3.2典型活塞式制冷机组的自动控制

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1、3.2典型活塞式制冷机组的自动控制活塞式制冷系统作为一种传统的机型，仍被广泛地应用。目前有许多机型，包括各种冷水机组、各种冷库，仍使用常规仪表进行控制，而新型的、先进的活塞式制冷系统则采用可编程控制器和专用单片机进行控制，变频压缩机、电子膨胀阀，自适应控制和模糊控制等先进的控制方法被采用，大大提高了机组运行的效率和控制精度。本节介绍空调用制冷装置和冷库用氨制冷装置的自动控制基本方法，通过学习熟悉活塞式制冷装置所采用的控制方法。3.2.1空调用制冷装置的自动控制中小型空调用制冷装置的制冷系统，所用的压缩机一般没有卸载装置，

2、风机也不变速。系统主要包括能量调节系统和安全保护系统。如图3—1为空调用用制冷装置的控制系统。图3—1空调用制冷装置的控制系统S1、S2—电磁阀TE—外平衡热力膨胀阀T—注液阀CPC—旁通能量调节阀CPR—恒压调节阀NRV—止回阀KP75—温度控制器KPl5—高低压控制器MP55—油压差控制器SGI—视液镜CPT—温度式蒸发压力调节器一、能量调节系统外界新风温度的高低和系统内本身负荷的大小，是空调系统的主要负荷干扰，为提高控制精度，使系统的制冷量能够更好地与需要的热负荷相匹配，系统除了进行常规的能量调节外，还增加了一些特

3、殊的调节方法，包括采用专用的温度式蒸发压力调节器，通过对新风温度的信号的采集，来控制流过蒸发器的制冷的流量，从而实现制冷量和负荷的匹配。1．压缩机能量调节使用旁通调节阀CPC，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。2．新风补偿调节使用温度式蒸发压力调节器CPT，结构见图3—2，新风温度发出信号，若新风温度变化，则调节阀的开度变化，引起蒸发压力与吸气压力的变化，使压缩机冷量与蒸发器相匹配。图3—23．送风温度调节使用温度控制器KP75控制压缩机起停，送风

4、温度发出信号，双位控制器控制压缩机的起停，使送风温度稳定在设定的上下限范围内。4．冷凝压力调节使用恒压调节阀CPR和旁通能量调节阀CPC，通过调节恒压阀的开度，来调节冷凝器中制冷剂的液面高度，从而调节有效冷凝面积，控制冷凝压力维持在设定的范围内。旁通阀根据贮液器的压力控制开度，保持储液器的压力维持在一定值上。二、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，常用的有高低压压力保护，油压保护，压缩机过热过电流保护等。1．高低压压力保护高低压压力控制器，控制吸、排气压力，防止其过低或过高。2．油压保护使用油压

5、差控制器，控制润滑油的压力稳定，保证压缩机的正常润滑。3．压缩机高温保护与旁通能量调节阀配套使用，一旦发生压缩机排气高温，则通过连接在冷凝器出口的注液阀向压缩机吸气口喷夜，以降低压缩机的排气温度。或者使用压缩机过热保护器,当压缩机过热时保护器动作，压缩机停止工作。三、自动控制模式目前新型的空调用活塞式冷水机组，在家用中央空调和商用中央空调系统中应用比较广泛，而先进控制方法的采用，大大提高了机组运行的效率和控制精度。下面以特灵CGAR1505型风冷热泵冷水机组为例说明其控制模式。1．制冷系统流程图3—3所示为该冷水机的制冷

6、系统流程图，2．制冷流程控制模式3—4制冷流程控制模式3．制热流程控制模式图3—5制热流程控制模式3.2.2氨制冷装置的自动控制图3—6是以氨作为制冷剂的冷藏库的制冷系统原理图。调节系统包括能量调节系统、安全保护系统等。一、能量调节系统为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。1．压力控制器—电磁阀式能量调节凡是本身带有自动卸载机构的制冷压缩机，均有条件采用压力控制器—电磁阀式来进行系统能量调节。图3—6为一台八缸压缩机采用本方案作能量调节的原理图。压缩机的每两个气缸为一组，由一套卸载机构控制。卸载

7、机构的油缸驱动气缸外侧的拉杆。其原理是：当油缸有油压时驱动拉杆，压下吸气阀片，该组气缸工作；当油缸泄压，则吸气阀片由弹簧自动顶开，成空行程，该组气缸卸载。在图3—6中仅示出了推动卸载机构的油缸，其余部分省略。该压缩机有两组气缸为基本工作缸(Ⅰ组，Ⅱ组)，在运行时不能调节；中间两组(Ⅲ组，Ⅳ组)调节气缸分别由压力控制器SP3，SP4控制；这两只吸气压力控制器的差动值为0.04—0.05MPa，其接通压力与断开压力值如表3—1所示，其中SP4为高负荷压力控制器，其接通压力按最高蒸发压力(温度)调定。两只压力控制器定值压力差0

8、.01～0.02MPa。其能量调节范围八缸工作时为100%，六缸为75%，四缸为50%；基本工作缸Ⅰ、Ⅱ两组卸载机构的压力油缸直接与油泵出口相通，压缩机刚启动时，油压尚未建立，油缸无油压，气缸吸气阀片被弹簧顶杆顶起，基本工作缸也被卸载，因此压缩机处于全卸载工况轻负荷启动。经几十秒后(在一分钟以内)，润滑油压力建立，基