螺杆压缩机及其控制方法和制冷系统转让专利

申请号 : CN201911086288.8

文献号 : CN110925199B

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发明人 : 刘华武晓昆龙忠铿刘志华李日华毕雨时

申请人 : 珠海格力电器股份有限公司

摘要 :

本申请提供一种螺杆压缩机及其控制方法和制冷系统。该螺杆压缩机包括螺旋形转子(1)、变频电机(2)、第一滑阀(3)和第二滑阀(4),变频电机(2)与螺旋形转子(1)驱动连接,驱动螺旋形转子(1)转动,第一滑阀(3)和第二滑阀(4)沿轴向可滑动地设置在螺旋形转子(1)的外周侧,第一滑阀(3)设置在螺旋形转子(1)的进气端,第二滑阀(4)设置在螺旋形转子(1)的排气端。根据本申请的螺杆压缩机,能够使压缩机在全工况范围内保持高能效,提高压缩机综合部分负荷能效值。

权利要求 :

1.一种螺杆压缩机,其特征在于,包括螺旋形转子(1)、变频电机(2)、第一滑阀(3)和第二滑阀(4),所述变频电机(2)与所述螺旋形转子(1)驱动连接,驱动所述螺旋形转子(1)转动,所述第一滑阀(3)和所述第二滑阀(4)沿轴向可滑动地设置在所述螺旋形转子(1)的外周侧,所述第一滑阀(3)设置在所述螺旋形转子(1)的进气端,所述第二滑阀(4)设置在所述螺旋形转子(1)的排气端;所述螺杆压缩机还包括控制器,所述控制器用于控制所述变频电机(2)的转速、所述第一滑阀(3)和第二滑阀(4)的滑动位置。

2.根据权利要求1所述的螺杆压缩机,其特征在于,所述第一滑阀(3)连接有第一驱动机构,所述第一驱动机构驱动所述第一滑阀(3)沿所述螺旋形转子(1)的轴向滑动,所述第二滑阀(4)连接有第二驱动机构,所述第二驱动机构驱动所述第二滑阀(4)沿所述螺旋形转子(1)的轴向滑动。

3.根据权利要求1所述的螺杆压缩机,其特征在于,所述第一滑阀(3)和所述第二滑阀(4)能够沿所述螺旋形转子(1)的轴向相互远离,以在所述第一滑阀(3)和所述第二滑阀(4)之间形成旁通流道(5)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺杆压缩机,其特征在于,所述螺杆压缩机为双螺杆压缩机。

5.一种制冷系统,包括螺杆压缩机,其特征在于,所述螺杆压缩机为权利要求1至4中任一项所述的螺杆压缩机。

6.一种如权利要求1至4中任一项所述的螺杆压缩机的控制方法,其特征在于,包括:获取螺杆压缩机的当前运行工况;

确定螺杆压缩机的目标运行工况;

根据螺杆压缩机的当前运行工况和螺杆压缩机的目标运行工况确定内容积比和负荷的调节目标;

根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机(2)、第一滑阀(3)和第二滑阀(4)进行调节。

7.根据权利要求6所述的螺杆压缩机的控制方法,其特征在于,所述根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机(2)、第一滑阀(3)和第二滑阀(4)进行调节的步骤包括:当仅需调节螺杆压缩机的内容积比时,控制第一滑阀(3)和第二滑阀(4)接触,并整体调节第一滑阀(3)和第二滑阀(4)沿螺旋形转子(1)轴向的位置,以通过第一滑阀(3)和第二滑阀(4)调节螺旋形转子(1)的排气位置。

8.根据权利要求6所述的螺杆压缩机的控制方法,其特征在于,所述根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机(2)、第一滑阀(3)和第二滑阀(4)进行调节的步骤包括:当仅需要调节螺杆压缩机的负荷时,确定将螺杆压缩机调整至目标负荷时变频电机(2)的目标转速;

判断变频电机(2)的目标转速是否位于设定的转速范围内;

当变频电机(2)的目标转速位于设定的转速范围内,单独调节变频电机(2)的转速至目标转速。

9.根据权利要求8所述的螺杆压缩机的控制方法,其特征在于,所述根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机(2)、第一滑阀(3)和第二滑阀(4)进行调节的步骤还包括:当变频电机(2)的目标转速低于设定的转速范围的下限值时,调节第一滑阀(3)和和第二滑阀(4)沿螺旋形转子(1)的轴向的间隔,使得第一滑阀(3)和第二滑阀(4)之间形成旁通流道(5);

确定当前工况下将螺杆压缩机调整至目标负荷时变频电机(2)的目标转速;

判断变频电机(2)的目标转速是否位于设定的转速范围内;

当变频电机(2)的目标转速位于设定的转速范围内,单独调节变频电机(2)的转速至目标转速;

若变频电机(2)的目标转速仍然低于设定的转速范围的下限值时,则继续调整第一滑阀(3)和第二滑阀(4)之间旁通流道(5)的轴向长度,重复上述步骤,直至变频电机(2)的目标转速位于设定的转速范围内。

10.根据权利要求6所述的螺杆压缩机的控制方法,其特征在于,所述根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机(2)、第一滑阀(3)和第二滑阀(4)进行调节的步骤包括:当内容积比和负荷均需要进行调节时,首先根据目标负荷确定变频电机(2)的目标转速;

判断变频电机(2)的目标转速是否位于设定范围内;

若目标转速位于设定范围内,将变频电机(2)调节至目标转速;

整体调节第一滑阀(3)和第二滑阀(4)的轴向位置,调节内容积比至目标内容积比;

若目标转速小于设定范围下限值,将变频电机(2)调整至设定范围下限值,并调节第二滑阀(4),使得第二滑阀(4)脱离第一滑阀(3),在第一滑阀(3)和第二滑阀(4)之间形成旁通流道(5);

通过调整旁通流道(5)的轴向长度调整负荷至目标负荷;

判断当前的内容积比是否达到目标内容积比;

若当前的内容积比未达到目标内容积比,则保持当前的旁通流道(5)轴向长度,整体调节第一滑阀(3)和第二滑阀(4)的轴向位置,至内容积比达到目标容积比。

说明书 :

螺杆压缩机及其控制方法和制冷系统

技术领域

[0001] 本申请涉及空气调节技术领域,具体涉及一种螺杆压缩机及其控制方法和制冷系统。

背景技术

[0002] 随着制造技术的发展,制冷系统得到普及,其中蒸汽式制冷系统作为主要的制冷方式被广泛应用于各种领域。在蒸汽式制冷系统中,主要包括压缩机、冷凝器、油气分离器、蒸发器、节流元件等零部件,其中压缩机作为核心部件,不仅为制冷系统提供动力源,而且还直接影响系统的能力、性能、噪声和可靠性等方面的品质。
[0003] 螺杆压缩机作为容积式压缩机的一种,其工作原理主要是依靠一对内嵌于汽缸中具有螺旋形状的转子相互啮合,将低温低压的制冷剂吸入,通过螺旋齿槽容积的改变强制使制冷剂体积缩小,从而达成提高制冷剂压力和温度的目的,当制冷剂达到一定压力时,制冷剂再次被强制从汽缸排出,不断的吸、排气过程实现制冷系统中制冷剂的循环流动。
[0004] 由于螺杆压缩机属于强制压缩过程,压缩过程具有内部压缩、不受外界环境工况影响的特点,其内压比与外压比的不匹配现象会造成能量的浪费,所以压缩机的内压比设定直接决定制冷性能的优劣。螺杆压缩机内压比主要通过主要运行工况时排气孔口的开设位置进行设定,在变工况时,若压缩机的内压比与环境外压比不匹配,将会造成压缩机性能系数不同程度降低,经济效益差。
[0005] 压缩机内压比可以通过内容积比表示,压缩机内容积比是指压缩机吸入的体积与排出的体积的比值VI,压缩机的内压比可以用VI的指数K表示,其中K为绝热压缩机过程的绝热指数。
[0006] 螺杆压缩机输气量调节主要有变转速调节和变容量调节两种方式,对于变转速调节是通过改变电机的转速,实现单位时间内输气量的变化;变容量调节主要是通过在两转子之间设置轴向移动的滑阀,滑阀在轴向位置的移动改变转子的有效工作长度,从而实现输气量连续调节的目的。
[0007] 目前,通常采用变频电机和内容积比调节滑阀的形式进行变负荷和变内容积比调节以获得高性能螺杆压缩机,但此种结合方式具有以下不足:
[0008] 压缩机小负荷时,变频电机转速过低,转子齿顶线速度不足以形成有效密封,造成压缩机内部泄漏量大,压缩机整机性能降低;低压比工况时,需要小压缩机内容积比,但压缩机内容积比调节滑阀无法调至小内容积比,压缩机存在过压缩现象,压缩机整机性能降低。
[0009] 因此,现有技术中的螺杆压缩机存在着变转速和变内容积比的调节方式在小负荷、小压比工况时无法高效运行,综合部分负荷能效比(IPLV)值低的问题。

发明内容

[0010] 因此,本申请要解决的技术问题在于提供一种螺杆压缩机及其控制方法和制冷系统,能够使压缩机在全工况范围内保持高能效,提高压缩机综合部分负荷能效值。
[0011] 为了解决上述问题,本申请提供一种螺杆压缩机,包括螺旋形转子、变频电机、第一滑阀和第二滑阀,变频电机与螺旋形转子驱动连接,驱动螺旋形转子转动,第一滑阀和第二滑阀沿轴向可滑动地设置在螺旋形转子的外周侧,第一滑阀设置在螺旋形转子的进气端,第二滑阀设置在螺旋形转子的排气端。
[0012] 优选地,第一滑阀连接有第一驱动机构,第一驱动机构驱动第一滑阀沿螺旋形转子的轴向滑动,第二滑阀连接有第二驱动机构,第二驱动机构驱动第二滑阀沿螺旋形转子的轴向滑动。
[0013] 优选地,螺杆压缩机还包括控制器,控制器用于控制变频电机的转速、第一滑阀和第二滑阀的滑动位置。
[0014] 优选地,第一滑阀和第二滑阀能够沿螺旋形转子的轴向相互远离,以在第一滑阀和第二滑阀之间形成旁通流道。
[0015] 优选地,螺杆压缩机为双螺杆压缩机。
[0016] 根据本申请的另一方面,提供了一种制冷系统,包括螺杆压缩机,该螺杆压缩机为上述的螺杆压缩机。
[0017] 根据本申请的另一方面,提供了一种上述的螺杆压缩机的控制方法,包括:
[0018] 获取螺杆压缩机的当前运行工况;
[0019] 确定螺杆压缩机的目标运行工况;
[0020] 根据螺杆压缩机的当前运行工况和螺杆压缩机的目标运行工况确定内容积比和负荷的调节目标;
[0021] 根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机、第一滑阀和第二滑阀进行调节。
[0022] 优选地,根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机、第一滑阀和第二滑阀进行调节的步骤包括:
[0023] 当仅需调节螺杆压缩机的内容积比时,控制第一滑阀和第二滑阀接触,并整体调节第一滑阀和第二滑阀沿螺旋形转子轴向的位置,以通过第一滑阀和第二滑阀调节螺旋形转子的排气位置。
[0024] 优选地,根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机、第一滑阀和第二滑阀进行调节的步骤包括:
[0025] 当仅需要调节螺杆压缩机的负荷时,确定将螺杆压缩机调整至目标负荷时变频电机的目标转速;
[0026] 判断变频电机的目标转速是否位于设定的转速范围内;
[0027] 当变频电机的目标转速位于设定的转速范围内,单独调节变频电机的转速至目标转速。
[0028] 优选地,根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机、第一滑阀和第二滑阀进行调节的步骤还包括:
[0029] 当变频电机的目标转速低于设定的转速范围的下限值时,调节第一滑阀和和第二滑阀沿螺旋形转子的轴向的间隔,使得第一滑阀和第二滑阀之间形成旁通流道;
[0030] 确定当前工况下将螺杆压缩机调整至目标负荷时变频电机的目标转速;
[0031] 判断变频电机的目标转速是否位于设定的转速范围内;
[0032] 当变频电机的目标转速位于设定的转速范围内,单独调节变频电机的转速至目标转速;
[0033] 若变频电机的目标转速仍然低于设定的转速范围的下限值时,则继续调整第一滑阀和第二滑阀之间旁通流道的轴向长度,
[0034] 重复上述步骤,直至变频电机的目标转速位于设定的转速范围内。
[0035] 优选地,根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机、第一滑阀和第二滑阀进行调节的步骤包括:
[0036] 当内容积比和负荷均需要进行调节时,首先根据目标负荷确定变频电机的目标转速;
[0037] 判断变频电机的目标转速是否位于设定范围内;
[0038] 若目标转速位于设定范围内,将变频电机调节至目标转速;
[0039] 整体调节第一滑阀和第二滑阀的轴向位置,调节内容积比至目标内容积比;
[0040] 若目标转速小于设定范围下限值,将变频电机调整至设定范围下限值,并调节第二滑阀,使得第二滑阀脱离第一滑阀,在第一滑阀和第二滑阀之间形成旁通流道;
[0041] 通过调整旁通流道的轴向长度调整负荷至目标负荷;
[0042] 判断当前的内容积比是否达到目标内容积比;
[0043] 若当前的内容积比未达到目标内容积比,则保持当前的旁通流道轴向长度,整体调节第一滑阀和第二滑阀的轴向位置,至内容积比达到目标容积比。
[0044] 本申请提供的螺杆压缩机,包括螺旋形转子、变频电机、第一滑阀和第二滑阀,变频电机与螺旋形转子驱动连接,驱动螺旋形转子转动,第一滑阀和第二滑阀沿轴向可滑动地设置在螺旋形转子的外周侧,第一滑阀设置在螺旋形转子的进气端,第二滑阀设置在螺旋形转子的排气端。本申请能够通过调节第一滑阀和第二滑阀之间的相对位置形成旁通流道,并通过调整旁通流道的轴向长度实现对螺杆压缩机负荷的调节,对于小负荷、小压比的工况而言,可以在不降低变频电机转速的情况下,仅通过调节第一滑阀和第二滑阀的位置实现对压缩机负荷的调节,并使得压缩机的内容积比匹配外压比,使得压缩机能够在全工况范围内保持高能效,提高压缩机综合部分负荷能效值。

附图说明

[0045] 图1为本申请实施例的制冷系统的结构原理图;
[0046] 图2为本申请实施例的螺杆压缩机的双阀调节内容积比的结构示意图;
[0047] 图3为本申请实施例的螺杆压缩机的双阀调节部分负荷和压比的结构示意图;
[0048] 图4为本申请的螺杆压缩机变转速调节负荷流程图;
[0049] 图5为本申请的螺杆压缩机通过第一滑阀调节压比的流程图;
[0050] 图6为本申请的螺杆压缩机同时调节压比和负荷的流程图;
[0051] 图7为本申请的螺杆压缩机的控制方法流程图。
[0052] 附图标记表示为:
[0053] 1、螺旋形转子;2、变频电机;3、第一滑阀;4、第二滑阀;5、旁通流道。

具体实施方式

[0054] 结合参见图1至图6所示,根据本申请的实施例,螺杆压缩机包括螺旋形转子1、变频电机2、第一滑阀3和第二滑阀4,变频电机2与螺旋形转子1驱动连接,驱动螺旋形转子1转动,第一滑阀3和第二滑阀4沿轴向可滑动地设置在螺旋形转子1的外周侧,第一滑阀3设置在螺旋形转子1的进气端,第二滑阀4设置在螺旋形转子1的排气端。
[0055] 本申请能够通过调节第一滑阀3和第二滑阀4之间的相对位置形成旁通流道,并通过调整旁通流道的轴向长度实现对螺杆压缩机负荷的调节,对于小负荷、小压比的工况而言,可以在不降低变频电机2转速的情况下,仅通过调节第一滑阀3和第二滑阀4的位置实现对压缩机负荷的调节,并使得压缩机的内容积比匹配外压比,使得压缩机能够在全工况范围内保持高能效,提高压缩机综合部分负荷能效值。
[0056] 第一滑阀3连接有第一驱动机构,第一驱动机构驱动第一滑阀3沿螺旋形转子1的轴向滑动,第二滑阀4连接有第二驱动机构,第二驱动机构驱动第二滑阀4沿螺旋形转子1的轴向滑动。
[0057] 在本申请中,第一驱动机构和第二驱动机构例如为伸缩缸,通过控制伸缩缸的伸缩,可以方便地调节第一滑阀3和第二滑阀4的轴向位置,使得第一滑阀3和第二滑阀4的轴向位置满足螺杆压缩机的调节需要。
[0058] 在本申请中,变频电机2主要作用为变转速调节压缩机的输气量,第一滑阀3为压比调节滑阀,通过推动第二滑阀4改变第二滑阀4的经向排气口的位置,依次实现调节内容积比的目的。在第一滑阀3推动第二滑阀4滑动的过程中,第二驱动机构不工作,第二滑阀4能够在第一滑阀3的作用下滑动至目标位置。在此过程中,由于第一滑阀3与第二滑阀4始终接触,因此使得转子的有效利用长度为100%,利用效率最高。第二滑阀4为容量调节滑阀,通过移动第二滑阀4可以改变转子压缩段的有效利用长度,在第一滑阀3和第二滑阀4之间形成旁通流道5,以此来改变压缩机的输气量。在第二滑阀4相对于第一滑阀3和螺旋形转子1轴向滑动的过程中,输气量和内容积比的调节是同时进行的。
[0059] 通过采用本申请的上述结构,可以利用第一滑阀3作为压比调节滑阀,通过来回移动第二滑阀4负荷调节滑阀主要改变转子排气时的位置,延迟或提前使转子排气,可以达到调节内容积比的目的,使压缩机运行合适的状态,节省能源的浪费,同时,通过将滑阀分为第一滑阀3和第二滑阀4两块能够相对滑动的阀结构,能够在不改变变频电机2转速的情况下,通过第二滑阀4与第一滑阀3的脱开行成旁通流道5,改变转子的有效利用压缩长度,使压缩机在小负荷下保持高效率。通过此种方式,能够弥补小负荷下变频电机2转速过慢导致压缩机密封不足的问题,或者是能够解决现有技术中变频电机2的转速无法将负荷调节到较小范围的问题,提高了压缩机的适用性,提高了压缩机的工作性能,使得压缩机能够在全工况范围内保持高能效,提高压缩机综合部分负荷能效值。
[0060] 螺杆压缩机还包括控制器,控制器用于控制变频电机2的转速、第一滑阀3和第二滑阀4的滑动位置,可以实现三者的联动,增加方便进行压缩机的内容积比以及负荷的调节。
[0061] 第一滑阀3和第二滑阀4能够沿螺旋形转子1的轴向相互远离,以在第一滑阀3和第二滑阀4之间形成旁通流道5。
[0062] 优选地,螺杆压缩机为双螺杆压缩机。双螺杆压缩机包括一对具有螺旋形状并相互啮合的阴、阳转子,阴、阳转子与对应壳体形成封闭容腔,该容腔随转子旋转不断变化,实现气体的强制压缩。
[0063] 压缩机在额定负荷运行时,此时仅通过变转速调节的方式调节压缩机输气量,第一滑阀3和第二滑阀4并不脱开,转子有效利用长度为转子长度;外界工况变化时,通过第一滑阀3推动第二滑阀4,使压缩机的排气孔口向排气侧移动,匹配外界外压比,使压缩机保持高效运行,见图2所示。
[0064] 当压缩机需求小负荷运行时,压缩机输气量降至变频电机转速的最低限值,压缩机效率会因转速较低内部无法形成有效密封而导致压缩机内泄漏增多,压缩机效率降低,此时不能通过变转速调节压缩机输气量。为使变频电机保证在一定转速范围内,压缩机通过容量调节滑阀进行输气量调节,第二滑阀4与第一滑阀3脱开,两滑阀之间形成旁通流道5,使压缩机输气量降低,见图3所示。
[0065] 为保证压缩机在外界小压比情况下高效运行,依靠压缩机的轴向排气孔口,即已知排气时压缩机的容积,再根据压缩机转子的容积曲线,去规定第二滑阀4的位置,从而使内压比与外压比匹配,见图3所示。
[0066] 根据本申请的实施例,制冷系统包括螺杆压缩机,该螺杆压缩机为上述的螺杆压缩机。
[0067] 本申请中,制冷系统还包括蒸发器、冷凝器和节流装置,其中蒸发器连接至螺杆压缩机的吸气口,冷凝器连接至螺杆压缩机的排气口,节流装置设置在蒸发器和冷凝器之间。
[0068] 压缩机抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸汽,并提高其温度和压力后,将它排向冷凝器,在冷凝器中,高压制冷剂过热蒸汽在冷凝温度下放热冷凝,而后通过节流元件,降压后的气液混合物流向蒸发器,在那里制冷剂气体在蒸发温度下吸热沸腾,变为蒸汽后进入压缩机,从而实现制冷系统中制冷剂的不断循环流动。
[0069] 结合参见图7所示,根据本申请的实施例,上述的螺杆压缩机的控制方法包括:获取螺杆压缩机的当前运行工况;确定螺杆压缩机的目标运行工况;根据螺杆压缩机的当前运行工况和螺杆压缩机的目标运行工况确定内容积比和负荷的调节目标;根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机2、第一滑阀3和第二滑阀4进行调节。
[0070] 通过上述方式,能够根据螺杆压缩机的运行工况和所要达到的目标工况对变频电机2、第一滑阀3和第二滑阀4进行调节,从而使得三者之间能够实现联动,使压缩机在小负荷、小压比工况运行时,不降低变频电机转速,仅通过容量调节滑阀调节压缩机负荷,并将压缩机内容积比匹配外压比,使压缩机在全工况范围内保持高能效,提高压缩机综合部分负荷能效值。
[0071] 根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机2、第一滑阀3和第二滑阀4进行调节的步骤包括:当仅需调节螺杆压缩机的内容积比时,控制第一滑阀3和第二滑阀4接触,并整体调节第一滑阀3和第二滑阀4沿螺旋形转子1轴向的位置,以通过第一滑阀3和第二滑阀4调节螺旋形转子1的排气位置。当仅需要调节内容积比时,此时可以利用第一滑阀3推动第二滑阀4来调节螺旋形转子1的排气位置,当然,进行反向调节时,可以通过第二滑阀4推动第一滑阀3来调节螺旋形转子1的排气位置,具体根据内容积比的调节目标而定,通过这种方式,可以使得螺杆压缩机在滑阀位置处100%负荷,工作效率最高,能效最高。
[0072] 根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机2、第一滑阀3和第二滑阀4进行调节的步骤包括:当仅需要调节螺杆压缩机的负荷时,确定将螺杆压缩机调整至目标负荷时变频电机2的目标转速;判断变频电机2的目标转速是否位于设定的转速范围内;当变频电机2的目标转速位于设定的转速范围内,单独调节变频电机2的转速至目标转速。当金徐亚调节负荷时,需要判断变频电机2自身的转速是否能够达到要求,如果能够达到要求,则仅调节变频电机2的转速即可,此时转子有效利用长度最大,能够使得转子工作在最高效率,提高压缩机的工作能效。
[0073] 根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机2、第一滑阀3和第二滑阀4进行调节的步骤还包括:当变频电机2的目标转速低于设定的转速范围的下限值时,调节第一滑阀3和和第二滑阀4沿螺旋形转子1的轴向的间隔,使得第一滑阀3和第二滑阀4之间形成旁通流道;确定当前工况下将螺杆压缩机调整至目标负荷时变频电机2的目标转速;判断变频电机2的目标转速是否位于设定的转速范围内;当变频电机2的目标转速位于设定的转速范围内,单独调节变频电机2的转速至目标转速;若变频电机2的目标转速仍然低于设定的转速范围的下限值时,则继续调整第一滑阀3和第二滑阀4之间旁通流道的轴向长度,重复上述步骤,直至变频电机2的目标转速位于设定的转速范围内。
[0074] 当变频电机2自身在保证压缩机内部有效密封的前提下无法满足转速调节要求时,此时就需要通过调节第一滑阀3和第二滑阀4之间的旁通流道5的轴向长度来实现对压缩机负荷的调节,通过改变第一滑阀3和第二滑阀4之间的旁通流道5的轴向长度,能够调节压缩机的负荷,使得压缩机的负荷能够满足小负荷的调节要求,同时变频电机2的转速也能够位于设定范围内,保证了压缩机的稳定可靠运行。
[0075] 根据内容积比和负荷的调节目标对变频电机2、第一滑阀3和第二滑阀4进行调节的步骤包括:当内容积比和负荷均需要进行调节时,首先根据目标负荷确定变频电机2的目标转速;判断变频电机2的目标转速是否位于设定范围内;若目标转速位于设定范围内,将变频电机2调节至目标转速;整体调节第一滑阀3和第二滑阀4的轴向位置,调节内容积比至目标内容积比;若目标转速小于设定范围下限值,将变频电机2调整至设定范围下限值,并调节第二滑阀4,使得第二滑阀4脱离第一滑阀3,在第一滑阀3和第二滑阀4之间形成旁通流道;通过调整旁通流道的轴向长度调整负荷至目标负荷;判断当前的内容积比是否达到目标内容积比;若当前的内容积比未达到目标内容积比,则保持当前的旁通流道轴向长度,整体调节第一滑阀3和第二滑阀4的轴向位置,至内容积比达到目标容积比。
[0076] 在同时需要对内容积比和负荷进行调节的过程中,可以有效利用变频电机2来调节压缩机的负荷,如果通过变频电机2的转速能够满足压缩机的负荷调节需求,则剩下的只需要通过第一滑阀3和第二滑阀4来调节压缩机的内容积比即可。如果变频电机2的转速无法满足压缩机的负荷调节需求,此时就需要调节第一滑阀3和第二滑阀4的位置来实现对压缩机负荷的调节。在利用第一滑阀3和第二滑阀4的位置变化来实现压缩机负荷调节的过程中,内容积比也会相应的发生改变,因此,此时就可以根据压缩机转子的容积曲线来调节第二滑阀4的位置,使得负荷和内容积比均能够有效满足压缩机的目标工况的要求。在调节的过程中,也可以调整旁通流道5的轴向长度来弥补压缩机的负荷调节需求,并使得旁通流道5对于压缩机的负荷调节大于变频电机2的最低转速值对应的负荷需求,此时变频电机2的转速可以调高,使得负荷能够较好地满足压缩机的工作需要,在此过程中,可以实现对压缩机的内容积比的调节,通过内容积比和负荷的联动调节,可以使得两者最终均能够较好地满足压缩机的调节需要。
[0077] 下面举例对本申请的螺杆压缩机的控制过程进行说明:
[0078] 机组在运行部分负荷和环境工况温差较小时,例如25%负荷,蒸发温度/冷凝温度是5/21℃时,压缩机进行负荷和压比调节,具体步骤如下:
[0079] 通过控制器发出降低转速控制信号,变频电机2降低转速(变频电机2的转速在一定范围内可以使压缩机保持高效,转速若继续降低,压缩机内部便不再行成有效密封,效率降低),转速降低到1500转/分左右,(变频电机2为3000转/分为名义转速),此时压缩机的负荷为50%负荷,未达到25%负荷的用户需求,需要动作第二滑阀4(容量调节滑阀).[0080] 通过控制器发出容量调节滑阀动作信号,使第二滑阀4(容量调节滑阀)动作,脱离第一滑阀3(压比调节滑阀),行成旁通流道5,使一部分吸气的介质旁通,从而进一步降低压缩机的25%负荷。
[0081] 第二滑阀4在脱开第一滑阀3的时候,转子的排气口同时也会改变,此时通过精确开设第二滑阀4的排气口位置(滑阀的斜口),使机组无论在满负荷(第一滑阀3和第二滑阀4贴合)、部分负荷(第一滑阀3与第二滑阀4脱开)都处在最佳位置,使压缩机处在高效运行。
[0082] 本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0083] 以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。