3.8910典型的制冷装置控制系统

蒸发压 力调节
3．吸气压力调节
在压缩机吸气管上安装吸气压力调节阀KVL。在启 动降温阶段，蒸发器压力高时，通过KVL的调节，使 吸气节流，控制吸气压力不超限，以保护压缩机的电 动机免于超载。
4．冷凝压力调节 该装置使用风扇不变速的风冷式冷凝器，冷凝压力 受环境温度影响。为了在环境温度很低时仍能保持膨 胀阀前有足够的供液动力，采用“冷凝器回流法”调 节冷凝压力。在冷凝器出口安装高压调节阀KVR，在压 缩机排气到贮液器之间的旁通管上安装差压调节阀NRD。 当环境温度低时，通过KVR与NRD的配合动作，使冷凝 器部分积液和把部分排气旁通到贮液器，以维持住系 统高压侧压力不致明显下跌。用这种调节方法，系统 中的高压贮液器E是必不可少的。
冷凝压 力调节
吸气压 力调节
5．室温控制
冷冻、冷藏室的室温控制由温度控制器KP61、电 磁阀EVR和高低压控制器KPl5的低压控制部分共同完成
冷冻室和冷藏室各设一只KP61。它们分别按各室 指定的温度设定，并控制各自蒸发器的液管电磁阀EVR。 当某室温度达到设定值下限时，KP61使电磁阀关闭， 停止该室蒸发器的制冷作用；当某室温回升到设定值 的上限时，KP61又接通电磁阀，恢复该室蒸发器的制 冷作用．从而实现各室温度的双位调节。
安全保护系统完成机组监视与保护 的任务
能量调节系统完成机组的控制、调 整任务，它使机组的制冷量与外界热负 荷相匹配
程序控制系统完成机组正常与非正 常启动和停止任务
微机控制系统是机组检测、控制、 协调工作的指挥中心
1 典型活塞式制冷机组的自动调 节
2 螺杆式制冷机组的自动调节
3 离心式制冷机组的自动调节
表2-11 微机控制系统可检测的参数
温度检测
冷凝器冷却水进口温度 冷凝器冷却水出口温度 冷水进口温度 冷水出口温度 吸气温度 电机绕组温度 压缩机油箱温度
压力检测
蒸发器压力 压缩机供油压力 压缩机排气压力
• 螺杆式机组通常所发生的故障以及所采 2） 用的安全保护方法如下： 能
量
压缩机排气温度过高保护
接通
断开
水泵Ⅱ
1.10
1.23
1.26
1.37 冷凝压力/Mpa
31
34.5
35
38 冷凝温度/℃
图2-88 冷凝压力控制中水泵的起停顺序
库房温度调节
采用双位控制规律的温度控制器15，推动电磁 导阀17和主阀16，并连动冷风机18和氨泵13，实现各 库房的温度控制。
融霜控制
应用微压差控制器来控制蒸发器霜层的厚薄，实现不定时 动发信融霜。微压差控制器属双位控制规律。当霜层变厚时， 冷蒸发器进出口压差明显增大，超过微压差控制器的给定值， 制器触头闭合，将发出融霜信号，实现自动除霜。
6-主阀 7-电磁导阀 8-手动节流阀9-遥控液位计 10-低 压储液器 11-旁通阀 12-压差控制器 13-氨泵 14-止回阀
16 -温度控制器 17 -蒸发器 18 -冷风机 19-高低压控制器
压缩机能量调节
压缩机I
百度文库
断开 全部库房 温度的下限
接通 任何库房 温度的上限
温度
压缩机 II,III,IV
记忆功能包括：
• 机组资料的存储以及以往运行数据的记 录等；
第八节 蒸汽压缩式制冷系统的 自动控制举例
随着制冷机组在技术上与应用 上的不断发展，人们对机组的自动 控制提出了更高的要求。自动控制 系统已成为制冷机组的重要组成部 分。
经济
自动控制系统
可靠
优化
对于蒸汽压缩式机组来说，自动控 制系统主要包括安全保护系统和能量 调节系统。
以 PLC 、 单 片 机 等 为 控 制 主 机 的 系统又增加了程序控制系统与微机控 制系统。
用冷•凝器回流法从制冷剂侧调节：冷凝器出口安装了高
压调节阀CPR；冷凝器入口到贮液器的旁通管上安装了旁 通调节阀CPC。
制新风补偿调节
专用的温度式蒸发压力调节器
C冷PT ，若新风温度变化，则调节阀的开度变化，引起
蒸原发压力与吸气压力的变化，使压缩机冷量与蒸发器
产理生新的匹配关系。
与
技
术
3.能量调节
CPU，存贮器，显示屏，模/数及数/模转换、 温度传感器、压力传感器、继电器等部件
• 微机控制系统功能：
* 完成机组的温度、压力等参数的数据检测； * 进行机组的故障检测与诊断； * 运行机组的正常开机、正常与非关机程序； * 执行机组的能量调节功能； * 执行机组的安全保护功能； * 具有存贮记忆功能及远程通讯及监视功能。
蒸发器制冷剂温度过低保护
统
检测蒸发器制冷剂温度，出现过低
现象，即实施冷量优先控制
表2-12机组正常开机、正常与非正常关机顺序
正常开机
正常关机
故障关机
第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 第六步
开机安全检 查
冷水泵开启
冷水流量检 验
冷却水泵开 启
冷却水流量 检验
压缩机启动
关闭压缩机
关闭压缩机
根据电机电流的衰 减，关闭冷却水泵
5.安全保护系统
为使机组正常工作，机组中采用了一些 必要的保护措施，主要保护措施包括：
在吸、排气压力超限或者润滑油欠压持续达 1min左右时，分别由上述控制器令压缩机故障性 停机
高低压控制器-KP15 油压差控制器-MP55 压缩机高温保护器-注液阀 T
5.安全保护系统
高低压控制器-KP15 油压差控制器-MP55 压缩机高温保护器-注液阀 T
2．蒸发压力调节
出于冷藏室与冷冻室蒸发器有不同的温度要求， 在冷藏室蒸发器B的出口安装蒸发压力调节阀KVP； 在冷冻室蒸发器A的出口安装止回阀NRV。KVP的调 节作用保证运行时。在同一回气总管压力下，冷藏 室蒸发压力(温度)高于冷冻室蒸发压力(温度)，并 维持其蒸发温度为5℃左右。
蒸发器供 液量调节
该系统使用了吸气节流及热气旁通两种能量调节方式
压缩机能量调节 旁通能量调节阀CPC② ，通过制冷
剂在压缩机出口的旁通，减小有效制冷量，提高压缩机 的吸气压力，使系统的制冷量能够与较小的热负荷相匹 配。
送风温度调节
温度控制器KP75控制压缩机启停
4．温度控制
在蒸发器出风口安装温度控制器KP75的 感温包。当送风温度低于设定值时，温控器 动作，切断电源，压缩机正常停机，同时蒸 发器液管电磁阀S2关闭。
3） 氨制冷装置的自动控制 能量调节系统
为使外界所需要的热负荷与机组的 制冷量相匹配，就要进行压缩机的能量调 节、冷库的温度调节及相应的冷凝压力的 调节和氨泵的控制等。
整个装置包含有制冷系统、水系统、油系统 及除霜系统
压缩机能量调节
库房温度调节
冷凝压力调节
融霜控制
图2-86 某冷库中氨制冷装置的系统原理图 1-压缩机 2-分油器 3-冷凝器 4-冷却水泵 5-高压储液器
1）小型商用制冷装置
1．蒸发器供液量调节 2．蒸发压力调节 3．吸气压力调节 4．冷凝压力调节 5．室温控制 6．保护
1．蒸发器供液量调节
主液管分出两路并联的支液管，分别向蒸发器A、 B供液。每台蒸发器的支液管上各设一只电磁阀EVR和 一只外平衡式热力膨胀阀TE。正常运行时，TE根据各 室负荷的变化调节各自蒸发器进液量，控制蒸发器出 口过热度。
安全保护系统
氨冷库制冷装置所采用的安全保护 系统如下：
低压储液器液位控制
保证蒸发器供液和氨泵正常工作，限制低液位； 为保持气液分离效果，防止液位过高对压缩机产生 液击现象，限制最高液位。
• 氨泵供液量控制
• 由于一台氨泵向几个库房供液，若部分 库房温度已达到给定值，停止进液降温会 造成氨泵供液量过剩，引起排出压力过高
延时关闭冷水泵
根据电机电流的 衰减，关闭冷却
水泵
延时关闭冷水泵
微机屏幕显示故 障
报警指示灯连续 闪亮
表2-13 机组再循环开机与关机顺序
再循环开机
再循环关机
第一步 第二步 第三步
冷却水泵开 启
冷却水流量 检验
压缩机启动
关闭压缩机
根据电机电流的衰减，关 闭冷却水泵
压缩机能量调节方式
图2-90 螺杆式压缩机能量调节原理
1）小型商用制冷装置
小型商用制冷装置用于商业零售点的食品冷冻 和冷藏。这类装置总容量个大，要求既有冷冻又 有冷藏功能，并希望系统简单。因此常采用一台 压缩机配多个蒸发器(蒸发温度互不相同)的所谓 “一机多温系统”。
图3—67是有冷冻室蒸发器和冷藏室蒸发器的商 业制冷装置的制冷及控制系统。制冷系统主机为— 台无变容能力的小型压缩C，冷凝器D为风冷式。有 一台冷冻室蒸发器A和一台冷藏室蒸发器B。两蒸发 器的设计蒸发温度分别是一20 ℃(A)和十5℃(B)。 采用单级压缩制冷循环、制冷剂可以用R12或R502。 系统控制如下：
1 典型活塞式制冷机组的自动调 节
活塞式制冷系统作为一种传统的机型，仍 被广泛的应用，目前许多机型，包括各种冷 水机组、各种冷库，仍使用常规仪表进行控 制。 先进的活塞式系统则采用
可编程控制器和专用单片机等实施控制
变频压缩机、电子膨胀阀等设备
先进的调节规律等
1 典型活塞式制冷机组的自动调 节
1）小型商用制冷装置 2） 空调用制冷装置 3） 氨制冷装置的自动控制
相序
2）
能 冷凝器
量 保护及
调 节
故障检 测
冷凝器压力过高保护
微电脑检测冷凝压力，出现过 高现象，即实施冷量优先控制
冷凝器冷却水流量保护
检测冷却水流量，出现过低现
系
象，即切断压缩机电源，报警
统
蒸发器内冷水或盐水流量过小
和 安 全 系
蒸发器 保护及 故障检 测
保护：
检测蒸发器冷水温度或流量，发现 过小，切断压缩机电源，报警。
2 螺杆式制冷机组的自动调节
螺杆式冷水机组的自动控制 多采用微电脑实现，包括采用单片 机或可编程控制器等。
能量调节
安全保护
功能
机组的监视 故障诊断
远程通讯
1）微机控制系统 2）能量调节系统 3）安全保护系统 4）所采用的其它控制 5）程序控制系统 6）机组的群控与远程通讯
1）微机控制系统
• 微机控制系统组成：
调
传 感 器 压缩机油压过低及过高保护
节
故 障 检 电机绕组温度过高保护
系
测
* 检测电机绕组温度，出现过高现象，
统
将实施冷量优先控制
和
压 缩 机 压缩机主机电流过大保护
安
保 护 与 * 当无电机电流信号及电机加速时间
全
故障检
过长时均被认定为故障
系
测
压缩机反向旋转保护
统
* 通过微电脑检测压缩机主电流接线
主液管上还安装装水分观察镜SGI和干燥过滤 器DX。当SGI显示出含水量超标时，需要拆下DX， 更换或再生干燥剂，清洗滤网。DX前后备装一只 手动截止阀BM，在拆换DX前BM关闭。防止系统中 制冷剂流失。
2） 空调用制冷装置
图2-83显示了一空调用制冷系统的原理 图，该制冷系统所用的压缩机没有卸载装置， 冷凝器风机也不变速。蒸发器为翅片管式， 置于空调风道中它常被用于中小型公共场所 的空调系统中。系统主要包括能量调节系统 和安全保护系统。
II号机
断开
III号机
0.09 0.11 0.15 -20 -18 -14
接通 IV号机
0.20 0.22 0.3 吸气压力/MPa -9 -7 -2 吸气温度oC
图2-87 压缩机能量调节中四台压缩机的起停次序
冷凝压力调节-三台水泵的工作过程
水泵Ⅰ：任意一个库房需要降温 开启水泵Ⅰ
水泵Ⅱ、Ⅲ：
水泵Ⅲ
KPl5的低压控制部分起防止吸气压力过低的作用， 并在正常运行时控制压缩机正常开机和停机。
室温控制
6．保护
高低压控制器KPl5的高压部分作系统高压侧 的超压保护。油压差控制器MP55起油压保护作用。 在高压超压或油泵建立不起油压差时，均使压缩 机故障性停机。
装在冷冻室蒸发器出口的止回阀NRV用来防止 停机时冷藏室蒸发器B中的制冷剂向冷冻室蒸发器 中迁移。
制 冷 原 理 与 技 压缩机油压差保护 术
-防止油压过低及由于堵塞而引起的油压过高， 保证压缩机正常供油
压缩机高低压保护 氨泵气蚀保护
-防止压缩机排气压力过高，吸气压力过低 -为防止氨泵缺液运转产生气蚀事故
电机过载保护
-防止电机烧坏
缺油保护
-防止压缩机供油缺乏。
压缩机冷却保护
-保证只有在冷却水先接通的条件下才允许压 缩机起动工作。
能量调节系统
1．供液量调节 2．冷凝压力调节 3．能量调节 4．温度控制 5．安全保护
1．供液量调节 用热力膨胀阀TE调节蒸发器供液量，控制蒸发
器出口过热度。用电磁阀S，控制供液管流动的通 断，S2与压缩机连动。
2．冷凝压力调节
冷凝压力低时CPR关小，冷凝器积液，有效传热面 积减少，使冷凝器压力上升。CPC在感受到阀后压力(贮 液器压力)降低时打开，将热气旁通到贮液器，使贮液 器压力升高。