一种螺杆式超低温单机双级机组系统或者控制方式与步骤

本发明涉及制冷控制科技，尤其涉及一种螺杆式超低温单机双级机组系统或者控制方式。

背景技术：

随着我国工业水准和生活水平不断提高，在工业生产和食品加工制造中，对于高温冷冻产品，食品速冻等的要求越来越多。之前常用的高温冷冻主机有两种，一种是普通的氟机，一种是氨机；普通氟机在超高温状况下运行效益差，运行不稳固，制取高温水的湿度范围小，制冷能力也非常差，很难达到使用效果，而氨机制冷，则存在重大安全隐患，对工作环境和工作员工要求都非常高，而且维护保养也非常高。

因此，如何提升制冷机组工作的安全性可靠性，并进一步提升其出水浓度，提高其工作效率仍是本领技术员工不断创新尝试解决的难题。

技术推动要素：

本发明的目的是提供一种螺杆式超低温单机双级机组系统或者控制方式，它具备安全靠谱、控制便于和节能高效的特性。

本发明是这么来实现的，一种螺杆式超低温单机双级机组系统，它包括空调系统和压缩机回油平台，其特点在于，它还包含为空调系统中的压缩机补气的中压补气系统，以及分别与空调系统、压缩机回油系统和中压补气系统相连的控制控制系统。

所述制冷系统包含制冷单机双级压缩机以及沿着制冷单机双级压缩机制冷剂出口至入口的管道依次串连的油分离器、第一换热器、第一截止阀、经济器、第二换热器和气液分离器；所述经济器与第二换热器连通的管道上还依次串连有视液镜、过滤器、第一电磁阀和第一膨胀阀，所述第一膨胀阀又与串连的第二电磁阀和第二膨胀阀并联。

所述压缩机回油系统包括沿油分离器出油口至制冷单机双级压缩机进油口的管道依次串连在第二截止阀、第一油过滤器、油冷却器和第二油过滤器；所述第一油冷却器并联第三电磁阀；第二油过滤器与空调单机双级压缩机进油口之间的管路上还依次串连有油流量开关、温度传感器和油视液镜。

所述中压补气系统包括沿制冷单机双级压缩机中压补气至第一截止阀出口的管道依次串连的第三膨胀阀和第四电磁阀，第四电磁阀还与经济器的制冷剂入口连通，且第四电磁阀和经济器连通的管道上还依次串连有第五电磁阀和第四膨胀阀；所述第五电磁阀的出口或者第四电磁阀的国产还与第一截止阀出口或者经济器的制冷剂入口通过管道连通；所述制冷单机双级压缩机中压补气还与经济器的回气口连通。

所述制冷单机双级压缩机的制冷剂出口和入口之间借助管路连通，该管道上设有压力开关和压力表。

优选的是：所述第一换热器上设有压力传感器，所述第二换热器上设有温度传感器。

优选的是：所述油冷却器与第一换热器通过传热管路连通，且该换热管路上还设有温度传感器。

所述控制系统包括CPU处理中心、采集单元、输入单元、通讯单元、驱动单元、输出单元、低压电源；所述采集单元通过通信单元与CPU处理中心数据链接，该收集单元包含温度传感器、压力传感器、流量收集组件或者模拟量采集模块；所述驱动单元连接在CPU处理中心和电动件之间，其中，电动件包括制冷单机双级压缩机、泵或者管道上的插头和管件器件，驱动单元比如磁力接触器、继电器以及热保护器。

一种螺杆式超低温单机双级机组系统的控制方式，其特点在于，它基于上述结构的螺杆式超低温单机双级机组系统单机双级螺杆压缩机，该控制方式比如如下步骤：

(1)控制系统上电开机，检测输入单元、输出单元和通信单元是否正常；检测一切正常，CPU处理中心调用子程序，将程序运行测试；

采集单元工作，将采集到的频率、压力和流量信号经过输入单元和通信单元存储给CPU处理中心，CPU处理中心按照输入信号数据推断机组是否能正常启动；若异常，则CPU处理中心发出报警信号，并在控制屏幕上显示报警信息或故障信息；若所有数据正常，则控制程序进入待命状态，等待开启命令；

(2)启动机组制冷时，CPU处理中心发出开展制冷方式，由输出单元将开启信号输出给驱动单元，驱动单元则按照信号开启空调系统的压缩机、相应管件、泵或者其他电动件；当驱动单元正常驱动时，则采集单元开始循环收集，将相应采集信息输入到CPU处理中心；CPU处理中心按照输入采集数据，判断压缩机是否开启；采集单元循环收集，将采集数据输入CPU处理中心，CPU处理中心按照输入数据，对压缩机进行加卸载输出，由驱动单元执行；当频率采集单元采集到热水进出水温过低时，CPU处理中心则压缩机卸载运行，由驱动单元执行；

(3)当使用条件超过机组全载运行条件时，CPU处理中心发出压缩机全载运行信号，驱动单元启动制冷压缩机全载运行；采集单元循环收集，将采集数据输入CPU处理中心，CPU处理中心按照输入数据，对压缩机进行读取输出，由驱动单元执行；

(4)当压缩机油温过低时，CPU处理中心开启压缩机回油系统中的阀体以及开关，由压缩机回油系统中的油冷却器对油液进行降温；采集单元循环收集，将采集数据输入CPU处理中心，CPU处理中心按照输入数据进行判定，当油温超过合理区间时，则CPU发出压缩机回油平台中止工作信号，由驱动单元执行；

(5)当中压补气时，CPU处理中心发出讯号，驱动单元控制开启中压补气系统中的气阀以及开关，同时采集单元开始循环收集，将相应采集信息输入到CPU处理中心；当油压超过合理区间时，则CPU发出中压补气系统停止工作信号，由驱动单元执行。

本发明的有益效果为：本发明克服了现有普通低温热水锅炉出水水温不低，机组运行的精度不高或者节能效果不显著和氨机安全性差的弊端；相对于特色机组，本发明从机组结构及其控制方式均进行了优化设计，使其能有效的提升机组在高温出水的出水范围，提高机组运行稳定性，满足使用频率，提高机组的强度，扩大机组的使用条件。提高锅炉的能效比，节约功耗，降低经济利润。

附图说明

图1为本发明螺杆式超低温单机双级机组系统的构架原理图。

图2为本发明螺杆式超低温单机双级机组系统控制方式的流程图。

图3为本发明控制系统中驱动单元的推进。

在图中，1、制冷单机双级压缩机 2、油分离器 3、第一换热器 4、第一截止阀 5、经济器 6、视液镜 7、过滤器 8、第一电磁阀 9、第一膨胀阀 10、第二电磁阀 11、第二膨胀阀 12、第二换热器 13、气液分离器 14、压力表 15、压力开关 16、第二截止阀 17、第一油过滤器 18、第三电磁阀 19、油冷却器 20、第二油过滤器 21、油流量开关 22、温度传感器 23、油视液镜 24、第四膨胀阀 25、第五电磁阀 26、第四电磁阀 27、第三膨胀阀 28、压力传感器。

具体实施方法

下面结合附图对本发明的详细施行方式作进一步表明。

如图1所示，本发明是那样实现的，所述螺杆式超低温单机双级机组系统包括空调系统和压缩机回油平台，其结构特征是它还包含为空调系统中的压缩机补气的中压补气系统，以及分别与空调系统、压缩机回油系统和中压补气系统相连的控制控制系统。

本发明在详细实施时，其各个关键的构成组件是借助如下结构形式推动的，所述制冷系统包含制冷单机双级压缩机1或者沿着制冷单机双级压缩机1制冷剂出口至入口的管道依次串连的油分离器2、第一换热器3、第一截止阀4、经济器5、第二换热器12和气液分离器13；所述经济器5与第二换热器12连通的管道上还依次串连有视液镜6、过滤器7、第一电磁阀8和第一膨胀阀9，所述第一膨胀阀9又与串连的第二电磁阀10和第二膨胀阀11并联；该空调系统是从制冷单机双级压缩机1的出口至入口的制冷循环系统，制冷液依次经过油分离器2、第一换热器3、第一截止阀4、经济器5、第二换热器12和气液分离器13返回制冷单机双级压缩机1的入口，制冷系统的制冷液流量或者监视通过视液镜6、过滤器7、第一电磁阀8、第一膨胀阀9、第二电磁阀10和第二膨胀阀11控制，在推进时，制冷系统中的压缩机、油分离器2中的泵以及截止阀、电磁阀、膨胀阀均与控制系统控制连接。

所述压缩机回油系统比如沿油分离器2出油口至制冷单机双级压缩机1进油口的管道依次串连在第二截止阀16、第一油过滤器17、油冷却器19和第二油过滤器20；所述第一油冷却器19并联第三电磁阀18；第二油过滤器20与制冷单机双级压缩机1进油口之间的管路上还依次串连有油流量开关21、温度传感器22和油视液镜23；该压缩机回油平台主要用于压缩机油液的冷却，避免油液降低影响工作的可靠性；油分离器2的高温油液依次通过第二截止阀16、第一油过滤器17、油冷却器19和第二油过滤器20返回制冷单机双级压缩机1，油液的流量控制与监视通过油流量开关21、温度传感器22和油视液镜23实现，在实施时，压缩机回油系统中的截止阀、电磁阀和油流量开关21均与控制系统控制连接。

所述中压补气系统包含沿制冷单机双级压缩机1中压补气至第一截止阀4出口的管道依次串连的第三膨胀阀27和第四电磁阀26，第四电磁阀26还与经济器5的制冷剂入口连通，且第四电磁阀26和经济器5连通的管道上还依次串连有第五电磁阀25和第四膨胀阀24；所述第五电磁阀25的出口或者第四电磁阀26的还与第一截止阀4出口或者经济器5的制冷剂入口通过管道连通；所述制冷单机双级压缩机1中压补气还与经济器5的回气口连通。该中压补气系统无法立即为压缩机低压工作中的油液补气增压，提高制冷系统工作的精度和稳定可靠性，当制冷单机双级压缩机1的油压较低时，部分油气不再经过第二换热器12，而是直接借助第一截止阀4出口或者经济器5返回压缩机，通过第四膨胀阀24、第五电磁阀25、第四电磁阀26和第三膨胀阀27控制流量，使得制冷单机双级压缩机1工作在适合的油压状态下，能够明显提升平台工作的强度和安全性；在推进时，中压补气系统中的电磁阀和膨胀阀均与控制系统控制连接。

为了还能即时监控平台管路油液工作情况，本发明还修改了诸多压力或者浓度检测组件，所述制冷单机双级压缩机1的制冷剂出口和入口之间借助管路连通，该管道上设有压力开关15和压力表14；第一换热器3上设有压力传感器28，所述第二换热器12上设有温度继电器22；所述油冷却器19与第一换热器3通过传热管路连通，且该换热管路上还设有温度传感器22；这样才能借助压力表14监测空调单机双级压缩机1制冷剂出口和入口之间的压力差，并借助压力开关15实时调节，而湿度传感器22则能够即时检测换热器工作的情况。

为了更好地实现自动化控制，本发明还对控制系统进行了设计，它包含CPU处理中心、采集单元、输入单元、通讯单元、驱动单元、输出单元、低压电源；所述输入单元是将收集单元采集相应的信息输入到CPU处理中心单元的组件；CPU处理中心是对输入信号进行检测，然后发出指令，驱动单元受CPU处理中心控制，输出单元用于发出控制信号；低压电源向智能控制器的低压原件供电的，它包括整流电路和稳压电路；所述采集单元通过通信单元与CPU处理中心数据链接，该收集单元包含温度传感器22、压力传感器28、流量收集组件或者模拟量采集模块，它用于内部信息的收集，用以判断机组是否可以进入或者打开的方式；所述驱动单元连接在CPU处理中心和电动件之间，其中，电动件包括制冷单机双级压缩机1、泵或者管道上的插头和管件器件，驱动单元比如磁力接触器、继电器以及热保护器，如图3所示。该控制系统能够推动空调系统、压缩机回油系统和中压补气系统的集成化和智能化控制，使得各个系统协调配合，不仅节能高效，也非常自动化、智能化。

本发明基于上述螺杆式超低温单机双级机组系统，还记载了一种智能高效的控制方式，该控制手段比如如下步骤，如图2所示：

(1)控制系统上电开机，检测输入单元、输出单元和通信单元是否正常；检测一切正常，CPU处理中心调用子程序，将程序运行测试；

采集单元工作，将采集到的频率、压力和流量信号经过输入单元和通信单元存储给CPU处理中心，CPU处理中心按照输入信号数据推断机组是否能正常启动；若异常，则CPU处理中心发出报警信号，并在控制屏幕上显示报警信息或故障信息；若所有数据正常，则控制程序进入待命状态，等待开启命令；

(2)启动机组制冷时，CPU处理中心发出开展制冷方式，由输出单元将开启信号输出给驱动单元，驱动单元则按照信号开启空调系统的压缩机、相应管件、泵或者其他电动件；当驱动单元正常驱动时，则采集单元开始循环收集，将相应采集信息输入到CPU处理中心；CPU处理中心按照输入采集数据，判断压缩机是否开启；采集单元循环收集，将采集数据输入CPU处理中心，CPU处理中心按照输入数据，对压缩机进行加卸载输出，由驱动单元执行；当频率采集单元采集到热水进出水温过低时，CPU处理中心则压缩机卸载运行，由驱动单元执行；

(3)当使用条件超过机组全载运行条件时，CPU处理中心发出压缩机全载运行信号，驱动单元启动制冷压缩机全载运行；采集单元循环收集，将采集数据输入CPU处理中心，CPU处理中心按照输入数据，对压缩机进行读取输出，由驱动单元执行；

(4)当压缩机油温过低时，CPU处理中心开启压缩机回油系统中的阀体以及开关，由压缩机回油系统中的油冷却器对油液进行降温；采集单元循环收集，将采集数据输入CPU处理中心，CPU处理中心按照输入数据进行判定，当油温超过合理区间时，则CPU发出压缩机回油平台中止工作信号，由驱动单元执行；

(5)当中压补气时，CPU处理中心发出讯号，驱动单元控制开启中压补气系统中的气阀以及开关，同时采集单元开始循环收集，将相应采集信息输入到CPU处理中心；当油压超过合理区间时，则CPU发出中压补气系统停止工作信号，由驱动单元执行；

在上述方法中，对于上述CPU处理中心通过驱动单元控制压缩机工作的过程与机理，对于本领域科技人员来说，结合附图1完全可以推进整个过程，下体体现技巧(4)中油温过低或者方法(5)中中压补气的控制过程，当中压补气时，采集单元将油压信号释放给CPU处理中心，CPU处理中心按照该信号做出推断，并借助驱动单元控制进入第四电磁阀26、第三膨胀阀27以及第五电磁阀25和第四膨胀阀24，此时油液通过第一截止阀4、第四电磁阀26和第三膨胀阀27亦或通过第一截止阀4、经济器5、第四膨胀阀24、五电磁阀25、第四电磁阀26和第三膨胀阀27返回压缩机，通过控制水泵的开合控制流量，控制油气返回的量，从而迅速调节油液工作压力，达到最佳安全的工作状况。当温度过低时，采集单元将温度降低信号释放给CPU处理中心，CPU处理中心按照该信号做出推断，并借助驱动单元控制进入第二截止阀16、第一油过滤器17、油冷却器19和第二油过滤器20，油液经过油分离器2后被油冷却器19冷凝后返回到制冷单机双级压缩机1中，从而提高了制冷单机双级压缩机1工作的油液浓度，同时驱动单元可借助第三电磁阀18、油流量开关21以及第二截止阀16控制油液流量和模式，从而迅速调节转速区间单机双级螺杆压缩机，使其符合制冷单机双级压缩机1工作的最佳工作温度。

本发明很好地了普通低温机组出水水温过低的弊端，相对于普通机组只能做到-35℃的高温出水，本发明机组实际使用时最低可以做到-60℃出水，同时机组能浓度运行，能效比高，又克服了氨机制冷的不安全原因；既能满足工业用高温及超低温冷水机组的冷冻功能，又能民用的高温速冻需求，机组运行平稳，能效比高，节能低碳，完全智能化控制，可推动无人看守，自动运行，自动告警报警等集成化控制。

相对于传统机组，本发明采取单机双级压缩技术，压缩强度高，冷水机组在空调时的能耗比普通机组高30％以上；机组选用配备系统优化集成控制，能更好的发挥出机组的功耗，提高机组的运行效益；机组配备智能化控制，控制稳定性高，自动化程度高，可推动无人值守，有效提高使用人工成本；系统具有经济节能器运行，可以有效节省运行费用，经济效益明显；采用智能化控制，控制精度高，节约人工成本；智能化控制，能自动选择运行机制，保证机组一直在节能的方式下运行；控制可靠，运行稳定。

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