本發(fā)明涉及制冷，更具體地說，涉及一種低溫制冷機(jī)組控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在石油化工領(lǐng)域，隨著國力不斷增長(zhǎng)，不可再生能源儲(chǔ)備和使用占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其是石油資源，近幾年我國從石油煉化轉(zhuǎn)型為石油化工，進(jìn)行精細(xì)化深加工，隨著工藝和產(chǎn)品的多元化，越來越多的生產(chǎn)裝置需使用到低溫制冷機(jī)組，以滿足特定物料的工藝溫度需求。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷相對(duì)較大時(shí)，操作人員無法精準(zhǔn)操作制冷機(jī)組載位，機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)很大，可能導(dǎo)致機(jī)組觸發(fā)聯(lián)鎖停機(jī)現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較高。

2、綜上所述，如何實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)組運(yùn)行和工藝運(yùn)行緊密結(jié)合，使設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)滿足設(shè)備本身和工藝運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化自動(dòng)控制，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種低溫制冷機(jī)組控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)組運(yùn)行和工藝運(yùn)行緊密結(jié)合，使設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)滿足設(shè)備本身和工藝運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化自動(dòng)控制

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種低溫制冷機(jī)組控制系統(tǒng)，包括：

4、壓縮機(jī)，其內(nèi)設(shè)有冷凍機(jī)油，所述壓縮機(jī)用于壓縮氣相的制冷劑；

5、油分離器，其與所述壓縮機(jī)的出氣口連通，所述油分離器的出液口和所述壓縮機(jī)的進(jìn)油口連通；

6、油冷卻器，其與所述油分離器的出液口連通；

7、油泵，其設(shè)于所述油冷卻器的出液口和所述壓縮機(jī)的進(jìn)油口之間；

8、冷凝器，其分別與所述油分離器的出氣口、所述油冷卻器的出氣口連通，所述冷凝器和連接；

9、經(jīng)濟(jì)器，其與所述冷凝器的出液口連通；

10、蒸發(fā)器，其與所述經(jīng)濟(jì)器的出液口連通，所述蒸發(fā)器的出氣口與所述壓縮機(jī)的進(jìn)氣口連通，所述蒸發(fā)器的進(jìn)水口和冷凍水供給裝置連接，所述蒸發(fā)器的出水口和工藝設(shè)備連接；

11、檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)所述工藝設(shè)備的工藝溫度和所述蒸發(fā)器的進(jìn)出水溫度；

12、控制裝置，所述壓縮機(jī)、所述油泵、所述循環(huán)水供給裝置以及所述冷凍水供給裝置均與所述控制裝置連接，所述控制裝置用于根據(jù)所述工藝設(shè)備的工藝溫度調(diào)控所述蒸發(fā)器的出水溫度，并配合驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)、所述油泵、所述循環(huán)水供給裝置以及所述冷凍水供給裝置運(yùn)行，以使所述蒸發(fā)器的實(shí)際出水溫度達(dá)到所述蒸發(fā)器的出水溫度。

13、在一個(gè)實(shí)施例中，所述蒸發(fā)器的出水口和所述工藝設(shè)備之間設(shè)有第一管路，所述第一管路上設(shè)有用于檢測(cè)冷凍水流量的第二流量傳感器、用于調(diào)節(jié)冷凍水流量的第三調(diào)節(jié)閥以及用于檢測(cè)所述蒸發(fā)器的出水溫度的第二溫度傳感器；

14、所述冷凍水供給裝置和所述蒸發(fā)器的進(jìn)水口之間設(shè)有第二管路，所述第二管路上設(shè)有用于調(diào)節(jié)冷凍水流量的第四調(diào)節(jié)閥和用于檢測(cè)所述蒸發(fā)器的進(jìn)水溫度的第一溫度傳感器；

15、所述蒸發(fā)器上設(shè)有用于檢測(cè)所述蒸發(fā)器的吸氣壓力的第四壓力傳感器和用于檢測(cè)所述蒸發(fā)器的液位的第一液位計(jì)；所述第二流量傳感器、所述第三調(diào)節(jié)閥、所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第四調(diào)節(jié)閥、所述第四壓力傳感器以及所述第一液位計(jì)均與所述控制裝置連接。

16、在一個(gè)實(shí)施例中，所述蒸發(fā)器的出氣口與所述壓縮機(jī)的進(jìn)氣口通過第三管路連通，所述第三管路上設(shè)有第五截止閥；

17、所述蒸發(fā)器的出液口與所述壓縮機(jī)的進(jìn)油口通過第四管路連通，所述第四管路上設(shè)有用于調(diào)節(jié)冷凍機(jī)油流量的第五調(diào)節(jié)閥，所述第五調(diào)節(jié)閥和所述控制裝置連接。

18、在一個(gè)實(shí)施例中，所述油分離器上設(shè)有用于檢測(cè)所述油分離器的壓力的第二壓力傳感器和用于檢測(cè)所述油分離器的液位的第二液位計(jì)；

19、所述油分離器的出液口和所述油冷卻器之間設(shè)有第五管路，所述第五管路上設(shè)有第七截止閥，所述油分離器的出液口和所述壓縮機(jī)的進(jìn)油口通過第六管路連通，所述第六管路上設(shè)有用于調(diào)節(jié)冷凍機(jī)油流量的第六調(diào)節(jié)閥；

20、所述油泵上設(shè)有用于檢測(cè)所述油泵油壓的第一壓力傳感器，所述油泵和所述壓縮機(jī)的進(jìn)油口之間設(shè)有第六管路，所述第六管路上設(shè)有第六截止閥，所述第二壓力傳感器、所述第二液位計(jì)、所述第六調(diào)節(jié)閥以及所述第一壓力傳感器均與所述控制裝置連接。

21、在一個(gè)實(shí)施例中，所述油分離器的出氣口和所述冷凝器的進(jìn)氣口之間設(shè)有第七管路，所述第七管路上設(shè)有第一截止閥；

22、所述油冷卻器的出氣口和所述冷凝器的進(jìn)氣口之間設(shè)有第八管路，所述冷凝器的出氣口和所述油冷卻器的進(jìn)氣口之間設(shè)有第九管路。

23、在一個(gè)實(shí)施例中，所述冷凝器的出水口和所述循環(huán)水供給裝置之間設(shè)有第十管路，所述第十管路上設(shè)有用于檢測(cè)所述循環(huán)水供給裝置的循環(huán)水流量的第一流量傳感器、用于調(diào)節(jié)所述循環(huán)水流量的第一調(diào)節(jié)閥以及用于檢測(cè)所述冷凝器的出水溫度的第五溫度傳感器；

24、所述冷凝器的進(jìn)水口和所述循環(huán)水供給裝置之間設(shè)有第十一管路，所述第十一管路上設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述循環(huán)水流量的第二調(diào)節(jié)閥和用于檢測(cè)所述冷凝器的進(jìn)水溫度的第四溫度傳感器；

25、所述冷凝器上設(shè)有用于檢測(cè)所述冷凝器的排氣壓力的第三壓力傳感器，所述第一流量傳感器、所述第一調(diào)節(jié)閥、所述第五溫度傳感器、所述第二調(diào)節(jié)閥、所述第四溫度傳感器以及所述第三壓力傳感器均與所述控制裝置連接。

26、在一個(gè)實(shí)施例中，所述經(jīng)濟(jì)器的出氣口和所述壓縮機(jī)的進(jìn)氣口之間設(shè)有第十二管路，所述經(jīng)濟(jì)器的出液口和所述蒸發(fā)器之間并聯(lián)設(shè)有第十三管路和第十四管路，所述第十三管路上設(shè)有第二截止閥；

27、所述第十四管路上設(shè)有用于調(diào)節(jié)制冷劑流量的第七調(diào)節(jié)閥，所述經(jīng)濟(jì)器和所述第七調(diào)節(jié)閥之間設(shè)有第三截止閥，所述第七調(diào)節(jié)閥和所述蒸發(fā)器之間設(shè)有第四截止閥，所述第七調(diào)節(jié)閥和所述控制裝置連接。

28、在一個(gè)實(shí)施例中，所述壓縮機(jī)包括螺桿式壓縮機(jī)。

29、在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制裝置的控制模式包括手動(dòng)調(diào)試模式、半自動(dòng)模式以及遠(yuǎn)程全自動(dòng)模式，其中，所述手動(dòng)調(diào)試模式包括根據(jù)所述工藝設(shè)備的工藝溫度調(diào)控所述蒸發(fā)器的出水溫度，手動(dòng)操作所述壓縮機(jī)上載和卸載，并手動(dòng)輸入所述壓縮機(jī)的載位數(shù)值，以配合驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)、所述油泵、所述循環(huán)水供給裝置以及所述冷凍水供給裝置運(yùn)行，使所述蒸發(fā)器的實(shí)際出水溫度達(dá)到所述蒸發(fā)器的出水溫度；

30、所述半自動(dòng)模式包括根據(jù)所述工藝設(shè)備的工藝溫度調(diào)控所述蒸發(fā)器的出水溫度，手動(dòng)操控用于使所述蒸發(fā)器的出水溫度增加或降低的溫度調(diào)節(jié)按鈕，且所述壓縮機(jī)每隔預(yù)設(shè)時(shí)間自動(dòng)上載或卸載，以配合驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)、所述油泵、所述循環(huán)水供給裝置以及所述冷凍水供給裝置運(yùn)行，使所述蒸發(fā)器的實(shí)際出水溫度達(dá)到所述蒸發(fā)器的出水溫度；

31、所述遠(yuǎn)程全自動(dòng)模式包括根據(jù)所述工藝設(shè)備的工藝溫度調(diào)控所述蒸發(fā)器的出水溫度，根據(jù)所述蒸發(fā)器的出水溫度控制所述壓縮機(jī)每隔預(yù)設(shè)時(shí)間自動(dòng)上載或卸載，以配合驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)、所述油泵、所述循環(huán)水供給裝置以及所述冷凍水供給裝置運(yùn)行。

32、在使用本發(fā)明所提供的低溫制冷機(jī)組控制系統(tǒng)時(shí)，首先，壓縮機(jī)壓縮氣相制冷劑，在冷凍機(jī)油的潤滑油密封作用下有助于提高制冷劑的壓力和溫度。而后，氣相制冷劑和冷凍機(jī)油進(jìn)入油分離器內(nèi)，使得氣相的制冷劑通過油分離器進(jìn)入后路（也即通過管路進(jìn)入下一部件內(nèi)），而液相的冷凍機(jī)油進(jìn)入油分離器的儲(chǔ)液罐，達(dá)到分離的目得。與此同時(shí)，液相制冷劑進(jìn)入油冷卻器的管程，冷凍機(jī)油進(jìn)入油冷卻器的殼程，通過溫度和壓力變化，將液相制冷劑變成氣相制冷劑，制冷劑吸收管程中冷凍機(jī)油的熱量蒸發(fā)為氣相制冷劑，并實(shí)現(xiàn)降低冷凍機(jī)油溫度功能，冷凍機(jī)油再由油泵進(jìn)行增壓并進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)行潤滑。

33、之后，高溫高壓的氣相制冷劑（油分離器和油冷卻器的氣相制冷劑）進(jìn)入冷凝器的殼程內(nèi)，經(jīng)過與循環(huán)水進(jìn)行換熱，通過循環(huán)水換熱降溫后液化放熱，此時(shí)，冷凝器的管程循環(huán)水吸收部分熱量，循環(huán)水溫度升高，氣相制冷劑冷凝成液相制冷劑，積存至冷凝器的下部進(jìn)入后路。然后，液相制冷劑進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器內(nèi)再次進(jìn)行深冷。最后，低溫低壓的液相制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的殼程內(nèi)，液相制冷劑與冷凍水進(jìn)行換熱，通過冷凍水換熱降溫后，發(fā)生汽化吸熱物理反應(yīng)，此時(shí)，蒸發(fā)器管程內(nèi)的冷凍水熱量損失、水溫降低水溫，輸出低溫冷水以供工藝設(shè)備使用，氣相制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)，形成循環(huán)。

34、本系統(tǒng)屬于密閉循環(huán)系統(tǒng)，不斷運(yùn)行后輸出冷凍水，此系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)放熱和吸熱的過程，依靠冷凍水和循環(huán)水兩種介質(zhì)維持系統(tǒng)熱量守恒，實(shí)現(xiàn)制造冷凍水過程，本系統(tǒng)主要是控制蒸發(fā)器和冷凝器壓力運(yùn)行值不超過規(guī)定范圍，根據(jù)制冷劑的理化性質(zhì)，可根據(jù)壓力換算出對(duì)應(yīng)溫度，進(jìn)而復(fù)盤系統(tǒng)的換熱效率，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

35、本系統(tǒng)使用過程中，根據(jù)工藝設(shè)備的工藝溫度調(diào)控蒸發(fā)器的出水溫度，并配合驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、油泵、循環(huán)水供給裝置以及冷凍水供給裝置運(yùn)行，以使蒸發(fā)器的實(shí)際出水溫度達(dá)到蒸發(fā)器的出水溫度。也即控制裝置利用數(shù)字化模型，以蒸發(fā)器的出水溫度（所需冷凍水溫度）這一目標(biāo)結(jié)果為導(dǎo)向，控制各裝置配合運(yùn)行，確保輸出的冷凍水溫度滿足工藝生產(chǎn)需求，實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)組（其包括壓縮機(jī)、冷凝器及蒸發(fā)器等）和工藝設(shè)備的運(yùn)行聯(lián)動(dòng)。并且，在本系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，賦能數(shù)字化控制系統(tǒng)，可提高系統(tǒng)設(shè)備本質(zhì)化安全，消除人員誤操作導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高操作人員工作效率，提升操作人員的操作水平，輸出標(biāo)準(zhǔn)操作，滿足工藝設(shè)備需求。

36、綜上所述，本發(fā)明所提供的低溫制冷機(jī)組控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)組運(yùn)行和工藝運(yùn)行緊密結(jié)合，使設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)滿足設(shè)備本身和工藝運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化自動(dòng)控制。