一种螺杆压缩机变频和容调滑阀结合的控制方法技术

本发明专利技术公开的属于制冷、空调技术领域，具体为一种螺杆压缩机变频和容调滑阀结合的控制方法，包括测量吸、排压力、计算需求容积比、滑阀加载满载、确定需求负荷比例、计算滑阀比例、计算变频器需求比例、调节变频器、调节滑阀至需求负荷并保持等多个步骤，本发明专利技术具备宽容调范围，当前市场上带容调滑阀的压缩机占绝大多数，采用本发明专利技术方法后，可以实现12.5％

【技术实现步骤摘要】
一种螺杆压缩机变频和容调滑阀结合的控制方法


[0001]本专利技术涉及制冷、空调
，具体为一种螺杆压缩机变频和容调滑阀结合的控制方法。

技术介绍

[0002]螺杆压缩机在制冷和空调机组中广泛应用，尤其是在工艺冷冻和大型商用空调领域占据了很大的市场份额。螺杆压缩是一种容积式压缩机，压缩机吸气过程结束后，此时压缩腔内的气体体积即为吸气容积。当螺杆运行到固定的排气位置，打开排气口排气时，此时压缩腔气体体积为排气容积。吸气容积与排气容积的比值为压缩机的内容积比(Vi)。
[0003]压缩机的吸气压力和排气压力由运行工况决定。而压缩机排气时压缩腔内的压力由位置决定，通常与需求的排气压力不匹配。这就使得螺杆压缩机与活塞、转子等其它形式的压缩机相比，在运行过程中出现过压缩和欠压缩现象。进而导致效率下降和振动加强。
[0004]制冷和空调机组在运行时，大部分时间都处于部分负荷，这需要压缩机具备容量调节能力。过去，螺杆机组通过压缩机内的容调滑阀调节吸气量，实现容量调节。当滑阀移动时，压缩机的吸气容积相应变化，而排气容积不变，这时内容积比同时发生了变化。因为当前压缩机滑阀通常都没有位置指示功能，故运行时没法检测滑阀的实际位置，即无法判断压缩机实际的内容积比。
[0005]随着节能的要求提高，近年来变频调速的应用越来越多。变频时，压缩机的内容积比固定不变。
[0006]综上，对于螺杆压缩机的运行，需要同时考虑容量与负荷匹配、内容积比与工况匹配，以实现在不同负荷下高效稳定运行。
[0007]当前螺杆压缩机变频控制时通常有3种技术路线：
[0008]单变频运行：优点是控制简单；缺点容调范围有限，通常为30％
‑
100％，容调时内容积比不变，低负荷时容易严重过压缩。
[0009]变频调节+变容积比调节：优点是在运行范围内效率较高；缺点是容调范围有限，通常为30％
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100％，市场上此功能压缩机较少，已有机组无法进行变容积比改造。
[0010]高负荷(通常50％以上)变频调节+低负荷(通常50％以下)滑阀容调：优点是容调范围很宽，通常为15％
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100％，可以应用在已有机组的节能改造；缺点是高负荷时容易过压缩，低负荷时容易欠压缩。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种螺杆压缩机变频和容调滑阀结合的控制方法，实现螺杆压缩机容量与负荷匹配和内容积比与工况匹配的控制算法。用于螺杆冷水机组和冷冻机组的负荷控制，实现螺杆冷水机组和冷冻机组部分负荷高效运行。同时可以用于既有螺杆冷水机组和冷冻机组改造，实现节能减排。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种螺杆压缩机变频和容调滑阀结
合的控制方法，标定压缩机满载的容积比Vi
max
与卸载后的最低容积比值Vi
min
，在机组运行时按照以下步骤控制：
[0013]步骤1：测量压缩机吸、排气压力，根据压力计算系统的压缩比和对应的需求容积比Vi
need
，计算公式为：
[0014]步骤2：将压缩机滑阀加载到满载，通过变频器的频率确定实际需求负载；
[0015]步骤3：调节变频器输出频率，使容量＝实际需求负载，确定机组当前需求负荷比例Load
need
，计算公式为：
[0016]步骤4：根据步骤1中计算得到的Vi
need
和标定的压缩机容积比，计算滑阀对应的比例Psv；
[0017]步骤5：根据步骤3中确定的需求负荷比例Load
need
和步骤4中滑阀对应的比例Psv，计算变频器需要调节的比例Psvd，计算公式为：
[0018]步骤6：将变频器调节到步骤5中计算出的比例；
[0019]步骤7：调节滑阀，机组负荷等于需求负荷；
[0020]步骤8：待步骤7滑阀调节完成后，使滑阀位置保持固定，系统负荷变化时，调节变频器以适应负荷的变化，实时检测系统数据，并重复上述计算，当Load
need
与当前输出值偏差大于设定值时，重新标定滑阀位置。
[0021]优选的，所述步骤3中定流量机组可以通过冷、热媒质进出口温差，变流量机组可以通过进出口温差与流量乘积计算其负荷。
[0022]优选的，所述步骤2中滑阀位置只能够通过最低负载和满载这两个状态位置确定，而变频器的频率和压缩机实际排气量成正比，所以需要将滑阀加到满载后通过变频器的频率确定实际需求负载。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]1)本专利技术具备宽容调范围，当前市场上带容调滑阀的压缩机占绝大多数，采用本专利技术方法后，可以实现12.5％
‑
100％连续容调。
[0025]2)在设计工况范围内，采用本专利技术方法控制，容积比匹配更合适，避免过压缩或欠压缩，部分负荷能效更高。
[0026]3)本专利技术可以对使用中的压缩机进行变频节能改造，提高全年运行效率，没有过压缩和欠压缩，压缩机的运行振动更小，运行更平稳，寿命更长。
附图说明
[0027]图1为本专利技术控制流程示意图；
[0028]图2为本专利技术吸气容积和容积比之间关系示意图；
[0029]图3为本专利技术负荷工况能效对比示意图一；
[0030]图4为本专利技术负荷工况能效对比示意图二。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的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专利技术的限制。
[0033]实施例：
[0034]请参阅图1
‑
4，本专利技术提供一种技术方案：一种螺杆压缩机变频和容调滑阀结合的控制方法，标定压缩机满载的容积比Vi
max
与卸载后的最低容积比值Vi
min
，在机组运行时按照以下步骤控制：
[0035]步骤1：测量压缩机吸、排气压力，根据压力计算系统的压缩比和对应的需求容积比Vi
need
，计算公式为：
[0036]步骤2：将压缩机滑阀加载到满载，滑阀位置只能够通过最低负载和满载这两个状态位置确定，而变频器的频率和压缩机实际排气量成正比，所以需要将滑阀加到满载后，通过变频器的频率确定实际需求负载；
[0037]步骤3：调节变频器输出频率，使容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺杆压缩机变频和容调滑阀结合的控制方法，其特征在于：标定压缩机满载的容积比Vi
max
与卸载后的最低容积比值Vi
min
，在机组运行时按照以下步骤控制：步骤1：测量压缩机吸、排气压力，根据压力计算系统的压缩比和对应的需求容积比Vi
need
，计算公式为：步骤2：将压缩机滑阀加载到满载，通过变频器的频率确定实际需求负载；步骤3：调节变频器输出频率，使容量＝实际需求负载，确定机组当前需求负荷比例Load
need
，计算公式为：步骤4：根据步骤1中计算得到的Vi
need
和标定的压缩机容积比，计算滑阀对应的比例Psv；步骤5：根据步骤3中确定的需求负荷比例Load
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和步骤4中滑阀对应的比例Psv，计算变频器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长武，许超，
申请(专利权)人：上海履正能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：