[发明专利]一种改进自复叠制冷循环系统及其控制方法

权利要求书

1.一种改进自复叠制冷循环系统的控制方法，所述制冷循环系统包括管路上连接的压缩机(a)、冷凝器(b)、回热器(c)、气液分离器(d)、蒸发冷凝器(e)、蒸发器(f)、第一节流装置(EV1)、第二节流装置(EV2)和第三节流装置(EV3)，其特征在于：所述的气液分离器(d)和冷凝器(b)之间设有一个回热器(c)和第一节流装置(EV1)；所述压缩机(a)的出口与冷凝器(b)入口相连，冷凝器(b)出口与回热器(c)高压制冷剂入口相连，回热器(c)高压制冷剂出口连接第一节流装置(EV1)后与气液分离器进口(d)相连；气液分离器(d)的气相出口与蒸发冷凝器(e)的低沸点制冷剂入口相连，液相出口与第二节流装置(EV2)连接后与蒸发冷凝器(e)的高沸点制冷剂入口相连；蒸发冷凝器(e)的低沸点制冷剂出口连接第三节流装置(EV3)后与蒸发器(f)入口相连，蒸发器(f)的出口和蒸发冷凝器(e)的高沸点制冷剂出口连接后与回热器(c)低压制冷剂入口相连，回热器(c)低压制冷剂出口连接压缩机(a)入口；

其特征在于：所述控制方法为：冷凝器(b)的风机转速和第一节流装置(EV1)的开度影响着气液分离器(d)的入口干度，进而决定了高沸点工质与低沸点工质流量的分配，与开机时间的变化存在偶合关系；以T_c表示冷凝温度，T_e表示蒸发温度，T_m表示气液分离器入口温度，T_f表示间室温度，T_e0表示设定蒸发温度；开机阶段和稳定运行阶段的控制方案如下：当制冷循环系统刚开始工作时，T_e＝T_f，此时第一节流装置(EV1)全开，高沸点制冷剂与低沸点制冷剂的流量比由冷凝器(b)出口干度决定；开机一段时间后，蒸发温度T_e逐渐降低，逐渐接近设定蒸发温度T_e0，当T_e–T_e0≤15℃时，增加冷凝器(b)的风机转速，同时减小第一节流装置(EV1)的开度，调整气液分离器入口温度T_m使得0.4×(T_c-T_e)≤(T_m-T_e)≤0.6×(T_c-T_e)，保证高沸点工质与低沸点工质流量处于预设比例，直至T_e＝T_e0时开机阶段结束；而当制冷循环系统处于稳定运行阶段时，维持气液分离器入口温度T_m不变以保证气液分离器液相高沸点工质与气相低沸点工质流量比恒定，保证制冷循环系统稳定而高效地运行。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：混合工质经过压缩机(a)压缩成高温高压的气体，再经过冷凝器(b)释放热量，然后经过回热器(c)放热，将冷凝器(b)出口的气液两相工质回热，随后经过第一节流装置(EV1)节流至气液两相状态进入气液分离器(d)；经过气液分离器(d)后，低沸点工质和高沸点工质被分离，液相的高沸点工质经过第二节流装置(EV2)降温降压后，在蒸发冷凝器(e)中与气相的低沸点工质换热；换热结束后，低沸点工质经过第三节流装置(EV3)进入蒸发器(f)释放冷量，随后与高沸点工质混合，混合流体进入回热器(c)回热，变成低压的过热气态制冷剂后进入压缩机(a)中，完成整个循环过程。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述第一节流装置(EV1)采用节流阀，第二节流装置(EV2)和第三节流装置(EV3)采用节流阀或毛细管。