《制冷原理與技術(shù)》教程.ppt

1、2.1.4蒸汽壓縮式制冷裝置的自動調(diào)節(jié),要確保制冷空調(diào)系統(tǒng)能夠正常運行，并達(dá)到要求的運行參數(shù)指標(biāo)，就要對制冷空調(diào)系統(tǒng)許多熱工參數(shù)進(jìn)行控制,溫度 濕度 壓力 流量 液位,一） 制冷裝置的基本控制回路,1蒸發(fā)器的供液控制及其控制元件,蒸發(fā)器的供液控制元件包括,熱力膨脹閥 毛細(xì)管 浮球閥 電子膨脹閥,1）熱力膨脹閥的供液控制,迄今為止，熱力膨脹閥仍是壓縮式制冷裝置中蒸發(fā)器制冷劑流量控制的主要元件,它在制冷裝置中的作用主要包括,a）使高壓常溫的制冷劑液體在經(jīng)熱力膨脹閥時節(jié)流降壓，變?yōu)榈蛪旱蜏氐闹评鋭裾羝? 進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱，從而達(dá)到制冷降溫的目的,b）按照感溫包感受到的蒸發(fā)器出口制冷劑

2、蒸汽過熱度的變化，來改變膨脹閥的開啟度，自動調(diào)整流入蒸發(fā)器的制冷劑流量，使制冷劑流量始終與蒸發(fā)器的熱負(fù)荷相匹配,c）通過熱力膨脹閥的控制，使蒸發(fā)器出口的制冷劑蒸汽保持一定的過熱度，這樣即能保證蒸發(fā)器傳熱面積的充分利用，又可以防止壓縮機(jī)出現(xiàn)液擊沖缸現(xiàn)象,從調(diào)節(jié)特性來分析，熱力膨脹閥屬于直接作用式比例調(diào)節(jié)器,熱力膨脹閥,熱力膨脹閥的自動控制原理,內(nèi)平衡熱力膨脹閥 外平衡熱力膨脹閥,外平衡熱力膨脹閥與內(nèi)平衡熱力膨脹閥的主要區(qū)別,有一個專用的外平衡管接頭，為引入外平衡壓力所用 調(diào)節(jié)桿的形式等也有所不同,熱力膨脹閥實物圖,熱力膨脹閥的工作原理,外平衡熱力膨脹閥的安裝,選擇熱力膨脹閥時，主要考慮下列因素,

3、按系統(tǒng)采用的制冷劑 要考慮系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度 閥前制冷劑過冷度會影響閥后兩相制冷劑的干度 冷凝器至閥前的液管肯定有壓力降,a）內(nèi)平衡 （b）外平衡 圖2-45 熱力膨脹閥開啟過熱度的變化,表2-1 蒸發(fā)溫度對膨脹閥容量的影響,表2-2 閥前液體過冷對膨脹閥容量的影響,表2-3 冷凝器/儲液器與蒸發(fā)器 之間的高差引起的靜壓損失p,表2-4 液體側(cè)壓力損失為p時不產(chǎn) 生氣體閃發(fā)必須的最小過冷度t,2） 電子膨脹閥供液控制,控制品質(zhì)不高 調(diào)節(jié)系統(tǒng)無法實施計算機(jī)控制 系統(tǒng)的運行過程只能實施靜態(tài)匹配 閥工作溫度范圍窄 溫包遲延大 在低溫調(diào)節(jié)場合振蕩問題比較突出,熱力膨脹閥用于蒸發(fā)器供液控制仍然存在著許多問題

4、,熱動式電子膨脹閥供液控制系統(tǒng),TQ型為直接驅(qū)動式 PHTQ型為帶自給放大的結(jié) 構(gòu)，用于大冷量系統(tǒng),熱動式亦稱參考壓力系統(tǒng)（PRS）電子膨脹閥，為Danfoss公司的專利產(chǎn)品，適用中大型制冷裝置的供液控制，該形式電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)見圖2-46,熱動式電子膨脹閥實物圖（TQ型,a）TQ型 （b）PHTQ型 圖2-46 熱動式膨脹閥的結(jié)構(gòu),1-閥頭 2-止動螺釘 3-O型圈 4-電線套管 5、6-螺釘 7-電線 8-上蓋 9-墊片 10-電線旋入口 11密封圈 12、13-墊片 14-端板 15-膜頭 16-NTC傳感元件 17-PTC加熱元件 18-節(jié)流組件 19-閥體圖,電磁式電子膨脹閥供液控制

5、,電磁式膨脹閥結(jié)構(gòu)見上節(jié)圖2-40所示，電磁線圈通電前處于全開位置，通電后，由于電磁力的作用，磁性材料所支撐的柱塞被吸引上升，從而帶動針閥使開度變小。閥的開度取決于加在線圈上的控制電壓（或電流），故可以通過改變控制電壓調(diào)節(jié)流量,圖2-40 電磁式膨脹閥結(jié)構(gòu),1 出口 2彈簧 3閥針 4閥桿 5柱塞彈簧 6柱塞 7線圈 8閥度 9入口,電磁式膨脹閥流量特性,電動式電子膨脹閥供液控制系統(tǒng),和熱動式相似，電動式電子膨脹閥也由發(fā)信器、控制器和電動式膨脹閥組成。與熱動式的差別主要是閥的驅(qū)動部分，電動式膨脹閥由電動機(jī)驅(qū)動，目前使用最多的是四相永磁式步進(jìn)電動機(jī)，有直接驅(qū)動型與減速型,圖2-41 電動式膨脹閥

6、（直動型,1入口 2針閥 3閥桿 4技術(shù) 5線圈 6出口,電動式膨脹閥流量特性,表2-5 KBM型和LAM型電子膨脹閥的技術(shù)參數(shù),由于采用電子膨脹閥控制，使得先進(jìn)的控制手段運用于制冷劑流量調(diào)節(jié)成為可能，主要表現(xiàn)在以下幾個方面,1) 流量調(diào)節(jié)不受冷凝壓力變化的影響。對膨脹閥前制冷劑過冷度的變化具有補償作用。 2)由于電信號傳遞快，執(zhí)行動作迅速、準(zhǔn)確，故能夠及時、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)流量。即使負(fù)荷變化劇烈，也能避免振蕩,3)能夠?qū)⒄舭l(fā)器出口過熱度控制到最小，從而最大限度地提高蒸發(fā)器傳熱面積的利用率。 4)在裝置的整個運行溫度范圍，可以有相同的過熱度設(shè)定值。 5)可以根據(jù)裝置的實際情況決定調(diào)節(jié)規(guī)律，不僅限于采

7、用比例調(diào)節(jié)，還可以采用比例積分或其他調(diào)節(jié)規(guī)律；并且能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)器參數(shù)整定,浮球調(diào)節(jié)閥是根據(jù)液位變化進(jìn)行流量控制的直接作用式比例控制器,低壓浮球閥 高壓浮球閥,3） 浮球調(diào)節(jié)閥供液控制,低壓浮球閥常直接和滿液式蒸發(fā)器連通，按蒸發(fā)器液位的高低，調(diào)節(jié)從貯液器進(jìn)到滿液式蒸發(fā)器的制冷劑流量，其結(jié)構(gòu)與安裝見圖2-49所示,高壓浮球調(diào)節(jié)閥根據(jù)冷凝器或高壓貯液器中的液位變化，控制流向蒸發(fā)器的供液量，制冷劑流量調(diào)節(jié)導(dǎo)閥與主閥的配置見圖2-48,a)系統(tǒng)布置 b）高壓浮 球閥SV與 主閥PMFH的配置 圖2-48 高壓浮球調(diào)節(jié)用例。 EVM-電磁導(dǎo)閥 SV （H）-高壓浮球閥 PMFH-主閥,a)系統(tǒng)布置 b）低

8、壓浮球閥SV與主閥PMFH的配置 圖2-49 低壓浮球調(diào)節(jié)用例。 EVM-電磁導(dǎo)閥 SV（H）-低壓浮球閥 PMFH-主閥,表2-6 SV型浮球閥的額定容量,2.蒸發(fā)器各參數(shù)的調(diào)節(jié),供液調(diào)節(jié) 蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié) 蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié) 庫溫調(diào)節(jié),蒸發(fā)器各 參數(shù)的調(diào)節(jié),1)庫溫調(diào)節(jié),冷庫溫度保持穩(wěn)定,熱負(fù)荷變化時冷量迅速跟著變化,實現(xiàn)連續(xù)無級調(diào)節(jié),圖2-50 庫溫雙位溫度調(diào)節(jié)器控制壓縮機(jī)的啟停,2) 蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié),在制冷裝置中進(jìn)行蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)只要有兩個目的,保持蒸發(fā)溫度恒定（壓力恒定），使冷庫溫度波動減少，保證冷藏物品質(zhì)量，減少干耗。 對于一臺壓縮機(jī)配一個蒸發(fā)器,多臺壓縮機(jī)配一臺蒸發(fā)器的系統(tǒng),一個壓縮機(jī)配用多個

9、蒸發(fā)器（一機(jī)多庫），各蒸發(fā)器在不同蒸發(fā)壓力下工作，如魚、肉庫要求-10、乳品庫要求2，菜和水果庫要求5，需要在乳品庫與菜與水果庫蒸發(fā)器出口處安裝蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器,圖2-51 蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)過程 a）蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖（一機(jī)一庫） b）蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)過程圖,a）調(diào)節(jié)原理圖 1-壓縮機(jī) 2-冷凝器 3-儲液器 4-膨脹閥 5-蒸發(fā)器 6-止回閥 7-主閥 8-壓力導(dǎo)閥 b）調(diào)節(jié)原理圖 c）在系統(tǒng)中的安 裝部位 1-調(diào)整桿 2-閥盤 3-保護(hù)蓋 4-閥體 5-鋼珠 6-接管 7-密封墊片 8-密封罩 9-壓力表接頭 10-壓力平衡波紋管 11-脈沖阻尼器,一機(jī)多蒸發(fā)器時蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié) 原理圖與蒸

10、發(fā)壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖,各種主閥實物圖,各種導(dǎo)閥實物圖,圖2-53 恒壓主閥與導(dǎo)閥結(jié)構(gòu)圖,1-手輪 2-調(diào)節(jié)桿 3-密封圈 4-輔助彈簧 5-輔節(jié)流閥 6-膜片 7-墊片 8-輔助孔道 9-進(jìn)口接管 10-主濾器 11-手動強開機(jī)構(gòu) 12-輔閥座 13-過濾板 14-止回閥片 15-墊片 16-壓力平衡小孔 17-活塞 18-推桿 19-“O”型圈 20-主節(jié)流閥芯 21-主閥板 22-墊片 23-泄放塞 24-主彈簧,3 冷凝器控制及其控制元件,1）水冷式冷凝壓力控制,2）風(fēng)冷式冷凝壓力控制,從空氣側(cè)控制 即改變冷凝器的空氣流量 從制冷劑側(cè)控制 即改變冷凝器中制冷劑兩 相流的有效傳熱面積,圖2-

11、55 冷凝壓力控制系統(tǒng)布置圖 1-壓縮機(jī) 2-冷凝器 3-儲液器 4-壓力式水量 調(diào)節(jié)閥 5-溫度控制的水量調(diào)節(jié)閥,水冷式冷凝壓力控制,a) b,b) 間接作用式（二次開啟式） 1-傳壓毛細(xì)管接頭 2-調(diào)節(jié)彈簧 3-波紋管 4-推桿 5-上部側(cè)蓋 6-導(dǎo)閥組件 7-導(dǎo)閥閥芯 8-伺服彈簧 9-螺釘 10-泄放塞 11-導(dǎo)閥進(jìn)口濾網(wǎng) 12-主閥 13-節(jié)流通道 14-閥蓋 15-調(diào)節(jié)螺母,圖2-54 典型壓力式水量調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu) a)直接作用式 1-傳壓細(xì)管 2-波紋管承壓板 3-可調(diào)彈簧座 4-簧片 5-調(diào)節(jié)彈簧 6-下部彈簧座 7-O形圈 8-防漏小活塞 9-導(dǎo)向套 10-底板 11-調(diào)節(jié)螺桿

12、12-閥芯 13-閥盤密封橡膠圈 14-螺釘,圖2-56 溫度式水量調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu),1-溫包 2-毛細(xì)管填料箱 3-波紋管 4-推桿 5-調(diào)節(jié)螺母 6-上部側(cè)蓋 7-隔熱墊 8-閥蓋 9-伺服彈簧 10-進(jìn)口濾網(wǎng) 11-節(jié)流通道 12-主閥 13-導(dǎo)閥組件,風(fēng)冷式冷凝壓力控制從空氣側(cè)控制,風(fēng)扇電動機(jī)變速。 風(fēng)閥控制調(diào)節(jié)冷凝空氣氣流，減小冷凝器外側(cè)的風(fēng)速，可提高冷凝壓力。 冷凝風(fēng)機(jī)開、?？刂?風(fēng)冷式冷凝壓力控制從制冷劑側(cè)控制,冷凝器出口管上安裝一只高壓調(diào)節(jié)閥KVR調(diào)節(jié)冷凝器的內(nèi)空間，從而調(diào)節(jié)冷凝的有效傳熱面積。 壓縮機(jī)排氣管與貯液器入口管間接旁通管，在旁通管上安裝一只差壓調(diào)節(jié)閥NRD使儲液器保持在一

13、定的壓力上,圖2-57 制冷劑側(cè)冷凝壓力控制系統(tǒng),4. 壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)及其控制元件,壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)調(diào)整壓縮機(jī)的產(chǎn)冷量始終與外界熱負(fù)荷相平衡 作用： 使制冷裝置的產(chǎn)冷量始終與外界熱負(fù)荷相匹配，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性； 如壓縮機(jī)沒有能量調(diào)節(jié)，蒸發(fā)壓力（或蒸發(fā)溫度）的波動會較大，制冷倉室溫度波動也隨之增大，同時當(dāng)蒸發(fā)壓力小到一定程度后，會引起壓縮機(jī)啟動、停車頻繁； 第三，能夠保證系統(tǒng)的輕載啟動，避免引起電網(wǎng)負(fù)載過大的波動,1) 壓縮機(jī)吸氣卸載和運行臺數(shù)控制 這種方法是根據(jù)吸氣壓力大小，以相應(yīng)的壓力控制器（通常為雙位調(diào)節(jié)器）控制壓縮機(jī)間斷運轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)制冷量。因為吸氣壓力比蒸發(fā)壓力測取更方便，同樣可以代表

14、系統(tǒng)運行負(fù)荷的變化，且反應(yīng)迅速，故廣為采用。另外也可以根據(jù)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)的方法比較多，下面介紹幾種常用的方法,吸氣壓力控制器直接控制壓縮機(jī)投入運行時間與臺數(shù) 壓力控制器- 電磁閥式能量調(diào)節(jié) 油壓比例調(diào)節(jié)器式能量調(diào)節(jié)系統(tǒng),表2-7 各臺壓縮機(jī)開停壓力設(shè)定值,表2-8 壓力控制器的接通壓力與斷開壓力,圖2-60 壓力控制器- 電磁閥式能量調(diào)節(jié)原理圖,1-液壓泵 2-濾油器 3-曲軸 4-液壓調(diào)節(jié)閥 5-汽缸卸載機(jī)構(gòu)的液壓缸 6-液壓差表 7-吸氣管 1DF、2DF-電磁滑閥 P3/4、P4/4-壓力控制器 LP-低壓控制器,圖2-61 油壓比例調(diào)節(jié)器 式能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,1-底板

15、2-本體 3-配油室 4-限位鋼珠 5-能級彈簧 6-外罩 7-配油滑閥 8-滑閥彈簧 9-恒節(jié)流閥 10-杠桿支點 11-杠桿 12-球閥 13-噴嘴 14-頂桿 15-拉簧 16-波紋管 17-定值彈簧 18-通大氣孔 19-調(diào)節(jié)螺釘 20孔道,圖2-62 油壓比例調(diào)節(jié)器式能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖,表2-9 油壓控制壓力設(shè)定值,將制冷系統(tǒng)高壓側(cè)氣體旁通到低壓側(cè)的一種能量調(diào)節(jié)方式 主要用于壓縮機(jī)無卸載機(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)組 目的是保證當(dāng)熱負(fù)荷降低，吸氣壓力下降到低壓控制值以下時，機(jī)組仍然開啟,系統(tǒng)運行過程中仍然有較少的制冷量 熱氣旁通能量調(diào)節(jié)方式，一般有二種,2) 熱氣旁通能量調(diào)節(jié),熱氣向吸氣管旁通附加噴

16、液冷卻 熱氣向蒸發(fā)器中部或蒸發(fā)器前旁通,a)系統(tǒng)原理圖 b)CPC型旁通調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu) 圖2-63 旁通能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖。 1-保護(hù)蓋 2-調(diào)整桿 3-閥體 4-脈動阻尼器 5-波紋管 6-閥盤,圖2-64 旁通調(diào)節(jié)閥的工作特性圖,1-溫包固定夾 2-溫包 3-蓋帽 4-調(diào)整桿 5-填料箱 6-進(jìn)口法蘭 7-不銹鋼濾網(wǎng) 8-墊片 9-感溫波紋管 10-平衡密封波紋管 11-隔板 12-出口法蘭 3-法蘭墊片 14-填料箱 15-調(diào)節(jié)桿 16-蓋帽 17-閥板 18-調(diào)節(jié)彈簧 A-噴液閥 B-節(jié)流閥 C-過濾器,噴液調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)圖,圖2-66 向蒸發(fā)器前旁通熱氣,圖2-67 帶平衡引壓管能量調(diào)節(jié)閥（

17、C PCE型）和氣液混合頭（LG型,1-出口 2-主閥孔 3-入口 4-頂桿 5-膜片 6-主彈簧 7-設(shè)定螺釘 8-護(hù)蓋 9-引壓管接口 10-導(dǎo)閥孔 11-活塞 12-壓力平衡孔 13-液體入口 14-熱氣入口 15-流出口,能量調(diào)節(jié)閥的技術(shù)參數(shù)（CPCE型,調(diào)節(jié)范圍p0=0-0.6MPa 最高工作溫度140 最高工作壓力2.15MPa 適用制冷劑R12、R22、R502,3) 壓縮機(jī)變速能量調(diào)節(jié),壓縮機(jī),制冷量 功率消耗,轉(zhuǎn)速成比例,能量調(diào)節(jié)最佳方法,采用變頻調(diào)速,吸氣壓力調(diào)節(jié)是要控制閥后壓力（吸氣壓力或稱曲軸箱壓力）恒定，通常用一只吸氣壓力調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)，它裝在壓縮機(jī)前的吸氣管中（見圖2

18、-68,4) 吸氣壓力調(diào)節(jié),限制壓縮機(jī)吸入壓力 防止它超過最大允許值 在壓縮機(jī)長期停車后啟動,主要功能,圖2-68 吸氣壓力調(diào)節(jié)閥 a）結(jié)構(gòu)圖 b）在系統(tǒng)中的安裝位置 1-調(diào)整桿 2-閥盤 3-保護(hù)蓋 4-閥體 5-壓力平衡波紋管 6-脈動阻尼器,圖2-69 吸氣壓力調(diào)節(jié)時吸氣壓力及流量變化過程 ps-吸氣壓力 ps1-調(diào)定吸氣壓力 xp-比例帶范圍(xp= ps1 -ps2) M-流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量 h-閥全開時流量 -時間,5. 制冷裝置的安全保護(hù)與附件,各種形式的制冷裝置安全保護(hù)系統(tǒng)是實現(xiàn)裝置自動化的基本組成部分。它能在制冷裝置運行參數(shù)出現(xiàn)不正常時，作出處理，防止事故發(fā)生。 制冷裝置的壓力

19、保護(hù) 1) 排氣壓力與吸氣壓力保護(hù)（高低壓力保護(hù)） 2) 壓差保護(hù),圖2-72 高低壓控制器開關(guān)動作。 a)低壓控制器 b)高壓控制器 c)高低壓控制器,1 高低壓力保護(hù),高低壓控制器實物圖,油壓差保護(hù) 壓縮機(jī)油泵壓差保護(hù)-保證運動部位得到充分的潤滑； 措施：在油壓差達(dá)不到要求時，令壓縮機(jī)停車 制冷劑液泵壓差保護(hù)-保證運動部件的冷卻與潤滑，防止氣蝕 如氨泵壓差保護(hù)：在氨泵壓差達(dá)不到要求時，令氨泵停止工作 壓差保護(hù)用壓差控制器來實現(xiàn) 為了不影響泵在無壓差下進(jìn)行正常起動，由壓差所控制的停機(jī)動作應(yīng)延時執(zhí)行,圖2-74 JC3.5型油壓差控制器的工作原理,1-杠桿 2-主彈簧 3-頂桿 4-壓差調(diào)節(jié)彈

20、簧 5-低壓波紋管 6-試驗按鈕 7-加熱器 8-手動復(fù)位按鈕 9-降壓電阻(電源為380V時用) 10-壓縮機(jī)開關(guān)電源 11-高低壓力控制器 2-熱繼電器 13-事故信號燈 14-交流接觸器線圈 15-壓縮機(jī)電機(jī) 16-正常工作信號燈 17-延時開關(guān) 18-雙金屬片 19-壓差開關(guān) 20-高壓波紋管,壓差控制器實物圖,1）高、低壓接口分別接油泵出口油壓和曲軸箱低壓切不可接反。 （2）控制器本體應(yīng)垂直安裝，高壓口在下，低壓口在上。 （3）油壓差等于油壓表讀數(shù)與吸氣壓力表讀數(shù)的差值，不要誤以油壓表讀數(shù)為油壓差。 （4）油壓差的設(shè)定值一般調(diào)整為0.15 MPa-0.2 MPa。 （5）采用熱延時的

21、壓差控制器，控制器動作過一次后，必須持熱元件完全冷卻（需5min左右）、手動復(fù)位后，才能再次啟動使用,油壓差控制器在安裝使用時應(yīng)注意,壓縮機(jī)排氣溫度過高會使?jié)櫥瑮l件惡化、潤滑油結(jié)焦，影響機(jī)器壽命，嚴(yán)重時，引起制冷劑分解、爆炸（R717,3) 制冷裝置的溫度保護(hù),R717 R22 R502,150 145 125,最高排氣溫度,對制冷系統(tǒng)高壓側(cè)容器的壓力保護(hù)，常通過泄放容器中制冷劑的辦法來實現(xiàn)。采用的保護(hù)件有,安全閥 易熔塞 安全膜,4) 安全閥、易熔塞和安全膜,圖2-75安全閥結(jié)構(gòu)型式,圖2-76易熔塞和安全膜結(jié)構(gòu) a）易溶塞 b）安全膜,5) 止回閥和觀察鏡,止回閥在制冷系統(tǒng)中的主要使用如下

22、,1）用在壓縮機(jī)排氣管上,2）用在液體管上,3）用在一機(jī)多庫的低壓氣管上,制冷系統(tǒng)中常用的觀察鏡有以下三類,液流觀察鏡 液位觀察鏡 制冷劑含水量觀察鏡,圖2-78 水分觀察鏡,5. 電磁閥,電磁閥是制冷空調(diào)自動控制中最常用的流體控制元件，是受電氣信號控制而動作的自動閥門，通常有二通、三通、四通等多種用途的控制流通或截止用電磁閥,按結(jié)構(gòu)與控制方式,一次開啟式 二次開啟式 多次開啟式,電磁閥實物,圖2-82 無壓降開啟的控制式電磁主閥 A-電磁導(dǎo)閥（常閉型） B-電磁導(dǎo)閥（常開型,1-阻尼比 2-外接口 3-手動頂桿 4-上蓋 4a、4b、4c-上蓋 4中的通道 5-伺服活塞 6-彈簧 7-鎖環(huán)

23、8-內(nèi)襯套 9-閥體 9a-閥體中的通道10-閥桿 11-閥芯 12-閥板 13-底蓋 14堵頭,無壓降開啟的控制式電磁主閥實物圖,二) 蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的自動控制舉例,隨著制冷機(jī)組在技術(shù)上與應(yīng)用上的不斷發(fā)展，人們對機(jī)組的自動控制提出了更高的要求。自動控制系統(tǒng)已成為制冷機(jī)組的重要組成部分,自動控制系統(tǒng),經(jīng)濟(jì) 可靠 優(yōu)化,對于蒸汽壓縮式機(jī)組來說，自動控制系統(tǒng)主要包括安全保護(hù)系統(tǒng)和能量調(diào)節(jié)系統(tǒng),以PLC、單片機(jī)等為控制主機(jī)的系統(tǒng)又增加了程序控制系統(tǒng)與微機(jī)控制系統(tǒng),安全保護(hù)系統(tǒng)完成機(jī)組監(jiān)視與保護(hù)的任務(wù) 能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成機(jī)組的控制、調(diào)整任務(wù)，它使機(jī)組的制冷量與外界熱負(fù)荷相匹配 程序控制系統(tǒng)完成機(jī)組正

24、常與非正常啟動和停止任務(wù) 微機(jī)控制系統(tǒng)是機(jī)組檢測、控制、協(xié)調(diào)工作的指揮中心,1 典型活塞式制冷機(jī)組的自動調(diào)節(jié),活塞式制冷系統(tǒng)作為一種傳統(tǒng)的機(jī)型，仍被廣泛的應(yīng)用，目前許多機(jī)型，包括各種冷水機(jī)組、各種冷庫，仍使用常規(guī)儀表進(jìn)行控制,可編程控制器和專用單片機(jī)等實施控制 變頻壓縮機(jī)、電子膨脹閥等設(shè)備 自適應(yīng)控制和模糊控制 規(guī)律等,先進(jìn)的活塞式系統(tǒng)則采用,1） 空調(diào)用制冷裝置,圖2-83顯示了一空調(diào)用制冷系統(tǒng)的原理圖，該制冷系統(tǒng)所用的壓縮機(jī)沒有卸載裝置，冷凝器風(fēng)機(jī)也不變速。它常被用于中小型公共場所的空調(diào)系統(tǒng)中。系統(tǒng)主要包括能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和安全保護(hù)系統(tǒng),圖2-83 空調(diào)用制冷裝置控制系統(tǒng),能量調(diào)節(jié)系統(tǒng),壓縮機(jī)

25、能量調(diào)節(jié) 旁通能量調(diào)節(jié)閥CPC ，通過制冷劑在壓縮機(jī)出口的旁通，減小有效制冷量，提高壓縮機(jī)的吸氣壓力，使系統(tǒng)的制冷量能夠與較小的熱負(fù)荷相匹配。 新風(fēng)補償調(diào)節(jié) 專用的溫度式蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器CPT ，若新風(fēng)溫度變化，則調(diào)節(jié)閥的開度變化，引起蒸發(fā)壓力與吸氣壓力的變化，使壓縮機(jī)冷量與蒸發(fā)器產(chǎn)生新的匹配關(guān)系,圖2-84 CPT溫度式 蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)器,1-調(diào)整螺絲 2-定值調(diào)整彈簧 3-壓力平衡波紋管 4-阻尼裝置 5-閥盤 6-波紋管 7-感溫包,圖2-85 新風(fēng)溫度調(diào)節(jié)中壓縮機(jī)特性 線與蒸發(fā)器特性線的匹配圖,能量調(diào)節(jié)系統(tǒng) 送風(fēng)溫度調(diào)節(jié) 溫度控制器KP75控制壓縮機(jī)啟停 。 冷凝壓力調(diào)節(jié) 恒壓調(diào)節(jié)閥CPR

26、和旁通調(diào)節(jié)閥CPC，通過調(diào)節(jié)恒壓閥的開度，調(diào)節(jié)冷凝器中制冷劑的液面高度，從而調(diào)節(jié)有效冷凝面積，控制冷凝壓力維持在設(shè)定上限值上。旁通閥根據(jù)儲液器的壓力控制開度，保持儲液器的壓力維持在一定值上,為使機(jī)組正常工作，機(jī)組中采用了一些必要的保護(hù)措施，主要保護(hù)措施包括,安全保護(hù)系統(tǒng),高低壓控制器-KP15 油壓差控制器-MP55 壓縮機(jī)高溫保護(hù)器-注液閥 T,2） 氨制冷裝置的自動控制,能量調(diào)節(jié)系統(tǒng) 為使外界所需要的熱負(fù)荷與機(jī)組的制冷量相匹配，就要進(jìn)行壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)、冷庫的溫度調(diào)節(jié)及相應(yīng)的冷凝壓力的調(diào)節(jié)和氨泵的控制等,壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié) 庫房溫度調(diào)節(jié) 冷凝壓力調(diào)節(jié) 融霜控制,圖2-86 某冷庫中氨制冷裝置的

27、系統(tǒng)原理圖 1-壓縮機(jī) 2-分油器 3-冷凝器 4-冷卻水泵 5-高壓儲液器 6-主閥 7-電磁導(dǎo)閥 8-手動節(jié)流閥9-遙控液位計 10-低 壓儲液器 11-旁通閥 12-壓差控制器 13-氨泵 14-止回閥 15-溫度控制器 16-蒸發(fā)器 17-冷風(fēng)機(jī) 18-油壓差控制器 19-高低壓控制器,圖2-87 壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)中四臺壓縮機(jī)的起停次序,壓縮機(jī)I,溫度,全部庫房 溫度的下限,任何庫房 溫度的上限,斷開,接通,斷開,接通,壓縮機(jī) II,III,IV,吸氣壓力/MPa 吸氣溫度oC,II號機(jī),III號機(jī),IV號機(jī),0.09 -20,0.11 -18,0.15 -14,0.20 -9,0.22

28、 -7,0.3 -2,壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié),圖2-88 冷凝壓力控制中水泵的起停順序,冷凝壓力調(diào)節(jié)-三臺水泵的工作過程,庫房溫度調(diào)節(jié) 采用雙位控制規(guī)律的溫度控制器15，推動電磁導(dǎo)閥7和主閥6，并連動冷風(fēng)機(jī)17和氨泵13，實現(xiàn)各庫房的溫度控制。 融霜控制 應(yīng)用微壓差控制器來控制蒸發(fā)器霜層的厚薄，實現(xiàn)不定時自動發(fā)信融霜。微壓差控制器屬雙位控制規(guī)律。當(dāng)霜層變厚時，風(fēng)冷蒸發(fā)器進(jìn)出口壓差明顯增大，超過微壓差控制器的給定值，控制器觸頭閉合，將發(fā)出融霜信號，實現(xiàn)自動除霜,氨冷庫制冷裝置所采用的安全保護(hù)系統(tǒng)如下,安全保護(hù)系統(tǒng),低壓儲液器液位控制 保證蒸發(fā)器供液和氨泵正常工作，限制低液位；為保持氣液分離效果，防止液位

29、過高對壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊現(xiàn)象，限制最高液位。 氨泵供液量控制 由于一臺氨泵向幾個庫房供液，若部分庫房溫度已達(dá)到給定值，停止進(jìn)液降溫會造成氨泵供液量過剩，引起排出壓力過高,氨泵氣蝕保護(hù) -為防止氨泵缺液運轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣蝕事故 壓縮機(jī)高低壓保護(hù) -防止壓縮機(jī)排氣壓力過高，吸氣壓力過低 壓縮機(jī)油壓差保護(hù) -防止油壓過低及由于堵塞而引起的油壓過高，保證壓縮機(jī)正常供油 電機(jī)過載保護(hù) -防止電機(jī)燒壞,缺油保護(hù) -防止壓縮機(jī)供油缺乏。 壓縮機(jī)冷卻保護(hù) -保證只有在冷卻水先接通的條件下才允許壓縮機(jī)起動工作,2 螺桿式制冷機(jī)組的自動調(diào)節(jié),螺桿式冷水機(jī)組的自動控制多采用微電腦實現(xiàn)，包括采用單片機(jī)或可編程控制器等,能量調(diào)節(jié)

30、安全保護(hù) 機(jī)組的監(jiān)視 故障診斷 遠(yuǎn)程通訊,功能,1）微機(jī)控制系統(tǒng) 2）能量調(diào)節(jié)系統(tǒng) 3）安全保護(hù)系統(tǒng) 4）所采用的其它控制 5）程序控制系統(tǒng) 6）機(jī)組的群控與遠(yuǎn)程通訊,1）微機(jī)控制系統(tǒng),微機(jī)控制系統(tǒng)組成： CPU，存貯器，顯示屏，模/數(shù)及數(shù)/模轉(zhuǎn)換、溫度傳感器、壓力傳感器、繼電器等部件 微機(jī)控制系統(tǒng)功能： * 完成機(jī)組的溫度、壓力等參數(shù)的數(shù)據(jù)檢測； * 進(jìn)行機(jī)組的故障檢測與診斷； * 運行機(jī)組的正常開機(jī)、正常與非關(guān)機(jī)程序； * 執(zhí)行機(jī)組的能量調(diào)節(jié)功能； * 執(zhí)行機(jī)組的安全保護(hù)功能； * 具有存貯記憶功能及遠(yuǎn)程通訊及監(jiān)視功能,表2-11 微機(jī)控制系統(tǒng)可檢測的參數(shù),螺桿式機(jī)組通常所發(fā)生的故障以及所

31、采用的安全保護(hù)方法如下,傳感器故障檢測 壓縮機(jī)保護(hù)與故障檢測,壓縮機(jī)排氣溫度過高保護(hù) 壓縮機(jī)油壓過低及過高保護(hù) 電機(jī)繞組溫度過高保護(hù) * 檢測電機(jī)繞組溫度，出現(xiàn)過高現(xiàn)象，將實施冷量優(yōu)先控制 壓縮機(jī)主機(jī)電流過大保護(hù) * 當(dāng)無電機(jī)電流信號及電機(jī)加速時間過長時均被認(rèn)定為故障 壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)保護(hù) * 通過微電腦檢測壓縮機(jī)主電流接線相序,冷凝器保護(hù)及故障檢測 蒸發(fā)器保護(hù)及故障檢測,冷凝器壓力過高保護(hù) 微電腦檢測冷凝壓力，出現(xiàn)過高現(xiàn)象，即實施冷量優(yōu)先控制 冷凝器冷卻水流量保護(hù) 檢測冷卻水流量，出現(xiàn)過低現(xiàn)象，即切斷壓縮機(jī)電源，報警,蒸發(fā)器內(nèi)冷水或鹽水流量過小保護(hù)： 檢測蒸發(fā)器冷水溫度或流量，發(fā)現(xiàn)過小，切斷壓

32、縮機(jī)電源，報警。 蒸發(fā)器制冷劑溫度過低保護(hù) 檢測蒸發(fā)器制冷劑溫度，出現(xiàn)過低現(xiàn)象，即實施冷量優(yōu)先控制,表2-12機(jī)組正常開機(jī)、正常與非正常關(guān)機(jī)順序,表2-13 機(jī)組再循環(huán)開機(jī)與關(guān)機(jī)順序,圖2-89螺桿式壓縮機(jī)卸載裝置示意圖。 a)滿負(fù)荷狀態(tài) b)卸載狀態(tài),壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)方式,圖2-90 螺桿式壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)原理,記憶功能包括： 機(jī)組資料的存儲以及以往運行數(shù)據(jù)的記錄等； 微機(jī)所存儲的機(jī)組資料包括： 機(jī)組的工作原理、基本操作方法、維護(hù)保養(yǎng)方法等； 運行記錄數(shù)據(jù)包括機(jī)組累計運行時間，機(jī)組的維修時間，以往運行參數(shù)，機(jī)組故障發(fā)生的次數(shù)、故障發(fā)生的內(nèi)容及故障發(fā)生時的具體參數(shù)記錄等,3）所采用的其它控制,冷量

33、優(yōu)先控制 避免系統(tǒng)不必要的故障停機(jī) 當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)某些異常工作情況時，如電流超出安全工作極限，制冷劑超出安全低溫極限，電機(jī)超出安全高溫極限及冷凝器超出安全高壓極限時，系統(tǒng)不會立即關(guān)機(jī) 對壓縮機(jī)的移動滑閥進(jìn)行控制，從而控制了壓縮機(jī)的能量 如果異常工作情況不能因此而消除，系統(tǒng)則會關(guān)機(jī)報警，以待檢修,油箱溫度控制 控制油溫在一定的溫度范圍內(nèi)，防止因為壓縮機(jī)的冷啟動而造成的油泡沫化。 壓縮機(jī)油室中裝有油加熱器，機(jī)組停機(jī)時油加熱器開始工作，機(jī)組啟動或運行后，加熱器則處于關(guān)閉狀態(tài)。 冷凝器防凍結(jié)控制 防止冷凝器中冷卻水或制冷劑凍結(jié) 當(dāng)冷卻水或制冷劑低于某一溫度時，就開啟冷卻水泵，保證冷凝器中的溫度回升。 冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停控制 使機(jī)組能夠保持較低的冷卻水溫度，實現(xiàn)最高的運行效率,控制壓縮機(jī)負(fù)載的上升速度 ： 防止壓縮機(jī)在機(jī)組初始啟動的短時間內(nèi)負(fù)載上升過快，使冷水溫度緩慢地達(dá)到控制點 可以延長壓縮機(jī)的使用壽命，又可以減小機(jī)組啟動過程中的電力需求量。 采用的方法： 根據(jù)冷水出水溫度（或進(jìn)水溫度）降低的速度來確定壓縮機(jī)的加載速度 根據(jù)電機(jī)負(fù)載來控制，主要是根據(jù)壓