螺桿式冷水機組的自動控制,除了具有常規的能量調節與安全保護功能以外,還有機組的監視、故障診斷與遠程通信功能。在此只介紹能量調節、安全保護、程序控制及其他控制系統。
能量調節系統
螺桿式制冷機組的能量調節主要有兩個方面:一是對壓縮機的有效壓縮量進行調節;二是對冷卻水溫度進行調節。
壓縮機的能量調節主要采用壓縮機卸載的能量調節方法,熱氣旁通的調節方式則作為輔助的調節手段,它可以從滿負荷的ro%無級調節到100%。壓縮機的卸載裝置由卸載滑閥組成,如圖5-8所示。它被安裝在壓縮機缸體的底部,通過滑閥桿與油缸活塞相連。由于油缸兩端的油壓變化,使得活塞在油缸中移動時,可以帶動卸載滑閥移動。移動的滑閥改變了轉子在起始壓縮時的位置,從而減小了壓縮腔的有效長度,也就是減小了壓縮腔的有效體積,達到了控制制冷劑的流量,進而控制制冷量的目的。由于卸載滑閥可以停留在壓縮機的任何位置,因此,該調節可以實現平滑的無級能量的調節,同時吸氣壓力也不發生變化。滑閥兩端的油壓由兩個電磁閥控制,如圖5-8所示的加載電磁閥和卸載電磁閥。電磁閥受微機發出的加載和卸載信號控制。壓縮機卸載時,卸載電磁閥開啟,加載電磁閥關閉,高壓油進人油缸推動油活塞,使滑閥向排氣方向移動,減小了壓縮機的輸氣量。壓縮機加載時,卸載電磁閥關閉,加載電磁閥打開,油從油缸內排向機體內的吸氣區,高低壓壓差產生的力將滑閥向吸氣端推動,從而使壓縮機的輸氣量增大。
壓縮機滑閥所處的位置,根據冷媒水出口溫度的高低進行控制。溫度傳感器、微處理器、加載電磁閥、卸載電磁閥、滑閥共同組成了對冷媒水溫度進行控制的閉環系統。能量控制原理如圖5-9所示。另外,機組還可以根據冷媒水進口溫度和冷媒水出口溫度差發信號,均可以控制冷媒水的溫度。這兩種控制方式的區別,主要在于冷媒水進口溫度的調節受外界負荷影響較大,機組的控制反應迅速,但控制波動較大;采用冷媒水出口溫度控制,機組控制反應較慢,但控制波動小。通常,該控制器的控制規律采用比例調節規律,比例帶可根據實際情況選定和修改。
當外界熱負荷處于某一范圍波動時,機組通過對壓縮機的能量調節,能夠將冷媒水的出水(或進水)溫度保持在設定值上。但是當外界熱負荷非常小時,滑閥處于最小能量調節狀態,這時如果外界熱負荷仍小于壓縮機所產生的制冷量,則冷媒水出口(或進口)溫度將持續下降,當下降到一定溫度值時,控制系統將停止壓縮機運行,待冷媒水溫度回升后,再重新啟動運行。