一种吸收式制冷机组发生器液位自动控制方法与流程

本发明涉及一种吸收式制冷机组发生器液位自动控制方法，属于制冷设备。

背景技术：

1、在吸收式制冷机的运行过程中，溴化锂溶液通过溶液泵输送至发生器中，发生器对溶液进行加热，使其蒸发出冷剂，这些冷剂经过冷凝器的冷凝作用转化为液体水。同时，发生器中剩余的溶液在失去水分后，会转化为浓溶液，并返回至吸收器。不同的制冷负荷下，需求的冷剂蒸发量不同，因此，需要溶液输送量也不相同，为了机组在不同的制冷负荷下能连续运转，就需要溶液泵按照不同的输送量运转。

2、pid控制方法是一种常用的液位控制方法，传统的pid控制往往依赖于手动操作，这在实际应用中会带来许多问题：首先，发生器中的溶液温度通常较高，这就要求使用的连续液位计必须具备良好的耐高温性能，增加了设备的成本。其次，pid控制对于外界扰动的敏感性较高，一旦系统受到干扰，可能会导致液位波动，从而影响液位控制的稳定性，进而影响制冷效果。最后，手动控制pid还需要调试人员具备较高的专业技能和经验，否则很难实现理想的控制效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。

2、本发明提供的技术方案如下：一种吸收式制冷机组发生器液位自动控制方法，应用于吸收式制冷机组，所述吸收式制冷机组包括蒸发器、溶液泵、溶液泵变频器、发生器、冷凝器和吸收器，自动控制方法如下：

3、s1、分别计算出发生器的压力pg和吸收器的压力pa，根据这两个压力值，计算出发生器与吸收器之间的压差p，即p=pg-pa；

4、s2、确定n个不同的压差点，其中n为大于0的整数，将这些压差点作为系统运行时溶液泵运行频率数据的收集点；

5、s3、当系统在第i个所述压差点运行时，i=1,2,……，n，每隔一个固定的时间周期t记录一次所述溶液泵的运行频率，持续记录，直到在每个压差点均收集到m个运行频率数据，对应于每个压差点形成一组频率数组；

6、s4、分别计算每一组频率数组的平均值，将每一个运行频率数据与其所在的频率数组的平均值相减，得到每个运行频率数据的偏差值，设定阈值θ，当某一运行频率数据的偏差值超过阈值θ时，则剔除该运行频率数据，否则保留；

7、s5、分别对每组数组中保留的运行频率数据再次计算平均值，将再次计算的平均值作为第个压差点的基础频率hi，将所有基础频率hi按压差顺序排列，形成一组基础频率数组；

8、s6、通过所述基础频率数组拟合一条频率曲线sp_hz来控制溶液泵变频器的频率。

9、本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：利用本发明的方法能够拟合一条频率曲线，通过拟合的频率曲线来实现对溶液泵变频器频率的精确控制，当机组负荷变化导致压差变化时，溶液泵能够依据该频率曲线调整其工作频率，以达到调整溶液输送量的目的，进而实现发生器的液位自动调节功能。本发明的液位自动控制方法不仅简化了操作过程，降低了对调试人员技能的要求，而且有效提升了系统的响应速度和稳定性，确保制冷机在不同负荷下均能高效、稳定运行。

10、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

11、进一步的，根据冷剂冷凝温度计算发生器压力pg：

12、当tg≥11.3℃时，pg=0.1333333×e＾(18.3036-(3816.44/(227.02+tg)))，

13、当tg<11.3℃时，pg=0.1333333×(tg2×0.015+tg×0.31+4.6)，

14、pg：发生器压力，

15、tg：冷剂冷凝温度，

16、根据冷剂蒸发温度计算吸收器的压力pa：

17、当ta≥11.3℃时，pa=0.1333333×e＾(18.3036-(3816.44/(227.02+ta)))，

18、当ta<11.3℃时，pa=0.1333333×(ta2×0.015+ta×0.31+4.6)，

19、pa：吸收器压力，

20、ta：冷剂冷凝温度。

21、采用上述进一步方案的有益效果是，本发明提供了根据冷剂冷凝温度和冷剂蒸发温度计算发生器压力pg和吸收器压力pa的详细公式，这些公式考虑了不同温度范围内压力与温度之间的非线性关系，并通过数学模型的建立，实现了对发生器与吸收器压力的精确计算。在实际应用中，通过实时获取冷剂冷凝温度tg和冷剂蒸发温度ta，利用上述公式快速计算出发生器和吸收器的压力值，根据实时计算得到的压力值，系统可以自动调整溶液泵的运行频率和溶液输送量，以适应不同负荷下的制冷需求，从而优化了系统的整体性能。

22、进一步地，所述发生器上设有高液位开关和低液位开关，通过所述高液位开关和低液位开关的反馈信号，修正溶液泵的运行频率。

23、采用上述进一步方案的有益效果是，在实际运行过程中，由于传输信号误差、冷剂蒸发速率变化等多种扰动的存在，仅仅依赖拟合的频率曲线来控制溶液泵可能无法达到理想的控制效果，长时间的误差积累可能会导致液位偏离预期范围，进而影响制冷机的稳定运行和制冷效果。通过引入高低液位开关后，系统能够实时监测液位的变化，并在液位超出设定范围时，通过开关的反馈信号对溶液泵的运行频率进行实时修正，这种方法能够有效地消除误差的积累，提高了液位控制的准确性和稳定性。

24、进一步的，溶液泵的运行频率的修正方法如下：

25、根据所述频率曲线sp_hz，在不同压差点会计算得到一个基础频率hi，设修正后的溶液泵的运行频率为h_sp，溶液泵的频率修正量为δh，则溶液泵的运行频率h_sp=hi+δh，设修正偏差为ce，最大修正量为cc，修正间隔时间为cb，修正减量为ca，修正增量为cg，且ce小于cc，

26、当高液位开关触发时，将频率修正量δh减少一个修正偏差ce；

27、在高液位保持期间，每隔时间cb,将频率修正量δh减少一个修正减量ca，且要确保总修正量不超过最大修正量cc；

28、当高液位开关解除时，为了防止液位波动，将频率修正量δh加上一个修正偏差ce；

29、当处于中液位时，保持溶液泵的频率修正量δh不变；

30、当发生器内的液位达到低液位时，将频率修正量δh加上一个修正偏差ce；

31、在低液位保持期间，每隔时间cb,将频率修正量δh加上一个修正增量cg，且要确保总修正量不超过最大修正量cc；

32、当低液位解除时，为了防止液位波动，将频率修正量δh减去一个修正偏差ce。

33、采用上述进一步方案的有益效果是，通过上述方法，溶液泵的运行频率能够根据发生器内的液位状态进行动态调整，每当发生器内的液位发生明显变化，如进入高液位、低液位或解除高/低液位状态时，以及每隔修正间隔时间cb，都会触发修正时机，对运行频率进行适时调整，确保液位始终维持在安全、合理的范围内，实现吸收式制冷机组的稳定运行和高效工作。

34、进一步地，将所述修正偏差ce乘以一个修正系数，根据所述发生器内液面波动剧烈程度调整所述修正系数的大小。

35、采用上述进一步方案的有益效果是，通过引入修正系数，可以更加灵活地调整修正偏差ce的大小，修正系数的使用可以根据实际情况进行微调，以应对不同运行条件和工况下液面波动的不同特点，从而提高液位控制的精确性和稳定性。

36、进一步地，所述时间周期t的取值范围为1min～5min。

37、采用上述进一步方案的有益效果是，在实际应用中，系统需要在足够短的时间内收集到足够多的数据，以便能够准确地计算出每个压差点的基础频率。同时，也需要避免因为过于频繁的数据采集而导致的操作复杂性和成本增加。上述时间范围综合考虑到了实际操作的可行性和效率。

38、进一步地，所述时间周期t为2min。

39、进一步地，所述n的个数大于等于50个。

40、采用上述进一步方案的有益效果是，增加压差点n的个数可以使得系统收集到更多的数据点，从而更全面地反映溶液泵运行频率与压差之间的关系。通过收集更多的数据，系统可以更加精确地拟合出频率曲线，提高控制的准确性。

41、进一步地，所述阈值θ的取值范围为1hz～5hz。

42、采用上述进一步方案的有益效果是，通过将θ设定在1hz～5hz的范围内，系统能够识别并剔除与平均值偏差过大的数据点，从而确保数据的准确性和一致性。

43、进一步地，在步骤s2中，建立一个坐标轴，其中，横坐标代表压差，纵坐标代表溶液泵的运行频率，在横坐标上取n个压差点。

44、采用上述进一步方案的有益效果是，通过建立坐标轴并明确横纵坐标的代表意义，可以直观地展示压差与溶液泵运行频率之间的关系，这种方式有助于更清晰地理解系统在不同压差下的运行特性。