双级蒸气压缩式制冷机变频改造

    1．双级蒸气压缩式制冷机变频改造方案    双级蒸汽压缩式制冷机的工作原理如图4-6所示。对双级蒸汽压缩式制冷系统进行变频改造时，仍应优先冷却泵、载冷剂泵（冷冻泵）的变频改造——节电效果显著，对制冷系统的工作不会产生不良影响。    对双级蒸汽压缩式制冷系统中的高、低压压缩机，只有在其容量够大且为非全密封的一体机（分体机）时方可考虑对其进行变频改造，同样，只能对离心式和螺杆式进行改造，需考虑其变频改造所带来的润滑油压不足、轴承冷却，对冷凝器出口参数（压力、温度）、高压压缩机入口温度、低压压缩机人口温度、中间冷却器的参数（压力、温度）等进行采样，并由两级蒸汽压缩式制冷机变频控制系统中的PLC进行处理，作为变频器的调速信号。    双级蒸气压缩式制冷机变频改造方案如图4-12所示。

    图4-12    双级蒸气压缩式制冷机变频改造方案    (a)变频调速控制方案；(b)冷却泵和冷冻泵变频调速控制方案。    同样，如双级蒸气压缩式制冷机系统配有冷却塔，冷却塔配有风机（风扇），也可考虑对冷却塔的风机（风扇）进行变频节能改造。    2．电路图    一般来说，压缩机的转矩要高于风机泵类负载。本案例选用安川VS - 616系列变频器，实际应用时也可采用其他品牌的泛用型变频器。    双级蒸气压缩式制冷机的冷却泵和冷冻泵的变频改造可参照单级蒸气压缩式制冷机的冷却泵和冷冻泵的变频改造进行，两者很相近。本案例只做出双级蒸气压缩式制冷机变频改造接线。    1)双级蒸气压缩式制冷机（高压、低压压缩机）变频改造接线    图4-13(a)为两级蒸气压缩式制冷机（高压、低压压缩机）主接线和变频调节电路接线，高压压缩机与低压压缩机的变频主电路基本相同，故只画出一种主接线图。图4-13 (b)为两级蒸气压缩式制冷机（高压、低压压缩机）变频调速的闭环调节方式，这里示出的也是最为简单且易实现的制冷机（高压、低压压缩机）变频调速的闭环调节方式。

    图4-13    双级蒸气压缩式制冷机变频改造主接线及调节方式    (a)主接线变频器接线；(b)变频器闭环调节。    低压压缩机的变频调节的采样信号可用冷冻水回水温度，也可用冷冻水出水温度，或冷冻水出回水温差。    高压压缩机的变频调节的采样信号在滞后影响不大时，可用中间冷却器的压力作为高压压缩机变频器的调节信号，如不行，则应采用串级调节，将低压压缩机的变频器的PID的输出（调节）作为高压压缩机的变频器PID调节器的设定值，中间冷却器的压力作为高压压缩机变频器的调节信号的采样值。    对于特别大型的双级蒸气压缩式制冷机设备，如上述几种情况均不能满足要求时，则应使用更为复杂的串级及更复杂的调节方式，将高压压缩机入口温度、低压压缩机入口温度、中间冷却器压力/温度及冷凝器的进/出口参数等进行全面的考虑，分析其中主要的引起调节欠稳定原因，设计最佳调节方式。一般来说复杂的非标准调节方式需用PLC+触摸屏等根据具体情况编辑过程控制程序来实现。    2)双级蒸气压缩式制冷机（高压、低压压缩机）变频改造控制接线    图4-14为双级蒸气压缩式制冷机冷冻泵控制电路接线。主电路的KM11、KM12和KM01、KM02之间的联锁（冷却泵的KM21、KM22和KM03、KM04之间的联锁）由SA选择开关（按钮开关）和K0继电器完成。
    图4-14    双级蒸气压缩式制冷机冷冻泵控制电路接线    SB01、SB02-常开启/停按钮；K、K0-中间继电器；T-时间继电器；PK-中间冷却器上的压力开关。    因为高压、低压压缩机变频改造后控制接线所完成的控制功能应于原工频控制系统的功能相同，只是经变频改造后的高压、低压压缩机可以通过变频调速来改变其出力（做功能力）。