[实用新型]用于提高效率的压缩机控制

说明书

用于在压缩机容量超出压缩机负荷时增加压缩机效率的控制系统和方法，其通过使用诸如滑阀的机械卸荷器来减小压缩机的内部容积比，并通过变频驱动(VFD)来保持更有效率的速度，同时基于负荷减少压缩机容量。控制系统包括VFD、用于VFD的控制器和机械卸荷器、以及温度传感器。压缩机的实施例进一步包括由控制系统所运行的一个或多个压缩机和机械卸荷器。

技术领域

一种用于有效地利用压缩机的机械卸荷的控制系统和方法，其与变频驱动相结合，该变频驱动控制压缩机中的变速电动机。

背景技术

机械卸荷器和变频驱动(VFD)是减小压缩机容量以与最大压缩机容量之下的容量相对应的替代手段。在负荷低于最大压缩机容量时减少压缩机容量使得压缩机能够节约一些能量。VFD使得能够在容量超过负荷时通过减小压缩机速度来减少压缩机容量。机械卸荷器通过影响压缩机的容积比来减少压缩机容量。VFD和机械卸荷器通常分别应用，在一种压缩机设计中只使用其中一个或另一个，或者当两者都是压缩机的特征时，按顺序地使用它们，在对压缩机进行机械卸荷之前借助VFD使压缩机速度减小到最小的水平。

例如，当压缩机要以90％的容量运行时，VFD会把它的速度从60Hz减小到54Hz。机械卸荷器可只有在通过VFD达到了对于压缩机运行来说最小的速度阈值(例如30Hz)时才使用，且只有在此时，才使用机械卸荷器来调节压缩机的容积比，以进一步将容量从压缩机容量的50％的减小到压缩机的最小容量。

实用新型内容

控制系统和方法，其用于在容量大于负荷时，通过选择驱动压缩机的频率以及调节机械卸荷器的位置来对控制变频驱动和机械卸荷器两者一起进行控制，以提高压缩机效率。在调节压缩机容量时，这通过选择压缩机速度和机械卸荷器的有效组合来提高压缩机运行的效率。使用压缩机的当前运行参数来选择有效压缩机速度，该参数比如是吸入和排放温度。将一起使用机械卸荷器和变频驱动还减少了过度压缩。与单独地使用相对比，将压缩机和机械卸荷器一起使用比如下情形提供了5％或约5％或者多于5％的能量效率的提高，这些情形是只使用机械卸荷器、只使用速度控制来减少容量、或者首先通过速度控制再接着通过机械卸荷来减小容量。

在一个压缩机实施例中，存在有如下的压缩机，其包括一个或多个机械卸荷器，而压缩机速度则由变频驱动(VFD)来控制。VFD以及一个或多个机械卸荷器连接于控制器，其还从至少一个传感器接收运行参数数据。控制器包括：存储器，该存储器存储压缩机效率对压缩机速度和机械卸荷的一个或多个图表；以及处理器，该处理器接收运行参数数据，基于运行参数数据对压缩机效率对速度和机械卸荷的图表进行检索，基于压缩机效率的图表来确定压缩机速度，以及将压缩机容量和负荷进行比较，并在容量超出负荷时指导机械卸荷器的运行。

在一个实施例中，运行参数数据可包括来自测量吸入温度的第一温度传感器和测量排放温度的第二温度传感器的温度数据。

在一个实施例中，压缩机可为螺杆式压缩机。

在一个实施例中，一个或多个机械卸荷器可为滑阀或提升阀。

在一个实施例中，第一温度传感器位于压缩机的入口处。

在一个实施例中，第二温度传感器位于压缩机的出口处。

在一个实施例中，通过将排放温度与设定点温度相比较，处理器可确定压缩机容量是否超出了负荷。

一个方法的实施例包括：接收运行参数；基于该运行参数来检索压缩机效率图表；基于压缩机效率图表来选择压缩机速度；借助VFD以选定速度驱动压缩机；确定压缩机容量是否超出负荷；以及，如果压缩机容量超出负荷，则增加一个或多个机械卸荷器减小压缩机容量的程度。

在一个实施例中，运行参数是吸入温度和排放温度。

在一个实施例中，运行参数可进一步包括用于压缩机的流率。