Способ регулирования производительности компрессора холодильной машины

 

Использование: в холодильной технике, в частности в способах регулирования производительности компрессора холодильной машины. Сущность изобретения: регулирование производительности компрессора холодильной машины осуществляют путем корректирования заданного значения температуры или давления хладагента по величине тепловой нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к компрессоростроению.

Известен способ регулирования производительности компрессора холодильной машины с ограничением потребляемой мощности путем ее переключения с режима ограничения переключения мощности на режим поддержания температуры хладоносителя в заданном диапазоне по сигналу, характеризующему предельное значение контролируемого параметра, в качестве которого используют минимальное значение заданного диапазона температур.

Известный способ имеет низкие быстродействие и точность регулирования.

В качестве прототипа выбран способ регулирования производительности компрессора холодильной машины с ограничением потребляемой мощности путем ее переключения с режима ограничения мощности на режим поддержания температуры хладоносителя в заданном диапазоне по сигналу, характеризующему предельное значение контролируемого параметра, в качестве которого используют минимальное значение заданного диапазона температур, причем минимальное значение заданного диапазона температур корректируют по температуре воздуха в охлаждаемой камере.

Однако данный способ не обеспечивает требуемого быстродействия и точности в переходных режимах из-за большой инерционности изменения температуры воздуха в камере.

Повышение быстродействия и точности управления достигается путем корректирования заданного значения температуры (или давления) хладоносителя по величине тепловой нагрузки, для чего измеряют температуру охлаждающей среды на входе в испаритель и массовый расход охлаждающей среды, проходящей через испаритель, по которым вместе с заданным значением температуры охлаждающей среды на выходе испарителя определяют тепловую нагрузку на испаритель и по ней изменяют заданную температуру или давление хладоносителя. В результате достигают регулирование производительности с высокой точностью и быстродействием.

Существенным отличием предложенного способа является корректировка заданного значения температуры или давления хладоносителя по величине тепловой нагрузки на испаритель.

Прием корректировки заданного значения температуры или давления хладоносителя по величине тепловой нагрузки на испаритель является новым и использован впервые.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит испаритель 1, датчик 2 температуры охлаждающей среды на входе в испаритель, датчик 3 массового расхода охлаждающей среды на входе в испаритель, нелинейный преобразователь 4, задатчик 5 температуры охлаждающей среды на выходе из испарителя, задатчик 6 и датчик 7 температуры (или давления) хладоносителя, регулятор 8, компрессор 9 и регулирующий вентиль 10.

Устройство работает следующим образом.

Заданный диапазон температур (давлений) хладоносителя устанавливается на задатчике 6, а заданный диапазон изменения температуры охлаждающей среды на выходе испарителя на задатчике 5. В режиме поддержания температуры хладоносителя производительность компрессора регулирует регулятор 8 по сигналу датчика 7. Заданный диапазон температур (давлений) хладоносителя устанавливается на задатчике 6 и автоматически корректируется блоком 4 нелинейного преобразования по сигналам датчиков 2,3 и задатчика 5.

Например, пусть величина тепловой нагрузки испарителя при поддержании заданной температуры t^в_2зад на выходе испарителя определяется по формулам Q_ои1 G_в^.C_в(t₁^в t^в_2зад) либо Q_ои2(t^в_2зад t_o)F_и^.К_и.

Так как в установившемся режиме справедливо равенство Q_ои1 Q_ои2, нелинейный преобразователь 4 определяет температуру t_o= t^в_{2 зад}- t^в_{2 зад}- (t^в₁-t^в_{2 зад}) в зависимости от изменения G_в, t₁^в, которая и принимается в качестве заданной, где Q_ои тепловая нагрузка (холодопроизводительность) испарителя; t₁^в и t^в_2зад температура охлаждающей среды на входе и заданное значение температуры охлаждающей среды на выходе испарителя; G_в и С_в массовый расход и теплоемкость охлаждающей среды; К_и,F_и коэффициент теплопередачи и площадь поверхности испарителя; t_о температура кипения хладоносителя.

Быстродействие и точность управления повышаются за счет того, что с изменением расхода или температуры охлаждающей среды на входе в испаритель изменяется тепловая нагрузка на испаритель, что сразу же приводит к изменению задающего значения давления (температуры) хладоносителя и соответствующего изменения производительности компрессора, не дожидаясь изменения температуры охлаждающей среды на выходе из испарителя.

Формула изобретения

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПРЕССОРА ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ путем корректирования заданного значения температуры или давления хладагента, используемого в качестве контролируемого параметра, отличающийся тем, что заданное значение температуры или давления корректируют по величине тепловой нагрузки.

РИСУНКИ

Рисунок 1