罗茨压缩机的全自动加载控制方法及MVR系统与流程

本发明属于压缩机控制，尤其涉及一种罗茨压缩机的全自动加载控制方法及mvr系统。

背景技术：

1、机械蒸汽再压缩（mvr）技术是目前较为先进的节能技术，用于实现蒸发过程中低焓值二次蒸汽的高效回收再利用，从而减少对一次鲜蒸汽的需求。在mvr系统中，罗茨压缩机是整个蒸发系统的核心组件，其作用是将低焓值的二次蒸汽压缩后升温，使其能够有效地用于进料换热。

2、mvr技术在高盐废水处理、海水淡化、中药浓缩、植物有效成分提取等方面都有应用，尤其在当前对能耗和环保要求越来越高的情况下，mvr技术因其能耗低、结构紧凑、热能利用率高等特点备受关注。

3、mvr技术本质上是一种热泵系统，通过机械压缩做功，将二次蒸汽从低焓值提升至高焓值，只需要消耗少量的电力通过压缩机做功，就可以得到更大的供热量。在蒸发过程中，产生的二次蒸汽通常被视为废热，但通过罗茨压缩机做功，这股蒸汽可以被增压升温，从而实现二次蒸汽的有效利用。

4、目前，对罗茨压缩机常规的控制通常为恒压比或者恒电流控制，实际无法配合换热器做到最佳做功，容易引发蒸发系统爆沸或者压缩机过载，如何解决上述问题，成为了本领域需要解决的一项技术问题。

技术实现思路

1、本发明中提供了一种罗茨压缩机的全自动加载控制方法及mvr系统，可有效解决背景技术中的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、罗茨压缩机的全自动加载控制方法，所述罗茨压缩机的进出口管路上并联设置泄压阀，所述罗茨压缩机与主机连接而获得转动动力；

4、所述控制方法包括：

5、发送泄压阀加载命令，控制所述泄压阀处于泄压阀停机开度，所述主机处于预设启动频率运行，所述泄压阀停机开度和预设启动频率满足实际压比介于正常压比范围低值和正常压比范围高值之间，且小于设定压比；

6、执行所述泄压阀的自动调节过程，若满足所述实际压比介于所述正常压比范围低值和正常压比范围高值之间，且小于所述设定压比，同时所述泄压阀完全关闭，则执行压缩机变频器的自动调节过程：

7、在压缩机变频器自动调节过程中，若满足所述主机运行频率小于所述主机运行频率上限，且所述压缩机的转速使得所述实际压比等于所述设定压比，则执行匹配蒸发量的自动调节过程：

8、在蒸发量自动调节过程中，判断系统蒸发量是否达到额定蒸发量，若是，则将设定压比保持现状；若否，则在满足所述主机额定电流与主机运行电流之差大于自动压比提升电流差的条件下，自动提升所述设定压比，直至达到所述额定蒸发量。

9、进一步地，达到所述实际压比介于所述正常压比范围低值和正常压比范围高值之间，且小于所述设定压比，同时所述泄压阀完全关闭的过程，包括：

10、自所述泄压阀停机开度起，按照泄压阀加载周期设定，逐步关闭所述泄压阀，每个周期关闭幅度为泄压阀加载幅度，直至所述泄压阀完全关闭。

11、进一步地，所述泄压阀的自动调节过程中，还包括异常情况的判断过程，所述异常情况的判定条件包括以下至少一项：

12、所述实际压比小于所述正常压比范围低值；

13、所述实际压比大于所述正常压比范围高值；

14、主机电流达到主机电流高报警值。

15、进一步地，所述泄压阀的自动调节过程中，还包括异常情况的处理过程，包括：

16、自所述异常情况判定时所对应的泄压阀开度起，按照泄压阀卸载周期设定，逐步开启所述泄压阀，每个周期开启幅度为泄压阀卸载幅度，直至所述泄压阀完全开启，或直到异常情况解除。

17、进一步地，所述压缩机变频器的自动调节过程包括:

18、计算实际压比与设定压比的差值，进行pid运算及控制，pid控制目标为所述压缩机的转速到达所述实际压比等于所述设定压比。

19、进一步地，所述压缩机变频器的自动调节过程中，还包括异常情况的判断过程，所述异常情况的判定条件包括以下至少一项：

20、所述实际压比小于所述正常压比范围低值；

21、所述实际压比大于所述正常压比范围高值；

22、主机电流达到主机电流高报警值。

23、进一步地，所述压缩机变频器的自动调节过程中，还包括异常情况的处理过程，包括：

24、自所述异常情况判定时所对应的泄压阀开度起，按照泄压阀卸载周期设定，逐步开启所述泄压阀，每个周期开启幅度为泄压阀卸载幅度，同时，通过所述pid控制实现压缩机转速下降，直至满足以下条件之一：

25、所述泄压阀完全开启；

26、异常情况解除；

27、压缩机转速下降至极限低值。

28、进一步地，所述设定压比提升过程，包括：

29、根据自动提升压比周期设定，逐步提升所述设定压比，每个周期提升幅度为自动压比提升增量。

30、进一步地，在所述设定压比逐步提升的过程中，自动压比提升增量逐渐减小。

31、一种mvr系统，采用如上所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，通过加载完成的所述罗茨压缩机将二次蒸汽从低焓值提升至高焓值。

32、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

33、通过本发明的实施，改进了恒电流或者恒压比控制方式下，压缩机做功与蒸发器不匹配,引发系统爆沸或者压缩机容易过载的问题；改进了进入蒸发系统的原料浓度变化引发恒压比或者恒电流控制模式下系统蒸发量降低需要人工提升压缩机运行频率的问题。本发明中的控制方式则对操作工人专业性要求极低，全程无需人工干预；利用上述控制方式，为整个蒸发系统创造了一键启停的条件，从系统进料开始到进入蒸发状态，以及在蒸发过程中自动调整压缩机做功，无需人工干预，为安全稳定的生产提供了保障，实现了在满足蒸发量的工况下，压缩机功耗的降低以及吨水耗电量的降低。

技术特征：

1.罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，所述罗茨压缩机的进出口管路上并联设置泄压阀，所述罗茨压缩机与主机连接而获得转动动力；

2.根据权利要求1所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，达到所述实际压比介于所述正常压比范围低值和正常压比范围高值之间，且小于所述设定压比，同时所述泄压阀完全关闭的过程，包括：

3.根据权利要求2所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，所述泄压阀的自动调节过程中，还包括异常情况的判断过程，所述异常情况的判定条件包括以下至少一项：

4.根据权利要求2所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，所述泄压阀的自动调节过程中，还包括异常情况的处理过程，包括：

5.根据权利要求2~4任一项所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，所述压缩机变频器的自动调节过程包括:

6.根据权利要求5所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，所述压缩机变频器的自动调节过程中，还包括异常情况的判断过程，所述异常情况的判定条件包括以下至少一项：

7.根据权利要求5所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，所述压缩机变频器的自动调节过程中，还包括异常情况的处理过程，包括：

8.根据权利要求1所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，所述设定压比提升过程，包括：

9.根据权利要求8所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，其特征在于，在所述设定压比逐步提升的过程中，自动压比提升增量逐渐减小。

10.一种mvr系统，其特征在于，采用如权利要求1所述的罗茨压缩机的全自动加载控制方法，通过加载完成的所述罗茨压缩机将二次蒸汽从低焓值提升至高焓值。

技术总结本发明属于压缩机控制技术领域，尤其涉及一种罗茨压缩机的全自动加载控制方法及MVR系统，包括：在实际压比介于正常压比范围低值和正常压比范围高值之间，且小于设定压比，同时泄压阀完全关闭时，执行压缩机变频器的自动调节过程；在主机运行频率小于主机运行频率上限，且压缩机的转速使得实际压比等于设定压比时，执行匹配蒸发量的自动调节过程，在满足主机额定电流与主机运行电流之差大于自动压比提升电流差的条件下，自动提升设定压比。本发明改进了恒电流或者恒压比控制方式下，压缩机做功与蒸发器不匹配,引发系统爆沸或者压缩机容易过载的问题，对操作工人专业性要求极低，实现了在满足蒸发量的工况下，压缩机功耗的降低以及吨水耗电量的降低。技术研发人员：王志刚,杨鹏飞受保护的技术使用者：常州中源技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23