1、第第5章章 冷库制冷系统的自动控制冷库制冷系统的自动控制 5.1 制冷压缩机的自动控制制冷压缩机的自动控制 5.2 机房的自动控制机房的自动控制 5.3 库房的自动控制库房的自动控制 5.4 冷库制冷系统自动控制实例冷库制冷系统自动控制实例5.1 制冷压缩机的自动控制制冷压缩机的自动控制 制冷机的运行状态与整个制冷制冷机的运行状态与整个制冷系统是否安全、合理、经济的运行系统是否安全、合理、经济的运行关系密切，是本门课程的重要内关系密切，是本门课程的重要内容，根据制冷工艺的要求，制冷机容，根据制冷工艺的要求，制冷机的自动控制内容有：压缩机的安全的自动控制内容有：压缩机的安全保护，能量自动调节，自
2、动开停车保护，能量自动调节，自动开停车程序。程序。5.1.1 活塞式制冷压缩机的自动控制活塞式制冷压缩机的自动控制 1.安全保护安全保护 （1）高低压力保护）高低压力保护 即指压缩机工作时排气压力与吸气压力即指压缩机工作时排气压力与吸气压力的保护。的保护。可用压力控制器进行高低压保护。高压可用压力控制器进行高低压保护。高压控制器的调定值对于控制器的调定值对于R12系统取系统取1.4MPa，对，对于氨气或于氨气或R22系统通常取系统通常取1.6MPa。一般情况。一般情况下，低压控制器的调定值调在比制冷系统蒸下，低压控制器的调定值调在比制冷系统蒸发温度低发温度低5所对应的饱和压力。所对应的饱和压力
3、。（2）油压差保护）油压差保护 又称油压控制。油压差是指制冷系又称油压控制。油压差是指制冷系统正常工作时压缩机润滑油在油泵出油统正常工作时压缩机润滑油在油泵出油口的压力与曲轴箱压力之差。口的压力与曲轴箱压力之差。油压差油压差=油压表读数油压表读数-吸气压力表读吸气压力表读数。数。可用油压差控制器进行保护。可用油压差控制器进行保护。（3）温度保护）温度保护 可用温度控制器进行温度保护。可用温度控制器进行温度保护。排气温度保护排气温度保护 制冷压缩机排气温度过高，会使润制冷压缩机排气温度过高，会使润滑油粘度下降，产生碳化，影响制冷压滑油粘度下降，产生碳化，影响制冷压缩机的使用寿命，因此，要对排气温
4、度缩机的使用寿命，因此，要对排气温度进行保护。制冷压缩机排气温度应比润进行保护。制冷压缩机排气温度应比润滑油的闪点低滑油的闪点低1520，一般要求制冷，一般要求制冷压缩机的排气温度不得超过压缩机的排气温度不得超过140。油温保护油温保护 为保证制冷压缩机各磨擦面正常润为保证制冷压缩机各磨擦面正常润滑，除了对油压有要求外，油温也是一滑，除了对油压有要求外，油温也是一个很重要的因素。若油温过高，粘度下个很重要的因素。若油温过高，粘度下降，润滑性能受到影响。即使油压差正降，润滑性能受到影响。即使油压差正常也会造成摩擦部件的损坏。油温保护常也会造成摩擦部件的损坏。油温保护值设定在值设定在70以下。以下
5、。采用氟利昂工质的制冷压缩机启动前，采用氟利昂工质的制冷压缩机启动前，先开电加热器，使溶于润滑油中的氟利昂受先开电加热器，使溶于润滑油中的氟利昂受热后蒸发掉，然后再启动制冷压缩机。热后蒸发掉，然后再启动制冷压缩机。（4）压缩机气缸头冷却水套断水保护）压缩机气缸头冷却水套断水保护 大型氨系统活塞式制冷压缩机大型氨系统活塞式制冷压缩机,为了降低气缸为了降低气缸上部的温度上部的温度,冷却水就可以通过水套对压缩机的冷却水就可以通过水套对压缩机的机头起冷却降温作用。机头起冷却降温作用。一般采用晶体管水流继电器作断水保护。在一般采用晶体管水流继电器作断水保护。在水套出水管安装一对电接点，有水流过时，电接水
6、套出水管安装一对电接点，有水流过时，电接点被水接通，继电器使压缩机可以启动或者维持点被水接通，继电器使压缩机可以启动或者维持正常运行；没有水流过时，接点不通，压缩机无正常运行；没有水流过时，接点不通，压缩机无法启动或执行故障性停车。冷却水套断水一般延法启动或执行故障性停车。冷却水套断水一般延时时1530s，这样确认冷却水已中断了，再对压，这样确认冷却水已中断了，再对压缩机执行停车。缩机执行停车。（5）压缩机电机保护）压缩机电机保护 失压保护（零电压保护）失压保护（零电压保护）在空调、制冷系统的控制电路中，凡有自锁在空调、制冷系统的控制电路中，凡有自锁环节的，就有失压保护作用。环节的，就有失压保
7、护作用。短路保护短路保护 短路保护由熔断器，自动开关或两者同时担短路保护由熔断器，自动开关或两者同时担任。任。过载保护（热保护）过载保护（热保护）热继电器起过载保护作用。自动空气断路器热继电器起过载保护作用。自动空气断路器（又称自动开关），它既有开关作用，又有短（又称自动开关），它既有开关作用，又有短路，严重过载，失压或欠压自动保护功能。路，严重过载，失压或欠压自动保护功能。2.能量调节能量调节 压缩机能量调节是指改变压压缩机能量调节是指改变压缩机制冷能力，使之与变化的热缩机制冷能力，使之与变化的热负荷相适应的一种调节。其目的负荷相适应的一种调节。其目的是使制冷系统处于一个经济合理是使制冷系统
8、处于一个经济合理的运行状态，并实现压缩机轻载的运行状态，并实现压缩机轻载或空载启动。或空载启动。（1）压缩机间歇运行）压缩机间歇运行 又称压缩机启动控制，是能量调节与又称压缩机启动控制，是能量调节与负荷平衡的一种最简单形式，一般用于只负荷平衡的一种最简单形式，一般用于只配置一台无卸载装置压缩机的小型制冷装配置一台无卸载装置压缩机的小型制冷装置中。置中。当用热力膨胀阀供液时，常用吸气压当用热力膨胀阀供液时，常用吸气压力控制器即低压控制器控制压缩机的启力控制器即低压控制器控制压缩机的启停。停。间歇能量运行调节方式简单易行，但间歇能量运行调节方式简单易行，但只适用于负荷变化不太剧烈的装置（如小只适用
9、于负荷变化不太剧烈的装置（如小型冷库）中。型冷库）中。（2）压缩机运行台数控制）压缩机运行台数控制 在多台压缩机联合供冷的系统中，一般根据在多台压缩机联合供冷的系统中，一般根据热负荷的变化来决定投入运行的压缩机台数实现热负荷的变化来决定投入运行的压缩机台数实现能量调节，以降低用电量，减少生产成本。能量调节，以降低用电量，减少生产成本。按照组成机群的压缩机台数和每台压缩机的按照组成机群的压缩机台数和每台压缩机的容量，将能量划分为若干个等级。第容量，将能量划分为若干个等级。第1能级（最能级（最低能级）为基本能级，受库房温度控制启、停。低能级）为基本能级，受库房温度控制启、停。以后各能级所对应的压缩
10、机的启、停分别用吸气以后各能级所对应的压缩机的启、停分别用吸气压力（或蒸发温度）控制。将吸气压力或蒸发温压力（或蒸发温度）控制。将吸气压力或蒸发温度分成若干个设定值与各能级一一对应。按照运度分成若干个设定值与各能级一一对应。按照运行中吸气压力（或蒸发温度）的变化，自动地行中吸气压力（或蒸发温度）的变化，自动地启、停压缩机，使机群的能量自动增、减到指定启、停压缩机，使机群的能量自动增、减到指定的能级上。的能级上。每级能量调节过程为：任何一个库房温度达每级能量调节过程为：任何一个库房温度达到设定值的上限时，温度控制器使到设定值的上限时，温度控制器使号机启动运号机启动运行。行。30min后，若吸气压
11、力升到后，若吸气压力升到0.20MPa，号号机的压力控制器机的压力控制器LP使使号机运行。号机运行。号机运行号机运行后若吸气压力降到后若吸气压力降到0.09MPa，LP使它停车；若使它停车；若吸气压力继续上升到吸气压力继续上升到0.22MPa，号机的压力控号机的压力控制器制器LP使使号机运行后，若吸气压力降到号机运行后，若吸气压力降到0.11MPa，LP使使号机停车；若吸气压力继续号机停车；若吸气压力继续升到升到0.30MPa，则，则号机压力控制器号机压力控制器LP使使号号机运行。机运行。LP令令号机退出运行的吸气压力值为号机退出运行的吸气压力值为0.15MPa。所有库房温度都降到设定值的下限
12、后，。所有库房温度都降到设定值的下限后，号机停止运行，整个制冷系统停止工作。号机停止运行，整个制冷系统停止工作。表表5-1 压缩机开停的压力设定值压缩机开停的压力设定值压缩机压缩机号机号机号机号机号机号机压力控制器压力控制器LPLPLP 上限接通压力上限接通压力 /MPa（表）（表）0.20（-9）0.22（-7）0.30（-2）下限断开压力下限断开压力 /MPa（表）（表）0.09（-20）0.11（-18）0.15（-14）差动值差动值 /MPa（表）（表）0.11（11）0.11（11）0.15（12）（3）气缸卸载）气缸卸载 用压力控制器和电磁阀用压力控制器和电磁阀控制气缸卸载控制气缸
13、卸载 凡是制冷压缩机本身带有凡是制冷压缩机本身带有自动卸载机构时，均可采用压自动卸载机构时，均可采用压力控制器和电磁阀式的能量调力控制器和电磁阀式的能量调节系统。节系统。调节方法为：用压力控制器调节方法为：用压力控制器LP控制压缩机电动机；控制压缩机电动机；用压力控制器用压力控制器P3/4控制第控制第组气缸卸载机构油路管上的组气缸卸载机构油路管上的电磁滑阀电磁滑阀1DF；用压力控制器；用压力控制器P4/4控制第控制第组气缸卸载组气缸卸载机构油路管上的电磁滑阀机构油路管上的电磁滑阀2DF。当压缩机满负荷工作时，。当压缩机满负荷工作时，四组气缸全部投入运行，输出能量为四组气缸全部投入运行，输出能量
14、为1。蒸发温度降到。蒸发温度降到0时，压力控制器时，压力控制器P4/4使电磁滑阀使电磁滑阀2DF失电，滑阀落失电，滑阀落下，阻断从油泵送往第下，阻断从油泵送往第组卸载液压缸去的配油孔，停组卸载液压缸去的配油孔，停止压力油的供应，该油缸中的油回流到曲轴箱，第止压力油的供应，该油缸中的油回流到曲轴箱，第组组的两个气缸卸载，压缩机输出能量为的两个气缸卸载，压缩机输出能量为3/4。当蒸发温度。当蒸发温度降到降到-1时，压力控制器时，压力控制器P3/4断开，使电磁滑阀断开，使电磁滑阀1DF失失电，第电，第组气缸卸载，压缩机输出能量为组气缸卸载，压缩机输出能量为1/2。当蒸发。当蒸发温度降到温度降到-3时
15、，压力控制器时，压力控制器LP断开，切断电源，整台断开，切断电源，整台压缩机停止工作。停机后，若吸气压力回升到压缩机停止工作。停机后，若吸气压力回升到0.33MPa（2 ）时，压缩机重新启动，基本工作缸投入运行。）时，压缩机重新启动，基本工作缸投入运行。此后，若吸气压力继续升高，第此后，若吸气压力继续升高，第、组气缸依照表组气缸依照表5-2中给出的数据依次上载。中给出的数据依次上载。表表5-2 压力控制器的设定值压力控制器的设定值压力控制器压力控制器P4/4P3/4LP断开压力断开压力/MPa（蒸发温度（蒸发温度/）0.31（0）0.30（1）0.28（3）断开压力断开压力/MPa（蒸发温度（
16、蒸发温度/）0.36（4）0.34（3）0.33（2）差动压力差动压力/MPa（温度（温度/）0.05（4）0.04（4）0.05（5）（4）气缸卸载与机组台数的联合控制）气缸卸载与机组台数的联合控制 在大型制冷站中，在对制冷量的调节中，可以在大型制冷站中，在对制冷量的调节中，可以根据当时制冷量的多少，开启与之相匹配的制冷根据当时制冷量的多少，开启与之相匹配的制冷机组运行，或者采用与制冷量相适应气缸卸载和机组运行，或者采用与制冷量相适应气缸卸载和台数的联合控制。采用台数的联合控制。采用“定点延时，分级步进定点延时，分级步进”的程序调节方式。它是将压缩机的吸气压力或蒸的程序调节方式。它是将压缩机
17、的吸气压力或蒸发温度设置四个限位点（即定点）：过低限、低发温度设置四个限位点（即定点）：过低限、低限、高限和过高限。使用步进程序调节器，根据限、高限和过高限。使用步进程序调节器，根据压力传感器所测得的蒸发压力压力传感器所测得的蒸发压力（或蒸发温度）当（或蒸发温度）当前值与设定值进行比较，自动地使制冷机组在当前值与设定值进行比较，自动地使制冷机组在当前所处的能量级基础上延时递增或递减或维持不前所处的能量级基础上延时递增或递减或维持不变。它适用于蒸发温度低，能量级数较多的场合，变。它适用于蒸发温度低，能量级数较多的场合，它具有程序调节的特征，采用它具有程序调节的特征，采用TDF型步进程序调型步进程
18、序调节器。节器。（5）变速能量调节）变速能量调节 制冷压缩机的制冷量与其转速成比例，因此制冷压缩机的制冷量与其转速成比例，因此可以用改变压缩机的转速来实现制冷量的调节，可以用改变压缩机的转速来实现制冷量的调节，变转速制冷机的能量调节经济性最佳。变转速制冷机的能量调节经济性最佳。要改变制冷压缩机的变转速调节可采用两种要改变制冷压缩机的变转速调节可采用两种方法，一是可采用两种极数的电动机拖动，通过方法，一是可采用两种极数的电动机拖动，通过对电动机级数的切换来实现对制冷压缩机的两种对电动机级数的切换来实现对制冷压缩机的两种转速驱动，从而实现压缩机的能量调节；二是采转速驱动，从而实现压缩机的能量调节；
19、二是采用变频调速电动机实现对制冷压缩机的驱动，从用变频调速电动机实现对制冷压缩机的驱动，从而达到压缩机的能量调节。而达到压缩机的能量调节。（5）变速能量调节）变速能量调节 制冷压缩机的制冷量与其转速成比例，因此制冷压缩机的制冷量与其转速成比例，因此可以用改变压缩机的转速来实现制冷量的调节，可以用改变压缩机的转速来实现制冷量的调节，变转速制冷机的能量调节经济性最佳。变转速制冷机的能量调节经济性最佳。要改变制冷压缩机的变转速调节可采用两种要改变制冷压缩机的变转速调节可采用两种方法，一是可采用两种极数的电动机拖动，通过方法，一是可采用两种极数的电动机拖动，通过对电动机级数的切换来实现对制冷压缩机的两
20、种对电动机级数的切换来实现对制冷压缩机的两种转速驱动，从而实现压缩机的能量调节；二是采转速驱动，从而实现压缩机的能量调节；二是采用变频调速电动机实现对制冷压缩机的驱动，从用变频调速电动机实现对制冷压缩机的驱动，从而达到压缩机的能量调节。而达到压缩机的能量调节。（6）热气旁通能量调节）热气旁通能量调节 热气旁通能量调节的原理：在制冷负热气旁通能量调节的原理：在制冷负荷下降时，导致吸气压力的降低，将压缩荷下降时，导致吸气压力的降低，将压缩机排出的高温高压制冷剂气体旁通到制冷机排出的高温高压制冷剂气体旁通到制冷系统的低压侧，用于补偿因制冷负荷下降系统的低压侧，用于补偿因制冷负荷下降而减少的制冷剂蒸发
21、量，以保持压缩机连而减少的制冷剂蒸发量，以保持压缩机连续正常运行所必须的最低吸气压力。从而续正常运行所必须的最低吸气压力。从而使制冷压缩机能力与蒸发器的实际负荷相使制冷压缩机能力与蒸发器的实际负荷相适应，在蒸发器负荷下降时，来自制冷系适应，在蒸发器负荷下降时，来自制冷系统中高压侧的热气为其提供一个虚负荷。统中高压侧的热气为其提供一个虚负荷。此种能量调节一般用在制冷压缩机此种能量调节一般用在制冷压缩机没有气缸卸载机构的小型制冷机组中没有气缸卸载机构的小型制冷机组中和用在制冷压缩机虽有卸载机构，但和用在制冷压缩机虽有卸载机构，但在机组启动时或降负荷调节到最低档在机组启动时或降负荷调节到最低档时，压
22、缩机都处于基本能量级，如果时，压缩机都处于基本能量级，如果还希望启动负荷更小或希望在负荷小还希望启动负荷更小或希望在负荷小到几乎是空载但仍需压缩机不停止运到几乎是空载但仍需压缩机不停止运行的场合。可以在最低能级档再设热行的场合。可以在最低能级档再设热气旁通，实现该范围内的无级能量调气旁通，实现该范围内的无级能量调节。节。（7）吸气节流控制）吸气节流控制 此种方法是在制冷机组的蒸发器制冷此种方法是在制冷机组的蒸发器制冷剂气体出口处安装一蒸发压力调节阀，使剂气体出口处安装一蒸发压力调节阀，使来自蒸发器的制冷剂气体经蒸发压力调节来自蒸发器的制冷剂气体经蒸发压力调节阀节流后进入制冷压缩机，负荷越低，节
23、阀节流后进入制冷压缩机，负荷越低，节流作用越强，进入制冷压缩机内的气体量流作用越强，进入制冷压缩机内的气体量也越少，以此增大吸气比容，减小制冷压也越少，以此增大吸气比容，减小制冷压缩机的制冷能力，从而维持制冷剂在蒸发缩机的制冷能力，从而维持制冷剂在蒸发器内的蒸发压力保持在一定值上。由于此器内的蒸发压力保持在一定值上。由于此种方法人为地提高了制冷压缩机的压力比种方法人为地提高了制冷压缩机的压力比，单位功耗和排气温度将会上升，同时在，单位功耗和排气温度将会上升，同时在运行中吸气压力不允许下降过大，因而此运行中吸气压力不允许下降过大，因而此种方法只能在小范围的能量调节中使用。种方法只能在小范围的能量
24、调节中使用。3.自动启停自动启停 在检查了制冷系统各部分都正常后，方在检查了制冷系统各部分都正常后，方可进行自动开机操作，开机信号可由温度控可进行自动开机操作，开机信号可由温度控制器发出，同时还可以配有手动按钮发出开制器发出，同时还可以配有手动按钮发出开机指令，进行压缩机减载或空载启动，在能机指令，进行压缩机减载或空载启动，在能量调节装置和安全保护装置的控制下，压缩量调节装置和安全保护装置的控制下，压缩机投入正常有序运行。正常停车信号可由温机投入正常有序运行。正常停车信号可由温度控制器或压力控制器发出，也可以手动按度控制器或压力控制器发出，也可以手动按钮发出，事故信号则来自安全保护装置。钮发出
25、，事故信号则来自安全保护装置。ZS8-12.5双级压缩机起动和上载控制程序方框图双级压缩机起动和上载控制程序方框图 压缩机停机程序方框图压缩机停机程序方框图 5.1.2 螺杆式制冷压缩机的自动控制螺杆式制冷压缩机的自动控制 1.安全保护安全保护 （1）压力保护）压力保护 螺杆式制冷压缩机的压力保护主要螺杆式制冷压缩机的压力保护主要有高压保护、低压保护、润滑油供给的有高压保护、低压保护、润滑油供给的油压差保护、润滑油过滤的油压差保护油压差保护、润滑油过滤的油压差保护等。各种压力保护自动控制的基本控制等。各种压力保护自动控制的基本控制方法与活塞式制冷压缩机的装置的压力方法与活塞式制冷压缩机的装置的
26、压力保护控制相类似。保护控制相类似。润滑油供给的压差控制器的保润滑油供给的压差控制器的保护，要求控制油泵排出压力高于制护，要求控制油泵排出压力高于制冷压缩机排气压力冷压缩机排气压力0.15MPa，以保，以保证向螺杆式制冷压缩机腔内喷油。证向螺杆式制冷压缩机腔内喷油。润滑油过滤器油压差控制器压润滑油过滤器油压差控制器压差调定值为差调定值为0.1MPa，超过此控制值，超过此控制值则说明过滤器需清洗更换了。则说明过滤器需清洗更换了。（2）温度保护）温度保护 螺杆式制冷压缩机的温度保护主要有排气温度保螺杆式制冷压缩机的温度保护主要有排气温度保护，油温保护。其自动控制的方法与活塞式压缩机所采护，油温保护
27、。其自动控制的方法与活塞式压缩机所采用的温度保护方法相类似。单螺杆式制冷压缩机对油温用的温度保护方法相类似。单螺杆式制冷压缩机对油温的要求比较严格。这里的油温指的是油泵向压缩机的喷的要求比较严格。这里的油温指的是油泵向压缩机的喷油温度，要求在油温度，要求在4060之间，油温过低，则油的之间，油温过低，则油的粘度变大，流动阻力增大，即影响油泵的上油，又使压粘度变大，流动阻力增大，即影响油泵的上油，又使压缩机启动困难。油温过高，则油的粘度变小，既不利于缩机启动困难。油温过高，则油的粘度变小，既不利于润滑，也破坏油在螺杆间起的密封作用。润滑，也破坏油在螺杆间起的密封作用。为了防止油温过低，在环境温度
28、较低时启动压缩机，为了防止油温过低，在环境温度较低时启动压缩机，一定要先加热储油器或油箱中的润滑油，使之粘度适中。一定要先加热储油器或油箱中的润滑油，使之粘度适中。对于氟系统，还可蒸发掉溶于油中的制冷剂，减少启动对于氟系统，还可蒸发掉溶于油中的制冷剂，减少启动过程中出现润滑油产生油泡沫的现象。过程中出现润滑油产生油泡沫的现象。油温度控制器一般接在油泵出口或油分配器上。油温度控制器一般接在油泵出口或油分配器上。n （3）其他保护）其他保护 系统联锁保护：当制冷系统的其他设备在运系统联锁保护：当制冷系统的其他设备在运行中，处于不正常状态时，也会危及到压缩机的行中，处于不正常状态时，也会危及到压缩机
29、的安全。必须进行联锁保护，切断压缩机电机电路，安全。必须进行联锁保护，切断压缩机电机电路，使压缩机失电停机。例如，对于冷水机组，通常使压缩机失电停机。例如，对于冷水机组，通常置有蒸发器出水温度过低的保护，蒸发器断水保置有蒸发器出水温度过低的保护，蒸发器断水保护，冷凝器冷却水断水保护及压力容器上的安全护，冷凝器冷却水断水保护及压力容器上的安全阀或易熔塞等。阀或易熔塞等。电动机保护：用快速反应的三相过电流继电电动机保护：用快速反应的三相过电流继电器作电动机电流过载保护，用反向保护继电器作器作电动机电流过载保护，用反向保护继电器作防压缩机电动机反向旋转的防反转保护，用电器防压缩机电动机反向旋转的防反
30、转保护，用电器自锁装置作防止电动机停机后立即重新启动的失自锁装置作防止电动机停机后立即重新启动的失压保护，将温度传感器嵌入螺杆压缩机电动机绕压保护，将温度传感器嵌入螺杆压缩机电动机绕组内作电动机绕组的温升保护等。组内作电动机绕组的温升保护等。2.能量调节能量调节 螺杆式压缩机的能量调节执行机构由滑阀、增螺杆式压缩机的能量调节执行机构由滑阀、增载、卸载电磁阀、电位器等组成。滑阀设置在气载、卸载电磁阀、电位器等组成。滑阀设置在气缸下部，两个转子的下方，滑阀的底面与气缸底缸下部，两个转子的下方，滑阀的底面与气缸底部支撑滑阀的平面相贴合，阀杆连接滑阀和油缸部支撑滑阀的平面相贴合，阀杆连接滑阀和油缸内的
31、油活塞，借油活塞两边的压差，使滑阀顺着内的油活塞，借油活塞两边的压差，使滑阀顺着气缸轴线方向移动。开启气缸轴线方向移动。开启1NYV和和3NYV增载电磁增载电磁阀，使滑阀向压缩机的排气口移动，增加压缩机阀，使滑阀向压缩机的排气口移动，增加压缩机输出能量。当需要减载时，开启输出能量。当需要减载时，开启2NYV和和4NYV卸卸载电磁阀，使滑阀向回流孔移动而将其打开时，载电磁阀，使滑阀向回流孔移动而将其打开时，转子齿槽内的气体有一部分不被压缩而经回流孔转子齿槽内的气体有一部分不被压缩而经回流孔返回吸气腔。从而减少了有效吸气量，同样也减返回吸气腔。从而减少了有效吸气量，同样也减少了排气量，即减少了输出
32、能量。滑阀移动不同少了排气量，即减少了输出能量。滑阀移动不同的位置，改变吸气腔内不同的容积和不同的制冷的位置，改变吸气腔内不同的容积和不同的制冷量，便可在量，便可在10%100%范围内实现无级调节。范围内实现无级调节。图图5-8 螺杆式压缩螺杆式压缩机能机能量调节控制方框图量调节控制方框图 当安装在低压循环贮液桶的底部温度传当安装在低压循环贮液桶的底部温度传感器检测的温度信号传递到比例温度调节感器检测的温度信号传递到比例温度调节器与给定值比较后发生偏差，若实测温度器与给定值比较后发生偏差，若实测温度大于给定值，则由比例温度调节器向凸轮大于给定值，则由比例温度调节器向凸轮调节器发出增载信号，使凸
33、轮调节器开始调节器发出增载信号，使凸轮调节器开始向右旋转，旋转的幅度受比例温度调节器向右旋转，旋转的幅度受比例温度调节器反馈电路的偏差值的控制，同时凸轮调节反馈电路的偏差值的控制，同时凸轮调节器内的反馈电位器移位变值，引起自动平器内的反馈电位器移位变值，引起自动平衡器的电桥电路不平衡，使衡器的电桥电路不平衡，使1NYV、3NYV上载电磁阀得电，推动滑阀向排气口移动，上载电磁阀得电，推动滑阀向排气口移动，增加压缩机输出能量。直到压缩机输出能增加压缩机输出能量。直到压缩机输出能量与热负荷平衡为止。量与热负荷平衡为止。若实测温度小于给定值，则由比例温度若实测温度小于给定值，则由比例温度调节器向凸轮调
34、节器发出减载信号，使凸调节器向凸轮调节器发出减载信号，使凸轮调节器开始向左旋转，凸轮调节器内的轮调节器开始向左旋转，凸轮调节器内的反馈电位器移位变值，引起自动平衡器的反馈电位器移位变值，引起自动平衡器的电桥电路不平衡，使电桥电路不平衡，使2NYV、4NYV卸载电卸载电磁阀得电，推动滑阀移动将回流孔打开，磁阀得电，推动滑阀移动将回流孔打开，使一部分气体不被压缩而直接返回吸气腔，使一部分气体不被压缩而直接返回吸气腔，这样就逐步减少了压缩机输出能量。直到这样就逐步减少了压缩机输出能量。直到压缩机输出能量减少到压缩机输出能量减少到10%而停车。而停车。3.自动启停自动启停 螺杆式制冷压缩机的自动启停与
35、活塞螺杆式制冷压缩机的自动启停与活塞式制冷压缩机启停程序基本相似，这里要式制冷压缩机启停程序基本相似，这里要特别强调一点就是，在自动控制电路设计特别强调一点就是，在自动控制电路设计时，要保证机器停车，能量调节装置处在时，要保证机器停车，能量调节装置处在最小能量上，以满足制冷压缩机轻载启动最小能量上，以满足制冷压缩机轻载启动的要求。的要求。螺杆式制冷压缩机的正常开机，停机螺杆式制冷压缩机的正常开机，停机信号常由温度控制器（或压力控制器），信号常由温度控制器（或压力控制器），手动按钮发出，非正常停车（即事故停车）手动按钮发出，非正常停车（即事故停车）由各安全保护装置发出。由各安全保护装置发出。Ye
36、iyYeiyYeiy 螺杆式制冷压缩机早期的自动控制系统是采螺杆式制冷压缩机早期的自动控制系统是采用继电器控制电路，随着计算机科学技术的广泛用继电器控制电路，随着计算机科学技术的广泛普及，至普及，至20世纪世纪90年代后期出现了制冷装置计算年代后期出现了制冷装置计算机智能化自动控制系统。机智能化自动控制系统。微电脑智能化控制型螺杆制冷机组自控设备，微电脑智能化控制型螺杆制冷机组自控设备，是采用微电脑控制器，用软件程序完成机组全自是采用微电脑控制器，用软件程序完成机组全自动控制的电控设备，不仅能实现单台机组的自动动控制的电控设备，不仅能实现单台机组的自动运行，还具有群控功能，通过多台机组群控总线
37、运行，还具有群控功能，通过多台机组群控总线的连接，使多台机组互相通讯协调工作，使整个的连接，使多台机组互相通讯协调工作，使整个机群以最佳状态运行。具有两种工作状态，即手机群以最佳状态运行。具有两种工作状态，即手动控制状态和自动运行状态，有故障自动报警、动控制状态和自动运行状态，有故障自动报警、自动保护的功能，并直接显示出排气压力、吸气自动保护的功能，并直接显示出排气压力、吸气压力、喷油压力和压缩机电动机的运行电流。压力、喷油压力和压缩机电动机的运行电流。5.2机房的自动控制机房的自动控制 5.2.1 氨泵系统的自动控制氨泵系统的自动控制 氨泵系统的自动控制包括低压循环贮液桶和氨泵的自动控氨泵系
38、统的自动控制包括低压循环贮液桶和氨泵的自动控制，它是强制供液系统自动控制的主要组成部分。制，它是强制供液系统自动控制的主要组成部分。1.制冷工艺对氨泵系统的要求制冷工艺对氨泵系统的要求 （1）为保证蒸发器的供液和氨泵的正常工作，要求低压循）为保证蒸发器的供液和氨泵的正常工作，要求低压循环贮液桶保持一定的液位。环贮液桶保持一定的液位。（2）为防止氨液进入压缩机，保证压缩机的正常运行，要）为防止氨液进入压缩机，保证压缩机的正常运行，要求当低压循环贮液桶内的液位达到超高液位时，应立即切断压求当低压循环贮液桶内的液位达到超高液位时，应立即切断压缩机电源，并同时发出声光报警信号。缩机电源，并同时发出声光
39、报警信号。（3）为防止向蒸发器供液过多，影响蒸发压力，必须在）为防止向蒸发器供液过多，影响蒸发压力，必须在压力超过一定值时（也就是流量超过一定值时），实现流量自压力超过一定值时（也就是流量超过一定值时），实现流量自动旁通。动旁通。（4）为保护氨泵和解决氨泵因气蚀现象不上液而采取相应）为保护氨泵和解决氨泵因气蚀现象不上液而采取相应的措施。的措施。2.氨泵系统自动控制原理图氨泵系统自动控制原理图 3.自动控制分析自动控制分析 （1）液位控制。）液位控制。（2）液位超高报警）液位超高报警 （3）氨泵欠压保护）氨泵欠压保护 （4）防止气蚀）防止气蚀 （5）流量旁通）流量旁通 （6）防止氨泵出口液体倒流
40、）防止氨泵出口液体倒流 （1）液位控制）液位控制 低压循环贮液桶内的液位控制是采用一套低压循环贮液桶内的液位控制是采用一套UQK-40型型（下）液位控制器与（下）液位控制器与ZCL-32YB型电磁主阀配合使用实现型电磁主阀配合使用实现的。当循环贮液桶内液位降至设定值的下限时，液位控的。当循环贮液桶内液位降至设定值的下限时，液位控制器发出指令，使制器发出指令，使ZCL-32YB型电磁主阀开启，向低压循型电磁主阀开启，向低压循环贮液桶内供液。当液位升高至设定值的上限时，液位环贮液桶内供液。当液位升高至设定值的上限时，液位控制器又发出指令，使控制器又发出指令，使ZCL-32YB型电磁主阀关闭，停止型
41、电磁主阀关闭，停止向低压循环贮液桶供液。向低压循环贮液桶供液。调节液位控制器的幅差调节机构，便可调节幅差的调节液位控制器的幅差调节机构，便可调节幅差的大小。对于立式低压循环贮液桶的幅差应在大小。对于立式低压循环贮液桶的幅差应在6cm以内。以内。卧式低压循环贮液桶的幅差可调在卧式低压循环贮液桶的幅差可调在4cm以内。为了减少以内。为了减少电磁主阀的启闭频率。一般调节到使电磁主阀的启闭频率。一般调节到使ZCL-32YB型电磁主型电磁主阀的启闭工作周期在阀的启闭工作周期在30min左右为宜。左右为宜。（2）液位超高报警）液位超高报警 UQK-40型（上）液位控制器安装于型（上）液位控制器安装于桶高的
42、桶高的70%处，用作液位超高报警，以处，用作液位超高报警，以避免制冷压缩机发生避免制冷压缩机发生“液击液击”事故。当低事故。当低压循环贮液桶液位超高时应发出报警信压循环贮液桶液位超高时应发出报警信号，以引起操作人员注意。同时使延时号，以引起操作人员注意。同时使延时时间继电器开始延时，在规定的时间时间继电器开始延时，在规定的时间内，如果液位仍不下降，制冷压缩机会内，如果液位仍不下降，制冷压缩机会自动停机，防止事故发生。自动停机，防止事故发生。（3）氨泵欠压保护）氨泵欠压保护 氨泵不上液或因气蚀而空转时，氨泵不上液或因气蚀而空转时，氨泵的进出口压差很小或为零，这种氨泵的进出口压差很小或为零，这种状
43、态叫欠压或无压差运行。氨泵欠压状态叫欠压或无压差运行。氨泵欠压运行时，制冷剂的流量很小，对于靠运行时，制冷剂的流量很小，对于靠氨液来润滑轴承和冷却电动机的氨泵氨液来润滑轴承和冷却电动机的氨泵来说，断液时间一长，电动机和轴承来说，断液时间一长，电动机和轴承就可能烧毁。因此，应采取措施防止就可能烧毁。因此，应采取措施防止氨泵在欠压或无压差下运行。氨泵在欠压或无压差下运行。氨泵的欠压保护是用氨泵的欠压保护是用CWK-11型压差控制型压差控制器实现的。当实际工作压差小于压差控制器的器实现的。当实际工作压差小于压差控制器的设定值下限时，即发出指令，开始延时和抽设定值下限时，即发出指令，开始延时和抽气，如
44、果在设定的延时时间内不能建立起正常气，如果在设定的延时时间内不能建立起正常压差，即停止氨泵运行，同时发出声、光报警压差，即停止氨泵运行，同时发出声、光报警信号。延时时间视氨泵的种类而定：屏蔽泵为信号。延时时间视氨泵的种类而定：屏蔽泵为810s；离心泵为；离心泵为1015s；齿轮泵为；齿轮泵为3050s。CWK-11型压差控制器的设定值可根据库型压差控制器的设定值可根据库房的高度来决定，一般房的高度来决定，一般20m以下的库房可调在以下的库房可调在0.04MPa0.06MPa范围内。范围内。（4）防止气蚀）防止气蚀 在氨泵的顶端与低压循环桶的上部之间设置在氨泵的顶端与低压循环桶的上部之间设置一个
45、一个ZCL-20型电磁阀。此阀受氨泵启动接触器型电磁阀。此阀受氨泵启动接触器和和CWK-11型压差控制器控制。一旦氨泵进、出型压差控制器控制。一旦氨泵进、出口压差小于压差控制器的设定值下限，压差控制口压差小于压差控制器的设定值下限，压差控制器就发出延时指令，同时指令抽气电磁阀开始抽器就发出延时指令，同时指令抽气电磁阀开始抽气。在延时时间内，如果压差升高至压差控制器气。在延时时间内，如果压差升高至压差控制器的设定值上限，抽气电磁阀就自动关闭，氨泵正的设定值上限，抽气电磁阀就自动关闭，氨泵正常运行。否则氨泵就停止运行，抽气阀也关闭，常运行。否则氨泵就停止运行，抽气阀也关闭，并发出声、光报警信号。并
46、发出声、光报警信号。（5）流量旁通）流量旁通 氨泵的流量一般较大，因此一台氨泵往往同氨泵的流量一般较大，因此一台氨泵往往同时向几个冷间供液，在冷间温度降到设定值的下时向几个冷间供液，在冷间温度降到设定值的下限时，便逐个关闭供液电磁主阀停止供液降温，限时，便逐个关闭供液电磁主阀停止供液降温，到最后必然出现一台氨泵只向一两个冷间供液的到最后必然出现一台氨泵只向一两个冷间供液的情况。此时，由于供液量超过合理倍数和泵压较情况。此时，由于供液量超过合理倍数和泵压较高，反而不利于降温。故在自控系统中设置高，反而不利于降温。故在自控系统中设置ZZRP-32型旁通阀，并调定到一定的旁通压力。型旁通阀，并调定到
47、一定的旁通压力。氨泵的排出压力超过此值时，旁通阀自动开启，氨泵的排出压力超过此值时，旁通阀自动开启，将一部分流量旁通回到低压循环贮液桶，这样泵将一部分流量旁通回到低压循环贮液桶，这样泵压就能控制在一定的范围内。压就能控制在一定的范围内。（6）防止氨泵出口液体倒流）防止氨泵出口液体倒流 为了防止氨泵停止运行时氨泵为了防止氨泵停止运行时氨泵出液管中的液体倒流，特别是防止出液管中的液体倒流，特别是防止多台氨泵并联使用时，制冷剂液体多台氨泵并联使用时，制冷剂液体相互串流的现象出现，每台氨泵的相互串流的现象出现，每台氨泵的出液管上均装没一个出液管上均装没一个ZZRN-50型型止回阀。止回阀。5.2.2
48、放空放空气的气的自动自动控制控制 工作原理是：放空气器内装有蒸发盘管，利用装工作原理是：放空气器内装有蒸发盘管，利用装在回气管上的热力膨胀阀感温包控制进液量。当混在回气管上的热力膨胀阀感温包控制进液量。当混合气体进入放空气器中，即被盘管冷却，氨气被冷合气体进入放空气器中，即被盘管冷却，氨气被冷凝成液体，靠重力流回到贮液桶。空气不凝结，仍凝成液体，靠重力流回到贮液桶。空气不凝结，仍为气体聚积在容器上部。容器内由于氨气的冷凝，为气体聚积在容器上部。容器内由于氨气的冷凝，温度不会降低，当容器中空气增多时进入容器的氨温度不会降低，当容器中空气增多时进入容器的氨气量减少，氨气的冷凝也随之减少，温度就逐渐
49、降气量减少，氨气的冷凝也随之减少，温度就逐渐降低，当达到温度控制器的调定温度时（低，当达到温度控制器的调定温度时（-5以下），以下），电磁阀电磁阀5打开放空气。空气放出后，容器内的压力打开放空气。空气放出后，容器内的压力降低，混合气体又补充进来，容器温度又逐渐升高，降低，混合气体又补充进来，容器温度又逐渐升高，温控器又指令电磁阀温控器又指令电磁阀5关闭，停止放空气。如此反关闭，停止放空气。如此反复工作就可将系统中的空气自动排出。复工作就可将系统中的空气自动排出。电磁阀电磁阀2与压缩机联动，当系统中有任一台压缩与压缩机联动，当系统中有任一台压缩机运转时，电磁阀机运转时，电磁阀2就开启，放空气器就
50、工作。就开启，放空气器就工作。5.2.3 油系统的自动控制油系统的自动控制 油系统的自动控制包括放油系统的自动控制包括放油、油处理和向制冷压缩机加油、油处理和向制冷压缩机加油三个部分。油三个部分。1.制冷压缩机的自动加油制冷压缩机的自动加油 制冷压缩机加油的自动控制可制冷压缩机加油的自动控制可采用采用UQK-42型液位控制器实现。当型液位控制器实现。当曲轴箱内油位降至曲轴箱内油位降至UQK-42下限时，下限时，自动启动齿轮油泵及打开加油电磁自动启动齿轮油泵及打开加油电磁阀向曲轴箱加油；当曲轴箱内油位阀向曲轴箱加油；当曲轴箱内油位上升至上升至UQK-42上限时，停油泵，关上限时，停油泵，关加油电
