螺杆式冷水机组的自动控制,除了具有常规的能量调节与安全保护功能以外,还有机组的监视、故障诊断与远程通信功能。在此只介绍能量调节、安全保护、程序控制及其他控制系统。
能量调节系统
螺杆式制冷机组的能量调节主要有两个方面:一是对压缩机的有效压缩量进行调节;二是对冷却水温度进行调节。
压缩机的能量调节主要采用压缩机卸载的能量调节方法,热气旁通的调节方式则作为辅助的调节手段,它可以从满负荷的ro%无级调节到100%。压缩机的卸载装置由卸载滑阀组成,如图5-8所示。它被安装在压缩机缸体的底部,通过滑阀杆与油缸活塞相连。由于油缸两端的油压变化,使得活塞在油缸中移动时,可以带动卸载滑阀移动。移动的滑阀改变了转子在起始压缩时的位置,从而减小了压缩腔的有效长度,也就是减小了压缩腔的有效体积,达到了控制制冷剂的流量,进而控制制冷量的目的。由于卸载滑阀可以停留在压缩机的任何位置,因此,该调节可以实现平滑的无级能量的调节,同时吸气压力也不发生变化。滑阀两端的油压由两个电磁阀控制,如图5-8所示的加载电磁阀和卸载电磁阀。电磁阀受微机发出的加载和卸载信号控制。压缩机卸载时,卸载电磁阀开启,加载电磁阀关闭,高压油进人油缸推动油活塞,使滑阀向排气方向移动,减小了压缩机的输气量。压缩机加载时,卸载电磁阀关闭,加载电磁阀打开,油从油缸内排向机体内的吸气区,高低压压差产生的力将滑阀向吸气端推动,从而使压缩机的输气量增大。
压缩机滑阀所处的位置,根据冷媒水出口温度的高低进行控制。温度传感器、微处理器、加载电磁阀、卸载电磁阀、滑阀共同组成了对冷媒水温度进行控制的闭环系统。能量控制原理如图5-9所示。另外,机组还可以根据冷媒水进口温度和冷媒水出口温度差发信号,均可以控制冷媒水的温度。这两种控制方式的区别,主要在于冷媒水进口温度的调节受外界负荷影响较大,机组的控制反应迅速,但控制波动较大;采用冷媒水出口温度控制,机组控制反应较慢,但控制波动小。通常,该控制器的控制规律采用比例调节规律,比例带可根据实际情况选定和修改。
当外界热负荷处于某一范围波动时,机组通过对压缩机的能量调节,能够将冷媒水的出水(或进水)温度保持在设定值上。但是当外界热负荷非常小时,滑阀处于最小能量调节状态,这时如果外界热负荷仍小于压缩机所产生的制冷量,则冷媒水出口(或进口)温度将持续下降,当下降到一定温度值时,控制系统将停止压缩机运行,待冷媒水温度回升后,再重新启动运行。