[發明專利]一種直接蒸發式制冷機組及其控制方法

有效

• 申請號: 202110887186.7
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113701371B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 林兆娣;彭浩;陸松;胡北;孫立臣;戴一輝;趙大威;鄭鵬尚;溫華;王幽雁;康健;劉婧
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: F25B1/00
• 分類號: F25B1/00;F25B49/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本發明提供一種直接蒸發式制冷機組，包括N級蒸發器，N個電磁閥、控制器。控制器用于在制冷模式下比較制冷機組的送風溫度與目標溫度之間的第一差值，并在第一差值小于第二閾值時，控制壓縮機的卸載閥通電以卸載容量，以及在壓縮機容量為容量閾值且第一差值繼續小于第二閾值時，控制壓縮機的卸載閥保持當前狀態，并控制N個蒸發器支路上的電磁閥逐個失電，以減少冷媒流量，直至制冷機組的送風溫度達到目標溫度。此外，還提供一種直接蒸發式制冷機組的控制方法。該制冷機組可實現壓縮機容量的寬范圍調節，即滿足高精度控制，且制冷機組的結構簡單、成本較低。

技術領域

本發明涉及核電技術領域，具體涉及一種直接蒸發式制冷機組及其控制方法。

背景技術

目前，應用于核電站中安全級通風系統的直接蒸發式制冷機組，常采用高成本的數字化DCS(Distributed?Control?System，集散控制系統)實現核安全功能。

由于數字化DCS包括嵌入式軟件、操作系統等，故存在系統結構復雜，軟件確認驗證復雜，開發周期長等問題。故亟需一種低成本的、結構簡單且能實現核安全功能(如控制精度、穩定性、安全性)的直接蒸發式制冷機組。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術存在的上述不足，提供一種直接蒸發式制冷機組及其控制方法，可實現壓縮機容量的寬范圍調節，即滿足高精度控制，且制冷機組的結構簡單、成本較低。

本發明提供一種直接蒸發式制冷機組，包括室外組件、室內組件，以及控制器。室外組件包括壓縮機、冷凝器，室內組件包括蒸發器、電磁閥、第一溫度傳感器。壓縮機的出口端與冷凝器的入口端連接，冷凝器的出口端與蒸發器的入口端連接，蒸發器的出口端與壓縮機的入口端連接。壓縮機具有加載閥和卸載閥，蒸發器的數量為N級，電磁閥的數量為N個，N個電磁閥分別設置于各級蒸發器的入口端處，N為正整數。單級的蒸發器與單個的電磁閥串接以形成一個蒸發器支路，N個蒸發器支路并聯連接。第一溫度傳感器，與控制器電連接，用于檢測制冷機組的送風溫度并將之發送給控制器。控制器分別與壓縮機和電磁閥連接，控制器內存儲有第一閾值和第二閾值，用于在制冷模式下比較制冷機組的送風溫度與目標溫度之間的第一差值，并在第一差值大于第一閾值時，控制壓縮機的加載閥通電以加載容量，直至制冷機組的送風溫度達到目標溫度，以及，在制冷機組的送風溫度與目標溫度之間的第一差值大于第二閾值且小于第一閾值時，控制壓縮機的加載閥或卸載閥維持當前狀態，其中，第二閾值小于第一閾值，以及，在制冷機組的送風溫度與目標溫度之間的第一差值小于第二閾值時，控制壓縮機的卸載閥通電以卸載容量，以及在壓縮機容量為容量閾值且第一差值繼續小于第二閾值時，控制壓縮機的卸載閥保持當前狀態，并控制N個蒸發器支路上的電磁閥逐個失電，以減少冷媒流量，直至制冷機組的送風溫度達到目標溫度。

優選地，室外組件還包括壓力傳感器和冷凝風機。壓力傳感器，設置于冷凝器的出口端處且與控制器電連接，用于檢測冷媒流量的壓力大小并將壓力檢測結果發送至控制器。冷凝器和冷凝風機的數量匹配，數量均為M組，M組冷凝器并聯連接，M為正整數，控制器具有定時器，定時器內設置有預設時長，控制器內還存儲有壓力閾值。在壓力檢測結果小于壓力閾值時，控制M組冷凝風機均不啟機且定時器開始計時，以進行以下步驟：S1，在預設時長到達后，且壓力檢測結果大于壓力閾值時，控制M組冷凝風機中按照運行時長升序排列的第一組冷凝風機啟動且定時器清零后重新開始計時，S2，在預設時長到達后，且壓力檢測結果大于壓力閾值時，控制M組冷凝風機中按照運行時長升序排列的下一組冷凝風機啟動且定時器清零后再次重新開始計時，重復執行步驟S2，直至控制M組冷凝風機中按照運行時長升序排列的第M組冷凝風機啟動，以實現對制冷機組的平滑穩定控制。

優選地，室外組件還包括儲液器、油分離器，以及室外溫度傳感器。儲液器的入口端與冷凝器的出口端連接，其出口端與蒸發器的入口端連接。油分離器的入口端與壓縮機的出口端連接，其出口端與冷凝器的入口端連接。室外溫度傳感器，與控制器電連接，用于檢測室外溫度，并將溫度檢測結果發送至控制器。控制器，還用于根據所述溫度檢測結果確定制冷機組的模式為制冷模式或制熱模式。