一種製冷系統啟動階段電子膨脹閥的控制方法與流程
2023-05-03 11:28:16
本發明涉及製冷設備技術領域，尤其涉及一種製冷系統啟動階段電子膨脹閥的控制方法。
背景技術：
冷水機組電子膨脹閥控制系統由吸氣過熱度單獨控制，整個控制邏輯只圍繞吸氣過熱度控制，系統製冷劑或潤滑油過多，膨脹閥開啟度過大，蒸發器熱負荷不穩定，快速開啟電子膨脹閥，或者在壓縮機卸載時，電子膨脹閥關閉速度過慢，都有可能造成壓縮機的液擊現象，頻繁液擊，輕則造成壓縮機卡死，部分部件損壞，重則整個壓縮機報廢。
尤其是製冷系統啟動過程開始蒸發器過熱度為零，系統變化範圍大，速度快，不能根據過熱度來控制電子膨脹閥開度。對於全封閉壓縮機或者吸氣前有氣液分離器的壓縮機，蒸發器出口短時少量帶液無多大危害，但在啟動過程中，如果蒸發器出口兩相製冷不經其它措施直接進入壓縮機吸氣腔，則會造成壓縮機液擊現象。甚至導致系統損壞。
技術實現要素：
本發明針對上述現有技術的不足，提供一種能防止壓縮機液擊的製冷系統啟動階段電子膨脹閥的控制方法。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種製冷系統啟動階段電子膨脹閥的控制方法，包括電子膨脹閥和控制器，還包括檢測吸氣過熱度、排氣過熱度及壓縮機負荷率，其特徵在於:
將壓縮機的負荷率從0％～100％劃分成若干個負荷率控制點，控制器設定的電子膨脹閥開度百分比為P,電子膨脹閥的最大步數為A，最小步數為B,負荷率控制點的數值為Cn，電子膨脹閥在此時的計算開度為Kn；其中，
n為負荷率控制點的序號；n＝1、2、3、……；
P的取值範圍為：P＝30％～100％
Kn計算公式如公式(1)，該開度值即為電子膨脹閥開度控制值。
Kn＝P×Cn×(A-B)+B………(1)
控制步驟如下：
1)、啟動製冷系統壓縮機，檢測壓縮機負荷率，當壓縮機負荷率達到第一控制點數值C1時，根據壓縮機負荷率的第一控制點數值C1、按公式(1)計算出電子膨脹閥在此時的計算開度為K1：
(2)、延時一段時間T1後，轉入根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序；即自動調整膨脹閥開度直到壓縮機的負荷率達到第二控制點數值C2，此時再次轉入按上述公式(1)計算出電子膨脹閥在此時的計算開度為K2；
(3)、延時一段時間T1後，轉入根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序；
(4)、持續檢測壓縮機負荷率，當壓縮機負荷率達到第n控制點數值Cn時，根據壓縮機負荷率的第n控制點數值Cn、按公式(1)計算出電子膨脹閥在此時的計算開度為Kn：
(5)、延時一段時間T1後，轉入根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序；
(6)、重複第(4)和第(5)步直到壓縮機負荷率為Cn＝100％；
(7)、延時一段時間T1後，轉入根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序；
(8)、當壓縮機累計開機時間達到T2時，檢測排氣過熱度，若排氣過熱度高於設定溫度W1，電子膨脹閥繼續執行根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序，若排氣過熱度低於W2；則轉入步驟(9)；
(9)、再延時一段時間T3後，轉入根據排氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序，並設定調整周期T4，每經過周期T4，減小電子膨脹閥N步，直至排氣過熱度高於W1，則轉入步驟(8)運行。
在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
進一步，所述排氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序是：步驟(8)所述的W1為20℃，W2為18℃.
進一步，所述壓縮機的負荷率控制點依次選擇25％、50％、75％及100％。
進一步，所述T1為5～10秒。
進一步，所述T2為150秒～200秒；所述T3為25秒～35秒.
進一步，所述設定調整周期T4為2秒；所述減小電子膨脹閥N步,其中N為3～5步。
本發明的有益效果是：通過規定流程的電子膨脹閥開度控制，減少了壓縮機液擊現象的出現，避免了壓縮機因液擊而造成的損失，提高了系統的可靠性及穩定性。
附圖說明
圖1為本發明結構框圖；
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
如圖1所示，一種製冷系統啟動階段電子膨脹閥的控制方法，包括電子膨脹閥和控制器，還包括檢測吸氣過熱度、排氣過熱度及壓縮機負荷率，其特徵在於:
將壓縮機的負荷率從0％～100％劃分成若干個負荷率控制點，控制器設定的電子膨脹閥開度百分比為P,電子膨脹閥的最大步數為A，最小步數為B,負荷率控制點的數值為Cn，電子膨脹閥在此時的計算開度為Kn；其中，
n為負荷率控制點的序號；n＝1、2、3、……；
P的取值範圍為：P＝30％～100％；優選地採用50％。
Kn計算公式如公式(1)，該開度值即為電子膨脹閥開度控制值，該控制值輸送給電子膨脹閥的步進電機，以調整電子膨脹閥的開度。
Kn＝P×Cn×(A-B)+B………(1)
控制步驟如下：
1)、啟動製冷系統壓縮機，檢測壓縮機負荷率，當壓縮機負荷率達到第一控制點數值C1時，根據壓縮機負荷率的第一控制點數值C1、按公式(1)計算出電子膨脹閥在此時的計算開度為K1：
(2)、延時一段時間T1後，轉入根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序；即自動調整膨脹閥開度直到壓縮機的負荷率達到第二控制點數值C2，此時再次轉入按上述公式(1)計算出電子膨脹閥在此時的計算開度為K2；
(3)、延時一段時間T1後，轉入根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序；
(4)、持續檢測壓縮機負荷率，當壓縮機負荷率達到第n控制點數值Cn時，根據壓縮機負荷率的第n控制點數值Cn、按公式(1)計算出電子膨脹閥在此時的計算開度為Kn：
(5)、延時一段時間T1後，轉入根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序；
(6)、重複第(4)和第(5)步直到壓縮機負荷率為Cn＝100％；
(7)、延時一段時間T1後，轉入根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序；
(8)、當壓縮機累計開機時間達到T2時，檢測排氣過熱度，若排氣過熱度高於設定溫度W1，電子膨脹閥繼續執行根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序，若排氣過熱度低於W2；則轉入步驟(9)；
(9)、再延時一段時間T3後，轉入根據排氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序，並設定調整周期T4，每經過周期T4，減小電子膨脹閥N步，直至排氣過熱度高於W1，則轉入步驟(8)運行。
在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
進一步，所述排氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序是：步驟(8)所述的W1為20℃，W2為18℃.
進一步，所述壓縮機的負荷率控制點依次選擇25％、50％、75％及100％。
進一步，所述T1為5～10秒。
進一步，所述T2為150秒～200秒；所述T3為25秒～35秒.
進一步，所述設定調整周期T4為2秒；所述減小電子膨脹閥N步,其中N為3～5步。
圖1表示了所述壓縮機的負荷率控制點依次選擇25％、50％、75％及100％的控制框圖。其中將根據吸氣過熱度調整電子膨脹閥開度的控制程序簡稱為吸氣過熱度控制程序。相應的Cn取值依次為0.25、0.50、0.75和1.00。在本例中，T1為10秒；T2為180秒；T3為30秒；T4為2秒，對應的電子膨脹閥步數N為5步。所述的W1為20℃，W2為18℃。
上述吸氣過熱度和排氣過熱度控制系統一般包括電子膨脹閥、壓力傳感器、溫度傳感器、控制器組成，工作時，控制器通過溫度傳感器檢測吸氣管道的吸氣溫度和排氣管道的排氣溫度，壓力傳感器檢測壓縮機的吸氣端的飽和蒸發壓力和排氣端的飽和冷凝壓力，控制器將信號處理後，計算出吸氣過熱度和排氣過熱度，隨後輸出指令作用於電子膨脹閥的步進電機，將閥開到需要的位置。以保持蒸發器需要的供液量。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。