活塞式制冷压缩机的自动控制.ppt
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1、3.7 活塞式制冷机组的自动控制,3.7 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,包括各种冷水机组和冷藏库,仍使用常规模拟仪表进行控制,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,但由于它的价格等问题,目前应用还受到一定的限制。本次教学仅介绍活塞式制冷机组的常规仪表控制。,3.2.1 空调用制冷装置的自动控制,中小型蒸汽压缩式空调制冷系统,所用的压缩机一般设有卸载装置,电机也不变速。系统主要包括能量调节系统和安全保
2、护系统。如下图为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 69G-流体分配器,空调用制冷装置的控制系统,1.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KP15 ,控制吸、排气压力,防止冷凝器中制冷剂冷凝压力过低或过高。 (2)油压(温)保护:使用油压差控制器MP55,控制润滑油的压力
3、稳定,保证压缩机的正常润滑。带有延时功能(可调)。,21 常用控制器,压力控制器(压力继电器) 温度控制器(温度继电器),控制器是在制冷系统中确保热工参数达到要求的检测和控制元器件,常用的有温度控制器、压力控制器、湿度控制器、空气品质控制器、风机盘管控制器、液位控制器和程序控制器等。,本讲主要内容:,2.1.1 压力控制器pressure controller ,压缩机排压过高断电停车,消除产生高压的原因后,需手动复位才能使压缩机启动。(故障+报警),吸气压力低到下限时断电停车,吸气压力回升到上限时,控制压缩机通电启动。(正常、无报警),将高压继电器和低压继电器组合在同一壳体内,完成二者功能。
4、,用压力作为控制信号的电开关。,high pressure controller,low pressure controller,dual pressure controller, high and low pressure controller,开关动作图,图2-7 压力控制器的典型原理图,1压力信号接口 2波纹管 3差动弹簧 4主弹簧 5杠杆 6差动设定杆 7压力设定杆 8翻转开关 9电触点 10电线套,1、压力控制器,图2-7 压力控制器结构图,1压力信号接口 2波纹管 3差动弹簧 4主弹簧 5杠杆 6差动设定杆 7压力设定杆 8翻转开关 9电触点 10电线套 11接线柱 12接地端,低
5、压控制范围:0.070.6MPa; 复差:0.060.1MPa; 高压:0.63.0MPa,低压,高压,YK306 高低压控制器,调节方法,高压部分:高压断开压力由调节弹簧7(拉簧)的张力决定,用调节螺钉6调节,切断后必须用按钮8手动复位。,低压部分:低压接通压力由主弹簧4的张力决定,用调节螺钉3调节。幅差压力由幅差弹簧2的张力决定,用调节螺钉1调节。 低压断开压力 = 接通压力幅差压力,单独调节主调弹簧4,使预紧力增加,吸入压力上限(接通)、下限(切断)同时增加。单独调节幅差弹簧2,使预紧力增加,下限降低,上限不变。,图2-8 高低压力控制器的结构图(KPl5型),1低压接口 2波纹管 3接
6、地端 4端子板 5差动弹簧 6主弹簧 7主杠杆 8低压差动设定杆 9低压压力设定杆 10盖板 11触点 12翻转开关 13高压压力设定杆 14杠杆 15高压接口 16电线入口套,丹麦Danfoss公司产品,压力值的确定:,高压断开压力(上限):参照最高工作压力(冷剂46oC对应的饱和压力)。,低压断开压力(低压下限):蒸发温度减去5oC对应的饱和压力(不小于10kPa)。,低压闭合压力(低压上限):适当低于冷库温度上限对应的饱和压力。,测定方法:慢慢关小吸入截止阀,停车时吸入压力表的读数为低压下限,重新启动时的读数为低压上限。慢慢关小排出截止阀,停车时排出压力表的读数为高压断开压力。,(1)适
7、用介质,有的压力控制器只适用于氟利昂制冷剂,有的则氨、氟通用; (2)触头开关的容量,以便正确进行电气接线; (3)正确进行压力设定和差动值设定。,压力控制器使用时应注意事项:,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,2、(油)压差控制器differential pressure controller ,用润滑油泵吸排压差作为控制信号的电开关,当压差小于设定值时,使压缩机停车,起保护作用。,JC3.5型压差控制器参数及说明,出厂接380V电源接头。若选用220V电源,将D1X接线拆除,把XD2接通,使降压电阻9短路。,1一杠杆 2一主弹簧 3一顶杆
8、 4一压差调节螺钉 5一低压波纹管 6一实验按钮 7一电加热器 8一手动复位按钮 9一降压按钮(电源为380V时用) 10压缩机电源开关 11一高低压力控制器 12一热继电器 13一事故信号灯 14一交流接触器线圈 15一压缩机电机 16一正常工作信号灯 17一延时开关 18一双金属片 19一压差开关 20高压波纹管,图2-11 JC35型油压差控制器工作原理,压差开关,延时开关,调整方法:,1.转动调节轮4改变弹簧3张力,可改变压差调定值。 2.压缩机正常运行时,按下试验按钮6,达到延时时间(6020s)后应停车。 3.运行时调低滑油压力,压差开关动作时,润滑油压力表和曲轴箱压力表的差值为压
9、差继电器的压差调定值。,(1)高、低压接口分别接油泵出口油压和曲轴箱低压,切不可接反。 (2)控制器本体应垂直安装,高压口在下,低压口在上。 (3)油压差等于油压表读数与吸气压力表读数的差值,不要误以油压表读数位就是油压差。 (4)油压差的设定值一般调整为0.15 0.2MPa。 (5)采用热延时的压差控制器,控制器动作过一次后,必须待热元件完全冷却(需5min左右)、手动复位后,才能再次起动使用。,油压差控制器在安装使用时应注意:,2温度控制器,用温度作为控制信号的电开关。 作用: 1.控制供液电磁阀的电路通断; 2.一个温度控制器直接控制压缩机起停; 3.多个温度控制器并联控制压缩机起停。
10、 当一机多库时,各库温度控制器可并联控制压缩机起停,常用的温控器有压力感温式和电子温控式两种。,供液阀,1压力感温式温度控制器,主要由波纹管、感温包、毛细管、杠杆、调节螺钉以及旋钮相连的凸轮和微动开关等组成。,图2-1 压力感温式温度控制器结构,温度温包内的液体压力相对应的位移量带动微动开关动作,RT型温度继电器,1. 改变调节旋钮8,使调节弹簧张力变化,改变断开值。,2. 改变幅差调节螺母3,改变其与固定圆盘间隙,间隙越大,闭合温度与断开温度差(幅差)越大。,三个电触点,1动2静,1. 控制器装在比控制温度高的场所; 2. 温包放置在体现冷库平均温度的位置; 3. 毛细管不能通过比温包温度低
11、的结构; 4. 毛细管需要弯曲时,必须保持一定的圆弧(不能直弯)。 5.毛细管沿墙壁通过时,应使用夹子固定。,温度控制器安装的注意事项:,2电子式温度控制器,测量范围一般为-10+300,也可做到-200+10,甚至可用于+300+1200环境中作测温用。 RT为NTC热敏电阻器;R2和R3是电桥平衡电阻;R1为起始电阻;R4为满刻度电阻,校验表头,也称校验电阻。,图2-2 电子式温度控制器电路,电子式温控器一般由温控电路、过欠电压保护电路和延时电路构成。,(1)温控电路,图2-3为常用的温控电路。它由测量电桥、LM339电压比较器构成。,图2-3 常用的温控电路,图2-4为过压保护电路。当电
12、网电压正常时,LM339的V4V5,比较器翻转,输出为0V,为后级提供触发脉冲,过电压保护电路工作,它一方面使压缩机停止工作,另一方面故障报警。,(2)过(欠)电压保护电路,图2-4 过电压保护电路,欠电压检测电路只是将取样信号的输入端与设定值的输入端对调,如图2-5所示。若电网电压小于额定电压的10%时,V5V4,比较器翻转使欠电压检测电路工作,切断压缩机电源,显示故障信号。,图2-5 欠电压检测电路,对于单相空调器而言,压缩机停止运转以后,系统内高低压力的平衡需要23min,如果在这段时间内再起动,就会因压力不平衡造成负载加重,使电机无法起动而烧毁。所以一般单相空调器都设有3min延时电路
13、。,(3)延时电路,图2-6 3min延时电路,:使用压缩机过热保护器当压缩机排气温度过高时,过热保护器(温包温控器)动作,压缩机停止工作。 旁通能量调节阀实现压缩机高温保护,一旦压缩机排气温度过高,则通过连接在冷凝器出口的注液阀T向压缩机吸气口喷液,以降低压缩机的排气温度。,(3)压缩机高温保护,()其它保护冷却水断流保护、电动机保护、系统联锁保护等等。,2.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,还增加了一些特殊的调节方法,包括采用专用的温度式蒸发压力调节器
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