[發明專利]一種自復疊制冷系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201810499113.9
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108679867B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 樊超超;晏剛;魚劍琳
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B41/00;F25B49/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種自復疊制冷系統的控制方法，所述自復疊制冷系統包括兩相噴射壓縮機(CP)，進入兩相噴射壓縮機(CP)引射口的制冷劑為兩相狀態，兩相噴射壓縮機(CP)出口與冷凝器(CD)入口相連，冷凝器(CD)出口與第一氣液分離器(S1)入口相連；第一氣液分離器(S1)氣相出口依次與第一蒸發冷凝器(C1)和第二氣液分離器(S2)入口相連；第一氣液分離器(S1)液相出口依次與第一電子膨脹閥(E1)、第一蒸發冷凝器(C1)和第二電子膨脹閥(E2)出口相連；第二氣液分離器(S2)液相出口與第二電子膨脹閥(E2)連接；第二電子膨脹閥(E2)出口依次與第二蒸發冷凝器(C2)和兩相噴射壓縮機(CP)引射口連接；第二氣液分離器(S2)氣相出口依次與第二蒸發冷凝器(C2)、回熱器(HX)、第三電子膨脹閥(E3)和蒸發器(EV)入口連接；蒸發器(EV)出口依次與回熱器(HX)和兩相噴射壓縮機(CP)吸氣口相連；

其特征在于：所述控制方法方法為：所述自復疊制冷系統應用于低溫冷凍柜，需要根據環境溫度及柜內溫度的變化情況，對制冷系統進行調整控制，保證系統始終高效運行；用f表示兩相噴射壓縮機(CP)的運行頻率，用T₀表示用戶設定溫度，用T_e、T_cr、T_c、T_cp分別表示測得的蒸發器(EV)表面溫度、低溫冷凍柜內空氣溫度、冷凝器(CD)表面溫度和兩相噴射壓縮機(CP)的排氣溫度，用n₁、n₂、n₃分別表示第一電子膨脹閥(E1)、第二電子膨脹閥(E2)和第三電子膨脹閥(E3)的開度；所述控制方法包含4個步驟：

步驟1：在兩相噴射壓縮機(CP)啟動前，為保證兩相噴射壓縮機(CP)不帶液壓縮，需要調小n₁、n₂至滿開度的20％以下，以使得開機后第一蒸發冷凝器(C1)和第二蒸發冷凝器(C2)中的制冷劑完全蒸發，保證兩相噴射壓縮機(CP)開機后引射口制冷劑為氣相狀態；

步驟2：開機后的調節過程，兩相噴射壓縮機(CP)開機后，在額定頻率運行，根據排氣溫度T_cp的變化調整n₁、n₂，保證兩相噴射壓縮機(CP)不帶液壓縮的同時，提高中間壓力；即當排氣溫度T_cp≥T_c+T₁時，同步增大n₁、n₂，若T_cp≤T_c+T₂，同步減小n₁、n₂，增大或減小的調節時間間隔為t₁，直到滿足T_c+T₂≤T_cp≤T_c+T₁；

步驟3：n₃的調節過程，兩相噴射壓縮機(CP)開機后，低溫冷凍柜內空氣溫度T_cr會持續下降，因此需要根據T_cr的變化，實時調整n₃，以滿足低溫冷凍柜的降溫需求；當T_cr-T_e≥T₃，則增大n₃，若T_cr-T_e≤T₄，則減小n₃，增大或減小的調節時間間隔為t₂，直至滿足T₄≤T_cr-T_e≤T₃；

步驟4：當低溫冷凍柜內空氣溫度T_cr達到用戶設定溫度T₀時，需要對兩相噴射壓縮機的運行頻率進行調節，保證低溫冷凍柜內空氣溫度T_cr的穩定；當T_cr≤T₀-T₅時，減小兩相噴射壓縮機運行頻率f，當T_cr≥T₀+T₆時，增大兩相噴射壓縮機運行頻率，增大或減小的調節時間間隔為t₃，直至柜內溫度滿足T₀+T₆≥T_cr≥T₀-T₅，每次調節兩相噴射壓縮機運行頻率后，需要重復進行步驟2中n₁、n₂的調節。