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技術(shù)領(lǐng)域

本說明書涉及控制制冷壓縮系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

壓縮機是例如通過使用機械能來增大可壓縮流體(例如，氣體)的壓力的機器。壓縮機用于各種商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中的工業(yè)過程，例如，制冷、空氣調(diào)節(jié)、管線、石化和其它應(yīng)用中。制冷壓縮機(或制冷劑壓縮機)可用于制冷壓縮系統(tǒng)中以有助于移動制冷循環(huán)(或制冷劑循環(huán))中的熱。例如，蒸汽壓縮制冷循環(huán)可包括將循環(huán)制冷劑(例如，氟利昂)供給到壓縮機中作為蒸汽。蒸汽在壓縮機處壓縮并且離開過熱的壓縮機。過熱蒸汽行進穿過冷凝器，其可冷卻和除去過熱并且接著通過除去附加熱來將蒸汽冷凝成液體。液體制冷劑穿過例如膨脹閥(也稱為節(jié)流閥)，其中其壓力突然地下降，引起典型地少于液體的一半的閃蒸和自動制冷。這可導(dǎo)致液體和蒸汽在較低溫度和壓力下的混合物。冷液體蒸汽混合物接著行進穿過汽化器盤管或管，并且通過冷卻由風(fēng)扇吹動橫跨汽化器盤管或管的熱空氣(來自制冷的空間)來蒸發(fā)。所得的制冷劑蒸汽返回至壓縮機入口以完成熱力循環(huán)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在第一大體方面中，一種制冷劑壓縮系統(tǒng)包括壓縮機系統(tǒng)，其具有多個壓縮級、第一驟冷閥，其能夠操作成將驟冷流體的可調(diào)整流提供到第一壓縮級中，以及第二驟冷閥，其能夠操作成將驟冷流體的可調(diào)整流提供到第二壓縮級中。制冷劑壓縮系統(tǒng)還包括第一吸入溫度控制回路，其與第一驟冷閥相關(guān)聯(lián)、第二吸入溫度控制回路，其與第二驟冷閥相關(guān)聯(lián)，以及排放溫度控制回路。第一吸入溫度控制回路能夠操作成識別第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點和入口溫度，以及基于第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點和入口溫度確定噴射穿過第一驟冷閥到第一壓縮級中的驟冷流體流的第一驟冷流需求。第二吸入溫度控制回路能夠操作成識別第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點和入口溫度，以及基于第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點和入口溫度確定噴射穿過第二驟冷閥到第二壓縮級中的驟冷流體流的第二驟冷流需求。排放溫度控制回路能夠操作成接收關(guān)于多個壓縮級的出口處的排放溫度和排放溫度設(shè)置點的信息，以及確定噴射穿過第二驟冷閥到第二壓縮級中的驟冷流體流的第三驟冷流需求，以及噴射穿過第二驟冷閥到第二壓縮級中的驟冷流體流的第四驟冷流需求，使得多個壓縮級的出口處的排放溫度保持在排放溫度設(shè)置點處或低于其。制冷劑壓縮系統(tǒng)還包括第一驟冷閥控制器，其與第一驟冷閥相關(guān)聯(lián)，以及第二驟冷閥控制器，其與第二驟冷閥相關(guān)聯(lián)。第一驟冷閥控制器能夠操作成接收由第一吸入溫度控制回路確定的第一驟冷流需求，接收由排放溫度控制回路確定的第三驟冷流需求，以及基于第一驟冷流需求和第三驟冷流需求確定第一驟冷閥的閥位置需求。第二驟冷閥控制器能夠操作成接收由第二吸入溫度控制回路確定的第二驟冷流需求，接收由排放溫度控制回路確定的第四驟冷流需求，以及基于第二驟冷流需求和第四驟冷流需求確定第二驟冷閥的閥位置需求。

根據(jù)方面1的方面2，其中第一吸入溫度控制回路能夠操作成：接收關(guān)于第一壓縮級處的第一入口壓力的信息；以及基于第一壓縮級處的第一入口壓力根據(jù)第一露點溫度曲線動態(tài)地確定第一溫度設(shè)置點；并且第二吸入溫度控制回路能夠操作成：接收關(guān)于第二壓縮級處的第二入口壓力的信息；以及基于第二壓縮級處的第二入口壓力根據(jù)第二露點溫度曲線動態(tài)地確定第二溫度設(shè)置點。

根據(jù)方面2的方面3，其中第一吸入溫度控制回路能夠操作成接收第一溫度設(shè)置點裕度；并且其中第一溫度設(shè)置點基于第一壓縮級處的第一入口壓力和第一溫度設(shè)置點裕度根據(jù)第一露點溫度曲線確定；并且第二吸入溫度控制回路能夠操作成接收第二溫度設(shè)置點裕度；并且其中第二溫度設(shè)置點基于第二壓縮級處的第二入口壓力和第二溫度設(shè)置點裕度根據(jù)第二露點溫度曲線確定。

根據(jù)方面1至3中任一個的方面4，還包括第一防喘振閥，其能夠操作成提供噴射穿過第一防喘振閥到第一壓縮級中的第一再循環(huán)流體流；第二防喘振閥，其能夠操作成提供噴射穿過第二防喘振閥到第二壓縮級中的第二再循環(huán)流體流；并且其中排放溫度控制回路能夠操作成：基于噴射穿過第一防喘振閥到第二壓縮級中的第一再循環(huán)流體流確定第三驟冷流需求；以及基于噴射穿過第二防喘振閥到第二壓縮級中的第二再循環(huán)流體流確定第四驟冷流需求。

根據(jù)方面4的方面5，其中排放溫度控制回路包括排放溫度子控制器，其能夠操作成：接收關(guān)于多個壓縮級的出口處的排放溫度和排放溫度設(shè)置點的信息；以及基于多個壓縮級的出口處的排放溫度和排放溫度設(shè)置點確定第五驟冷流需求；并且其中排放溫度控制回路能夠操作成：計算噴射到第一壓縮級中的第一再循環(huán)流體流與噴射到多個壓縮級中的再循環(huán)流體流之中的最大再循環(huán)流體流的第一比率；基于第五驟冷流需求和第一比率的乘積來確定第一壓縮級的第三驟冷流需求；計算噴射到第二壓縮級中的第二再循環(huán)流體流與噴射到多個壓縮級中的再循環(huán)流體流之中的最大再循環(huán)流體流的第二比率；以及基于第五驟冷流需求和第二比率的乘積來確定第二壓縮級的第四驟冷流需求。

根據(jù)方面1至5中任一個的方面6，其中排放溫度控制回路能夠操作成：接收第一容差系數(shù)和第二容差系數(shù)；基于第一容差系數(shù)確定驟冷流體流的第三驟冷流需求；以及基于第二容差系數(shù)確定第四驟冷流需求。

根據(jù)方面1至6中任一個的方面7，其中第一驟冷閥控制器能夠操作成：將由第一吸入溫度控制回路確定的第一驟冷流需求與由排放溫度控制回路確定的第三驟冷流需求相比較；以及基于第一驟冷流需求和第三驟冷流需求之間的較大驟冷流需求確定第一驟冷閥的閥位置需求；并且第二驟冷閥控制器能夠操作成：將由第二吸入溫度控制回路確定的第二驟冷流需求和由排放溫度控制回路確定的第四驟冷流需求相比較；以及基于第二驟冷流需求和第四驟冷流需求之間的較大驟冷流需求確定第二驟冷閥的閥位置需求。

在第八大體方面中，一種用于制冷壓縮系統(tǒng)的控制方法，制冷壓縮系統(tǒng)包括具有多個壓縮級的壓縮機系統(tǒng)，該方法包括：通過第一吸入溫度控制回路識別第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點和入口溫度；通過第一吸入溫度控制回路，基于第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點和入口溫度確定噴射穿過第一驟冷閥到第一壓縮級中的驟冷流體流的第一驟冷流需求；通過第二吸入溫度控制回路識別第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點和入口溫度；通過第二吸入溫度控制回路，基于第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點和入口溫度確定噴射穿過第二驟冷閥到第二壓縮級中的驟冷流體流的第二驟冷流需求；由排放溫度控制回路接收關(guān)于多個壓縮級的出口處的排放溫度和排放溫度設(shè)置點的信息；由排放溫度控制回路確定噴射穿過第一驟冷閥到第一壓縮級中的驟冷流體流的第三驟冷流需求，以及噴射穿過第二驟冷閥到第二壓縮級中的驟冷流體流的第四驟冷流需求，使得多個壓縮級的出口處的排放溫度保持在排放溫度設(shè)置點處或低于其；由與第一驟冷閥相關(guān)聯(lián)的第一驟冷閥控制器，基于第一驟冷流需求和第三驟冷流需求確定第一驟冷閥的閥位置需求；以及由與第二驟冷閥相關(guān)聯(lián)的第二驟冷閥控制器，基于第二驟冷流需求和第四驟冷流需求確定第二驟冷閥的閥位置需求。

根據(jù)方面7的方面9，其中識別用于第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點包括：接收關(guān)于第一壓縮級處的第一入口壓力的信息；以及假定第一壓縮級處的第一入口壓力，根據(jù)第一露點溫度曲線動態(tài)地確定第一溫度設(shè)置點；以及識別用于第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點包括：接收關(guān)于第二壓縮級處的第二入口壓力的信息；以及假定第二壓縮級處的第二入口壓力，根據(jù)第二露點溫度曲線動態(tài)地確定第二溫度設(shè)置點。

根據(jù)方面9的方面10，其中識別用于第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點還包括接收第一溫度設(shè)置點裕度；并且其中第一溫度設(shè)置點基于第一壓縮級處的第一入口壓力和第一溫度設(shè)置點裕度根據(jù)第一露點溫度曲線確定；以及識別用于第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點包括接收第二溫度設(shè)置點裕度；并且其中第二溫度設(shè)置點基于第二壓縮級處的第二入口壓力和第二溫度設(shè)置點裕度根據(jù)第二露點溫度曲線確定。

根據(jù)方面8至10中任一個的方面11，其中確定第三驟冷流需求包括基于噴射穿過第一防喘振閥到第一壓縮級中的第一再循環(huán)流體流確定第三驟冷流需求；以及確定用于第二壓縮級的第四驟冷流需求包括基于噴射穿過第二防喘振閥到第二壓縮級中的第二再循環(huán)流體流確定第四驟冷流需求。

根據(jù)方面11的方面12，其中確定用于第一壓縮級的第三驟冷流需求和用于第二壓縮級的第四驟冷流需求包括：基于多個壓縮級的出口處的排放溫度和排放溫度設(shè)置點確定第五驟冷流需求；計算噴射到第一壓縮級中的第一再循環(huán)流體流與噴射到多個壓縮級中的再循環(huán)流體流之中的最大再循環(huán)流體流的第一比率；基于第五驟冷流需求和第一比率的乘積來確定第一壓縮級的第三驟冷流需求；計算噴射到第二壓縮級中的第二再循環(huán)流體流與噴射到多個壓縮級中的再循環(huán)流體流之中的最大再循環(huán)流體流的第二比率；以及基于第五驟冷流需求和第二比率的乘積來確定第二壓縮級的第四驟冷流需求。

根據(jù)方面8至12中任一個的方面13，其中確定用于第一壓縮級的第三驟冷流需求包括：接收第一容差系數(shù)和第二容差系數(shù)；基于第一容差系數(shù)確定驟冷流體流的第三驟冷流需求；以及基于第二容差系數(shù)確定第四驟冷流需求。

根據(jù)方面8至13中任一個的方面14，其中確定第一驟冷閥的閥位置需求和第二驟冷閥的閥位置需求包括：將由第一吸入溫度控制回路確定的第一驟冷流需求和由排放溫度控制回路確定的第三驟冷流需求相比較；以及基于第一驟冷流需求和第三驟冷流需求之間的較大驟冷流需求確定第一驟冷閥的閥位置需求；將由第二吸入溫度控制回路確定的第二驟冷流需求和由排放溫度控制回路確定的第四驟冷流需求相比較；以及基于第二驟冷流需求和第四驟冷流需求之間的較大驟冷流需求確定第二驟冷閥的閥位置需求。

在第十五大體方面中，一種非暫時性計算機可讀介質(zhì)儲存指令，其在由數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行時，執(zhí)行用于控制制冷壓縮系統(tǒng)的操作，該制冷壓縮系統(tǒng)包括具有多個壓縮級的壓縮機系統(tǒng)，操作包括：通過第一吸入溫度控制回路識別第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點和入口溫度；通過第一吸入溫度控制回路，基于第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點和入口溫度確定噴射穿過第一驟冷閥到第一壓縮級中的驟冷流體流的第一驟冷流需求；通過第二吸入溫度控制回路識別第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點和入口溫度；通過第二吸入溫度控制回路，基于第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點和入口溫度確定噴射穿過第二驟冷閥到第二壓縮級中的驟冷流體流的第二驟冷流需求；由排放溫度控制回路接收關(guān)于多個壓縮級的出口處的排放溫度和排放溫度設(shè)置點的信息；由排放溫度控制回路確定噴射穿過第一驟冷閥到第一壓縮級中的驟冷流體流的第三驟冷流需求，以及噴射穿過第二驟冷閥到第二壓縮級中的驟冷流體流的第四驟冷流需求，使得多個壓縮級的出口處的排放溫度保持在排放溫度設(shè)置點處或低于其；由與第一驟冷閥相關(guān)聯(lián)的第一驟冷閥控制器，基于第一驟冷流需求和第三驟冷流需求確定第一驟冷閥的閥位置需求；以及由與第二驟冷閥相關(guān)聯(lián)的第二驟冷閥控制器，基于第二驟冷流需求和第四驟冷流需求確定第二驟冷閥的閥位置需求。

根據(jù)方面15的方面16，其中識別用于第一壓縮級的第一溫度設(shè)置點包括：接收關(guān)于第一壓縮級處的第一入口壓力的信息；以及假定第一壓縮級處的第一入口壓力，根據(jù)第一露點溫度曲線動態(tài)地確定第一溫度設(shè)置點；以及識別用于第二壓縮級的第二溫度設(shè)置點包括：接收關(guān)于第二壓縮級處的第二入口壓力的信息；以及假定第二壓縮級處的第二入口壓力，根據(jù)第二露點溫度曲線動態(tài)地確定第二溫度設(shè)置點。

根據(jù)方面15或方面16的方面17，其中確定第三驟冷流需求包括基于噴射穿過第一防喘振閥到第一壓縮級中的第一再循環(huán)流體流確定第三驟冷流需求；并且確定用于第二壓縮級的第四驟冷流需求包括基于噴射穿過第二防喘振閥到第二壓縮級中的第二再循環(huán)流體流確定第四驟冷流需求。

根據(jù)方面17的方面18，其中確定用于第一壓縮級的第三驟冷流需求和用于第二壓縮級的第四驟冷流需求包括：基于多個壓縮級的出口處的排放溫度和排放溫度設(shè)置點確定第五驟冷流需求；計算噴射到第一壓縮級中的第一再循環(huán)流體流與噴射到多個壓縮級中的再循環(huán)流體流之中的最大再循環(huán)流體流的第一比率；基于第五驟冷流需求和第一比率的乘積來確定第一壓縮級的第三驟冷流需求；計算噴射到第二壓縮級中的第二再循環(huán)流體流與噴射到多個壓縮級中的再循環(huán)流體流之中的最大再循環(huán)流體流的第二比率；以及基于第五驟冷流需求和第二比率的乘積來確定第二壓縮級的第四驟冷流需求。

根據(jù)方面15至18中任一個的方面19，其中確定用于第一壓縮級的第三驟冷流需求包括：接收第一容差系數(shù)和第二容差系數(shù)；基于第一容差系數(shù)確定驟冷流體流的第三驟冷流需求；以及基于第二容差系數(shù)確定第四驟冷流需求。

根據(jù)方面15至19中任一個的方面20，其中確定第一驟冷閥的閥位置需求和第二驟冷閥的閥位置包括：將由第一吸入溫度控制回路確定的第一驟冷流需求與由排放溫度控制回路確定的第三驟冷流需求相比較；以及基于第一驟冷流需求和第三驟冷流需求之間的較大驟冷流需求確定第一驟冷閥的閥位置需求；將由第二吸入溫度控制回路確定的第二驟冷流需求與由排放溫度控制回路確定的第四驟冷流需求相比較；以及基于第二驟冷流需求和第四驟冷流需求之間的較大驟冷流需求確定第二驟冷閥的閥位置需求。

一個或更多個實施的細(xì)節(jié)在附圖和以下描述中闡述。其它特征、目的和優(yōu)點將從描述和附圖，以及從權(quán)利要求為顯而易見的。

附圖說明

圖1為示例性制冷壓縮系統(tǒng)的示意圖。

圖2為示出示例性丙烷露點溫度曲線的圖表。

圖3為另一個示例性制冷壓縮系統(tǒng)的示意圖。

圖4為示出示例性溫度曲線的圖表。

圖5為示出吸入溫度控制回路的示例性功能塊的示意圖。

圖6為示出排放溫度控制回路的示例性功能塊的示意圖。

圖7為示出驟冷閥控制器的示例性功能塊的示意圖。

具體實施

一些系統(tǒng)(例如，空調(diào)系統(tǒng)、制冷器、工業(yè)系統(tǒng)如煉油廠、石化和化學(xué)處理設(shè)備以及天然氣處理設(shè)備等)包括一個或更多個制冷壓縮機系統(tǒng)(例如，蒸汽壓縮制冷系統(tǒng))。作為示例性應(yīng)用，丙烷制冷壓縮機(PRC)可用于天然氣液體(NGL)回收過程中，其包括若干氣體處理階段，在該若干氣體處理階段期間，從氣井抽取的未經(jīng)處理天然氣凈化、脫水并且最終冷卻來使較重的烴液化，產(chǎn)生貧管線級天然氣(殘氣)。PRC可用于在天然氣流進入低溫渦輪膨脹器用于完全NGL分離之前預(yù)先冷卻天然氣流。PRC的適當(dāng)操作可對于最大化NGL產(chǎn)量而言為關(guān)鍵的，為NGL回收生產(chǎn)的主要經(jīng)濟指標(biāo)。其它應(yīng)用包括例如天然氣(LNG)液化和液化石油氣(LPG)回收。

在一些情況中，閉環(huán)制冷壓縮系統(tǒng)(或制冷劑壓縮系統(tǒng))可包括蒸發(fā)冷凍器、至少單殼離心壓縮機，該單殼離心壓縮機具有入口、(多個)吸入式洗滌器、(多個)節(jié)約器、(多個)防喘振再循環(huán)閥、(多個)液體制冷劑驟冷閥、過熱降溫器、冷凝器、液體制冷劑下調(diào)/水平控制閥，或其它構(gòu)件中的一種或更多種。制冷劑系統(tǒng)可包括多個壓縮級。多個防喘振閥可用于使流體流(例如，熱蒸汽制冷劑)再循環(huán)到一個或更多個壓縮級中。此外，多個驟冷閥可用于將驟冷流體流(例如，液體制冷劑)提供到壓縮級中以防止過熱。防喘振閥和驟冷閥的有效且穩(wěn)定的控制對于平衡再循環(huán)流體流和驟冷流體流而言和對于實現(xiàn)總體制冷壓縮系統(tǒng)的有效且穩(wěn)定的操作而言是合乎需要的。

常規(guī)控制技術(shù)有時并未提供制冷劑壓縮系統(tǒng)的全自動穩(wěn)定操作，例如由于在啟動期間的液體制冷劑驟冷閥和防喘振閥的不充分控制。這些限制經(jīng)常迫使設(shè)備操作者將一些或所有控制閥置于手動控制下。然而，多個閥的手動操作可引起更大的問題。例如，其可導(dǎo)致多個控制閥的位置之中的失衡，并且導(dǎo)致原動機過載(例如，由于過度驟冷或過驟冷)、使吸入式洗滌器以液體制冷劑溢流(例如，過度驟冷)，以及壓縮機喘振(例如，由于不足的壓縮機總流)，結(jié)果壓縮機跳閘，并且過程停機時間給設(shè)備所有者帶來成幾十萬和幾百萬美元的花費。

本公開中描述的示例性系統(tǒng)和技術(shù)可有助于解決以上提到的問題中的一個或更多個。例如，一個或更多個吸入溫度控制回路(或環(huán))和排放溫度控制回路(或環(huán))可引入到多級制冷壓縮系統(tǒng)中。兩種類型的溫度控制回路中的各個可生成用于壓縮級的驟冷流需求。驟冷閥控制器可用于基于來自吸入溫度控制回路和排放溫度控制回路的輸出確定用于壓縮級的最終驟冷流需求。

吸入溫度控制回路可用于保持多個壓縮級中的各個的入口處的獨特或相同的吸入溫度設(shè)置點。在一些實施中，吸入溫度控制回路可使用基于制冷劑的實際露點溫度的適應(yīng)性設(shè)置點，補償吸入壓力，而非使設(shè)置點固定為常數(shù)。吸入溫度控制回路可有助于在避免用于各個壓縮級的過度驟冷的同時防止過熱。

排放溫度控制回路可用于將壓縮機排放溫度限制在例如排放溫度高跳閘極限處或低于其。在一些情況中，單個排放溫度控制回路可實現(xiàn)多個驟冷閥的全自動且協(xié)調(diào)的控制。排放溫度控制回路可有助于優(yōu)化驟冷閥關(guān)于它們的相應(yīng)再循環(huán)閥的位置的位置，并且有助于確定用于各個壓縮級的最小或另外合乎需要的驟冷流需求。

在一些實施中，由吸入溫度控制回路確定的驟冷流需求和由排放溫度控制回路確定的驟冷流需求中的較大者可由驟冷閥控制器選擇為用于壓縮級的最終驟冷流需求。驟冷閥控制器可將最終驟冷流需求轉(zhuǎn)換成用于壓縮級的相關(guān)聯(lián)的驟冷閥的對應(yīng)閥位置需求。閥位置需求可為確定的驟冷閥的合乎需要或需要的閥位置，使得驟冷閥可將其位置調(diào)整至需要的閥位置，以允許噴射穿過驟冷閥到壓縮級中的最終流需求的驟冷流。結(jié)果，在一些情況中，可實現(xiàn)壓縮級的最小或最佳冷卻要求和對整個制冷壓縮系統(tǒng)的最小負(fù)載。

本文中所述的示例性系統(tǒng)和技術(shù)可在系統(tǒng)啟動、正常操作和/或停機期間例如有效地應(yīng)用于制冷壓縮系統(tǒng)。在一些實施中，示例性系統(tǒng)和技術(shù)可實現(xiàn)若干優(yōu)點中的一個或更多個。例如，示例性系統(tǒng)和技術(shù)可通過設(shè)計以全自動模式控制復(fù)雜制冷劑壓縮機環(huán)的方法來有助于改進裝備的安全性和可用性并且減少停機時間。示例性系統(tǒng)和技術(shù)可有助于避免操作錯誤和不必要的壓縮機跳閘(例如，洗滌器高水位跳閘、原動機過載跳閘等)。在一些情況中，示例性系統(tǒng)和技術(shù)可便于在具有再循環(huán)流和驟冷流的適當(dāng)平衡的過程瞬變期間的持續(xù)操作，這最小化再循環(huán)氣體的冷卻要求，并且最小化整個制冷壓縮系統(tǒng)的負(fù)載。在一些方面中，本文中所述的系統(tǒng)和技術(shù)可提供改進的效率、可靠性、控制穩(wěn)定性，或用于制冷壓縮系統(tǒng)的這些和其它益處的組合。附加或不同的優(yōu)點可在一些應(yīng)用中獲得。

盡管本公開論述了丙烷制冷壓縮機作為實例，但本文中所述的系統(tǒng)和技術(shù)可有效地應(yīng)用于具有其它類型的制冷劑的制冷壓縮系統(tǒng)。本文中所述的系統(tǒng)和技術(shù)可基于考慮的制冷劑的性質(zhì)(例如，制冷劑的露點溫度曲線)改變，而不脫離本公開的范圍。

圖1為示例性制冷壓縮系統(tǒng)100的示意圖。示例性制冷壓縮系統(tǒng)100包括3級壓縮機110(其中1-3級分別表示為110a-c)，三個吸入式洗滌器V1-V3(即，1級吸入式洗滌器V-1 120a、2級吸入式洗滌器V-2 120b、3級吸入式洗滌器V-3 120c)、下調(diào)閥LDV-1130、過熱降溫器(空氣冷卻器)E-1 140、包括冷凝器、冷凍器(未示出)和一個或更多個變送器的蓄積器V-4、閥，以及控制器。例如，示例性制冷壓縮系統(tǒng)100可包括指示流的性質(zhì)(例如，數(shù)量、速度、速率等)的一個或更多個流動元件(例如，流量變送器132a-c)、一個或更多個壓力計(例如，壓力變送器104和134a-c)、一個或更多個溫度傳感器/變送器(例如，溫度變送器136a-c)，或另一種類的測量裝備。取決于管路設(shè)計和其它考慮，各個流動元件的位置可與如圖1中所示的不同。示例性制冷壓縮系統(tǒng)100還可包括入口或吸入閥、再循環(huán)閥、防喘振閥(例如，ASV1 120a、ASV2 120b和ASV3 120c)、驟冷閥(例如，QV-1 124a、QV-2 124b和QV-3 124c)，或其它控制機構(gòu)(例如，速度調(diào)節(jié)器、入口導(dǎo)葉)中的一種或更多種。構(gòu)件可按需要以各種方式放置和構(gòu)造。

示例性壓縮機110由電動機101通過變速箱(GB)102驅(qū)動。在一些情況中，燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪或其它類型的原動機或馬達可對壓縮機110供能。制冷壓縮系統(tǒng)可包括更少或更多的壓縮級。在一些實施中，替代單個多級壓縮機，制冷壓縮系統(tǒng)可包括串聯(lián)連接的多個單級(或多級)壓縮機，其也可形成具有多個壓縮級的壓縮機系統(tǒng)。制冷壓縮系統(tǒng)可包括附加或不同的構(gòu)件，并且可以以另一方式構(gòu)造。

作為示例性過程，丙烷蒸汽或來自過程冷凍器(未示出)的任何其它類型的蒸汽可進入壓縮機級1 110a。丙烷蒸汽可在1級110a中壓縮，與來自中壓節(jié)約器(未示出)的側(cè)負(fù)載混合，在2級110b中壓縮，與來自高壓節(jié)約器(未示出)的側(cè)負(fù)載混合，并且在3級110c中壓縮。壓縮蒸汽可離開壓縮機110，并且由下調(diào)閥LDV-1 130節(jié)流至過熱降溫器E-1 140的正常操作所需的壓力，其中冷凝的制冷劑累積在蓄積器V-4 150的冷凝器中。冷凝的制冷劑可發(fā)送至主冷凍器(未示出)，其中其蒸發(fā)并且返回至壓縮循環(huán)(例如，從吸入式洗滌器V-1 120a至V-3 120c進入)。

典型地，為了保護壓縮機110免于喘振，壓縮機級110a-c中的各個可裝備有防喘振再循環(huán)閥(例如，ASV1 120a、ASV2 120b和ASV3 120c)。在壓縮機啟動之前，各個ASV通常全開，并且在壓縮機110起動時，制冷劑排放溫度由于壓縮而升高，并且熱蒸汽可再循環(huán)回至壓縮機級吸入部(例如，在吸入式洗滌器V-1 120a至V-3 120c處)。在熱的汽化制冷劑再循環(huán)時，吸入溫度(例如，由溫度變送器(TT)104，136a-c測得)由于缺乏沿再循環(huán)路徑(例如，如由熱蒸汽路徑131指示)的冷卻而趨于升高。壓縮機環(huán)中的連續(xù)溫度積累可導(dǎo)致達到裝備高溫極限和單元的隨之發(fā)生的停機。為了防止如上文所述的過熱情況，制冷壓縮系統(tǒng)100裝備有分別用于各個壓縮機級的驟冷閥QV-1 124a、QV-2 124b和QV-3 124c。驟冷閥可通過將液體制冷劑從冷凝器接收器V-4 150噴射到熱再循環(huán)氣體流中來調(diào)整相應(yīng)壓縮機級的吸入溫度。噴射穿過驟冷閥的液體制冷劑可吸收來自再循環(huán)氣體的熱，并且蒸發(fā)(閃蒸)，因此產(chǎn)生總體冷卻效果。

在一些實施中，制冷壓縮系統(tǒng)100可包括用于控制例如吸入壓力、再循環(huán)流或壓縮級的其它狀態(tài)或性質(zhì)的一個或更多個控制回路(或環(huán)、系統(tǒng))。控制回路可包括一個或更多個控制器(例如，比例積分微分(PID)控制器)，其可控制閥(例如，ASV和QV)和其它適當(dāng)?shù)臉?gòu)件(線、軟件模塊等)?？刂破骺山邮赵O(shè)置點和過程變量(例如，過程溫度、壓力等)，并且可調(diào)制或另外控制相關(guān)聯(lián)的閥的位置來調(diào)整穿過閥的制冷劑流。作為實例，制冷壓縮系統(tǒng)100包括分別與防喘振閥ASV1 120a，ASV1 120a和ASV3 120c相關(guān)聯(lián)的防喘振閥控制器UIC-1 123a，UIC-2 123b和UIC-3 123c。類似地，驟冷閥QV-1 124a，QV-2 124b和QV-3 124c中的各個可具有相應(yīng)的驟冷閥控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c。防喘振閥控制器和驟冷閥控制器可為PID控制器或其它類型的控制器。在一些情況中，壓縮機級實際流速可由相應(yīng)的UIC-1...UIC-n控制器從之前/之后級的流速和側(cè)流流速計算。例如，2級的流速可計算為1級的流速112a和2級的側(cè)流流速112b的和。在一些實施中，級實際流的計算可考慮復(fù)合流速的流動壓力和溫度的差異和其它所需的測量或計算的變量。

在一些實施中，制冷壓縮系統(tǒng)100可包括用于各個壓縮級的相應(yīng)吸入溫度控制回路。例如，第一吸入溫度控制回路可包括控制壓縮級1 110a的驟冷閥QV1的控制器TIC-1 125a；第二吸入溫度控制回路可包括控制壓縮級2 110b的驟冷閥QV2的控制器TIC-2 125b；并且第三吸入溫度控制回路可包括控制壓縮級3 110c的QV3的驟冷閥控制器TIC-3 125c。響應(yīng)于從控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c接收的控制信號，驟冷閥QV-1 124a，QV-2 124b和QV-3 124c可部分地或完全地開啟或閉合，以調(diào)整噴射到制冷劑壓縮循環(huán)中的液體制冷劑的流體流。在一些實施中，單個吸入溫度控制回路可用于控制多個壓縮級的多個驟冷閥。例如，上文所述的第一、第二和第三吸入溫度控制回路可例如集成在單個板上，并且看作是控制多個壓縮級的吸入溫度的單個吸入溫度控制回路。可構(gòu)造附加或不同的實施。

圖2為示出示例性丙烷露點溫度(露點)曲線230的圖表200。露點為低于其則恒定氣壓下的蒸汽以蒸汽汽化的相同速率冷凝成液體的溫度。露點還可稱為露點溫度或飽和蒸汽溫度。示例性制冷壓縮系統(tǒng)100可使用丙烷或其它類型的制冷劑。丙烷制冷劑系統(tǒng)、兩相單構(gòu)件制冷系統(tǒng)的可實現(xiàn)制冷劑溫度取決于相平衡壓力。在蒸發(fā)器壓力變化時，所得的溫度相應(yīng)地變化。圖表200示出了相對于不同蒸發(fā)器壓力(例如，以磅/平方英寸(絕對壓力)(psia)，如以水平軸線210所示)的示例性丙烷露點溫度(例如，以華氏度(°F)，如以垂直軸線220所示)?？稍趯⒈楸３譃闅怏w時物理地實現(xiàn)的最低制冷劑溫度可在給定壓力下從露點溫度曲線確定。

在一些實施中，控制回路可基于恒定溫度設(shè)置點來調(diào)制驟冷閥，該恒定溫度設(shè)置點對應(yīng)于例如接近大氣壓的設(shè)計壓力。例如，如圖1中所示，相應(yīng)的恒定設(shè)置點(例如，126a，126b和126c)可針對制冷壓縮系統(tǒng)100的驟冷閥控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c設(shè)置(例如，由操作者)。當(dāng)壓縮系統(tǒng)100例如在正常操作期間實現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)時，恒定溫度可工作。然而，在啟動期間，壓縮機可在最低速度/入口導(dǎo)葉位置處運行，同時再循環(huán)達延長的時間段，直到過程準(zhǔn)備好增大冷凍器負(fù)載。此類狀態(tài)下的吸入壓力可比設(shè)計壓力高許多，并且在一些情況中可僅由再循環(huán)流速確定。試圖以自動模式將溫度控制至固定低設(shè)置點的控制器可以以其驟冷閥調(diào)整至100％開啟來結(jié)束，這可導(dǎo)致將最大量的液體制冷劑倒入吸入式洗滌器中。過量液體制冷劑可由蒸汽流部分地帶離到壓縮機中，導(dǎo)致原動機過載和可能的機械損壞。此外，液體制冷劑可淹沒吸入式洗滌器，并且可導(dǎo)致洗滌器高水位跳閘。

在一些情況中，在驟冷閥開啟以降低再循環(huán)氣體溫度時，壓縮機入口處的蒸汽密度增大，導(dǎo)致穿過壓縮機的較高總蒸汽質(zhì)量流和來自原動機的所得的較高功率要求。此類附加功率要求可推動原動機超過其負(fù)載極限，并且過載跳閘可因此發(fā)生。

圖3為另一個示例性制冷壓縮系統(tǒng)300的示意圖。與圖1中的示例性制冷壓縮系統(tǒng)100的構(gòu)件相比，示例性制冷壓縮系統(tǒng)300包括修改的吸入溫度控制回路和排放溫度控制回路。另外，替代分別直接地控制驟冷閥QV-1 124a，QV-2 124b和QV-3 124c的控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c，附加驟冷閥控制器174a-c包括用于分別直接控制驟冷閥QV-1 124a，QV-2 124b和QV-3 124c的位置。驟冷閥控制器174a-c可接收來自吸入溫度控制回路和排放溫度控制回路的輸出，并且基于輸出確定用于各個壓縮級的驟冷流需求。在一些實施中，吸入溫度控制回路可用于避免壓縮級的入口處的過度驟冷，而排放溫度控制回路可用于防止壓縮級的出口處的過熱。吸入溫度控制回路和排放溫度控制回路可以以自動且協(xié)調(diào)的方式共同地控制(例如，經(jīng)由控制器174a-c)多個相互作用的驟冷閥。

制冷壓縮系統(tǒng)300示出了制冷壓縮系統(tǒng)中的多個再循環(huán)和驟冷閥之間的自動且協(xié)調(diào)的控制的示例性實施。不同于在制冷壓縮系統(tǒng)的啟動和正常關(guān)機期間的常規(guī)手動控制，此處所述的示例性系統(tǒng)和技術(shù)可有助于平衡再循環(huán)流和液體制冷劑流，并且允許它們維持穩(wěn)定操作。另外，本文中所述的示例性系統(tǒng)和技術(shù)可有助于解決可在手動操作下發(fā)生的問題，如例如，高溫時的謬誤跳閘(過度再循環(huán)、不足驟冷)、吸入式洗滌器高水位跳閘(過多洗滌器液體)、壓縮機喘振(穿過壓縮機的不足蒸汽流)，或馬達過載(過度再循環(huán)或壓縮機攝取液體制冷劑)。

示例性制冷壓縮系統(tǒng)300的吸入溫度控制回路可用于基于制冷劑的實際露點溫度以溫度設(shè)置點的適應(yīng)性吸入溫度控制(其中，補償吸入壓力)。在一些實施中，吸入溫度控制回路可包括一個或更多個控制器(例如，TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c)、設(shè)置點確定模塊175以及其它適當(dāng)?shù)臉?gòu)件。例如，第一吸入溫度控制回路可包括與壓縮級1 110a的驟冷閥QV1相關(guān)聯(lián)的控制器TIC-1 125a；第二吸入溫度控制回路可包括與壓縮級2 110b的驟冷閥QV2相關(guān)聯(lián)的控制器TIC-2 125b；并且第三吸入溫度控制回路可包括與壓縮級3 110c的驟冷閥QV3相關(guān)聯(lián)的控制器TIC-3 125c。在一些實施中，單個吸入溫度控制回路可用于控制多個壓縮級的多個驟冷閥。例如，上文所述的第一、第二和第三吸入溫度控制回路可例如集成在單個板上，并且看作是控制多個壓縮級的此類溫度的單個吸入溫度控制回路?？蓸?gòu)造附加或不同的實施。

在一些情況中，控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c中的各個可接收來自設(shè)置點確定模塊175的設(shè)置點。設(shè)置點可自動地(適應(yīng)性地)調(diào)整，例如，遵循根據(jù)露點溫度曲線(例如，圖2和4中的丙烷露點溫度曲線)的制冷劑的實際露點溫度和壓縮級處的吸入壓力，而不是對應(yīng)于固定壓力(例如，接近大氣壓的設(shè)計壓力)的單個恒定設(shè)置點。

圖4為示出用于各種蒸發(fā)器壓力的示例性溫度曲線230和430的圖表400。溫度曲線230和430可例如由設(shè)置點確定模塊175使用，以確定與壓縮級的入口處的驟冷閥相關(guān)聯(lián)的控制器(例如，TIC-1 125a，TIC-2 125b或TIC-3 125c)的溫度設(shè)置點。在一些實施中，溫度曲線430可為通過使丙烷露點溫度曲線230轉(zhuǎn)移設(shè)置點裕度而獲得的溫度設(shè)置點曲線。假定壓縮級處的吸入壓力，控制器的對應(yīng)溫度設(shè)置點可根據(jù)溫度設(shè)置點曲線430識別。例如，多個壓縮級(例如，級110a-c)可具有不同吸入壓力，因此不同設(shè)置點可被識別并且用于制冷壓縮系統(tǒng)300的吸入溫度控制回路的多個控制器(例如，TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c)。

在一些實施中，壓縮級中的各個可具有相應(yīng)的設(shè)置點裕度。設(shè)置點裕度可在多個壓縮級之間為相同或不同的，因此一個或更多個設(shè)置點曲線可基于設(shè)置點裕度和制冷劑的露點溫度曲線(例如，丙烷的露點曲線230)來確定。在一些實施中，從露點溫度曲線230至溫度設(shè)置點曲線430的轉(zhuǎn)移(例如，設(shè)置點裕度)可橫跨整個考慮的壓力范圍(例如，如以水平軸線410所示)為一致的；或者轉(zhuǎn)移可為取決于壓力的，使得一個壓力下的露點溫度曲線230與溫度設(shè)置點曲線430之間的垂直距離不同于另一個壓力下的垂直距離。附加或不同途徑可例如由設(shè)置點確定模塊175使用，以確定與多個壓縮級相關(guān)聯(lián)的用于驟冷閥控制器的設(shè)置點曲線。

圖5為示出吸入溫度控制回路500的示例性功能塊的示意圖。吸入溫度控制回路500可用作圖3中的示例性制冷壓縮系統(tǒng)300(例如，n＝1，2，3)的第一、第二或第三吸入溫度控制回路中的一個或更多個，或者其可用于其它應(yīng)用中。在一些實施中，示例性制冷壓縮系統(tǒng)300的第一、第二或第三吸入溫度控制回路可均包括示例性吸入溫度控制回路500、其變體，或其它類型的控制回路。三個吸入溫度控制回路可并聯(lián)、串聯(lián)或以另一方式同時操作。

作為示例性過程，吸入溫度控制回路500可接收壓縮級n的入口壓力510和設(shè)置點裕度520用于確定用于壓縮級n的溫度設(shè)置點545。入口壓力510可例如從與壓縮級n相關(guān)聯(lián)的一個或更多個壓力變送器(例如，PT 134a、PT 134b或PT 134c)獲得。溫度設(shè)置點545可例如基于關(guān)于圖4描述的示例性技術(shù)來確定，或者其可以以另一方式確定。例如，假定壓縮級n的入口壓力510，對應(yīng)的露點溫度535可根據(jù)露點曲線530(例如，圖2和4中的丙烷露點溫度曲線230)識別。識別的露點溫度535和設(shè)置點裕度520可在540處相加、相乘或另外運算，以獲得用于壓縮級n的溫度設(shè)置點545。溫度設(shè)置點520可為可構(gòu)造的偏差，例如，由吸入溫度控制回路500，由操作者或由另一實體自動地確定。對于不同入口壓力510或不同壓縮級n，溫度設(shè)置點520可為相同或不同的。在一些情況中，示例性功能塊510-540可形成圖3中的設(shè)置點確定模塊175的功能塊。在一些實施中，不同壓縮級，例如，n＝1，2，3...可共用相同的功能塊510-540(和因此相同的硬件或軟件模塊)，但具有相應(yīng)的輸入和輸出。在其它實施中，不同壓縮級，例如，n＝1，2，3...可具有執(zhí)行功能塊510-540的操作的獨立的硬件或軟件模塊?？蓸?gòu)造附加或不同的實施。

圖5中示出的示例性吸入溫度控制回路500包括PID控制器560。PID控制器可為圖3中的示例性控制器TIC-1 125a、TIC-2 125b，或TIC-3 125c，或另一控制器。PID控制器560可接收或另外識別壓縮級n的確定的溫度設(shè)置點545和入口溫度550。作為PID控制器560的過程變量的入口溫度550可例如從與壓縮級n相關(guān)聯(lián)的一個或更多個溫度變送器(例如，TT 136a、TT 136b或TT 136c)獲得?；谠O(shè)置點545和入口溫度550，PID控制器560可確定待噴射到壓縮級n中的驟冷流體流的驟冷流需求565，用于將壓縮級n處的吸入溫度保持在溫度設(shè)置點545處或接近溫度設(shè)置點545，而沒有過度驟冷。確定的驟冷流需求565可供給到控制器570(例如，圖3中的驟冷閥控制器174a，174b或174c)中，控制器570控制壓縮級n的驟冷閥的位置，用于進一步處理。在一些情況中，控制器570可包括高信號選擇器(HSS)，以選擇由吸入溫度控制回路500確定的驟冷流需求565與另一驟冷流需求(例如，由排放溫度控制回路確定的驟冷流需求、由操作者確定的驟冷流需求等)之間的較大驟冷流需求。在一些實施中，吸入溫度控制回路500可包括附加或不同的功能塊。在一些情形中，示例性過程可包括以相同或不同方式執(zhí)行的相同、附加、較少或不同的操作。

回頭參照圖3，示例性制冷壓縮系統(tǒng)300包括排放溫度控制回路，其可用于限制壓縮機排放溫度，并且實現(xiàn)多個驟冷閥的全自動且協(xié)調(diào)的控制。在一些情況中，排放溫度控制回路可有助于優(yōu)化驟冷閥關(guān)于它們的相應(yīng)熱蒸汽再循環(huán)閥的位置的位置，并且有助于確定用于各個壓縮級的最小或另外合乎需要的驟冷流需求。

在圖3中所示的實例中，排放溫度控制回路包括排放溫度控制器TIC-4 170、數(shù)學(xué)模塊172a-c以及其它構(gòu)件(例如，高信號選擇器(HSS)176、電線等)。排放溫度控制回路可接收或另外識別排放溫度高極限和壓縮級的出口溫度。在一些實施中，單個排放溫度控制回路可確定用于多個壓縮級的驟冷流需求，使得壓縮級的出口處的排放溫度保持在排放溫度高極限處或低于其。在一些情況中，由排放溫度控制回路確定的驟冷流需求可傳至驟冷閥控制器174a-c，其最終控制驟冷閥QV 124a-c的位置。就此而言，排放溫度控制回路可同時地調(diào)制或至少部分地控制所有驟冷閥QV 124a-c，以便防止高溫跳閘。

在一些實施中，壓縮級的最佳冷卻可在噴射穿過驟冷閥的液體制冷劑的幾乎全部質(zhì)量蒸發(fā)時實現(xiàn)。量可例如由再循環(huán)流速(多少熱可由蒸發(fā)的液體吸收的主要決定因素)確定。排放溫度控制回路可獲得關(guān)于各個獨立壓縮級的再循環(huán)流需求(例如，來自防喘振控制器UIC-1 123a，UIC-2 123b和UIC-3 123c)的信息，并且確定與對應(yīng)壓縮級的再循環(huán)流需求成比例的各個級的驟冷流需求。就此而言，排放溫度控制回路可實施分配的協(xié)調(diào)控制以提供各個壓縮級上的最小(或另外合乎需要的)冷卻和過熱降溫器E-1 140中的最佳或另外合乎需要的換熱狀態(tài)。圖6中更詳細(xì)地描述了排放溫度控制回路的示例性實施?？蓸?gòu)造附加或不同的實施。

圖6為示出排放溫度控制回路600的示例性功能塊的示意圖。排放溫度控制回路600可用作圖3中的示例性制冷壓縮系統(tǒng)300的排放溫度控制回路，或者其可用于其它應(yīng)用中。排放溫度控制回路600包括PID控制器640、數(shù)學(xué)模塊670和655、HSS635以及其它構(gòu)件。在一些實施中，吸入溫度控制回路500可包括附加或不同的功能塊或者以另一方式構(gòu)造。

PID控制器640可為如圖3中所示的示例性排放溫度控制器TIC-4 170，或另一控制器。PID控制器640可接收或另外識別關(guān)于壓縮級中的多個壓縮級的出口處的排放溫度610的信息。排放溫度610可為例如處理器最終排放溫度或另一壓縮級的出口處的溫度。作為PID控制器640的過程變量的排放溫度610可例如由溫度變送器(例如，圖3中的TT 146)測量或另外監(jiān)測。PID控制器640還可接收或另外識別排放溫度設(shè)置點652。排放溫度設(shè)置點652可例如基于排放溫度高跳閘極限620和設(shè)置點偏差630來確定。作為實例，排放溫度設(shè)置點652可利用低于高極限620的設(shè)置點偏差630建立。排放溫度設(shè)置點652可以以另一方式確定(例如，排放溫度高跳閘極限620由設(shè)置點偏差630衡量或除)?；谂欧艤囟仍O(shè)置點652和測得的排放溫度610，PID640可確定驟冷流需求654，使得一定量的驟冷流可有助于將排放溫度610限制成停留在排放溫度設(shè)置點652處或以下。在一些情況中，驟冷流需求652可在多個壓縮級之間分布，以使相應(yīng)驟冷流需求可針對各個壓縮級確定。

在一些實施中，驟冷流需求652可基于多個壓縮機級的相應(yīng)再循環(huán)流需求在多個壓縮機級之間分布。例如，驟冷流需求可與用于壓縮級的再循環(huán)流需求成比例。在一些情況中，此類分布可有助于平衡噴射到壓縮級中的驟冷流和再循環(huán)流，并且有助于實現(xiàn)壓縮級的最佳冷卻。例如，排放溫度控制回路600可接收或另外識別用于壓縮級1，...，n的再循環(huán)流需求613，...，623。再循環(huán)流需求613，...，623可例如從與壓縮級相關(guān)聯(lián)的防喘振閥控制器(例如，UIC-1 123a，UIC-2 123b和UIC-3 123c)或防喘振閥ASV1 615，...，ASVn 625(例如，圖3中的ASV1 120a，ASV1 120a和ASV3 120c)的位置獲得。多個再循環(huán)流需求613，...，623可相比較，并且最大再循環(huán)流需求656可由HSS635(例如，圖3中的HSS 176)計算。對于各個壓縮級，再循環(huán)流需求(例如，613或623)與最大再循環(huán)流需求656的比率可例如分別由數(shù)學(xué)模塊670或655計算。例如，數(shù)學(xué)模塊670可與壓縮級1相關(guān)聯(lián)，其中可計算再循環(huán)流需求613與最大再循環(huán)流需求656的比率。比率可乘以由PID控制器640確定的驟冷流需求654，并且所得的乘積可用于確定用于壓縮級1的驟冷流需求672。用于壓縮級n的驟冷流需求662可由數(shù)學(xué)模塊655類似地計算。因此，各個壓縮級的所得驟冷流與關(guān)于最大再循環(huán)流需求的級再循環(huán)流需求成比例。

在一些實施中，數(shù)學(xué)模塊670，655可例如由軟件、硬件或它們的組合實施。在一些情況中，多個壓縮級可共用單個數(shù)學(xué)模塊，或者多個壓縮級可均具有獨立數(shù)學(xué)模塊。在一些實施中，替代HHS 635，其它操作(例如，求和、線性組合等)可用于計算每個級驟冷需求與其相比較的基準(zhǔn)驟冷需求(例如，比率的分母)。在一些實施中，用于各個壓縮級的驟冷流需求可以以其它方式計算。計算的驟冷流需求(例如，672，662)可在多個壓縮級之間為相同或不同的。用于多個壓縮級的驟冷流需求可由排放溫度控制回路600自動地計算。在一些實施中，用于多個壓縮級的計算可并聯(lián)、串聯(lián)或以另一方式同時執(zhí)行。

在一些實施中，容差系數(shù)可在計算用于各個壓縮級的驟冷流需求時被包括。容差系數(shù)為引入到計算、公式或模型中的特別量，例如以允許以未知量的裕度。數(shù)學(xué)功能塊670和655可分別使用容差系數(shù)660和645來調(diào)整獨立級驟冷流需求，如可認(rèn)為是必要的。容差系數(shù)可為例如自動地確定或由排放溫度控制回路600預(yù)先確定的恒定值，或者容差系數(shù)可由操作者構(gòu)造成允許總體自動控制過程中的人工干預(yù)。容差系數(shù)(例如，660和645)可針對不同壓縮級為相同或不同的。容差系數(shù)可隨著時間的過去保持相同或改變。相應(yīng)容差系數(shù)可乘以用于壓縮級的相應(yīng)再循環(huán)流需求比率和由PID控制器640確定的驟冷流需求654(或關(guān)于它們另外運算)。容差系數(shù)、比率和驟冷流需求654的乘積可返回作為排放溫度控制回路700的輸出(例如，用于壓縮級1的驟冷流需求672、用于壓縮級n的驟冷流需求662)。用于壓縮級的輸出驟冷流需求可傳至控制器(例如，控制器680，665)，以確定噴射到壓縮級中的最終驟冷流體流。

圖7為示出驟冷閥控制器的示例性功能塊的示意圖700。驟冷閥控制器710和720可分別為圖6中的示例性驟冷閥控制器680和665，或圖5中的控制器570，或其它驟冷閥控制器。驟冷閥控制器710和720可用于直接地控制相關(guān)聯(lián)的驟冷閥的閥位置。例如，驟冷閥控制器710和720可為分別對應(yīng)于圖3中的驟冷閥QV1 124a，QV2，124V和QV3，124的示例性驟冷閥控制器174a，174b和174c中的任兩種。驟冷閥控制器710和720中的各個可例如從吸入溫度控制回路500和排放溫度控制回路600接收輸入。例如，用于壓縮級1的驟冷閥控制器710可接收由吸入溫度控制回路500確定的驟冷流需求565和由用于壓縮級1的排放溫度控制回路600確定的驟冷流需求672。類似地，用于壓縮級n的驟冷閥控制器720可接收由吸入溫度控制回路500確定的驟冷流需求565和由用于壓縮級n的排放溫度控制回路600確定的驟冷流需求662。驟冷閥控制器可基于由吸入溫度控制回路500確定的驟冷流需求565和由排放溫度控制回路600確定的驟冷流需求確定用于壓縮級的最終驟冷流需求。

在一些情況中，例如在用以補償主冷凍器中缺乏蒸發(fā)的相當(dāng)大量制冷劑再循環(huán)時，可未嚴(yán)格需要將壓縮機吸入溫度保持接近露點溫度。在一些情況中，在壓縮機啟動操作期間，可持續(xù)操作的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)為冷凝器的正常操作并且不超過壓縮機末級排放溫度極限。由排放溫度控制回路600確定的驟冷流需求可相比于由吸入溫度控制回路500確定的驟冷流需求565起到更占優(yōu)勢的作用。例如，當(dāng)壓縮級處的吸入溫度高于圖4中的示例性溫度設(shè)置點曲線430時，如果排放溫度在排放溫度極限處或低于其，則壓縮系統(tǒng)可仍正常地操作。在一些實施中，為了最小化或另外減小總體冷卻需求，并且因此減小壓縮系統(tǒng)的原動機的負(fù)載，驟冷閥控制器710，720中的各個可包括HSS來選擇由吸入溫度控制回路500和排放溫度控制回路600確定的兩個需求之間的較大驟冷流需求。在一些情況中，這可提供最小驟冷流，其基于壓縮機吸入溫度設(shè)置點需求(露點溫度曲線)或排放溫度設(shè)置點需求。在一些情況中，HSS的使用可有助于保證吸入溫度和排放溫度兩者在它們的相應(yīng)設(shè)置點或極限處或低于其。一些實施中，HSS(例如，HSS1，HSSn)中的一個或更多個還可接收相應(yīng)的容差系數(shù)(未示出)，其可包括例如人工確定的驟冷流需求、由系統(tǒng)預(yù)設(shè)的缺省驟冷流需求，等。在一些情況中，HSS可選擇接收到的驟冷流需求之中的最大驟冷流需求。

在一些情況中，控制器710和720可將選擇的驟冷流需求分別轉(zhuǎn)換成用于壓縮級1和n的閥位置需求715和725。閥位置需求715和725可發(fā)送至相關(guān)聯(lián)的驟冷閥QV1 730和QVn 740(例如，圖3中的QV1，124a，QV2，124b和QV3，124c)，以調(diào)整噴射穿過驟冷閥到壓縮級中的液體制冷劑流。在一些實施中，控制器可基于線性函數(shù)或線性化函數(shù)(例如，在關(guān)系不是線性的情形中)將流需求轉(zhuǎn)換成閥位置需求。例如，流需求可按過程設(shè)計要求為額定驟冷流的從0到100％。驟冷閥可尺寸確定成在額定驟冷流處于100％時完全開啟，而在額定驟冷流處于0時完全閉合。

包括吸入溫度控制回路500和排放溫度控制回路600的制冷壓縮系統(tǒng)300的工作實例描述如下。用于壓縮級n的入口壓力510測量為27.6psig(磅/平方英寸規(guī)格或磅/平方英寸量規(guī)，指示壓力關(guān)于大氣壓)?；诼饵c溫度曲線(例如，如圖2和4中所示)，對應(yīng)露點溫度535(對于100％丙烷而言)可確定為例如大約6.5(°F)。設(shè)置點裕度可為例如18(°F)。溫度設(shè)置點545可基于設(shè)置點裕度計算為6.5+18＝24.5(°F)。如果壓縮n處的測得的吸入溫度550為25(°F)，假定24.5(°F)的溫度設(shè)置點545，則PID控制器560可自動地確定即時驟冷流需求565為例如20％，以便將吸入溫度550降低至溫度設(shè)置點545。在一些情況中，PID控制器560的輸出可保持變化(例如，增大或減小)，直到測得的吸入溫度550(即，過程變量)等于溫度設(shè)置點545。由吸入溫度控制回路500確定的驟冷流需求565傳到用于壓縮級n的驟冷閥控制器(例如，用于n＝1的圖7中的控制器710)中。

在另一方面，對于排放溫度控制回路600，排放溫度設(shè)置點652可設(shè)置為例如185(°F)。假定排放溫度610為例如200(°F)，PID控制器640可確定即時驟冷流需求654為例如25％，以確保當(dāng)前排放溫度610保持在排放溫度設(shè)置點652處或低于其。在一個方案中，再循環(huán)流需求613，...，623可對于所有壓縮級而言為100％(例如，防喘振閥ASV1 615，...，ASVn 625所有都完全開啟)。因此，對于各個壓縮級而言，由HSS 635計算的最大再循環(huán)流需求656為100％，并且再循環(huán)流需求比率為1。假設(shè)容差系數(shù)660為1，則由數(shù)學(xué)模塊670計算的用于壓縮級1的驟冷流需求672可為例如25％。在另一方案中，對于壓縮級1和壓縮級n(n≠1)而言，再循環(huán)流需求613和623可分別為100％和75％。假設(shè)由HSS635計算的最大再循環(huán)流需求656為100％，再循環(huán)流需求比率分別對于壓縮級1而言為1，并且對于壓縮級n而言為0.75。假設(shè)用于兩個排放溫度控制回路的容差系數(shù)660和645為1，則用于壓縮級1的驟冷流需求672可為25％，而用于壓縮級n的驟冷流需求662可為18.75％。由排放溫度控制回路600確定的25％的驟冷流需求672可傳至例如驟冷閥控制器710以選擇用于壓縮級1的最終驟冷流需求。由排放溫度控制回路600確定的18.75％的驟冷流需求662可傳至例如驟冷閥控制器720以選擇用于壓縮級n的最終驟冷流需求。

對于壓縮級1而言，在由吸入溫度控制回路500確定的驟冷流需求565(20％)與由排放溫度控制回路600確定的驟冷流需求672(25％)之間，驟冷閥控制器710可選擇排放驟冷流需求25％作為用于壓縮級1的最終驟冷流需求。類似地，對于壓縮級n而言，假定由吸入溫度控制回路500確定的驟冷流需求565(20％)和由排放溫度控制回路600確定的驟冷流需求672(18.75％)，驟冷閥控制器720可選擇吸入驟冷流需求20％作為用于壓縮級n的最終驟冷流需求。選擇的驟冷流需求25％和20％可轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的驟冷閥位置需求，并且例如同時地分別發(fā)送至圖3中的驟冷閥QV1 124a和QV3 124c(對于n＝3而言)。

在一些實施中，吸入溫度控制回路500或排放溫度控制回路600的一個或兩個輸出可覆寫、停用或另外運算。例如，控制回路500和600中的一個可停用，以使最終驟冷流需求可僅取決于來自另一個的輸出。作為實例，來自吸入溫度控制回路500的輸出可設(shè)置為固定值(例如，0或負(fù)數(shù))，或小于來自排放溫度控制回路600的輸出的另一值，并且反之亦然。在一些實施中，偏差系數(shù)可用于重寫來自一個回路的輸出，以使未選的流需求總是略微跟隨在選擇的流需求之后，以防止沿閉合方向的積分飽卷，并且用于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定操作。例如，如果吸入溫度控制回路500和排放溫度控制回路600輸出相同的驟冷流需求x％，則偏差系數(shù)-a％可使用，使得一個回路(例如，吸入溫度控制回路500)的輸出保持x％，而另一回路(例如，排放溫度控制回路600)的輸出可重寫為(x-a)％。在該情形中，選擇來自吸入溫度控制回路500的驟冷需求，并且未選來自排放溫度控制回路600的驟冷需求。附加或不同的技術(shù)可例如由驟冷閥控制器710和720使用，以操縱來自吸入溫度控制回路500和排放溫度控制回路600的輸出。

本說明書中所述的主題和操作的一些實施例可以以數(shù)字電子電路，或以計算機軟件、固件或硬件(包括本說明書中公開的結(jié)構(gòu)以及它們的結(jié)構(gòu)等同物)，或以它們中的一個或更多個的組合實施。本說明書中所述的主題的一些實施例可實施為一個或更多個計算機程序，即，計算機程序指令的一個或更多個模塊，其在計算機儲存介質(zhì)上編碼，用于由數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作。計算機儲存介質(zhì)可為計算機可讀儲存裝置、計算機可讀儲存基底、隨機或串聯(lián)存取存儲器陣列或裝置，或它們中的一個或更多個的組合，或者可包括在其中。此外，盡管計算機儲存介質(zhì)不是傳播的信號，但計算機儲存介質(zhì)可為在人工生成的傳播信號中編碼的計算機程序指令的源或目的地。計算機儲存介質(zhì)還可為一個或更多個單獨的物理構(gòu)件或介質(zhì)(例如，多個CD、盤或其它儲存裝置)，或者包括在其中。

用語″數(shù)據(jù)處理設(shè)備″包含用于處理數(shù)據(jù)的所有類型的設(shè)備、裝置和機器，包括，經(jīng)由實例，可編程處理器、計算機、芯片上的系統(tǒng)，或前述中的多個，或前述的組合。設(shè)備可包括專用邏輯電路，例如，F(xiàn)PGA(字段可編程門陣列)或ASIC(專用集成電路)。除硬件外，設(shè)備還可包括產(chǎn)生用于討論中的計算機程序的執(zhí)行環(huán)境的代碼，例如，構(gòu)成處理器固件、協(xié)議棧、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、交叉平臺運行時間環(huán)境、虛擬機器或它們中的一個或更多個的組合的代碼。設(shè)備和執(zhí)行環(huán)境可實現(xiàn)各種不同的計算模型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、分布式計算和網(wǎng)格計算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

計算機程序(也稱為程序、軟件、軟件應(yīng)用、腳本或代碼)可以以任何形式的編程語言編寫，包括匯編或解釋語言、說明性語言或程序語言。計算機程序可但不需要對應(yīng)于文件夾系統(tǒng)中的文件夾。程序可儲存在保持其它程序或數(shù)據(jù)(例如，儲存在標(biāo)記語言文件中的一個或更多個腳本)的文件夾的一部分中，在專用于討論中的程序的單個文件夾中，或在多個協(xié)調(diào)的文件夾(例如，儲存一個或更多個模塊、子程序或代碼的部分的文件夾)中。計算機程序可用于在位于一個地點處或橫跨多個地點分布并且由通信網(wǎng)絡(luò)互連的一個計算機或多個計算機上執(zhí)行。

本說明書中描述的過程和邏輯流中的一些可由一個或更多個可編程處理器執(zhí)行，其執(zhí)行一個或更多個計算機程序以通過關(guān)于輸入數(shù)據(jù)操作并且生成輸出來執(zhí)行動作。過程和邏輯流還可由專用邏輯電路(例如，F(xiàn)PGA(字段可編程門陣列)或ASIC(專用集成電路))執(zhí)行，并且設(shè)備還可實施為該專用邏輯電路。

適合于執(zhí)行計算機程序的處理器包括，經(jīng)由實例，通用和專用微處理器兩者，以及任何類型的數(shù)字計算機的處理器。大體上，處理器將從只讀存儲器或隨機存取存儲器或兩者接收指令和數(shù)據(jù)。計算機包括用于根據(jù)指令執(zhí)行動作的處理器，以及用于儲存指令和數(shù)據(jù)的一個或更多個存儲器裝置。計算機還可包括或操作性地聯(lián)接成從用于儲存數(shù)據(jù)的一個或更多個大容量儲存裝置(例如，磁盤、磁光盤或光盤)接收數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳遞至其，或兩者。然而，計算機不需要具有此類裝置。適合于儲存計算機程序指令和數(shù)據(jù)的裝置包括所有形式的非易失性存儲器、介質(zhì)和存儲器裝置，包括，經(jīng)由實例，半導(dǎo)體存儲器裝置(例如，EPROM、EEPROM、閃速存儲器裝置和其它)、磁盤(例如，內(nèi)部硬盤、可除去盤和其它)、磁光盤和CD-ROM和DVD-ROM盤。處理器和存儲器可由專用邏輯電路補充或者并入在其中。

為了提供與用戶的交互，操作可在計算機上實施，該計算機具有顯示裝置(例如，監(jiān)視器，或另一類型的顯示裝置)，用于將信息顯示給用戶，以及鍵盤和打印裝置(例如，鼠標(biāo)、軌跡球、平板、觸敏屏幕，或另一類型的指示裝置)，用戶可由其提供輸入至計算機。其它類型的裝置也可用于提供與用戶的交互；例如，提供至用戶的反饋可為任何形式的傳感器反饋，例如，視覺反饋、聽覺反饋或觸覺反饋；并且來自用戶的輸入可以以任何形式接收，包括聲音、語音或觸覺輸入。此外，計算機可通過發(fā)送文件至由用戶使用的裝置和從該裝置接收文件來與用戶交互；例如，通過響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)瀏覽器接收到的請求來將網(wǎng)頁發(fā)送至用戶的客戶端裝置上的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。

客戶端和服務(wù)器大體上遠(yuǎn)離彼此，并且典型地通過通信網(wǎng)絡(luò)交互。通信網(wǎng)絡(luò)的實例包括局域網(wǎng)(″LAN″)和寬域網(wǎng)(″WAN″)，互聯(lián)網(wǎng)(例如，因特網(wǎng))、包括衛(wèi)星鏈路的網(wǎng)絡(luò)，以及對等網(wǎng)絡(luò)(例如，特別的對等網(wǎng)絡(luò))?？蛻舳撕头?wù)器的關(guān)系借助于在相應(yīng)計算機上運行并且具有與彼此的客戶端服務(wù)器關(guān)系的計算機程序發(fā)生。

已經(jīng)示出和描述了一定數(shù)量的實例；可作出各種修改。盡管本說明書包含許多細(xì)節(jié)，但這些不應(yīng)當(dāng)看作是對可要求權(quán)利的范圍的限制，而是看作是特定實例特有的特征的描述。在單獨實施的背景下在本說明書中描述的某些特征還可組合。相反地，在單個實施的背景下描述的各種特征還可單獨地或以任何適合的子組合實施。因此，其它實施在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。