壓頭控制的製作方法

2024-01-23 01:34:15

相關申請的交叉引用

本申請要求於2014年11月7日提交的美國專利申請號14/535,392的優先權。上述申請的全部公開內容通過參引併入本文。

本公開涉及用於對蒸汽壓縮過程的高壓側操作狀態進行控制的方法及系統。

背景技術：

本部分提供與本公開內容相關的背景信息並且該背景信息未必是現有技術。蒸汽壓縮廣泛用於商業製冷和消費者製冷及hvac應用中。蒸汽壓縮過程利用製冷劑類型的工作流體的熱力學性質來使空間加熱或冷卻。在典型的冷卻應用中，蒸汽壓縮過程使製冷劑工作流體在恆定的溫度及壓力下從液態蒸發到汽態。相的改變需要吸收熱並且系統從待冷卻的空間吸收熱並將熱傳遞至工作流體。汽態工作流體被壓縮回到更高的壓力且被冷凝回到液相，從而將蒸發的潛熱釋放至散熱器比如大氣或熱交換器。典型的蒸汽壓縮系統包括製冷劑壓縮機、冷凝器，膨脹閥和蒸發器。

技術實現要素：

本公開涉及一種用於對蒸汽壓縮系統的高壓側操作狀態進行控制的壓頭控制系統。壓頭控制系統可以包括蒸汽壓縮系統，該蒸汽壓縮系統具有壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器。壓頭控制系統還可以包括：設置在蒸汽壓縮系統的高壓側中的高壓側狀態傳感器；設置在蒸汽壓縮系統的低壓側中的低壓側狀態傳感器；控制器和控制設備。低壓側狀態傳感器可以測量低壓操作狀態並經由網絡將低壓側操作狀態傳送到控制器。高壓側狀態傳感器可以測量高壓側操作狀態並經由網絡將高壓側操作狀態傳送到控制器。控制器可以接收高壓側操作狀態和低壓操作狀態，確定理論高壓側操作狀態，將理論高壓側操作狀態與高壓側操作狀態進行比較、以及確定控制輸出。控制器可以經由網絡將控制輸出傳送到控制設備，並且控制設備可以基於控制輸出來影響高壓側操作狀態。理論高壓側操作狀態可以與對應於給定低壓側操作狀態的最小高壓側操作狀態大致相同。

附圖說明

根據下面的附圖，本公開的前述及其他特徵將變得更加明顯。應當理解，這些附圖僅描繪了根據本公開的若干個實施方式，並且因此不應被認為是限制本公開的範圍，將通過使用附圖用附加的特徵及細節來描述和解釋本公開。

圖1描繪了用於蒸汽壓縮系統的示例性實施方式的過程流程圖。

圖2描繪了渦旋壓縮機的示例性實施方式的剖視圖。

圖3描繪了用於特定工作流體的壓縮機操作包絡線(operatingenvelope)的示例性實施方式的曲線圖。

圖4描繪了壓縮機操作包絡線的多個示例性實施方式的曲線圖。

圖5描繪了壓頭(headpressure)控制系統的示例性實施方式的過程流程圖。

圖6描繪了壓縮機操作包絡線的示例性實施方式的曲線圖，其包括用於特定工作流體的壓縮機操作包絡線的底部分布線(bottomprofile)。

圖7描繪了可以適應多種特定工作流體的壓縮機操作包絡線的通用底部分布線的示例性實施方式的曲線圖。

圖8描繪了一個或更多個通用底部分布線的示例性實施方式的曲線圖，其中，每個通用底部分布線適於一種或更多種特定的工作流體。

圖9描繪了具有用於多種工作流體中的每一種的壓縮機操作包絡線的底部分布線的示例性實施方式的曲線圖。

圖10描繪了具有通用底部分布線和最小冷凝條件的示例性實施方式的曲線圖。

圖11描繪了具有通用底部分布線和最小壓差的示例性實施方式的曲線圖。

圖12描繪了具有與控制器集成的儲存設備的示例性實施方式的過程流程圖。

圖13描繪了壓頭控制程序的示例性實施方式的流程圖。

圖14描繪出了用於對蒸汽壓縮系統的高壓側狀態進行控制的方法的示例性實施方式的流程圖。

圖15描繪了根據本公開的示例性實施方式的執行壓頭控制程序的控制器的示意框圖。

具體實施方式

一種用於對空間進行冷卻的蒸汽壓縮系統通過下述方式進行操作：將汽相工作流體壓縮到高壓；在恆定的飽和溫度及壓力下將工作流體冷凝到液相；使液相工作流體通過膨脹閥以降低壓力；以及將工作流體蒸發回到汽相。空間的冷卻源自蒸發過程，該蒸發過程從正被冷卻的空間汲取熱以提供完成從液體到蒸汽的相變所必需的蒸發潛熱。典型的蒸汽壓縮系統可以包括但不局限於壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器。為了在功能方面給予輔助，蒸汽壓縮系統在膨脹閥的高壓側與膨脹閥的低壓側之間可以具有大於最小壓力差的壓力差。該壓力差可以確保汽相工作流體不通過膨脹閥。

壓頭控制系統可以用於控制蒸汽壓縮系統的高壓側操作狀態。對蒸汽壓縮系統的高壓側操作狀態進行控制有助於維持膨脹閥兩側的壓力差，從而減小或阻止未冷凝的汽相工作流體通過膨脹閥並降低蒸發過程的效率。如圖3所示，典型的壓頭控制系統依賴用於高壓側操作狀態的恆定設定點來降低壓縮機在壓縮機的操作包絡線之外操作的可能性，在壓縮機的操作包絡線之外操作會導致液態製冷劑進入入口達至壓縮機並極大地降低壓縮機的效率。恆定設定點的壓頭控制系統通過迫使壓縮機維持比特定的低壓側操作狀態可能需要的壓力高的排出壓力而可能會降低壓縮機的效率。恆定設定點的壓頭控制系統可以防止壓縮機在低於設定點的冷凝壓力下在操作包絡線內進行操作，從而使得蒸汽壓縮系統以效率較低的方式操作。

本公開涉及一種用於對蒸汽壓縮系統的高壓側操作狀態進行控制的壓頭控制系統。壓頭控制系統可以由具有壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器的蒸汽壓縮系統構成。該系統還可以包括：設置在蒸汽壓縮系統的高壓側的高壓側狀態傳感器；設置在蒸汽壓縮系統的低壓側的低壓側狀態傳感器；控制器和控制設備。低壓側狀態傳感器可以測量低壓操作狀態並經由網絡將低壓側操作狀態傳送到控制器。高壓側狀態傳感器可以測量高壓側操作狀態並經由網絡將高壓側操作狀態傳送到控制器。控制器可以接收高壓側操作狀態和低壓操作狀態，確定理論高壓側操作狀態，將理論高壓側操作狀態與高壓側操作狀態進行比較，以及確定控制輸出。控制器可以經由網絡將控制輸出傳送到控制設備，並且該控制裝置可以基於控制輸出影響高壓側操作狀態。理論高壓側操作狀態可以與對應於給定低壓側操作狀態的最小高壓側操作狀態大致相同。

本公開的各個方面可以實施為系統、方法或電腦程式產品。所公開的系統的方面可以採取全硬體實施方式的形式、全軟體實施方式的形式(包括固件、常駐軟體、微代碼等)或者可能在本文被概括地稱為「電路」、「模塊」或「系統」的結合軟體和硬體方面的實施方式的形式。本公開可以採用包含在上面具有計算機可讀程序代碼或指令的一個或更多個計算機可讀介質(多個介質)中的電腦程式產品的形式。

可以使用計算機可讀介質的任意組合。計算機可讀介質可以是或包括計算機可讀信號介質和/或計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質可以包括但不局限於電子、磁性、光學、電磁、紅外或半導體系統、裝置或設備或者其任意組合。示例可以包括但不局限於：具有一根或更多根線材的電氣連接件、可攜式計算機軟磁碟、硬碟、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程只讀存儲器(eprom或閃速存儲器)、光纖、可攜式光碟只讀存儲器(cd-rom)、光存儲裝置、磁存儲裝置或其任意合適的組合。在本公開的上下文中，計算機可讀存儲介質可以是能夠包含或存儲程序用於通過指令執行系統、裝置或設備使用或與指令執行系統、裝置或設備結合使用的任何有形介質。

計算機可讀信號介質可以包括其內具有計算機可讀程序代碼的傳播數據信號，比如包含在基帶中或作為載波的一部分。傳播信號可以採取多種形式中的任何形式，包括但不局限於電磁、光學或其任意組合。計算機可讀信號介質為下述形式：其可以是除了計算機可讀存儲介質之外的任意的計算機可讀介質，並且其可以傳送、傳播或輸送程序以用於通過指令執行系統、裝置或設備使用或與指令執行系統、裝置或設備結合使用。

包含在計算機可讀介質上的程序代碼可以使用任何適當的介質來發送，包括但不局限於無線、有線、光纖電纜、射頻(rf)、任何其他合適的介質或其任意組合。

用於執行用於本公開的各個方面的操作的電腦程式代碼能夠以一種或更多種程式語言的任意組合來編寫。程式語言可以包括：面向對象的程式語言比如java、smalltalk、c++或其他類似的語言；傳統的過程式程式語言比如「c」程式語言或類似的程式語言；基於規則的語言比如梯形邏輯的多種變型中的任一種；或基於參數的邏輯系統。程序代碼可以完全在控制處理器上執行、部分地在控制處理器上執行、作為獨立的軟體包、部分地在控制處理器上執行並且部分地在遠程計算機上執行、或者完全在遠程計算機或伺服器上執行。在後一種情況下，遠程計算機可以通過包括區域網(lan)或廣域網(wan)的任何類型的網絡連接至控制處理器，或者可以連接到外部計算機(例如，通過使用網際網路服務提供商的網際網路)。

下面參照根據本公開的實施方式的裝置、系統、電腦程式產品、以及方法的工藝流程圖、機械圖、流程圖說明、和/或框圖對本公開的各個方面進行描述。工藝流程圖、流程圖說明和/或框圖的每個框和/或元素以及在工藝流程圖、流程圖說明和/或框圖中的框與元素的組合可以由電腦程式指令來實現。這些電腦程式指令可以提供給處理器或通用計算機、專用計算機、控制處理器、可編程控制器或其他可編程數據處理裝置以產生機器，使得經由計算機的處理器或其他可編程數據處理裝置執行的指令形成用於實現在工藝流程圖、流程圖說明和/或框圖的框或元素中說明的功能/動作的裝置。

這些電腦程式指令可以存儲在計算機可讀介質中，該計算機可讀介質可以指導計算機、可編程控制器、其他可編程數據處理裝置或其他設備以特定方式起作用，使得存儲在計算機可讀介質中的指令產生包括實施在工藝流程圖、流程圖說明和/或框圖的框或元素中說明的功能/動作的指令的製品。

電腦程式指令還可以被加載到計算機、可編程控制器、其他可編程數據處理裝置或其他設備上，以便在計算機、可編程控制器、其他可編程數據處理裝置或其他設備上執行一系列操作步驟來產生計算機實現的過程，使得在計算機、控制處理器、其他可編程數據處理裝置或其他設備上執行的指令提供用於實施在工藝流程圖、流程圖說明、和/或框圖的框或元素中說明的功能/動作的過程。

現在將參照附圖詳細描述本公開。圖1是描繪了蒸汽壓縮系統100的示例性實施方式的過程流程圖。如圖1中的示例性實施方式所示出的，蒸汽壓縮過程100可以包括可以通過流體流動路徑102流體地連接的壓縮機110、冷凝器140、膨脹閥160和蒸發器170。如圖2中的示例性實施方式所示出的，壓縮機110可以包括殼體組件111、馬達組件120和壓縮機構130。壓縮機110可以是渦旋壓縮機、往復式壓縮機、旋轉式壓縮機、離心式壓縮機、任何其他類型的壓縮機、多個壓縮機的組合或能夠壓縮流體的設備。在圖2的示例性實施方式中，壓縮機110是渦旋壓縮機。殼體組件111可以包括殼體112、設置在殼體112的一個端部上的基部113、設置在殼體112的另一端部上的端蓋114、設置在端蓋114中的排出配件115、以及設置在殼體112中的一個或更多個壓縮機入口116。殼體112可以是中空柱形的或任何其他形狀。

如圖2中描繪的示例性實施方式所示，壓縮機馬達組件120可以包括馬達定子121、馬達轉子122、驅動軸123、主軸承124、第二軸承125以及一個或更多個壓縮機配重126。馬達轉子122和壓縮機配重126可以與驅動軸123相聯接。壓縮機配重126可以設置在馬達轉子122的任一側或兩側。馬達定子121、主軸承124和第二軸承125可以設置在殼體112內。驅動軸123可以設置在第二軸承125中，並且驅動軸123可以從第二軸承125延伸通過馬達定子121使得馬達轉子122可以與馬達定子121對準。驅動軸123可以延伸通過主軸承124並延伸至壓縮機構130。

壓縮機構130可以包括動渦旋件132、定渦旋件136和滑塊聯軸器139成。動渦旋件132可以設置在驅動軸123的端部上。定渦旋件136可以設置在殼體112內。滑塊聯軸器139可以聯接至定渦旋件136且可以鍵連接至動渦旋件132，使得動渦旋件132可以相對於定渦旋件136在繞動路徑中移動而不相對於定渦旋件136旋轉。動渦旋件132和定渦旋件136相配合以限定一個或更多個流體腔131，所述一個或更多個流體腔131的容積可以隨著動渦旋件132相對於定渦旋件完成一繞動而減小。工作流體通過工作流體入口116進入壓縮機110並在壓縮機構130的外周緣處進入流體腔131。隨著動渦旋件132相對於定渦旋件136繞動循環，流體腔131的容積可以減小，由此壓縮工作流體、增大工作流體的溫度及壓力。已壓縮的工作流體可以從設置在定渦旋件136的中央部中的排出通道離開壓縮機構130並且可以通過排出配件115離開壓縮機110。在一些實施方式中，可以在排出通道的出口處設置排出閥。

如圖1中的示例性實施方式所示，冷凝器140可以設置在壓縮機110下遊的流體流動路徑102中。冷凝器140可以包括一個或更多個冷凝器入口142、一個或更多個冷凝器出口143以及一個或更多個冷凝器熱交換器144。工作流體可以通過冷凝器入口142進入冷凝器140，冷凝器入口142可以與壓縮機110的排出配件115流體連通。工作流體可以通過冷凝器熱交換器144，其中，當工作流體從汽相冷凝到液相時，熱可以從工作流體中除去。冷凝器熱交換器144將熱從工作流體傳遞到散熱器。在一些示例中，散熱器可以是環境空氣、水浴或其他合適的散熱器。在圖1示出的實施方式中，冷凝器熱交換器144可以將熱傳遞到環境空氣且可以具有一個或更多個冷凝器風扇146，以使環境空氣移動通過冷凝器熱交換器144。工作流體可以通過冷凝器出口143離開冷凝器140。

膨脹閥160可以設置在冷凝器140下遊的流體流動路徑102中。膨脹閥160可以包括膨脹閥入口162、膨脹閥出口164和限流器。膨脹閥入口162可以與冷凝器出口143流體連通。膨脹閥出口164可以與蒸發器入口172流體連通。限流器可以阻止液相工作流體通過膨脹閥160的流動，從而使工作流體的壓力下降。

蒸發器170可以設置在膨脹閥160下遊的流體流動路徑102中。蒸發器170可以包括一個或更多個蒸發器入口172、一個或更多個蒸發器出口173以及一個或更多個蒸發器熱交換器174。工作流體可以通過蒸發器入口172進入蒸發器170，蒸發器入口172可以與膨脹閥出口164流體連通。工作流體可以通過蒸發器熱交換器174，在蒸發器熱交換器處，熱可以從待冷卻的空間中的空氣(或者待提供至待冷卻的空間的空氣)除去並傳遞至工作流體，這可以使工作流體從液相蒸發到汽相。在一些實施方式中，蒸發器熱交換器174可以具有一個或更多個蒸發器鼓風機176，所述一個或更多個蒸發器鼓風機176可以迫使待冷卻的空間中的空氣(或者待提供至待冷卻的空間的空氣)穿過蒸發器熱交換器174。工作流體可以從蒸發器出口173離開蒸發器170，蒸發器出口173可以與壓縮機入口116流體連通。

通常，蒸汽壓縮系統可以通過將熱從待冷卻的空間傳遞至工作流體進行操作。由工作流體吸收的熱可以傳遞到比如空氣或水源的散熱器。如圖1中的示例性實施方式所示，可能處於汽相的工作流體可以通過壓縮機入口116進入壓縮機110。壓縮機110可以對工作流體進行壓縮，從而將工作流體的壓力增加到壓縮機排出壓力並增大工作流體的溫度。在一些實施方式中，工作流體的溫度可以在壓縮機排出壓力下增大超出工作流體的飽和溫度。該過程可以被稱為使工作流體過熱，這可能導致過熱的工作流體。過熱的工作流體可以通過排出配件115離開壓縮機110，排出配件115可以與冷凝器入口142流體連通。

過熱的工作流體可以通過冷凝器入口142進入冷凝器140並流過冷凝器熱交換器144。在冷凝器熱交換器144中，熱可以從過熱的工作流體被傳遞，這可以最初導致工作流體的溫度在恆定壓力下降低直到工作流體達到冷凝器飽和溫度為止。冷凝器飽和壓力也可以被稱為蒸汽壓縮系統100的壓頭或蒸汽壓縮系統100的高壓側壓力。冷凝器飽和壓力可能由於因工作流體流過管道導致的壓力損失而稍小於壓縮機排出壓力。在一些實施方式中，由於工作流體處於汽相，管壁上的阻力小於針對液相工作流體的管壁上的阻力。因此，壓力損失可能是最小的，使得人可能認為冷凝器飽和壓力與壓縮機排出壓力大致相同。如圖3中的示例實施方式所示出的，工作流體的飽和壓力可以對應於工作流體的飽和溫度，使得冷凝器飽和壓力可以由冷凝器飽和溫度來確定。

在一些與圖1中示出的實施方式類似的實施方式中，可以用風扇使環境空氣穿過冷凝器熱交換器，這可以至少通過對流熱傳遞將熱從冷凝器熱交換器144的表面以及工作流體除去並且可以將除去的熱傳送到可以是大氣的散熱器。在另一些實施方式中，可以使用水源將熱從冷凝器熱交換器144除去。一旦工作流體達到飽和溫度，工作流體的至少一部分就可以從汽相冷凝到液相且可以排出蒸發潛熱，蒸發潛熱可以通過冷凝器熱交換器144傳遞到散熱器。在一些示例性實施方式中，冷凝器熱交換器144可以在工作流體已經被冷凝到液態之後繼續將熱從工作流體中除去，由此將工作流體低溫冷卻至低於工作流體的飽和溫度的溫度。工作流體的壓力在冷凝器140中可以保持基本恆定。液相工作流體可以從冷凝器出口143離開冷凝器140。

在圖1的示例性實施方式中，設置在冷凝器140下遊的膨脹閥160可以降低液相工作流體的壓力。液相工作流體可以通過膨脹閥入口162進入膨脹閥160，膨脹閥入口162可以與冷凝器出口143流體連通。膨脹閥160可以限制工作流體的流動，從而導致橫跨膨脹閥的壓力降。壓力降可以將液相工作流體的壓力降低到低壓側壓力。低壓側壓力可以與蒸發器170中的飽和壓力大致相同。在一些實施方式中，工作流體的壓力的降低可以導致工作流體的溫度的降低。在另一些實施方式中，壓力降可以使液相工作流體的壓力降低到飽和壓力以下，這可能導致工作流體的部分蒸發。工作流體可以通過膨脹閥出口164離開膨脹閥160。

如圖1中的示例性實施方式所示出的，蒸發器170可以設置在膨脹閥160下遊的流體流動路徑102中。工作流體可以通過蒸發器入口172進入蒸發器170，蒸發器入口172可以與膨脹閥出口164流體連通。工作流體可以在恆定的蒸發器飽和壓力下通過蒸發器熱交換器174。蒸發器飽和壓力可以是蒸汽壓縮系統的低壓側壓力。由於因工作流體流過從蒸發器到壓縮機的流體連接件的流體流動引起的壓力下降，蒸發器飽和壓力可能稍大於壓縮機入口116處的吸入壓力。在汽相工作流體的情況下，壓力降可以是非實質的，使得蒸發器飽和壓力可以與壓縮機110的吸入壓力大致相同。

在蒸發器170中，熱可以通過使空氣從待冷卻的空間穿過蒸發器熱交換器174而被傳遞到工作流體。在一些示例性實施方式中，從空氣傳遞至工作流體的熱的量可以與在待冷卻的空間內的空氣的溫度與蒸發器飽和溫度之間的溫度差成正比。在一些實施方式中，工作流體可以以低於飽和溫度的溫度進入蒸發器熱交換器174，使得由蒸發器熱交換器中的工作流體吸收的熱首先可以將工作流體的溫度升高到與蒸發器170中的低壓側壓力相對應的蒸發器飽和度溫度。在另一些實施方式中，進入蒸發器170的工作流體的狀態(例如，溫度和壓力)可以與蒸發器飽和溫度及蒸發器飽和壓力大致相同，使得來自工作流體的熱損失(即，從待冷卻的空間中的空氣吸收的熱)致使工作流體從液相蒸發至汽相。在蒸發器熱交換器174中，工作流體可以蒸發，從而從液相變成氣態。在一些示例性實施方式中，由工作流體從待冷卻的空間內的空氣吸收的熱可以與工作流體的蒸發潛熱大致相等。從待冷卻的空間內的空氣吸收的熱可以致使空間內的溫度降低，從而實際上使空間冷卻。

可能基本上處於汽相的工作流體可通過蒸發器出口173離開蒸發器170，蒸發器出口173可以與壓縮機入口116流體連通。在一些實施方式中，離開蒸發器170的工作流體可以處於與蒸發器飽和溫度和蒸發器飽和壓力大致相等的溫度及壓力。在另一些實施方式中，工作流體可能使蒸發器170處於過熱狀態，其中，工作流體壓力可以與蒸發器飽和壓力大致相等，並且工作流體溫度可能大於蒸發器飽和溫度。

為了蒸汽壓縮系統100的正常操作，工作流體進入膨脹閥160時可以處於液相。工作流體在冷凝器140中的不完全冷凝可能導致處於汽相的工作流體進入膨脹閥160，這可能降低橫跨膨脹閥160的壓力降。在該示例中，離開膨脹閥160的工作流體的壓力可能較高。由於蒸發器170可以在基本恆定的壓力下進行操作，離開膨脹閥160的較高的工作流體壓力可能導致較高的蒸發器飽和壓力及較高的蒸發器飽和溫度。該較高的蒸發器飽和溫度可能降低空間中的空氣與工作流體之間的溫度差，這可能減少傳遞到工作流體的熱。熱傳遞的減少可能降低蒸汽壓縮系統100的效率。因此，汽相工作流體通過膨脹閥160可能降低蒸汽壓縮系統100的冷卻效率。

汽相工作流體在膨脹閥入口162處的存在可能歸因於冷凝器140中工作流體的不完全冷凝。冷凝器140中的不完全冷凝可能由冷凝器飽和壓力可能太低而引起。在冷凝器140中，工作流體的蒸發潛熱可以通過將熱從工作流體傳遞到比如大氣或水套的散熱器來除去。如同蒸發器170，在示例性實施方式中，冷凝器140中的熱傳遞與在工作流體冷凝器飽和溫度與散熱器的溫度之間的溫度差成正比。為了將熱傳遞到散熱器，冷凝器飽和溫度可以高於散熱器的溫度，使得熱能可以流動至較低熵(較低的溫度)的區域。較低的冷凝器飽和壓力可以對應於較低的冷凝器飽和溫度，這會降低冷凝器溫度差並減少冷凝器140中的熱傳遞。因此，可能導致冷凝器140中的工作流體的不完全冷凝以及汽相工作流體進入膨脹閥。

適當的蒸發器飽和壓力及冷凝器飽和壓力對於正常的壓縮機110操作也很重要。可能太高的蒸發器飽和壓力可能導致蒸發器170中的工作流體的不完全蒸發，這可能使液相工作流體通過壓縮機入口116進入壓縮機110。液相工作流體至壓縮機110的引入可能會降低壓縮機110的效率，壓縮機110可能會消耗能量來完成工作流體的相變。因為壓縮機110可能消耗能量來完成相變，則可能對工作流體施加較少的能量以增加壓力。這可能導致離開壓縮機的較低的壓頭，較低的壓頭可能與較低的冷凝器飽和壓力、較低的冷凝器飽和溫度以及冷凝器140中工作流體的最終不完全冷凝相對應。這可能導致汽相工作流體通過膨脹閥160，這可能導致先前討論的蒸發器低效率。

為了適當地操作，蒸汽壓縮系統100可以維持冷凝器飽和壓力與蒸發器飽和壓力之間的壓力差，該壓力差可以大於最小壓力差。圖3描繪了用於特定工作流體的壓縮機操作包絡線(operatingenvelope)的示例性實施方式的曲線圖。如圖3中的示例實施方式所示，可接受的操作狀態可以表示為針對使用特定工作流體的特定蒸汽壓縮系統100的操作包絡線190。在示例性實施方式中，工作流體可以是製冷劑並且可以被選擇用於特定的熱力學性質。圖3示出了用於特定蒸汽壓縮系統中的特定工作流體的操作包絡線190的示例實施方式。操作包絡線190可以在冷凝器飽和壓力194相對蒸發器飽和壓力192的曲線圖上示出，其中，冷凝器飽和壓力194可以代表冷凝器中的飽和狀態，並且蒸發器飽和壓力192可以代表蒸發器中的飽和狀態。冷凝器中的飽和狀態可以是高壓側狀態，並且蒸發器中的飽和狀態可以是低壓側狀態。基本上在操作包絡線190內的狀態可以產生蒸汽壓縮系統的正常操作，並且基本上在操作包絡線190外的狀態可能導致不能操作(或功能差的)的蒸汽壓縮系統。

底部分布線(bottomprofile)196可以表示操作包絡線190的最有效部分。底部分布線196可以限定操作包絡線190的最低冷凝器飽和壓力194。沿著操作包絡線190的底部分布線196，壓縮機馬達可能需要較少的轉數來達到較低的冷凝器飽和壓力194，這可以產生能量消耗的減少和能量效率的增加。底部分布線196可以通過等式或如圖3所示的圖形形式表示在查找表中。底部分布線196也可以以高壓側狀態對低壓側狀態的形式來表示。

操作包絡線190可能受工作流體的選擇的影響以及受到蒸發器170、冷凝器140和膨脹閥150的特性的影響。如圖4中的示例性操作包絡線所示出的，改變工作流體可能改變蒸汽壓縮系統100的操作包絡線190。操作包絡線190的示例可以在冷凝器飽和壓力194相對蒸發器飽和壓力192的曲線圖上示出，其中，冷凝器飽和壓力194可以代表冷凝器140中的飽和狀態並且蒸發器飽和壓力192可以代表蒸發器170中的飽和狀態。這可能是因不同工作流體的熱力學性質的差異而引起的。操作包絡線190還可能受到蒸發器170和冷凝器140的特性的影響。在一些示例性實施方式中，冷凝器140和蒸發器170兩者中的傳熱速率可以與熱交換器144、174的表面積成正比。

在示例性實施方式中，可以控制蒸汽壓縮系統100的高壓側狀態，使得蒸汽壓縮系統100可以在操作包絡線190的底部分布線196附近進行操作，這可以使壓縮機110的能量效率最大化。如圖5中的示例性實施方式所示出的，蒸汽壓縮系統202的高壓側狀態可以通過使用壓頭控制系統200來控制。如先前所述，蒸汽壓縮系統202可以包括全部通過流體流動路徑203流體連接的壓縮機210、冷凝器220、膨脹閥206和蒸發器250。在示例性實施方式中，壓頭控制系統200可以包括全部通過網絡242連接的與蒸汽壓縮系統200的高壓側204相關聯的高壓側狀態傳感器230、與蒸汽壓縮系統200的低壓側205相關聯的低壓側狀態傳感器232、信息存儲設備244、控制設備248、能夠運行程序300的指令的可編程控制器240。

如圖5中的示例性實施方式所示出的，高壓側狀態傳感器230可以與蒸汽壓縮系統202的高壓側204相關聯。蒸汽壓縮系統202的高壓側204可以從壓縮機210的壓縮機構213的出口延伸至膨脹閥入口207並且可以包括冷凝器220和壓縮機排出配件212。高壓側狀態傳感器230可以測量冷凝器220中的高壓側狀態、冷凝器熱交換器226中的高壓側狀態、壓縮機構213與壓縮機排出配件212之間的高壓側狀態、壓縮機排出配件212與冷凝器入口224之間的高壓側狀態、和/或冷凝器出口225與膨脹閥入口207之間的高壓側狀態。在一些與圖5中的示例性實施方式類似的實施方式中，高壓側狀態傳感器230可以定位成大致在中途通過冷凝器熱交換器226。在另一些實施方式中，高壓側狀態傳感器230可以大致關聯在壓縮機排出配件212附近。在另一些實施方式中，高壓側狀態傳感器230可以大致關聯在膨脹閥入口207附近。在示例性實施方式中，高壓側狀態傳感器230可以通過網絡242連接至控制器240。高壓側狀態傳感器230的示例性實施方式可以產生與高壓側操作狀態相對應的電子信號並且可以經由網絡242將電子信號傳送到控制器240。儘管圖5描繪了單個高壓側狀態傳感器230，另一些示例性實施方式可以包括兩個或更多個傳感器。

高壓側狀態傳感器230的示例性實施方式可以是壓力傳感器或溫度傳感器，然而可以使用其他類型的傳感器。為溫度傳感器的高壓側狀態傳感器230可以產生與感測位置處的工作流體的溫度相對應的電子信號，並且高壓側狀態傳感器230可以是熱敏電阻、熱電偶、電阻溫度計(rtd)或其他溫度傳感器或溫度變換器。在一個示例中，高壓側狀態傳感器230可以是沿著冷凝器熱交換器226的長度的路徑的約三分之二位置處定位的熱敏電阻，以測量冷凝器飽和溫度。在另一示例中，高壓側狀態傳感器230可以是沿著冷凝器熱交換器226的長度的約中間位置處定位的熱電偶。為壓力傳感器/變換器的高壓側狀態傳感器230的示例可以產生與傳感器位置處的工作流體的壓力相對應的電信號，並且高壓側狀態傳感器230的示例可以是使用油作為中間腔的mem(微機電)式、壓阻式、電容式、陶瓷電容式、厚膜應變計、薄膜應變計、電磁式、壓電式、光學式、電位計式或其他類型的壓力傳感器/變換器。在一個示例中，高壓側狀態傳感器230可以是陶瓷電容式壓力變換器，該陶瓷電容式壓力變換器位於冷凝器入口224與冷凝器出口225之間的距離的約三分之二的位置處、並且測量冷凝器飽和壓力。在另一示例中，高壓側狀態傳感器230可以是壓力變換器，該壓力變換器是粘合到陶瓷膜並位於壓縮機排出配件212附近的厚膜應變計。

如圖5中的示例性實施方式所示出的，低壓側狀態傳感器232可以與蒸汽壓縮系統202的低壓側205相關聯。蒸汽壓縮系統202的低壓側205的示例性實施方式可以從膨脹閥出口208延伸至壓縮機入口211並且可以包括蒸發器250。低壓側205也可以從壓縮機入口212延伸到壓縮機構213的入口。低壓側狀態傳感器232可以測量蒸發器250中的低壓側狀態、蒸發器熱交換器251中的低壓側狀態、膨脹閥出口208與蒸發器入口252之間的低壓側狀態、蒸發器出口253與壓縮機入口211之間的低壓側狀態、和/或壓縮機入口211與壓縮機構213之間的低壓側狀態。在一些與圖5中的示例性實施方式類似的實施方式中，低壓側狀態傳感器232可以定位成在中途通過蒸發器熱交換器251。在另一些實施方式中，低壓側狀態傳感器232可以位於壓縮機入口配件211附近。在另一些實施方式中，低壓側狀態傳感器232可以定位在膨脹閥出口208附近。低壓側狀態傳感器232可以通過網絡242與控制器240通信。在示例性實施方式中，低壓側狀態傳感器232可以產生與低壓側操作狀態相對應的電子信號並且可以經由網絡242將電子信號傳送至控制器240。

低壓側狀態傳感器232的示例性實施方式可以是壓力傳感器或溫度傳感器，然而可以使用其他類型的傳感器。為溫度傳感器的低壓側狀態傳感器232可以產生與感測位置處的工作流體的溫度相對應的電子信號，並且低壓側狀態傳感器232可以是熱敏電阻、熱電偶、電阻溫度計(rtd)或其他溫度傳感器或溫度變換器。在一示例中，低壓側狀態傳感器232可以是位於蒸發器入口253與蒸發器出口252之間的距離的約三分之二的位置處的熱敏電阻、並且可以測量蒸發器飽和溫度。在另一示例中，低壓側狀態傳感器232可以是沿著蒸發器熱交換器251的長度的約中間位置處定位的熱電偶。在低壓側狀態傳感器232是壓力傳感器的示例性實施方式中，低壓側狀態傳感器232可以產生與傳感器位置處的工作流體的壓力相對應的電信號，並且低壓側狀態傳感器232可以是使用油作為中間腔的mem(微機電)式、壓阻式、電容式、陶瓷電容式、厚膜應變計、薄膜應變計、電磁式、壓電式、光學式、電位計式或其他類型的壓力傳感設備。在一示例中，低壓側狀態傳感器232可以是陶瓷電容式壓力變換器，該陶瓷電容式壓力變換器沿著蒸發器熱交換器251的長度的大致三分之二的位置處定位、並且可以感測冷凝器飽和壓力。在另一示例中，低壓側狀態傳感器230可以是壓力變換器，該壓力變換器是粘合到陶瓷膜並定位在壓縮機入口211附近的薄膜應變計、並且可以測量壓縮機210的吸入壓力。

如圖5中的示例性實施方式所示出的，控制器240可以與網絡242通信。控制器240可以是能夠執行壓頭控制程序300(圖13)，並且控制器240可以是可編程電子控制器、個人計算機、手提計算機、臺式計算機，上網本計算機、智慧型電話或能夠執行壓頭控制程序300且能夠經由網絡242與其他系統部件通信的任何可編程電子設備。控制器240可以包括壓頭控制程序300，壓頭控制程序300可以在本地執行並且可以具有下述能力：從網絡242接收高壓側操作狀態和低壓側操作狀態，將操作狀態數據與最佳操作狀態進行比較，確定控制輸出信號，以及將控制輸出信號經由網絡242傳送至控制設備248。壓頭控制程序300將在下文進一步詳細描述。在一些類似於圖5中的示例性實施方式的實施方式中，控制器240可以是可編程電子控制器並且可以包括壓頭控制程序300。

如圖5中所示出的，壓頭控制系統200可以包括存儲設備244。在類似於圖5中的示例性實施方式的一些實施方式中，存儲設備244可以與網絡242通信。在類似於圖12中的示例性實施方式的另一些實施方式中，存儲設備244可以與控制器240集成。存儲設備244可以是持久存儲器並且可以是計算機可讀存儲介質。存儲裝置244還可以包括磁性硬碟驅動器、固態硬碟驅動器、半導體存儲設備、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程只讀存儲器(eprom)、快閃記憶體或能夠存儲程序指令或數字信息的任何其他計算機可讀存儲介質。存儲裝置244使用的介質也可以是可移動的。示例包括但不局限於可以插入到驅動器中以便轉移到也可以是存儲設備的一部分的另一計算機可讀存儲介質上智慧卡、可移動硬碟驅動器、光碟和磁碟、拇指驅動器和智慧卡，可移動硬碟驅動器、光碟和磁碟、拇指驅動器。

存儲設備244可以存儲與蒸汽壓縮系統200的操作包絡線和/或壓頭控制程序或與其相關的任何程序指令相關的數字信息。數字信息可以包括將低壓側操作狀態與理論高壓側操作狀態相關聯的一個或更多個查找表，或者可以包括用於根據低壓側操作狀態計算理論高壓側操作狀態的一個或更多個公式或算法。查找表中的數字信息可以與壓縮機的操作包絡線的底部分布線大致相同。

如圖5中的示例性實施方式所描繪的，高壓側狀態傳感器230、低壓側狀態傳感器232、控制器240、存儲設備244和控制設備248可以連接至網絡242。網絡242可以是區域網(lan)、廣域網(wan)比如網際網路或其組合，並且網絡242可以包括有線連接、無線連接或光纖連接。通常，網絡242可以是將支持壓頭控制系統200的部件之間通信的連接和協議的任何組合。

圖6至圖11示出了表示存儲在存儲設備中的查找表中的數字信息的若干個實施方式的操作包絡線270和底部分布線272。在類似於圖6中的示例性實施方式的一些實施方式中，存儲設備可以包括單個查找表，該單個查找表可以包含關於針對特定工作流體的操作包絡線270的底部分布線272的數字信息。在類似於圖7中的示例性實施方式的另一些實施方式中，存儲設備可以包括單個查找表，該單個查找表可以包含關於可以適於一些工作流體的通用底部分布線274的數字信息。在類似於圖8中的示例性實施方式的另一些實施方式中，存儲設備可以包括一個或更多個查找表，所述一個或更多個查找表可以包含關於一個或更多個通用底部分布線274的數字信息，使得每個通用底部分布線274可以適於一種或更多種特定工作流體。在類似於圖9中的示例性實施方式的另一些實施方式中，存儲設備可以包括多個查找表，其中，每個查找表包括關於針對特定工作流體的操作包絡線270的底部分布線272的數字信息。在這些實施方式中，針對特定工作流體的底部分布線272可以在安裝時被選擇、並且可以在工作流體類型改變的情況下改變。在類似於圖10中的示例性實施方式的另一些實施方式中，存儲設備可以包括一個或更多個查找表以及一個或更多個最小冷凝條件276，其中，所述一個或更多個查找表可以包含用於特定工作流體的底部分布線272的數字信息並且最小冷凝條件276可以是恆定值。在類似於圖11中的示例性實施方式的另一些實施方式中，存儲設備可以包括一個或更多個查找表，其中，所述一個或更多個查找表中的一些查找表包含關於特定工作流體的底部分布線272的數字信息並且另一些查找表包含表示最小微分函數278的數字信息，最小微分函數278可以將一種或更多種工作流體的底部分布線272建模為單個函數。在一些實施方式中，最小微分函數278可以與高壓側操作狀態對低壓側操作狀態的線性函數大致相同。上述查找表中的任一者可以作為能夠由壓頭控制程序300和/或壓頭控制程序400使用的一個或更多個公式、函數、算法和/或任何其他形式的電子信息存儲在存儲設備中。

如圖5中所示出的，壓頭控制系統200可以包括可以用於影響高壓側操作狀態的一個或更多個控制設備248。控制設備248可以連接至網絡242且可以配置成經由網絡242接收來自控制器240的控制輸出並基於所述控制輸出來調節控制設備操作狀態。在一些實施方式中，控制設備248可以經由網絡242將控制設備操作狀態傳送回控制器240。控制設備248可以是冷凝器風扇、設置在高壓側的電子閥或機械閥、壓縮機控制電子裝置、冷凝器旁路系統、其他控制設備和/或上述設備的任意組合。在類似於圖5中的示例性實施方式的一些實施方式中，控制設備248可以是一個或更多個冷凝器風扇222，所述一個或更多個冷凝器風扇222配置成經由網絡242接收來自控制器240的控制輸出並且基於該控制輸出調節控制設備操作狀態，其中，所述控制設備操作狀態為風扇速度。在這些實施方式中，太低的高壓側操作狀態可能導致冷凝器風扇222的速度降低以減少冷凝器220的熱傳遞。同樣地，對於太高的高壓側操作狀態而言，冷凝器風扇222的速度可以增大以增大從工作流體傳遞出的熱。

在類似於圖12中的示例性實施方式的另一些實施方式中，控制設備248可以是控制閥260，控制閥260設置在蒸汽壓縮系統202的高壓側204中。控制閥260可以連接至網絡242並且可以經由網絡242接收來自控制器240的控制輸出。控制閥260可以是能夠沿著最小打開位置與最大打開位置之間的連續的位置進行可變的定位。控制設備操作狀態可以是閥位置。在這些實施方式的一些實施方式中，控制閥260設置在壓縮機排出配件212與冷凝器入口224之間並且可以限制汽相工作流體到冷凝器220中的流動，由此產生橫跨閥的減小壓頭及相應的高壓側操作狀態的壓力降。在這些實施方式中的一些實施方式中，控制閥260可以定位在冷凝器出口225與膨脹閥入口207之間並且可以限制離開冷凝器220的液相工作流體的流動。該限制可以使得液相工作流體返回到冷凝器熱交換器226中，這可以增加冷凝器220中的壓力。在另一些實施方式中，控制閥260可以與反饋迴路相關聯，所述反饋迴路將液相工作流體從冷凝器出口225與膨脹閥入口207之間的流動路徑除去並將液相工作流體輸送至冷凝器入口224。這些實施方式還可以使液相工作流體返回到冷凝器220中並增加冷凝器220中的壓力。

在類似於圖12中的第二示例性實施方式的另一些實施方式中，控制設備248可以是壓縮機控制電子裝置216，壓縮機控制電子裝置216可以控制壓縮機210的操作。壓縮機控制電子裝置216可以連接至網絡242並且可以經由網絡242接收來自控制器240的控制輸出。在一些實施方式中，壓縮機控制電子裝置216可以配置成在高設定點處啟動壓縮機210並在低設定點處停止壓縮機210，使得壓縮機210響應於需求而循環打開和關閉。通過網絡242接收的控制輸出可以改變高設定點，從而使蒸汽壓縮系統202的高壓側操作狀態發生改變。壓縮機電子裝置216還可以配置成定時操作，其中，壓縮機210運行一特定的運行時間然後關閉一特定的關閉時間。通過網絡242接收的控制輸出可以改變壓縮機210的運行時間及關閉時間，由此產生高壓側操作狀態中相應的改變。在另一些實施方式中，壓縮機210可以是變速壓縮機並且可以具有能夠使壓縮機210的速度沿著從最小速度到最大速度的連續體變化的壓縮機控制電子裝置216。在這些實施方式中，通過網絡接收到的控制輸出可以改變壓縮機210的速度，由此改變蒸汽壓縮系統202的高壓側操作狀態。在另一些示例性實施方式中，可以使用其他設備和方案來影響蒸汽壓縮系統202的高壓側操作狀態。控制設備的上述實施方式僅提供本公開的說明性實施方式並且不意在暗示對可以用來影響蒸汽壓縮系統202的高壓側操作狀態的控制設備248的類型或性質的任何限制。

如圖12中的示例性實施方式所描繪的，高壓側狀態傳感器230、低壓側狀態傳感器232、控制器240、存儲設備244和控制設備可以連接到網絡242。網絡242可以是區域網(lan)、廣域網(wan)比如網際網路、或其組合，並且網絡242可以包括有線連接、無線連接或光纖連接。通常，網絡242可以是將支持壓頭控制系統200的部件之間通信的連接和協議的任意組合。

圖13是描述了根據本公開的實施方式的用於對蒸汽壓縮系統的高壓側操作狀態進行控制的壓頭控制程序300的操作步驟的流程圖。在步驟310中，壓頭控制程序300接收與蒸汽壓縮系統200的操作狀態有關的數據。在一些示例性實施方式中，壓頭控制程序從低壓側狀態傳感器接收低壓側操作狀態並從高壓側狀態傳感器接收高壓側操作狀態。在一些實施方式中，壓頭控制程序300還可以經由網絡接收來自控制設備的控制設備操作狀態。在步驟320中，壓頭控制程序300確定與低壓側操作狀態對應的理論高壓側操作狀態。在一些實施方式中，壓頭控制程序300可以通過訪問和利用存儲在存儲設備244中的查找表來確定理論高壓側操作狀態，該查找表與對應於低壓側操作狀態的理論高壓側操作狀態關聯。在另一些實施方式中，壓頭控制程序300通過使用相關公式根據低壓側操作狀態計算理論高壓側操作狀態來確定理論高壓側操作狀態。在一些實施方式中，壓頭控制程序300可以確定所計算的理論高壓側操作狀態低於閾值。因此，壓頭操作控制程序300可以確定理論高壓側操作狀態可能不低於該預定閾值。

在步驟330中，壓頭控制程序300通過將理論高壓側操作狀態與高壓側操作狀態進行比較來確定高壓側差。可以由壓頭控制程序300進行比較的操作狀態的一些示例包括但不局限於：風扇速度、風扇是否正在運行、閥設定調節等。在一些實施方式中，壓頭控制程序300可以執行操作以盡力使高壓側操作狀態更接近於理論高壓側狀態。在步驟340中，壓頭控制程序300使用控制算法確定控制輸出。通過使用控制算法，壓頭控制程序根據高壓側差計算控制輸出。在可以由壓頭控制程序300進行比較的操作狀態的一些示例中，包括但不限於：風扇速度、風扇是否正在運行、閥設定調節等。在一些實施方式中，壓頭控制程序300可以執行操作以盡力使高壓側操作狀態更接近於理論高壓側狀態。在一示例中，如果高壓側操作狀態高於理論高壓側操作狀態，則壓頭控制程序300可以執行使操作狀態朝著理論高壓側操作狀態降低的操作。在一示例中，如果高壓側操作狀態低於理論高壓側操作狀態，則壓頭控制程序300可以執行使操作狀態朝著理論高壓側操作狀態升高的操作。在步驟350中，壓頭控制程序300經由網絡將控制輸出傳送到一個或更多個控制設備。在示例性實施方式中，一旦壓頭控制程序300傳送控制輸出，則壓頭控制程序返回到步驟310並且在蒸汽壓縮系統的操作期間重複上述步驟。

本公開還可以表示為用於對蒸汽壓縮系統的壓頭進行控制的方法。圖14描繪了壓頭控制程序400的示例性實施方式用以對蒸汽壓縮系統的壓頭進行控制。在步驟410中，壓頭控制程序接收低壓側操作狀態。在示例性實施方式中，低壓側操作狀態在蒸汽壓縮系統的低壓側中通過低壓側狀態傳感器232進行測量。在示例性實施方式中，步驟410可以通過先前所述的設備中的任一者並且在以上提到的蒸汽壓縮系統的低壓側中的位置中的任一位置處實現。在一示例中，與蒸汽壓縮系統的低壓側相關聯的低壓側狀態傳感器232測量低壓側操作狀態並通過網絡242將低壓側操作狀態傳送至控制器240。在步驟420中，壓頭控制程序接收高壓側操作狀態。在示例性實施方式中，高壓側操作狀態在蒸汽壓縮系統的高壓側中通過高壓側狀態傳感器230進行測量。在示例性實施方式中，步驟420可以通過先前所述的設備中的任一者以及在以上提到的蒸汽壓縮系統的高壓側中的位置中的任一位置處實現。在一示例中，與蒸汽壓縮系統的高壓側相關聯的高壓側狀態傳感器230測量高壓側操作狀態並通過網絡242將高壓側操作狀態傳送至控制器240。

在步驟430中，壓頭控制程序400確定理論高壓側操作狀態。在示例性實施方式中，理論高壓側操作狀態可以通過在包含將理論高壓側操作狀態與測量步驟410中測量的低壓側操作狀態相關聯的信息的查找表中查找來確定。在一些實施方式中，查找表可以包含與用於特定工作流體的壓縮機操作包絡線的底部分布線大致相同的信息。在另一些實施方式中，查找表可以包含與可以適於多種特定工作流體的通用底部分布線大致相同的信息。在另一些實施方式中，查找表可以包含恆定的最小冷凝條件。在另一些實施方式中，查找表可以包含最小操作狀態差，該最小操作狀態差可以是針對一種或更多種特定工作流體的操作包絡線的底部分布線的線性相關關係。高壓側操作狀態還可以使用一個或更多個公式、函數或算法來進行計算。在一些實施方式中，壓頭控制程序400可以確定計算出的理論高壓側操作狀態低於閾值。因此，壓頭操作控制程序400可以確定理論高壓側操作狀態可能不低於該預定閾值。

在步驟440中，壓頭控制程序400對理論高壓側操作狀態與在步驟420中測量的高壓側操作狀態之間的差進行比較。理論高壓側操作狀態與在步驟420中測量的高壓側操作狀態的比較結果可以是理論高壓側操作狀態與高壓側操作狀態之間的差。在步驟450中，壓頭控制程序400通過比較理論高壓側操作狀態與步驟440所得到的高壓側操作狀態之間的差來確定可以對蒸汽壓縮系統進行調節以使高壓側操作狀態更接近於理論高壓側操作位置。在一些實施方式中，由步驟440所得到的調節可以是控制輸出的形式，該控制輸出可以被傳送到配置成影響蒸汽壓縮系統的高壓側狀態的控制設備。在一示例中，壓頭控制程序400可以通過網絡242對控制設備248發送通信，該通信包括配置成影響蒸汽壓縮系統的高壓側狀態的控制輸出的形式，例如但不局限於影響與高壓側有關的性能因素。

在步驟460中，由步驟450所得到的調節可以在蒸汽壓縮系統中實施以使高壓側操作狀態更接近於理論高壓側操作狀態。步驟460中的調節可以通過設置在蒸汽壓縮系統的高壓側中的一個或更多個控制設備來實現，使得控制設備可以影響高壓側操作狀態。控制設備可以是先前所述設備中的任一者或任何其他合適的控制設備。

在示例性實施方式中，壓頭控制程序400的步驟可以以預定間隔重複，以對蒸汽壓縮系統進行持續控制。在另一些示例性實施方式中，壓頭控制程序400的步驟可以在蒸汽壓縮系統的操作期間不斷進行。

圖15描繪了根據本公開的說明性實施方式的用於壓頭控制系統的控制器500的部件的框圖。應當理解的是，圖15僅提供了一個實施例的說明並且不意在對可以實現不同實施方式的環境進行任何限制。可以對所描繪的環境進行許多修改。

控制器500包括通信結構(communicationfabric)502，通信結構502提供控制器處理器(多個控制器處理器)504、存儲器506、持久存儲器508、通信單元510以及輸入/輸出(i/o)接口(多個接口)512之間的通信。通信結構502可以通過設計成用於在處理器(微處理器、通信和網絡處理器等)、系統存儲器、外圍設備以及系統內的任何其他硬體部件之間傳遞數據和/或控制信息的任何架構來實現。例如，通信結構502可以通過一個或更多個總線來實現。

存儲器506和持久存儲器508是計算機可讀存儲介質。在該實施方式中，存儲器506包括隨機存取存儲器(ram)514和高速緩衝存儲器516。通常，存儲器506可以包括任何合適的易失性或非易失性計算機可讀存儲介質。

壓頭控制程序300和/或壓頭控制程序400經由存儲器506的一個或更多個模塊存儲在持久存儲器508中，以由相應的計算機處理器504中的一者或更多者來執行。在該實施方式中，持久存儲器508包括磁性硬碟驅動器。替代性地或除了磁性硬碟驅動器之外，持久存儲器508可以包括固態硬碟驅動器、半導體存儲設備、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程只讀存儲器(eprom)、快閃記憶體或能夠存儲程序指令或數字信息的任何其他的計算機可讀存儲介質。

由持久存儲器508使用的介質也可以是可移動的。例如，可移動硬碟驅動器可以用於持久存儲器508。其他示例包括可以插入到驅動器中以便轉移到也是持久存儲器508的一部分的另一計算機可讀存儲介質上的智慧卡、光碟和磁碟以及拇指驅動器。

在這些示例中，通信單元510提供與包括高壓側狀態傳感器、低壓側狀態傳感器和控制設備的其他數據處理系統或設備的通信。在這些示例中，通信單元510包括一個或更多個網絡接口卡。通信單元510可以通過使用物理通信鏈路和無線通信鏈路中的一者或兩者提供通信。壓頭控制程序300可以通過通信單元510下載到持久存儲器508。

i/o接口(多個i/o接口)512允許通過可以連接至控制器502的其他設備進行數據的輸入及輸出。例如，i/o接口512可以提供至比如鍵盤、小型鍵盤、觸控螢幕的外部設備518和/或一些其他的合適的輸入設備的連接。外部設備518還可以包括可攜式計算機可讀存儲介質，如例如拇指驅動器、可攜式光碟或磁碟、以及存儲卡。用於實踐本公開的實施方式的軟體和數據例如壓頭控制程序300可以存儲在這種可攜式計算機可讀存儲介質上並且可以經由i/o接口(多個i/o接口)512加載到持久存儲器508上。i/o接口(多個i/o接口)512還連接至顯示器520。

顯示器520提供了向用戶顯示數據的機器並且可以是例如計算機顯示器。

本文描述的程序基於在本公開的具體實施方式中實現的應用來識別。然而，應當理解的是，本文中的任何特定程序命名僅是為了方便而使用，因而，本公開不應當局限於僅在由這些命名來識別和/或暗示的任何特定應用中使用。

附圖中的流程圖和框圖示出了根據本公開的各個實施方式的系統、方法和電腦程式產品的可能的實施方式的架構、功能和操作。在這方面，流程圖或框圖中的每個框可以表示代碼的部分、模塊或區段，所述代碼的部分、模塊或區段包括用於實現指定的邏輯功能(多個功能)的一個或更多個可執行指令。還應當注意的是，在一些替代性實施方案中，框中指出的功能可能不按附圖中指出的順序出現。例如，依次示出的兩個框實際上可以基本上同時執行，或者所述框有時可以以相反的順序執行，這取決於所涉及的功能。還將注意到，框圖和/或流程圖說明的每個框和框圖和/或流程圖說明中的框的組合可以由執行指定功能或動作的特殊用途的基於硬體的系統、或特殊用途的硬體和計算機指令的組合實現。

在本申請中，術語「控制器」可以用術語「電路」替代。術語模塊可以指下述部件、作為下述部件的一部分或包括下述部件：特定應用集成電路(asic)；數字、模擬或混合模擬/數字分立電路；數字、模擬或混合模擬/數字集成電路；組合邏輯電路；現場可編程門陣列(fpga)；執行代碼的處理器電路(共享的、專用的或群組的)；存儲由處理器執行的代碼的存儲電路(共享的、專用的或群組的)；提供所述功能的其他合適的硬體部件；或例如在片上系統中的上述的一些或全部的組合。

如上文所使用的術語代碼可以包括軟體、固件和/或微代碼並且可以指代程序、例程、功能、類、數據結構和/或對象。術語共享的處理器電路包括執行來自多個模塊的一些代碼或所有代碼的單個處理器電路。術語群組的處理器電路包括與附加的處理器電路結合來執行來自一個或更多個模塊的一些代碼或全部代碼的處理器電路。術語共享的存儲器電路包括存儲來自多個模塊的一些代碼或所有代碼的單個存儲器電路。術語群組的存儲器電路包括與附加的存儲器結合存儲來自一個或更多個模塊的一些代碼或所有代碼的存儲器電路。

術語存儲器電路是術語計算機可讀介質的子集。如本文所使用的術語計算機可讀介質不包括通過介質(比如在載波上)傳播的暫時的電信號或電磁信號；術語計算機可讀介質可以因此被認為是有形的和非暫時的。非暫時的、有形的計算機可讀介質的非限制性示例為非易失性存儲器電路(比如快閃記憶體電路、可擦除可編程只讀存儲器電路或掩模只讀存儲器電路)、易失性存儲器電路(比如靜態隨機存取存儲器電路或動態隨機存取存儲器電路)、磁存儲介質(比如模擬或數字磁帶或硬碟驅動器)和光學存儲介質(比如cd、dvd或藍光光碟)。

本申請中描述的裝置及方法可以由通過將通用計算機配置成執行包含在電腦程式中的一個或更多個特定功能而形成的專用計算機來部分地實現或完全實現。以上的功能框、流程圖元素和描述作為軟體說明能夠通過熟練的技術人員或程式設計師的常規作業轉換成電腦程式。

示例及實施方式的前述描述旨在說明和描述本公開的主題、並且不意在是窮舉的論述或旨在限制本公開。具體實施方式的元件和特徵可以不局限於該實施方式而是可以互換、並且可以在另一些實施方式中使用，即使在那些實施方式中沒有具體說明也是如此。具體實施方式也可以通過包含來自其他實施方式的元件及特徵來改變而非意在局限於具體說明的元件。這種變型旨在被包括在本公開的範圍內並且不被認為是背離本公開的主題。