CN106461283B - 控制制冷压缩*** - Google Patents

Abstract

描述了一种制冷剂压缩***及用于控制制冷剂压缩***的方法。在一些方面中，制冷剂压缩***包括具有多个压缩级的压缩机***、多个骤冷阀、与第一骤冷阀相关联的第一吸入温度控制回路、与第二骤冷阀相关联的第二吸入温度控制回路，以及与多个骤冷阀相关联的排放温度控制回路。骤冷阀设置基于来自吸入温度控制回路和排放温度控制回路的一个或更多个输出的评估来确定。

Description

控制制冷压缩***

相关申请的交叉引用

本申请请求享有2014年1月3日提交的美国专利申请第14/147,325号的优先权，其全部内容由此通过引用并入。

技术领域

本说明书涉及控制制冷压缩***。

背景技术

压缩机是例如通过使用机械能来增大可压缩流体(例如，气体)的压力的机器。压缩机用于各种商业和工业应用中的工业过程，例如，制冷、空气调节、管线、石化和其它应用中。制冷压缩机(或制冷剂压缩机)可用于制冷压缩***中以有助于移动制冷循环(或制冷剂循环)中的热。例如，蒸汽压缩制冷循环可包括将循环制冷剂(例如，氟利昂)供给到压缩机中作为蒸汽。蒸汽在压缩机处压缩并且离开过热的压缩机。过热蒸汽行进穿过冷凝器，其可冷却和除去过热并且接着通过除去附加热来将蒸汽冷凝成液体。液体制冷剂穿过例如膨胀阀(也称为节流阀)，其中其压力突然地下降，引起典型地少于液体的一半的闪蒸和自动制冷。这可导致液体和蒸汽在较低温度和压力下的混合物。冷液体蒸汽混合物接着行进穿过汽化器盘管或管，并且通过冷却由风扇吹动横跨汽化器盘管或管的热空气(来自制冷的空间)来蒸发。所得的制冷剂蒸汽返回至压缩机入口以完成热力循环。

发明内容

在第一大体方面中，一种制冷剂压缩***包括压缩机***，其具有多个压缩级、第一骤冷阀，其能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第一压缩级中，以及第二骤冷阀，其能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第二压缩级中。制冷剂压缩***还包括第一吸入温度控制回路，其与第一骤冷阀相关联、第二吸入温度控制回路，其与第二骤冷阀相关联，以及排放温度控制回路。第一吸入温度控制回路能够操作成识别第一压缩级的第一温度设置点和入口温度，以及基于第一压缩级的第一温度设置点和入口温度确定喷射穿过第一骤冷阀到第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求。第二吸入温度控制回路能够操作成识别第二压缩级的第二温度设置点和入口温度，以及基于第二压缩级的第二温度设置点和入口温度确定喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求。排放温度控制回路能够操作成接收关于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息，以及确定喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得多个压缩级的出口处的排放温度保持在排放温度设置点处或低于其。制冷剂压缩***还包括第一骤冷阀控制器，其与第一骤冷阀相关联，以及第二骤冷阀控制器，其与第二骤冷阀相关联。第一骤冷阀控制器能够操作成接收由第一吸入温度控制回路确定的第一骤冷流需求，接收由排放温度控制回路确定的第三骤冷流需求，以及基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求。第二骤冷阀控制器能够操作成接收由第二吸入温度控制回路确定的第二骤冷流需求，接收由排放温度控制回路确定的第四骤冷流需求，以及基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。

根据方面1的方面2，其中第一吸入温度控制回路能够操作成：接收关于第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及基于第一压缩级处的第一入口压力根据第一露点温度曲线动态地确定第一温度设置点；并且第二吸入温度控制回路能够操作成：接收关于第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及基于第二压缩级处的第二入口压力根据第二露点温度曲线动态地确定第二温度设置点。

根据方面2的方面3，其中第一吸入温度控制回路能够操作成接收第一温度设置点裕度；并且其中第一温度设置点基于第一压缩级处的第一入口压力和第一温度设置点裕度根据第一露点温度曲线确定；并且第二吸入温度控制回路能够操作成接收第二温度设置点裕度；并且其中第二温度设置点基于第二压缩级处的第二入口压力和第二温度设置点裕度根据第二露点温度曲线确定。

根据方面1至3中任一个的方面4，还包括第一防喘振阀，其能够操作成提供喷射穿过第一防喘振阀到第一压缩级中的第一再循环流体流；第二防喘振阀，其能够操作成提供喷射穿过第二防喘振阀到第二压缩级中的第二再循环流体流；并且其中排放温度控制回路能够操作成：基于喷射穿过第一防喘振阀到第二压缩级中的第一再循环流体流确定第三骤冷流需求；以及基于喷射穿过第二防喘振阀到第二压缩级中的第二再循环流体流确定第四骤冷流需求。

根据方面4的方面5，其中排放温度控制回路包括排放温度子控制器，其能够操作成：接收关于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；以及基于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点确定第五骤冷流需求；并且其中排放温度控制回路能够操作成：计算喷射到第一压缩级中的第一再循环流体流与喷射到多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第一比率；基于第五骤冷流需求和第一比率的乘积来确定第一压缩级的第三骤冷流需求；计算喷射到第二压缩级中的第二再循环流体流与喷射到多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第二比率；以及基于第五骤冷流需求和第二比率的乘积来确定第二压缩级的第四骤冷流需求。

根据方面1至5中任一个的方面6，其中排放温度控制回路能够操作成：接收第一容差系数和第二容差系数；基于第一容差系数确定骤冷流体流的第三骤冷流需求；以及基于第二容差系数确定第四骤冷流需求。

根据方面1至6中任一个的方面7，其中第一骤冷阀控制器能够操作成：将由第一吸入温度控制回路确定的第一骤冷流需求与由排放温度控制回路确定的第三骤冷流需求相比较；以及基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求；并且第二骤冷阀控制器能够操作成：将由第二吸入温度控制回路确定的第二骤冷流需求和由排放温度控制回路确定的第四骤冷流需求相比较；以及基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。

在第八大体方面中，一种用于制冷压缩***的控制方法，制冷压缩***包括具有多个压缩级的压缩机***，该方法包括：通过第一吸入温度控制回路识别第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；通过第一吸入温度控制回路，基于第一压缩级的第一温度设置点和入口温度确定喷射穿过第一骤冷阀到第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；通过第二吸入温度控制回路识别第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；通过第二吸入温度控制回路，基于第二压缩级的第二温度设置点和入口温度确定喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；由排放温度控制回路接收关于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；由排放温度控制回路确定喷射穿过第一骤冷阀到第一压缩级中的骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得多个压缩级的出口处的排放温度保持在排放温度设置点处或低于其；由与第一骤冷阀相关联的第一骤冷阀控制器，基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求；以及由与第二骤冷阀相关联的第二骤冷阀控制器，基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。

根据方面7的方面9，其中识别用于第一压缩级的第一温度设置点包括：接收关于第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及假定第一压缩级处的第一入口压力，根据第一露点温度曲线动态地确定第一温度设置点；以及识别用于第二压缩级的第二温度设置点包括：接收关于第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及假定第二压缩级处的第二入口压力，根据第二露点温度曲线动态地确定第二温度设置点。

根据方面9的方面10，其中识别用于第一压缩级的第一温度设置点还包括接收第一温度设置点裕度；并且其中第一温度设置点基于第一压缩级处的第一入口压力和第一温度设置点裕度根据第一露点温度曲线确定；以及识别用于第二压缩级的第二温度设置点包括接收第二温度设置点裕度；并且其中第二温度设置点基于第二压缩级处的第二入口压力和第二温度设置点裕度根据第二露点温度曲线确定。

根据方面8至10中任一个的方面11，其中确定第三骤冷流需求包括基于喷射穿过第一防喘振阀到第一压缩级中的第一再循环流体流确定第三骤冷流需求；以及确定用于第二压缩级的第四骤冷流需求包括基于喷射穿过第二防喘振阀到第二压缩级中的第二再循环流体流确定第四骤冷流需求。

根据方面11的方面12，其中确定用于第一压缩级的第三骤冷流需求和用于第二压缩级的第四骤冷流需求包括：基于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点确定第五骤冷流需求；计算喷射到第一压缩级中的第一再循环流体流与喷射到多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第一比率；基于第五骤冷流需求和第一比率的乘积来确定第一压缩级的第三骤冷流需求；计算喷射到第二压缩级中的第二再循环流体流与喷射到多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第二比率；以及基于第五骤冷流需求和第二比率的乘积来确定第二压缩级的第四骤冷流需求。

根据方面8至12中任一个的方面13，其中确定用于第一压缩级的第三骤冷流需求包括：接收第一容差系数和第二容差系数；基于第一容差系数确定骤冷流体流的第三骤冷流需求；以及基于第二容差系数确定第四骤冷流需求。

根据方面8至13中任一个的方面14，其中确定第一骤冷阀的阀位置需求和第二骤冷阀的阀位置需求包括：将由第一吸入温度控制回路确定的第一骤冷流需求和由排放温度控制回路确定的第三骤冷流需求相比较；以及基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求；将由第二吸入温度控制回路确定的第二骤冷流需求和由排放温度控制回路确定的第四骤冷流需求相比较；以及基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。

在第十五大体方面中，一种非暂时性计算机可读介质储存指令，其在由数据处理设备执行时，执行用于控制制冷压缩***的操作，该制冷压缩***包括具有多个压缩级的压缩机***，操作包括：通过第一吸入温度控制回路识别第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；通过第一吸入温度控制回路，基于第一压缩级的第一温度设置点和入口温度确定喷射穿过第一骤冷阀到第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；通过第二吸入温度控制回路识别第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；通过第二吸入温度控制回路，基于第二压缩级的第二温度设置点和入口温度确定喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；由排放温度控制回路接收关于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；由排放温度控制回路确定喷射穿过第一骤冷阀到第一压缩级中的骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过第二骤冷阀到第二压缩级中的骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得多个压缩级的出口处的排放温度保持在排放温度设置点处或低于其；由与第一骤冷阀相关联的第一骤冷阀控制器，基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求；以及由与第二骤冷阀相关联的第二骤冷阀控制器，基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。

根据方面15的方面16，其中识别用于第一压缩级的第一温度设置点包括：接收关于第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及假定第一压缩级处的第一入口压力，根据第一露点温度曲线动态地确定第一温度设置点；以及识别用于第二压缩级的第二温度设置点包括：接收关于第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及假定第二压缩级处的第二入口压力，根据第二露点温度曲线动态地确定第二温度设置点。

根据方面15或方面16的方面17，其中确定第三骤冷流需求包括基于喷射穿过第一防喘振阀到第一压缩级中的第一再循环流体流确定第三骤冷流需求；并且确定用于第二压缩级的第四骤冷流需求包括基于喷射穿过第二防喘振阀到第二压缩级中的第二再循环流体流确定第四骤冷流需求。

根据方面17的方面18，其中确定用于第一压缩级的第三骤冷流需求和用于第二压缩级的第四骤冷流需求包括：基于多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点确定第五骤冷流需求；计算喷射到第一压缩级中的第一再循环流体流与喷射到多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第一比率；基于第五骤冷流需求和第一比率的乘积来确定第一压缩级的第三骤冷流需求；计算喷射到第二压缩级中的第二再循环流体流与喷射到多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第二比率；以及基于第五骤冷流需求和第二比率的乘积来确定第二压缩级的第四骤冷流需求。

根据方面15至18中任一个的方面19，其中确定用于第一压缩级的第三骤冷流需求包括：接收第一容差系数和第二容差系数；基于第一容差系数确定骤冷流体流的第三骤冷流需求；以及基于第二容差系数确定第四骤冷流需求。

根据方面15至19中任一个的方面20，其中确定第一骤冷阀的阀位置需求和第二骤冷阀的阀位置包括：将由第一吸入温度控制回路确定的第一骤冷流需求与由排放温度控制回路确定的第三骤冷流需求相比较；以及基于第一骤冷流需求和第三骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定第一骤冷阀的阀位置需求；将由第二吸入温度控制回路确定的第二骤冷流需求与由排放温度控制回路确定的第四骤冷流需求相比较；以及基于第二骤冷流需求和第四骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定第二骤冷阀的阀位置需求。

一个或更多个实施的细节在附图和以下描述中阐述。其它特征、目的和优点将从描述和附图，以及从权利要求为显而易见的。

附图说明

图1为示例性制冷压缩***的示意图。

图2为示出示例性丙烷露点温度曲线的图表。

图3为另一个示例性制冷压缩***的示意图。

图4为示出示例性温度曲线的图表。

图5为示出吸入温度控制回路的示例性功能块的示意图。

图6为示出排放温度控制回路的示例性功能块的示意图。

图7为示出骤冷阀控制器的示例性功能块的示意图。

具体实施

一些***(例如，空调***、制冷器、工业***如炼油厂、石化和化学处理设备以及天然气处理设备等)包括一个或更多个制冷压缩机***(例如，蒸汽压缩制冷***)。作为示例性应用，丙烷制冷压缩机(PRC)可用于天然气液体(NGL)回收过程中，其包括若干气体处理阶段，在该若干气体处理阶段期间，从气井抽取的未经处理天然气净化、脱水并且最终冷却来使较重的烃液化，产生贫管线级天然气(残气)。PRC可用于在天然气流进入低温涡轮膨胀器用于完全NGL分离之前预先冷却天然气流。PRC的适当操作可对于最大化NGL产量而言为关键的，为NGL回收生产的主要经济指标。其它应用包括例如天然气(LNG)液化和液化石油气(LPG)回收。

在一些情况中，闭环制冷压缩***(或制冷剂压缩***)可包括蒸发冷冻器、至少单壳离心压缩机，该单壳离心压缩机具有入口、(多个)吸入式洗涤器、(多个)节约器、(多个)防喘振再循环阀、(多个)液体制冷剂骤冷阀、过热降温器、冷凝器、液体制冷剂下调/水平控制阀，或其它构件中的一种或更多种。制冷剂***可包括多个压缩级。多个防喘振阀可用于使流体流(例如，热蒸汽制冷剂)再循环到一个或更多个压缩级中。此外，多个骤冷阀可用于将骤冷流体流(例如，液体制冷剂)提供到压缩级中以防止过热。防喘振阀和骤冷阀的有效且稳定的控制对于平衡再循环流体流和骤冷流体流而言和对于实现总体制冷压缩***的有效且稳定的操作而言是合乎需要的。

常规控制技术有时并未提供制冷剂压缩***的全自动稳定操作，例如由于在启动期间的液体制冷剂骤冷阀和防喘振阀的不充分控制。这些限制经常迫使设备操作者将一些或所有控制阀置于手动控制下。然而，多个阀的手动操作可引起更大的问题。例如，其可导致多个控制阀的位置之中的失衡，并且导致原动机过载(例如，由于过度骤冷或过骤冷)、使吸入式洗涤器以液体制冷剂溢流(例如，过度骤冷)，以及压缩机喘振(例如，由于不足的压缩机总流)，结果压缩机跳闸，并且过程停机时间给设备所有者带来成几十万和几百万美元的花费。

本公开中描述的示例性***和技术可有助于解决以上提到的问题中的一个或更多个。例如，一个或更多个吸入温度控制回路(或环)和排放温度控制回路(或环)可引入到多级制冷压缩***中。两种类型的温度控制回路中的各个可生成用于压缩级的骤冷流需求。骤冷阀控制器可用于基于来自吸入温度控制回路和排放温度控制回路的输出确定用于压缩级的最终骤冷流需求。

吸入温度控制回路可用于保持多个压缩级中的各个的入口处的独特或相同的吸入温度设置点。在一些实施中，吸入温度控制回路可使用基于制冷剂的实际露点温度的适应性设置点，补偿吸入压力，而非使设置点固定为常数。吸入温度控制回路可有助于在避免用于各个压缩级的过度骤冷的同时防止过热。

排放温度控制回路可用于将压缩机排放温度限制在例如排放温度高跳闸极限处或低于其。在一些情况中，单个排放温度控制回路可实现多个骤冷阀的全自动且协调的控制。排放温度控制回路可有助于优化骤冷阀关于它们的相应再循环阀的位置的位置，并且有助于确定用于各个压缩级的最小或另外合乎需要的骤冷流需求。

在一些实施中，由吸入温度控制回路确定的骤冷流需求和由排放温度控制回路确定的骤冷流需求中的较大者可由骤冷阀控制器选择为用于压缩级的最终骤冷流需求。骤冷阀控制器可将最终骤冷流需求转换成用于压缩级的相关联的骤冷阀的对应阀位置需求。阀位置需求可为确定的骤冷阀的合乎需要或需要的阀位置，使得骤冷阀可将其位置调整至需要的阀位置，以允许喷射穿过骤冷阀到压缩级中的最终流需求的骤冷流。结果，在一些情况中，可实现压缩级的最小或最佳冷却要求和对整个制冷压缩***的最小负载。

本文中所述的示例性***和技术可在***启动、正常操作和/或停机期间例如有效地应用于制冷压缩***。在一些实施中，示例性***和技术可实现若干优点中的一个或更多个。例如，示例性***和技术可通过设计以全自动模式控制复杂制冷剂压缩机环的方法来有助于改进装备的安全性和可用性并且减少停机时间。示例性***和技术可有助于避免操作错误和不必要的压缩机跳闸(例如，洗涤器高水位跳闸、原动机过载跳闸等)。在一些情况中，示例性***和技术可便于在具有再循环流和骤冷流的适当平衡的过程瞬变期间的持续操作，这最小化再循环气体的冷却要求，并且最小化整个制冷压缩***的负载。在一些方面中，本文中所述的***和技术可提供改进的效率、可靠性、控制稳定性，或用于制冷压缩***的这些和其它益处的组合。附加或不同的优点可在一些应用中获得。

尽管本公开论述了丙烷制冷压缩机作为实例，但本文中所述的***和技术可有效地应用于具有其它类型的制冷剂的制冷压缩***。本文中所述的***和技术可基于考虑的制冷剂的性质(例如，制冷剂的露点温度曲线)改变，而不脱离本公开的范围。

图1为示例性制冷压缩***100的示意图。示例性制冷压缩***100包括3级压缩机110(其中1-3级分别表示为110a-c)，三个吸入式洗涤器V1-V3(即，1级吸入式洗涤器V-1120a、2级吸入式洗涤器V-2 120b、3级吸入式洗涤器V-3 120c)、下调阀LDV-1130、过热降温器(空气冷却器)E-1 140、包括冷凝器、冷冻器(未示出)和一个或更多个变送器的蓄积器V-4、阀，以及控制器。例如，示例性制冷压缩***100可包括指示流的性质(例如，数量、速度、速率等)的一个或更多个流动元件(例如，流量变送器132a-c)、一个或更多个压力计(例如，压力变送器104和134a-c)、一个或更多个温度传感器/变送器(例如，温度变送器136a-c)，或另一种类的测量装备。取决于管路设计和其它考虑，各个流动元件的位置可与如图1中所示的不同。示例性制冷压缩***100还可包括入口或吸入阀、再循环阀、防喘振阀(例如，ASV1 120a、ASV2 120b和ASV3 120c)、骤冷阀(例如，QV-1 124a、QV-2 124b和QV-3 124c)，或其它控制机构(例如，速度调节器、入口导叶)中的一种或更多种。构件可按需要以各种方式放置和构造。

示例性压缩机110由电动机101通过变速箱(GB)102驱动。在一些情况中，燃气涡轮、蒸汽涡轮或其它类型的原动机或马达可对压缩机110供能。制冷压缩***可包括更少或更多的压缩级。在一些实施中，替代单个多级压缩机，制冷压缩***可包括串联连接的多个单级(或多级)压缩机，其也可形成具有多个压缩级的压缩机***。制冷压缩***可包括附加或不同的构件，并且可以以另一方式构造。

作为示例性过程，丙烷蒸汽或来自过程冷冻器(未示出)的任何其它类型的蒸汽可进入压缩机级1 110a。丙烷蒸汽可在1级110a中压缩，与来自中压节约器(未示出)的侧负载混合，在2级110b中压缩，与来自高压节约器(未示出)的侧负载混合，并且在3级110c中压缩。压缩蒸汽可离开压缩机110，并且由下调阀LDV-1 130节流至过热降温器E-1 140的正常操作所需的压力，其中冷凝的制冷剂累积在蓄积器V-4 150的冷凝器中。冷凝的制冷剂可发送至主冷冻器(未示出)，其中其蒸发并且返回至压缩循环(例如，从吸入式洗涤器V-1 120a至V-3 120c进入)。

典型地，为了保护压缩机110免于喘振，压缩机级110a-c中的各个可装备有防喘振再循环阀(例如，ASV1 120a、ASV2 120b和ASV3 120c)。在压缩机启动之前，各个ASV通常全开，并且在压缩机110起动时，制冷剂排放温度由于压缩而升高，并且热蒸汽可再循环回至压缩机级吸入部(例如，在吸入式洗涤器V-1 120a至V-3 120c处)。在热的汽化制冷剂再循环时，吸入温度(例如，由温度变送器(TT)104，136a-c测得)由于缺乏沿再循环路径(例如，如由热蒸汽路径131指示)的冷却而趋于升高。压缩机环中的连续温度积累可导致达到装备高温极限和单元的随之发生的停机。为了防止如上文所述的过热情况，制冷压缩***100装备有分别用于各个压缩机级的骤冷阀QV-1 124a、QV-2 124b和QV-3 124c。骤冷阀可通过将液体制冷剂从冷凝器接收器V-4 150喷射到热再循环气体流中来调整相应压缩机级的吸入温度。喷射穿过骤冷阀的液体制冷剂可吸收来自再循环气体的热，并且蒸发(闪蒸)，因此产生总体冷却效果。

在一些实施中，制冷压缩***100可包括用于控制例如吸入压力、再循环流或压缩级的其它状态或性质的一个或更多个控制回路(或环、***)。控制回路可包括一个或更多个控制器(例如，比例积分微分(PID)控制器)，其可控制阀(例如，ASV和QV)和其它适当的构件(线、软件模块等)。控制器可接收设置点和过程变量(例如，过程温度、压力等)，并且可调制或另外控制相关联的阀的位置来调整穿过阀的制冷剂流。作为实例，制冷压缩***100包括分别与防喘振阀ASV1 120a，ASV1 120a和ASV3 120c相关联的防喘振阀控制器UIC-1123a，UIC-2 123b和UIC-3 123c。类似地，骤冷阀QV-1 124a，QV-2 124b和QV-3 124c中的各个可具有相应的骤冷阀控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c。防喘振阀控制器和骤冷阀控制器可为PID控制器或其它类型的控制器。在一些情况中，压缩机级实际流速可由相应的UIC-1...UIC-n控制器从之前/之后级的流速和侧流流速计算。例如，2级的流速可计算为1级的流速112a和2级的侧流流速112b的和。在一些实施中，级实际流的计算可考虑复合流速的流动压力和温度的差异和其它所需的测量或计算的变量。

在一些实施中，制冷压缩***100可包括用于各个压缩级的相应吸入温度控制回路。例如，第一吸入温度控制回路可包括控制压缩级1 110a的骤冷阀QV1的控制器TIC-1125a；第二吸入温度控制回路可包括控制压缩级2 110b的骤冷阀QV2的控制器TIC-2 125b；并且第三吸入温度控制回路可包括控制压缩级3 110c的QV3的骤冷阀控制器TIC-3 125c。响应于从控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c接收的控制信号，骤冷阀QV-1124a，QV-2 124b和QV-3 124c可部分地或完全地开启或闭合，以调整喷射到制冷剂压缩循环中的液体制冷剂的流体流。在一些实施中，单个吸入温度控制回路可用于控制多个压缩级的多个骤冷阀。例如，上文所述的第一、第二和第三吸入温度控制回路可例如集成在单个板上，并且看作是控制多个压缩级的吸入温度的单个吸入温度控制回路。可构造附加或不同的实施。

图2为示出示例性丙烷露点温度(露点)曲线230的图表200。露点为低于其则恒定气压下的蒸汽以蒸汽汽化的相同速率冷凝成液体的温度。露点还可称为露点温度或饱和蒸汽温度。示例性制冷压缩***100可使用丙烷或其它类型的制冷剂。丙烷制冷剂***、两相单构件制冷***的可实现制冷剂温度取决于相平衡压力。在蒸发器压力变化时，所得的温度相应地变化。图表200示出了相对于不同蒸发器压力(例如，以磅/平方英寸(绝对压力)(psia)，如以水平轴线210所示)的示例性丙烷露点温度(例如，以华氏度(°F)，如以垂直轴线220所示)。可在将丙烷保持为气体时物理地实现的最低制冷剂温度可在给定压力下从露点温度曲线确定。

在一些实施中，控制回路可基于恒定温度设置点来调制骤冷阀，该恒定温度设置点对应于例如接近大气压的设计压力。例如，如图1中所示，相应的恒定设置点(例如，126a，126b和126c)可针对制冷压缩***100的骤冷阀控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3125c设置(例如，由操作者)。当压缩***100例如在正常操作期间实现稳定状态时，恒定温度可工作。然而，在启动期间，压缩机可在最低速度/入口导叶位置处运行，同时再循环达延长的时间段，直到过程准备好增大冷冻器负载。此类状态下的吸入压力可比设计压力高许多，并且在一些情况中可仅由再循环流速确定。试图以自动模式将温度控制至固定低设置点的控制器可以以其骤冷阀调整至100％开启来结束，这可导致将最大量的液体制冷剂倒入吸入式洗涤器中。过量液体制冷剂可由蒸汽流部分地带离到压缩机中，导致原动机过载和可能的机械损坏。此外，液体制冷剂可淹没吸入式洗涤器，并且可导致洗涤器高水位跳闸。

在一些情况中，在骤冷阀开启以降低再循环气体温度时，压缩机入口处的蒸汽密度增大，导致穿过压缩机的较高总蒸汽质量流和来自原动机的所得的较高功率要求。此类附加功率要求可推动原动机超过其负载极限，并且过载跳闸可因此发生。

图3为另一个示例性制冷压缩***300的示意图。与图1中的示例性制冷压缩***100的构件相比，示例性制冷压缩***300包括修改的吸入温度控制回路和排放温度控制回路。另外，替代分别直接地控制骤冷阀QV-1 124a，QV-2 124b和QV-3 124c的控制器TIC-1125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c，附加骤冷阀控制器174a-c包括用于分别直接控制骤冷阀QV-1 124a，QV-2 124b和QV-3 124c的位置。骤冷阀控制器174a-c可接收来自吸入温度控制回路和排放温度控制回路的输出，并且基于输出确定用于各个压缩级的骤冷流需求。在一些实施中，吸入温度控制回路可用于避免压缩级的入口处的过度骤冷，而排放温度控制回路可用于防止压缩级的出口处的过热。吸入温度控制回路和排放温度控制回路可以以自动且协调的方式共同地控制(例如，经由控制器174a-c)多个相互作用的骤冷阀。

制冷压缩***300示出了制冷压缩***中的多个再循环和骤冷阀之间的自动且协调的控制的示例性实施。不同于在制冷压缩***的启动和正常关机期间的常规手动控制，此处所述的示例性***和技术可有助于平衡再循环流和液体制冷剂流，并且允许它们维持稳定操作。另外，本文中所述的示例性***和技术可有助于解决可在手动操作下发生的问题，如例如，高温时的谬误跳闸(过度再循环、不足骤冷)、吸入式洗涤器高水位跳闸(过多洗涤器液体)、压缩机喘振(穿过压缩机的不足蒸汽流)，或马达过载(过度再循环或压缩机摄取液体制冷剂)。

示例性制冷压缩***300的吸入温度控制回路可用于基于制冷剂的实际露点温度以温度设置点的适应性吸入温度控制(其中，补偿吸入压力)。在一些实施中，吸入温度控制回路可包括一个或更多个控制器(例如，TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c)、设置点确定模块175以及其它适当的构件。例如，第一吸入温度控制回路可包括与压缩级1 110a的骤冷阀QV1相关联的控制器TIC-1 125a；第二吸入温度控制回路可包括与压缩级2 110b的骤冷阀QV2相关联的控制器TIC-2 125b；并且第三吸入温度控制回路可包括与压缩级3 110c的骤冷阀QV3相关联的控制器TIC-3 125c。在一些实施中，单个吸入温度控制回路可用于控制多个压缩级的多个骤冷阀。例如，上文所述的第一、第二和第三吸入温度控制回路可例如集成在单个板上，并且看作是控制多个压缩级的此类温度的单个吸入温度控制回路。可构造附加或不同的实施。

在一些情况中，控制器TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3 125c中的各个可接收来自设置点确定模块175的设置点。设置点可自动地(适应性地)调整，例如，遵循根据露点温度曲线(例如，图2和4中的丙烷露点温度曲线)的制冷剂的实际露点温度和压缩级处的吸入压力，而不是对应于固定压力(例如，接近大气压的设计压力)的单个恒定设置点。

图4为示出用于各种蒸发器压力的示例性温度曲线230和430的图表400。温度曲线230和430可例如由设置点确定模块175使用，以确定与压缩级的入口处的骤冷阀相关联的控制器(例如，TIC-1 125a，TIC-2 125b或TIC-3 125c)的温度设置点。在一些实施中，温度曲线430可为通过使丙烷露点温度曲线230转移设置点裕度而获得的温度设置点曲线。假定压缩级处的吸入压力，控制器的对应温度设置点可根据温度设置点曲线430识别。例如，多个压缩级(例如，级110a-c)可具有不同吸入压力，因此不同设置点可被识别并且用于制冷压缩***300的吸入温度控制回路的多个控制器(例如，TIC-1 125a，TIC-2 125b和TIC-3125c)。

在一些实施中，压缩级中的各个可具有相应的设置点裕度。设置点裕度可在多个压缩级之间为相同或不同的，因此一个或更多个设置点曲线可基于设置点裕度和制冷剂的露点温度曲线(例如，丙烷的露点曲线230)来确定。在一些实施中，从露点温度曲线230至温度设置点曲线430的转移(例如，设置点裕度)可横跨整个考虑的压力范围(例如，如以水平轴线410所示)为一致的；或者转移可为取决于压力的，使得一个压力下的露点温度曲线230与温度设置点曲线430之间的垂直距离不同于另一个压力下的垂直距离。附加或不同途径可例如由设置点确定模块175使用，以确定与多个压缩级相关联的用于骤冷阀控制器的设置点曲线。

图5为示出吸入温度控制回路500的示例性功能块的示意图。吸入温度控制回路500可用作图3中的示例性制冷压缩***300(例如，n＝1，2，3)的第一、第二或第三吸入温度控制回路中的一个或更多个，或者其可用于其它应用中。在一些实施中，示例性制冷压缩***300的第一、第二或第三吸入温度控制回路可均包括示例性吸入温度控制回路500、其变体，或其它类型的控制回路。三个吸入温度控制回路可并联、串联或以另一方式同时操作。

作为示例性过程，吸入温度控制回路500可接收压缩级n的入口压力510和设置点裕度520用于确定用于压缩级n的温度设置点545。入口压力510可例如从与压缩级n相关联的一个或更多个压力变送器(例如，PT 134a、PT 134b或PT 134c)获得。温度设置点545可例如基于关于图4描述的示例性技术来确定，或者其可以以另一方式确定。例如，假定压缩级n的入口压力510，对应的露点温度535可根据露点曲线530(例如，图2和4中的丙烷露点温度曲线230)识别。识别的露点温度535和设置点裕度520可在540处相加、相乘或另外运算，以获得用于压缩级n的温度设置点545。温度设置点520可为可构造的偏差，例如，由吸入温度控制回路500，由操作者或由另一实体自动地确定。对于不同入口压力510或不同压缩级n，温度设置点520可为相同或不同的。在一些情况中，示例性功能块510-540可形成图3中的设置点确定模块175的功能块。在一些实施中，不同压缩级，例如，n＝1，2，3...可共用相同的功能块510-540(和因此相同的硬件或软件模块)，但具有相应的输入和输出。在其它实施中，不同压缩级，例如，n＝1，2，3...可具有执行功能块510-540的操作的独立的硬件或软件模块。可构造附加或不同的实施。

图5中示出的示例性吸入温度控制回路500包括PID控制器560。PID控制器可为图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可接收或另外识别压缩级n的确定的温度设置点545和入口温度550。作为PID控制器560的过程变量的入口温度550可例如从与压缩级n相关联的一个或更多个温度变送器(例如，TT136a、TT 136b或TT 136c)获得。基于设置点545和入口温度550，PID控制器560可确定待喷射到压缩级n中的骤冷流体流的骤冷流需求565，用于将压缩级n处的吸入温度保持在温度设置点545处或接近温度设置点545，而没有过度骤冷。确定的骤冷流需求565可供给到控制器570(例如，图3中的骤冷阀控制器174a，174b或174c)中，控制器570控制压缩级n的骤冷阀的位置，用于进一步处理。在一些情况中，控制器570可包括高信号选择器(HSS)，以选择由吸入温度控制回路500确定的骤冷流需求565与另一骤冷流需求(例如，由排放温度控制回路确定的骤冷流需求、由操作者确定的骤冷流需求等)之间的较大骤冷流需求。在一些实施中，吸入温度控制回路500可包括附加或不同的功能块。在一些情形中，示例性过程可包括以相同或不同方式执行的相同、附加、较少或不同的操作。

回头参照图3，示例性制冷压缩***300包括排放温度控制回路，其可用于限制压缩机排放温度，并且实现多个骤冷阀的全自动且协调的控制。在一些情况中，排放温度控制回路可有助于优化骤冷阀关于它们的相应热蒸汽再循环阀的位置的位置，并且有助于确定用于各个压缩级的最小或另外合乎需要的骤冷流需求。

在图3中所示的实例中，排放温度控制回路包括排放温度控制器TIC-4 170、数学模块172a-c以及其它构件(例如，高信号选择器(HSS)176、电线等)。排放温度控制回路可接收或另外识别排放温度高极限和压缩级的出口温度。在一些实施中，单个排放温度控制回路可确定用于多个压缩级的骤冷流需求，使得压缩级的出口处的排放温度保持在排放温度高极限处或低于其。在一些情况中，由排放温度控制回路确定的骤冷流需求可传至骤冷阀控制器174a-c，其最终控制骤冷阀QV 124a-c的位置。就此而言，排放温度控制回路可同时地调制或至少部分地控制所有骤冷阀QV 124a-c，以便防止高温跳闸。

在一些实施中，压缩级的最佳冷却可在喷射穿过骤冷阀的液体制冷剂的几乎全部质量蒸发时实现。量可例如由再循环流速(多少热可由蒸发的液体吸收的主要决定因素)确定。排放温度控制回路可获得关于各个独立压缩级的再循环流需求(例如，来自防喘振控制器UIC-1 123a，UIC-2 123b和UIC-3 123c)的信息，并且确定与对应压缩级的再循环流需求成比例的各个级的骤冷流需求。就此而言，排放温度控制回路可实施分配的协调控制以提供各个压缩级上的最小(或另外合乎需要的)冷却和过热降温器E-1 140中的最佳或另外合乎需要的换热状态。图6中更详细地描述了排放温度控制回路的示例性实施。可构造附加或不同的实施。

图6为示出排放温度控制回路600的示例性功能块的示意图。排放温度控制回路600可用作图3中的示例性制冷压缩***300的排放温度控制回路，或者其可用于其它应用中。排放温度控制回路600包括PID控制器640、数学模块670和655、HSS635以及其它构件。在一些实施中，吸入温度控制回路500可包括附加或不同的功能块或者以另一方式构造。

PID控制器640可为如图3中所示的示例性排放温度控制器TIC-4 170，或另一控制器。PID控制器640可接收或另外识别关于压缩级中的多个压缩级的出口处的排放温度610的信息。排放温度610可为例如处理器最终排放温度或另一压缩级的出口处的温度。作为PID控制器640的过程变量的排放温度610可例如由温度变送器(例如，图3中的TT 146)测量或另外监测。PID控制器640还可接收或另外识别排放温度设置点652。排放温度设置点652可例如基于排放温度高跳闸极限620和设置点偏差630来确定。作为实例，排放温度设置点652可利用低于高极限620的设置点偏差630建立。排放温度设置点652可以以另一方式确定(例如，排放温度高跳闸极限620由设置点偏差630衡量或除)。基于排放温度设置点652和测得的排放温度610，PID640可确定骤冷流需求654，使得一定量的骤冷流可有助于将排放温度610限制成停留在排放温度设置点652处或以下。在一些情况中，骤冷流需求652可在多个压缩级之间分布，以使相应骤冷流需求可针对各个压缩级确定。

在一些实施中，骤冷流需求652可基于多个压缩机级的相应再循环流需求在多个压缩机级之间分布。例如，骤冷流需求可与用于压缩级的再循环流需求成比例。在一些情况中，此类分布可有助于平衡喷射到压缩级中的骤冷流和再循环流，并且有助于实现压缩级的最佳冷却。例如，排放温度控制回路600可接收或另外识别用于压缩级1，...，n的再循环流需求613，...，623。再循环流需求613，...，623可例如从与压缩级相关联的防喘振阀控制器(例如，UIC-1 123a，UIC-2 123b和UIC-3 123c)或防喘振阀ASV1 615，...，ASVn 625(例如，图3中的ASV1 120a，ASV1 120a和ASV3 120c)的位置获得。多个再循环流需求613，...，623可相比较，并且最大再循环流需求656可由HSS635(例如，图3中的HSS 176)计算。对于各个压缩级，再循环流需求(例如，613或623)与最大再循环流需求656的比率可例如分别由数学模块670或655计算。例如，数学模块670可与压缩级1相关联，其中可计算再循环流需求613与最大再循环流需求656的比率。比率可乘以由PID控制器640确定的骤冷流需求654，并且所得的乘积可用于确定用于压缩级1的骤冷流需求672。用于压缩级n的骤冷流需求662可由数学模块655类似地计算。因此，各个压缩级的所得骤冷流与关于最大再循环流需求的级再循环流需求成比例。

在一些实施中，数学模块670，655可例如由软件、硬件或它们的组合实施。在一些情况中，多个压缩级可共用单个数学模块，或者多个压缩级可均具有独立数学模块。在一些实施中，替代HHS 635，其它操作(例如，求和、线性组合等)可用于计算每个级骤冷需求与其相比较的基准骤冷需求(例如，比率的分母)。在一些实施中，用于各个压缩级的骤冷流需求可以以其它方式计算。计算的骤冷流需求(例如，672，662)可在多个压缩级之间为相同或不同的。用于多个压缩级的骤冷流需求可由排放温度控制回路600自动地计算。在一些实施中，用于多个压缩级的计算可并联、串联或以另一方式同时执行。

在一些实施中，容差系数可在计算用于各个压缩级的骤冷流需求时被包括。容差系数为引入到计算、公式或模型中的特别量，例如以允许以未知量的裕度。数学功能块670和655可分别使用容差系数660和645来调整独立级骤冷流需求，如可认为是必要的。容差系数可为例如自动地确定或由排放温度控制回路600预先确定的恒定值，或者容差系数可由操作者构造成允许总体自动控制过程中的人工干预。容差系数(例如，660和645)可针对不同压缩级为相同或不同的。容差系数可随着时间的过去保持相同或改变。相应容差系数可乘以用于压缩级的相应再循环流需求比率和由PID控制器640确定的骤冷流需求654(或关于它们另外运算)。容差系数、比率和骤冷流需求654的乘积可返回作为排放温度控制回路700的输出(例如，用于压缩级1的骤冷流需求672、用于压缩级n的骤冷流需求662)。用于压缩级的输出骤冷流需求可传至控制器(例如，控制器680，665)，以确定喷射到压缩级中的最终骤冷流体流。

图7为示出骤冷阀控制器的示例性功能块的示意图700。骤冷阀控制器710和720可分别为图6中的示例性骤冷阀控制器680和665，或图5中的控制器570，或其它骤冷阀控制器。骤冷阀控制器710和720可用于直接地控制相关联的骤冷阀的阀位置。例如，骤冷阀控制器710和720可为分别对应于图3中的骤冷阀QV1 124a，QV2，124V和QV3，124的示例性骤冷阀控制器174a，174b和174c中的任两种。骤冷阀控制器710和720中的各个可例如从吸入温度控制回路500和排放温度控制回路600接收输入。例如，用于压缩级1的骤冷阀控制器710可接收由吸入温度控制回路500确定的骤冷流需求565和由用于压缩级1的排放温度控制回路600确定的骤冷流需求672。类似地，用于压缩级n的骤冷阀控制器720可接收由吸入温度控制回路500确定的骤冷流需求565和由用于压缩级n的排放温度控制回路600确定的骤冷流需求662。骤冷阀控制器可基于由吸入温度控制回路500确定的骤冷流需求565和由排放温度控制回路600确定的骤冷流需求确定用于压缩级的最终骤冷流需求。

在一些情况中，例如在用以补偿主冷冻器中缺乏蒸发的相当大量制冷剂再循环时，可未严格需要将压缩机吸入温度保持接近露点温度。在一些情况中，在压缩机启动操作期间，可持续操作的关键标准为冷凝器的正常操作并且不超过压缩机末级排放温度极限。由排放温度控制回路600确定的骤冷流需求可相比于由吸入温度控制回路500确定的骤冷流需求565起到更占优势的作用。例如，当压缩级处的吸入温度高于图4中的示例性温度设置点曲线430时，如果排放温度在排放温度极限处或低于其，则压缩***可仍正常地操作。在一些实施中，为了最小化或另外减小总体冷却需求，并且因此减小压缩***的原动机的负载，骤冷阀控制器710，720中的各个可包括HSS来选择由吸入温度控制回路500和排放温度控制回路600确定的两个需求之间的较大骤冷流需求。在一些情况中，这可提供最小骤冷流，其基于压缩机吸入温度设置点需求(露点温度曲线)或排放温度设置点需求。在一些情况中，HSS的使用可有助于保证吸入温度和排放温度两者在它们的相应设置点或极限处或低于其。一些实施中，HSS(例如，HSS1，HSSn)中的一个或更多个还可接收相应的容差系数(未示出)，其可包括例如人工确定的骤冷流需求、由***预设的缺省骤冷流需求，等。在一些情况中，HSS可选择接收到的骤冷流需求之中的最大骤冷流需求。

在一些情况中，控制器710和720可将选择的骤冷流需求分别转换成用于压缩级1和n的阀位置需求715和725。阀位置需求715和725可发送至相关联的骤冷阀QV1 730和QVn740(例如，图3中的QV1，124a，QV2，124b和QV3，124c)，以调整喷射穿过骤冷阀到压缩级中的液体制冷剂流。在一些实施中，控制器可基于线性函数或线性化函数(例如，在关系不是线性的情形中)将流需求转换成阀位置需求。例如，流需求可按过程设计要求为额定骤冷流的从0到100％。骤冷阀可尺寸确定成在额定骤冷流处于100％时完全开启，而在额定骤冷流处于0时完全闭合。

包括吸入温度控制回路500和排放温度控制回路600的制冷压缩***300的工作实例描述如下。用于压缩级n的入口压力510测量为27.6psig(磅/平方英寸规格或磅/平方英寸量规，指示压力关于大气压)。基于露点温度曲线(例如，如图2和4中所示)，对应露点温度535(对于100％丙烷而言)可确定为例如大约6.5(°F)。设置点裕度可为例如18(°F)。温度设置点545可基于设置点裕度计算为6.5+18＝24.5(°F)。如果压缩n处的测得的吸入温度550为25(°F)，假定24.5(°F)的温度设置点545，则PID控制器560可自动地确定即时骤冷流需求565为例如20％，以便将吸入温度550降低至温度设置点545。在一些情况中，PID控制器560的输出可保持变化(例如，增大或减小)，直到测得的吸入温度550(即，过程变量)等于温度设置点545。由吸入温度控制回路500确定的骤冷流需求565传到用于压缩级n的骤冷阀控制器(例如，用于n＝1的图7中的控制器710)中。

在另一方面，对于排放温度控制回路600，排放温度设置点652可设置为例如185(°F)。假定排放温度610为例如200(°F)，PID控制器640可确定即时骤冷流需求654为例如25％，以确保当前排放温度610保持在排放温度设置点652处或低于其。在一个方案中，再循环流需求613，...，623可对于所有压缩级而言为100％(例如，防喘振阀ASV1 615，...，ASVn625所有都完全开启)。因此，对于各个压缩级而言，由HSS 635计算的最大再循环流需求656为100％，并且再循环流需求比率为1。假设容差系数660为1，则由数学模块670计算的用于压缩级1的骤冷流需求672可为例如25％。在另一方案中，对于压缩级1和压缩级n(n≠1)而言，再循环流需求613和623可分别为100％和75％。假设由HSS635计算的最大再循环流需求656为100％，再循环流需求比率分别对于压缩级1而言为1，并且对于压缩级n而言为0.75。假设用于两个排放温度控制回路的容差系数660和645为1，则用于压缩级1的骤冷流需求672可为25％，而用于压缩级n的骤冷流需求662可为18.75％。由排放温度控制回路600确定的25％的骤冷流需求672可传至例如骤冷阀控制器710以选择用于压缩级1的最终骤冷流需求。由排放温度控制回路600确定的18.75％的骤冷流需求662可传至例如骤冷阀控制器720以选择用于压缩级n的最终骤冷流需求。

对于压缩级1而言，在由吸入温度控制回路500确定的骤冷流需求565(20％)与由排放温度控制回路600确定的骤冷流需求672(25％)之间，骤冷阀控制器710可选择排放骤冷流需求25％作为用于压缩级1的最终骤冷流需求。类似地，对于压缩级n而言，假定由吸入温度控制回路500确定的骤冷流需求565(20％)和由排放温度控制回路600确定的骤冷流需求672(18.75％)，骤冷阀控制器720可选择吸入骤冷流需求20％作为用于压缩级n的最终骤冷流需求。选择的骤冷流需求25％和20％可转换成对应的骤冷阀位置需求，并且例如同时地分别发送至图3中的骤冷阀QV1 124a和QV3 124c(对于n＝3而言)。

在一些实施中，吸入温度控制回路500或排放温度控制回路600的一个或两个输出可覆写、停用或另外运算。例如，控制回路500和600中的一个可停用，以使最终骤冷流需求可仅取决于来自另一个的输出。作为实例，来自吸入温度控制回路500的输出可设置为固定值(例如，0或负数)，或小于来自排放温度控制回路600的输出的另一值，并且反之亦然。在一些实施中，偏差系数可用于重写来自一个回路的输出，以使未选的流需求总是略微跟随在选择的流需求之后，以防止沿闭合方向的积分饱卷，并且用于整个***的稳定操作。例如，如果吸入温度控制回路500和排放温度控制回路600输出相同的骤冷流需求x％，则偏差系数-a％可使用，使得一个回路(例如，吸入温度控制回路500)的输出保持x％，而另一回路(例如，排放温度控制回路600)的输出可重写为(x-a)％。在该情形中，选择来自吸入温度控制回路500的骤冷需求，并且未选来自排放温度控制回路600的骤冷需求。附加或不同的技术可例如由骤冷阀控制器710和720使用，以操纵来自吸入温度控制回路500和排放温度控制回路600的输出。

本说明书中所述的主题和操作的一些实施例可以以数字电子电路，或以计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构以及它们的结构等同物)，或以它们中的一个或更多个的组合实施。本说明书中所述的主题的一些实施例可实施为一个或更多个计算机程序，即，计算机程序指令的一个或更多个模块，其在计算机储存介质上编码，用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。计算机储存介质可为计算机可读储存装置、计算机可读储存基底、随机或串联存取存储器阵列或装置，或它们中的一个或更多个的组合，或者可包括在其中。此外，尽管计算机储存介质不是传播的信号，但计算机储存介质可为在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机储存介质还可为一个或更多个单独的物理构件或介质(例如，多个CD、盘或其它储存装置)，或者包括在其中。

用语″数据处理设备″包含用于处理数据的所有类型的设备、装置和机器，包括，经由实例，可编程处理器、计算机、芯片上的***，或前述中的多个，或前述的组合。设备可包括专用逻辑电路，例如，FPGA(字段可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除硬件外，设备还可包括产生用于讨论中的计算机程序的执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理***、操作***、交叉平台运行时间环境、虚拟机器或它们中的一个或更多个的组合的代码。设备和执行环境可实现各种不同的计算模型基础结构，如网络服务、分布式计算和网格计算基础结构。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括汇编或解释语言、说明性语言或程序语言。计算机程序可但不需要对应于文件夹***中的文件夹。程序可储存在保持其它程序或数据(例如，储存在标记语言文件中的一个或更多个脚本)的文件夹的一部分中，在专用于讨论中的程序的单个文件夹中，或在多个协调的文件夹(例如，储存一个或更多个模块、子程序或代码的部分的文件夹)中。计算机程序可用于在位于一个地点处或横跨多个地点分布并且由通信网络互连的一个计算机或多个计算机上执行。

本说明书中描述的过程和逻辑流中的一些可由一个或更多个可编程处理器执行，其执行一个或更多个计算机程序以通过关于输入数据操作并且生成输出来执行动作。过程和逻辑流还可由专用逻辑电路(例如，FPGA(字段可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))执行，并且设备还可实施为该专用逻辑电路。

适合于执行计算机程序的处理器包括，经由实例，通用和专用微处理器两者，以及任何类型的数字计算机的处理器。大体上，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机包括用于根据指令执行动作的处理器，以及用于储存指令和数据的一个或更多个存储器装置。计算机还可包括或操作性地联接成从用于储存数据的一个或更多个大容量储存装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或将数据传递至其，或两者。然而，计算机不需要具有此类装置。适合于储存计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，包括，经由实例，半导体存储器装置(例如，EPROM、EEPROM、闪速存储器装置和其它)、磁盘(例如，内部硬盘、可除去盘和其它)、磁光盘和CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或者并入在其中。

为了提供与用户的交互，操作可在计算机上实施，该计算机具有显示装置(例如，监视器，或另一类型的显示装置)，用于将信息显示给用户，以及键盘和打印装置(例如，鼠标、轨迹球、平板、触敏屏幕，或另一类型的指示装置)，用户可由其提供输入至计算机。其它类型的装置也可用于提供与用户的交互；例如，提供至用户的反馈可为任何形式的传感器反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且来自用户的输入可以以任何形式接收，包括声音、语音或触觉输入。此外，计算机可通过发送文件至由用户使用的装置和从该装置接收文件来与用户交互；例如，通过响应于从网络浏览器接收到的请求来将网页发送至用户的客户端装置上的网络浏览器。

客户端和服务器大体上远离彼此，并且典型地通过通信网络交互。通信网络的实例包括局域网(″LAN″)和宽域网(″WAN″)，互联网(例如，因特网)、包括卫星链路的网络，以及对等网络(例如，特别的对等网络)。客户端和服务器的关系借助于在相应计算机上运行并且具有与彼此的客户端服务器关系的计算机程序发生。

已经示出和描述了一定数量的实例；可作出各种修改。尽管本说明书包含许多细节，但这些不应当看作是对可要求权利的范围的限制，而是看作是特定实例特有的特征的描述。在单独实施的背景下在本说明书中描述的某些特征还可组合。相反地，在单个实施的背景下描述的各种特征还可单独地或以任何适合的子组合实施。因此，其它实施在以下权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种制冷剂压缩***，包括：

压缩机***，其具有多个压缩级；

第一吸入温度控制回路，其与能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第一压缩级中的第一骤冷阀相关联，所述第一吸入温度控制回路能够操作成：

识别所述第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；以及

基于所述第一压缩级的所述第一温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；

第二吸入温度控制回路，其与能够操作成将骤冷流体的可调整流提供到第二压缩级中的第二骤冷阀相关联，所述第二吸入温度控制回路能够操作成：

识别所述第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；以及

基于所述第二压缩级的所述第二温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；

用于控制所述多个压缩级的出口处的排放温度的排放温度控制回路，所述排放温度控制回路能够操作成：

接收关于所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度和排放温度设置点的信息；以及

确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的所述骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的所述骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度保持在所述排放温度设置点处或低于其；以及

第一骤冷阀控制器，其与所述第一骤冷阀相关联，所述第一骤冷阀控制器能够操作成：

接收由所述第一吸入温度控制回路确定的所述第一骤冷流需求；

接收由所述排放温度控制回路确定的所述第三骤冷流需求；以及

基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的阀位置需求；以及

第二骤冷阀控制器，其与所述第二骤冷阀相关联，所述第二骤冷阀控制器能够操作成：

接收由所述第二吸入温度控制回路确定的所述第二骤冷流需求；

接收由所述排放温度控制回路确定的所述第四骤冷流需求；以及

基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的阀位置需求。

2.根据权利要求1所述的制冷剂压缩***，其特征在于，

所述第一吸入温度控制回路能够操作成：

接收关于所述第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及

基于所述第一压缩级处的所述第一入口压力根据第一露点温度曲线动态地确定所述第一温度设置点；并且

所述第二吸入温度控制回路能够操作成：

接收关于所述第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及

基于所述第二压缩级处的所述第二入口压力根据第二露点温度曲线动态地确定所述第二温度设置点。

3.根据权利要求2所述的制冷剂压缩***，其特征在于，

所述第一吸入温度控制回路能够操作成接收第一温度设置点裕度；并且其中所述第一温度设置点基于所述第一压缩级处的所述第一入口压力和所述第一温度设置点裕度根据所述第一露点温度曲线确定；并且

所述第二吸入温度控制回路能够操作成接收第二温度设置点裕度；并且其中所述第二温度设置点基于所述第二压缩级处的所述第二入口压力和所述第二温度设置点裕度根据所述第二露点温度曲线确定。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制冷剂压缩***，其特征在于，所述制冷剂压缩***还包括：

第一防喘振阀，其能够操作成提供喷射穿过所述第一防喘振阀到所述第一压缩级中的第一再循环流体流；

第二防喘振阀，其能够操作成提供喷射穿过所述第二防喘振阀到所述第二压缩级中的第二再循环流体流；并且

其中所述排放温度控制回路能够操作成：

基于喷射穿过所述第一防喘振阀到所述第一压缩级中的所述第一再循环流体流确定所述第三骤冷流需求；以及

基于喷射穿过所述第二防喘振阀到所述第二压缩级中的所述第二再循环流体流确定所述第四骤冷流需求。

5.根据权利要求4所述的制冷剂压缩***，其特征在于，所述排放温度控制回路包括排放温度子控制器，其能够操作成：

接收关于所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度和所述排放温度设置点的所述信息；以及

基于所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度和所述排放温度设置点确定第五骤冷流需求；并且

其中所述排放温度控制回路能够操作成：

计算喷射到所述第一压缩级中的所述第一再循环流体流与喷射到所述多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第一比率；

基于所述第五骤冷流需求和所述第一比率的乘积来确定所述第一压缩级的所述第三骤冷流需求；

计算喷射到所述第二压缩级中的所述第二再循环流体流与喷射到所述多个压缩级中的再循环流体流之中的所述最大再循环流体流的第二比率；以及

基于所述第五骤冷流需求和所述第二比率的乘积来确定所述第二压缩级的所述第四骤冷流需求。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的制冷剂压缩***，其特征在于，所述排放温度控制回路能够操作成：

接收第一容差系数和第二容差系数；

基于所述第一容差系数确定所述骤冷流体流的所述第三骤冷流需求；以及

基于所述第二容差系数确定所述第四骤冷流需求。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的制冷剂压缩***，其特征在于，

所述第一骤冷阀控制器能够操作成：

将由所述第一吸入温度控制回路确定的所述第一骤冷流需求与由所述排放温度控制回路确定的所述第三骤冷流需求相比较；以及

基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的所述阀位置需求；并且

所述第二骤冷阀控制器能够操作成：

将由所述第二吸入温度控制回路确定的所述第二骤冷流需求和由所述排放温度控制回路确定的所述第四骤冷流需求相比较；以及

基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的所述阀位置需求。

8.一种用于制冷压缩***的控制方法，所述制冷压缩***包括具有多个压缩级的压缩机***，所述方法包括：

通过第一吸入温度控制回路识别第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；

通过所述第一吸入温度控制回路，基于所述第一压缩级的所述第一温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过第一骤冷阀到所述第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；

通过第二吸入温度控制回路识别第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；

通过所述第二吸入温度控制回路，基于所述第二压缩级的所述第二温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过第二骤冷阀到所述第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；

由排放温度控制回路接收关于所述多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；

由所述排放温度控制回路确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的所述骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的所述骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度保持在所述排放温度设置点处或低于其；

由与所述第一骤冷阀相关联的第一骤冷阀控制器，基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的阀位置需求；以及

由与所述第二骤冷阀相关联的第二骤冷阀控制器，基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的阀位置需求。

9.根据权利要8述的方法，其特征在于，

识别用于所述第一压缩级的所述第一温度设置点包括：

接收关于所述第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及

假定所述第一压缩级处的所述第一入口压力，根据第一露点温度曲线动态地确定所述第一温度设置点；以及

识别用于所述第二压缩级的所述第二温度设置点包括：

接收关于所述第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及

假定所述第二压缩级处的所述第二入口压力，根据第二露点温度曲线动态地确定所述第二温度设置点。

10.根据权利要9述的方法，其特征在于，

识别用于所述第一压缩级的所述第一温度设置点还包括接收第一温度设置点裕度；并且其中所述第一温度设置点基于所述第一压缩级处的所述第一入口压力和所述第一温度设置点裕度根据所述第一露点温度曲线确定；以及

识别用于所述第二压缩级的所述第二温度设置点包括接收第二温度设置点裕度；并且其中所述第二温度设置点基于所述第二压缩级处的所述第二入口压力和所述第二温度设置点裕度根据所述第二露点温度曲线确定。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述第三骤冷流需求包括基于喷射穿过第一防喘振阀到第一压缩级中的第一再循环流体流确定所述第三骤冷流需求；以及确定用于所述第二压缩级的所述第四骤冷流需求包括基于喷射穿过第二防喘振阀到所述第二压缩级中的第二再循环流体流确定所述第四骤冷流需求。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，确定用于所述第一压缩级的所述第三骤冷流需求和用于所述第二压缩级的所述第四骤冷流需求包括：

基于所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度和所述排放温度设置点确定第五骤冷流需求；

计算喷射到所述第一压缩级中的所述第一再循环流体流与喷射到所述多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第一比率；

基于所述第五骤冷流需求和所述第一比率的乘积来确定所述第一压缩级的所述第三骤冷流需求；

计算喷射到所述第二压缩级中的所述第二再循环流体流与喷射到所述多个压缩级中的再循环流体流之中的所述最大再循环流体流的第二比率；以及

基于所述第五骤冷流需求和所述第二比率的乘积来确定所述第二压缩级的所述第四骤冷流需求。

13.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，确定用于所述第一压缩级的所述第三骤冷流需求包括：

接收第一容差系数和第二容差系数；

基于所述第一容差系数确定所述骤冷流体流的所述第三骤冷流需求；以及

基于所述第二容差系数确定所述第四骤冷流需求。

14.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述第一骤冷阀的所述阀位置需求和所述第二骤冷阀的所述阀位置需求包括：

将由所述第一吸入温度控制回路确定的所述第一骤冷流需求和由所述排放温度控制回路确定的所述第三骤冷流需求相比较；以及

基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的所述阀位置需求；

将由所述第二吸入温度控制回路确定的所述第二骤冷流需求和由所述排放温度控制回路确定的所述第四骤冷流需求相比较；以及

基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的所述阀位置需求。

15.一种非暂时性计算机可读介质，储存有指令，其在由数据处理设备执行时，执行用于控制制冷压缩***的操作，所述制冷压缩***包括具有多个压缩级的压缩机***，所述操作包括：

通过第一吸入温度控制回路识别第一压缩级的第一温度设置点和入口温度；

通过所述第一吸入温度控制回路，基于所述第一压缩级的所述第一温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过第一骤冷阀到所述第一压缩级中的骤冷流体流的第一骤冷流需求；

通过第二吸入温度控制回路识别第二压缩级的第二温度设置点和入口温度；

通过所述第二吸入温度控制回路，基于所述第二压缩级的所述第二温度设置点和所述入口温度确定喷射穿过第二骤冷阀到所述第二压缩级中的骤冷流体流的第二骤冷流需求；

由排放温度控制回路接收关于所述多个压缩级的出口处的排放温度和排放温度设置点的信息；

由所述排放温度控制回路确定喷射穿过所述第一骤冷阀到所述第一压缩级中的所述骤冷流体流的第三骤冷流需求，以及喷射穿过所述第二骤冷阀到所述第二压缩级中的所述骤冷流体流的第四骤冷流需求，使得所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度保持在所述排放温度设置点处或低于其；

由与所述第一骤冷阀相关联的第一骤冷阀控制器，基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的阀位置需求；以及

由与所述第二骤冷阀相关联的第二骤冷阀控制器，基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的阀位置需求。

16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，

识别用于所述第一压缩级的所述第一温度设置点包括：

接收关于所述第一压缩级处的第一入口压力的信息；以及

假定所述第一压缩级处的所述第一入口压力，根据第一露点温度曲线动态地确定所述第一温度设置点；以及

识别用于所述第二压缩级的所述第二温度设置点包括：

接收关于所述第二压缩级处的第二入口压力的信息；以及

假定所述第二压缩级处的所述第二入口压力，根据第二露点温度曲线动态地确定所述第二温度设置点。

17.根据权利要求15或16所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，确定所述第三骤冷流需求包括基于喷射穿过第一防喘振阀到所述第一压缩级中的第一再循环流体流确定所述第三骤冷流需求；并且确定用于所述第二压缩级的所述第四骤冷流需求包括基于喷射穿过第二防喘振阀到所述第二压缩级中的第二再循环流体流确定所述第四骤冷流需求。

18.根据权利要求17所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，确定用于所述第一压缩级的所述第三骤冷流需求和用于所述第二压缩级的所述第四骤冷流需求包括：

基于所述多个压缩级的所述出口处的所述排放温度和所述排放温度设置点确定第五骤冷流需求；

计算喷射到所述第一压缩级中的所述第一再循环流体流与喷射到所述多个压缩级中的再循环流体流之中的最大再循环流体流的第一比率；

基于所述第五骤冷流需求和所述第一比率的乘积来确定所述第一压缩级的所述第三骤冷流需求；

计算喷射到所述第二压缩级中的所述第二再循环流体流与喷射到所述多个压缩级中的再循环流体流之中的所述最大再循环流体流的第二比率；以及

基于所述第五骤冷流需求和所述第二比率的乘积来确定所述第二压缩级的所述第四骤冷流需求。

19.根据权利要求15或16所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，确定用于所述第一压缩级的所述第三骤冷流需求包括：

接收第一容差系数和第二容差系数；

基于所述第一容差系数确定所述骤冷流体流的所述第三骤冷流需求；以及

基于所述第二容差系数确定所述第四骤冷流需求。

20.根据权利要求15或16所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，确定所述第一骤冷阀的所述阀位置需求和所述第二骤冷阀的所述阀位置包括：

将由所述第一吸入温度控制回路确定的所述第一骤冷流需求与由所述排放温度控制回路确定的所述第三骤冷流需求相比较；以及

基于所述第一骤冷流需求和所述第三骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定所述第一骤冷阀的所述阀位置需求；

将由所述第二吸入温度控制回路确定的所述第二骤冷流需求与由所述排放温度控制回路确定的所述第四骤冷流需求相比较；以及

基于所述第二骤冷流需求和所述第四骤冷流需求之间的较大骤冷流需求确定所述第二骤冷阀的所述阀位置需求。