的第四预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并将其开度调节至第一预设开度值,同时记录此时的蒸发压力Pe1;或者,
[0028] 步骤14、当在预设时段t内Tout、Pe和负荷中的至少一个不满足其的第四预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至步骤3中确定的开度值。
[0029] 采用上述进一步方案的有益效果是:防止机组在运行过程中出现低压过低而报低压保护。
[0030] 进一步地,在步骤13之后,还包括:
[0031] 步骤15、开阀前后蒸发压力的差值是否大于压力预值P,若是,则将蒸发器端部温差的动态修正值Pdt减小第一设定值;否则,判断ΔTp是否大于 0;
[0032] 步骤16、当ΔTp大于0时,将Pdt增加所述第一设定值,并控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第二预设开度值;或者,
[0033] 步骤17、当ΔTp小于0时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第三预设开度值。
[0034] 采用上述进一步方案的有益效果是:通过Pdt的动态调整,将蒸发器端部温差的控制目标值Ts控制在最合适的值。
[0035] 本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:一种电子膨胀阀的控制装置,包括:
[0036] 获取模,用于获取蒸发器端部温差Tp;
[0037] 处理模块,用于比较所述获取模块获取的Tp和所述蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp,并根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值;
[0038] 控制模块,用于控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述处理模块确定的所述开度值。
[0039] 本发明的有益效果是:通过检测蒸发器端温差Tp的实时值,并将Tp 实时值与蒸发器端温差的控制目标值Ts相比较,若二者差值△Tp大于允许的偏差,则增大阀的开度,若差值小于允许的偏差,则减小阀的开度,从而调节电子膨胀阀的开度变化,为蒸发器提供最合适的供液量,将蒸发器换热端温差Tp降到最小,保证蒸发器换热性能得到最充分发挥。
[0040] 在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
[0041] 进一步地,所述获取模块还用于获取蒸发器的出水温度Tout和蒸发压力Pe,并将所述蒸发压力Pe转换为蒸发温度Te,则Tout与Te的差值为Tp。
[0042] 进一步地,所述获取模块还用于获取压缩机的吸气温度Tsuc;所述处理模块还用于根据Tsuc和Te,确定压缩机的吸气过热度Sh,并确定所述电子膨胀阀的开度值;所述控制模块还用于当Te、Sh和所述电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第一预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述处理模块确定的所述开度值。
[0043] 进一步地,当Te、Sh和所述电子膨胀阀的当前开度值中的至少一个不满足其的第一预设条件时,所述获取模块还用于获取压缩机的排气温度Tdis 和冷凝器的冷凝压力Pc,并将所述冷凝压力Pc转换为冷凝温度Tc;所述处理模块还用于根据Tdis和Pc,确定压缩机的排气过热度DSh,并确定所述电子膨胀阀的开度值;所述控制模块还用于压缩机运行第一时间后,当DSh 和所述电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第二预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述处理模块确定的所述开度值。
[0044] 进一步地,当DSh和/或所述电子膨胀阀的当前开度值不满足各自的第二预设条件时,所述控制模块还用于当Te和所述电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第三预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至所述处理模块确定的所述开度值。
[0045] 进一步地,当Te和/或所述电子膨胀阀的当前开度值不满足各自的第三预设条件时,所述控制模块还用于每间隔预设时间T,检测预设时段t内Tout、 Pe和负荷均满足各自的第四预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并将其开度调节至第一预设开度值,同时记录此时的蒸发压力Pe1;
[0046] 或者,所述控制模块还用于当在预设时段t内Tout、Pe和负荷中的至少一个不满足其的第四预设条件时,控制所述电子膨胀阀执行开阀动作,并控制所述电子膨胀阀的开度调节至根据ΔTp与预设偏差值的大小关系确定的开度值。
[0047] 进一步地,所述处理模块还用于判断开阀前后蒸发压力的差值是否大于压力预值P,若是,则将蒸发器端部温差的动态修正值Pdt减小第一设定值;否则,判断ΔTp是否大于0,且当ΔTp大于0时,将Pdt增加所述第一设定值;所述控制模块还用于当ΔTp大于0时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第二预设开度值;或者,当ΔTp小于0时,控制所述电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第三预设开度值。
[0048] 本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:一种制冷系统,包括:依次连接的压缩机101、冷凝器102、电子膨胀阀104和蒸发器103,如上述任一实施例中所述的控制装置100,以及分别与所述控制装置100连接的第一温度传感器105、第一压力传感器106、第二压力传感器107、第二温度传感器108和第三温度传感器109,其中,所述压缩机101还与所述蒸发器103 连接;
[0049] 所述第一温度传感器105设置在连接所述压缩机101和所述冷凝器102 的管路上,用于检测压缩机101的排气温度Tdis,并将Tdis传输至所述控制装置100;
[0050] 所述第二温度传感器108设置在连接所述蒸发器103和所述压缩机101 的管路上,用于检测压缩机101的吸气温度Tsuc,并将Tsuc传输至所述控制装置100;
[0051] 所述第三温度传感器109设置在所述蒸发器103的出水管路上,用于检测蒸发器出水温度Tout,并将Tout传输至所述控制装置100;
[0052] 所述第一压力传感器106设置在所述冷凝器102上,用于检测所述冷凝器102的冷凝压力Pc,并将Pc传输至所述控制装置100;
[0053] 所述第二压力传感器107设置在所述蒸发器103上,用于检测所述蒸发器103的蒸发压力Pe,并将Pe传输至所述控制装置100;
[0054] 所述控制装置100,用于接收Tdis、Tsuc、Tout、Pc和Pe,并将Pc和 Pe分别转换为饱和冷凝温度Tc和饱和蒸发温度Te,且根据Tdis、Tsuc、Tout、 Tc和Te,以及所述蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp,并根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定所述电子膨胀阀的开度值,控制所述电子膨胀阀104的开度调节至所述开度值。
[0055] 本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明实践了解到。附图说明
[0056] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例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,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
[0057] 图1为本发明实施例提供的一种电子膨胀阀的控制方法的示意性流程图
[0058] 图2为本发明另一实施例提供的一种电子膨胀阀的控制方法的示意性流程图;
[0059] 图3为本发明另一实施例提供的一种电子膨胀阀的控制方法的示意性流程图;
[0060] 图4为本发明实施例提供的一种电子膨胀阀的控制装置的示意性结构框图
[0061] 图5为本发明实施例提供的一种制冷系统的示意性结构框图。

具体实施方式

[0062] 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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
[0063] 如图1所示的一种电子膨胀阀的控制方法200,包括:
[0064] 201、获取蒸发器端部温差Tp。
[0065] 202、比较Tp和蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值Δ Tp,即:ΔTp=Tp-Ts。
[0066] 203、根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值。
[0067] 204、控制电子膨胀阀的开度调节至确定的开度值。
[0068] 具体的,在该实施例中,步骤203中确定电子膨胀阀的开度值的具体过程可以如下所述:当△Tp<预设偏差值时,电子膨胀阀的开度值 EXV_MOV=(△Tp)*设定值SP16;当△Tp>预设偏差值时,电子膨胀阀的开度值EXV_MOV=(△Tp-预设偏差值)*设定值SP16。例如,在该实施例中,预设偏差值可以取0.2或者0.3,设定值SP16可以取0.18。
[0069] 需要说明的是,在该实施例中设定值的取值需要考虑对系统是否容易造成波动和系统稳定时间长短等因素,设定值取值过大容易波动,过小则导致系统稳定时间过长。
[0070] 应理解,在该实施例中,蒸发器端部温差的控制目标值Ts=Pinch_SP +动态修正值Pdt,其中,Pinch_SP为蒸发器端部温差的设定目标值,通常是针对国标满负荷工况来确定这个值。设定目标值Pinch_SP并不一定是机组当前运行的最合理目标值。若Pinch_SP偏大,电子膨胀阀开度会比较小,蒸发器性能无法充分利用;若Pinch_SP偏小,电子膨胀阀会持续开阀,可能导致蒸发压力无法提升,过冷度却持续下降,也会降低整机性能,过度的开阀也可能导致机组排气温度降低,甚至有带液的险。Pdt为端部温差的动态修正值,这个值是一个动态变化的值,每个周期变化一次,计算时取最新更新的值,初始值为0,以保证控制目标值Ts匹配机组当前的状态。
[0071] 上述实施例提供的一种电子膨胀阀的控制方法,通过检测蒸发器端温差 Tp的实时值,并将Tp实时值与蒸发器端温差的控制目标值Ts相比较,若二者差值△Tp大于允许的偏差,则增大阀的开度,若差值小于允许的偏差,则减小阀的开度,从而调节电子膨胀阀的开度变化,为蒸发器提供最合适的供液量,将蒸发器换热端温差Tp降到最小,保证蒸发器换热性能得到最充分发挥。
[0072] 可选地,在一个实施例中,如图2所示,在步骤201之前,控制方法200 还包括:
[0073] 205、获取蒸发器的出水温度Tout和蒸发压力Pe,并将蒸发压力Pe转换为蒸发温度Te,则Tout与Te的差值为Tp,即:Tp=Tout-Te。
[0074] 可选地,在另一个实施例中,如图3所示,在步骤203之后,控制方法 200还包括:
[0075] 206、获取压缩机的吸气温度Tsuc。
[0076] 207、根据Tsuc和Te,确定压缩机的吸气过热度Sh,即:Sh=Tsuc- Te。
[0077] 208、判断Te、Sh和电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT是否均满足各自的第一预设条件,即:Te<第一预设值SP1、且Sh>第二预设值SP2、且 EXV_PCT<第三预设值SP3,若是,则执行步骤209和步骤204;否则,即: TeSP2和EXV_PCT
[0078] 209、控制电子膨胀阀执行开阀动作,并重新确定电子膨胀阀的开度值。
[0079] 具体的,在该实施例中,当蒸发压力偏低且吸气过热度偏大时,需要加快开阀,可以通过以下公式重新确定电子膨胀阀的开度值,EXV_MOV=预设开度值SP13+2.5。
[0080] 210、获取压缩机的排气温度Tdis和冷凝器的冷凝压力Pc,并将冷凝压力Pc转换为冷凝温度Tc。
[0081] 211、根据Tdis和Pc,确定压缩机的排气过热度DSh。
[0082] 212、压缩机运行第一时间后,判断DSh和电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT是否均满足各自的第二预设条件,即:DSh<排气过热度限定值 DSH_LIM+第四预设值SP4、且EXV_PCT>第五预设值SP5,若是,则执行步骤213和步骤204;否则,即:DSh≥DSH_LIM+SP4和/或EXV_PCT≤SP5 时,执行步骤214。
[0083] 213、控制电子膨胀阀执行关阀动作,并重新确定电子膨胀阀的开度值。
[0084] 具体的,在该实施例中,压缩机启动完成后,排气过热度偏低,需要关阀,可以通过以下公式重新确定电子膨胀阀的开度值,EXV_MOV=(DSH_Err 排气过热度偏差+预设开度值SP14)*0.27,其中,DSH_Err为排气过热度 DSH与排气过热度限定值DSH_LIM的差值。
[0085] 214、判断Te和电子膨胀阀的当前开度值EXV_PCT是否均满足各自的第三预设条件,即:Te≥高蒸发温度保护激活阀值MOP_LIM、且EXV_PCT> 第六预设值SP6,若是,则执行步骤215和步骤204;否则,即:Te
[0086] 215、控制电子膨胀阀执行关阀动作,并重新确定电子膨胀阀的开度值。
[0087] 具体的,在该实施例中,压缩机启动完成后,蒸发温度超出压缩机允许范,需要关阀,可以通过以下公式重新确定电子膨胀阀的开度值, EXV_MOV=(MOP_LIM-Te)*预设开度值SP15。
[0088] 216、每间隔预设时间T,检测预设时段t内Tout、Pe和负荷是否均满足各自的第四预设条件,即:在预设时间段t内Tout的波动是否小于0.3℃、且Pe≤第七预设值SP7、且负荷波动是否小于5%,若是,则执行步骤217;否则,即:在预设时间段t内Tout的波动大于0.3℃、Pe>SP7、负荷波动大于5%中的至少一个满足时,执行步骤218和步骤204。
[0089] 具体的,在该实施例中,预设时间T可以取5min,预设时段t可以取 1min,也就是说,可以每间隔5min对Tout、Pe和负荷进行一次检查,检查的时间为1min。
[0090] 217、控制电子膨胀阀执行开阀动作,并将其开度调节至第一预设开度值SP8,同时记录此时的蒸发压力Pe1。也就是说,机组工况、负荷稳定,则执行开阀动作,检测开阀后蒸发压力的变化。
[0091] 218、控制电子膨胀阀执行开阀动作,并重新确定电子膨胀阀的开度值为步骤203中确定的开度值。
[0092] 可选地,在另一个实施例中,如图3所示,在步骤217之后,控制方法 200还可以包括:
[0093] 219、开阀前后蒸发压力的差值是否大于压力预值P,即:Pe-Pe1>P,若是,则执行步骤220;否则,执行步骤221。
[0094] 220、将蒸发器端部温差的动态修正值Pdt减小第一设定值SP10。也就是说,将动态修正值Pdt在原基础上减小SP10,为后续减小控制目标值Ts 和开阀做准备,然后进入下一循环周期。
[0095] 221、如果开阀后蒸发压力变化不大,判断当前的Tp值是否大于控制目标值Ts,即:判断ΔTp是否大于0,即:ΔTp>0,若是,则执行步骤222;否则,执行步骤223。
[0096] 222、将Pdt增加第一设定值SP10,并控制电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第二预设开度值。其中,第二预设开度值=第一预设开度值SP8+预设开度值SP11。也就是说,动态修正值Pdt在原基础上增大SP10, 并执行关阀动作(SP8+SP11),为后续增大控制目标值Ts和关阀做准备,然后进入下一循环周期。
[0097] 223、控制电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第三预设开度值。其中,第三预设开度值=第一预设开度值SP8+预设开度值SP12。也就是说,若当前的Tp值不大于控制目标值Ts时,只执行关阀动作(SP8+SP12),不调整控制目标值,然后进入下一循环周期。
[0098] 具体的,在该实施例中,在机组负荷、工况基本稳定的情况下,每间隔预设时间,尝试开阀至第一预设开度值SP8,若开阀后端温差实时值Tp值未减小,蒸发压力Pe没有提升,则认为当前Tp值已达到最小值,继续开阀只能导致过冷度减小,转而将Pdt增大SP10,缓慢关阀以增大机组过冷度。如果尝试开阀SP2后,蒸发压力Pe有明显提升,则认为蒸发器没有完全利用,仍有开阀的空间,将Pdt减小SP10,缓慢开阀以提高蒸发温度,使蒸发器充分利用。通过Pdt的动态调整,将Ts控制在最合适的值。
[0099] 上述实施例中提供的一种电子膨胀阀的控制方法,通过检测冷凝器过冷度,同时使用换热温差、过冷度作为控制参数,可以使蒸发器充分发挥能力,,保证机组的设计能力充分发挥,提升机组能效和运行的稳定性,又不至于过度开阀,有效的防止了机组在运行过程中出现低压过低而报低压保护,在启动过程中出现吸气带液导致跑油损坏压缩机,以及蒸发温度过高导致压缩机跑油、电流过大等问题。
[0100] 应理解,在本发明各实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0101] 上文结合图1至图3,对本发明实施例提供的一种电子膨胀阀的控制方法进行了详细的描述,下面结合图4对本发明实施例提供的一种电子膨胀阀的控制装置进行详细的描述。
[0102] 本发明还提供一种电子膨胀阀的控制装置,如图4所示,该控制装置100 包括:获取模块110、处理模块120和控制模块130。其中,
[0103] 获取模块110用于获取蒸发器端部温差Tp。处理模块120用于比较获取模块110获取的Tp和蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp,并根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值。控制模块130用于控制电子膨胀阀的开度调节至处理模块110确定的开度值。
[0104] 应理解,在本发明实施例中,根据本发明实施例的控制装置100,可对应于根据本发明实施例的控制方法200的执行主体,并且该控制装置100中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图1至图3中的各个方法的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
[0105] 上述实施例中提供的一种电子膨胀阀的控制装置,通过检测蒸发器端温差Tp的实时值,并将Tp实时值与蒸发器端温差的控制目标值Ts相比较,若二者差值△Tp大于允许的偏差,则增大阀的开度,若差值小于允许的偏差,则减小阀的开度,从而调节电子膨胀阀的开度变化,为蒸发器提供最合适的供液量,将蒸发器换热端温差Tp降到最小,保证蒸发器换热性能得到最充分发挥。
[0106] 可选地,在一个实施例中,获取模块110还用于获取蒸发器的出水温度 Tout和蒸发压力Pe,并将蒸发压力Pe转换为蒸发温度Te,则Tout与Te的差值为Tp。
[0107] 可选地,在另一个实施例中,获取模块110还用于获取压缩机的吸气温度Tsuc。处理模块120还用于根据Tsuc和Te,确定压缩机的吸气过热度Sh,并确定电子膨胀阀的开度值。控制模块130还用于当Te、Sh和电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第一预设条件时,控制电子膨胀阀执行开阀动作,并控制电子膨胀阀的开度调节至处理模块120确定的开度值。
[0108] 可选地,在另一个实施例中,当Te、Sh和电子膨胀阀的当前开度值中的至少一个不满足其的第一预设条件时,获取模块110还用于获取压缩机的排气温度Tdis和冷凝器的冷凝压力Pc,并将冷凝压力Pc转换为冷凝温度 Tc。处理模块120还用于根据Tdis和Pc,确定压缩机的排气过热度DSh,并确定电子膨胀阀的开度值。控制模块130还用于压缩机运行第一时间后,当DSh和电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第二预设条件时,控制电子膨胀阀执行关阀动作,并控制电子膨胀阀的开度调节至处理模块120确定的开度值。
[0109] 可选地,在另一个实施例中,当DSh和/或电子膨胀阀的当前开度值不满足各自的第二预设条件时,控制模块130还用于当Te和电子膨胀阀的当前开度值均满足各自的第三预设条件时,控制电子膨胀阀执行关阀动作,并控制电子膨胀阀的开度调节至处理模块确定的开度值。
[0110] 可选地,在另一个实施例中,当Te和/或电子膨胀阀的当前开度值不满足各自的第三预设条件时,控制模块130还用于每间隔预设时间T,检测预设时段t内Tout、Pe和负荷均满足各自的第四预设条件时,控制电子膨胀阀执行开阀动作,并将其开度调节至第一预设开度值,同时记录此时的蒸发压力Pe1。
[0111] 或者,控制模块130还用于当在预设时段t内Tout、Pe和负荷中的至少一个不满足其的第四预设条件时,控制电子膨胀阀执行开阀动作,并控制电子膨胀阀的开度调节至根据ΔTp与预设偏差值的大小关系确定的开度值。
[0112] 可选地,在另一个实施例中,处理模块120还用于判断开阀前后蒸发压力的差值是否大于压力预值P,若是,则将蒸发器端部温差的动态修正值Pdt 减小第一设定值。否则,判断ΔTp是否大于0,且当ΔTp大于0时,将Pdt 增加第一设定值。控制模块130还用于当ΔTp大于0时,控制电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第二预设开度值。或者,当ΔTp小于0时,控制电子膨胀阀执行关阀动作,将其开度调节至第三预设开度值。
[0113] 另外,本发明还提供一种制冷系统,如图5所示,该制冷系统包括:如上述任一实施例中描述的控制装置100,依次连接的压缩机101、冷凝器 102、电子膨胀阀104和蒸发器103,以及分别与控制装置100连接的第一温度传感器105、第一压力传感器106、第二压力传感器107、第二温度传感器 108和第三温度传感器109,且压缩机101还与蒸发器103连接。
[0114] 第一温度传感器105设置在连接压缩机101和冷凝器102的管路上,用于检测压缩机101的排气温度Tdis,并将Tdis传输至控制装置100。第二温度传感器108设置在连接蒸发器103和压缩机101的管路上,用于检测压缩机101的吸气温度Tsuc,并将Tsuc传输至控制装置100。第三温度传感器 109设置在蒸发器103的出水管路上,用于检测蒸发器出水温度Tout,并将 Tout传输至控制装置100。
[0115] 第一压力传感器106设置在冷凝器102上,用于检测冷凝器102的冷凝压力Pc,并将Pc传输至控制装置100。第二压力传感器107设置在蒸发器 103上,用于检测蒸发器103的蒸发压力Pe,并将Pe传输至控制装置100。
[0116] 控制装置100,用于接收Tdis、Tsuc、Tout、Pc和Pe,并将Pc和Pe分别转换为饱和冷凝温度Tc和饱和蒸发温度Te,且根据Tdis、Tsuc、Tout、 Tc和Te,以及蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp,并根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值,控制电子膨胀阀104的开度调节至开度值。
[0117] 具体的,在该实施例中,控制装置100具体根据根据Tdis、Tsuc、Tout、 Tc和Te,以及蒸发器端部温差的控制目标值Ts,得到二者的差值ΔTp,并根据ΔTp与预设偏差值的大小关系,确定电子膨胀阀的开度值,控制电子膨胀阀104的开度调节至开度值的过程和方法采用上文中描述的控制方法 200,为了描述的简洁,再次不再赘述。
[0118] 另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A 和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0119] 本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0120] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0121] 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、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,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,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。另外,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接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
[0122] 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发明实施例方案的目的。
[0123] 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,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0124] 集成的单元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,或者该技术方案的全部或部分可以以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。
[0125] 以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换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以权利要求的保护范围为准。
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