螺杆式冷水机组的能量调节系统

    螺杆式冷水机组的自动控制子系统除了具有常规的能量调节与安全保护功能以外，还有机组监视、故障诊断与远程通信功能。在此只介绍能量调节、安全保护与程序控制系统。

    螺杆式制冷机组的能量调节主要包括两个方面：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10%无级调节到100%。压缩机的卸载装置由卸载滑阀组成，如图4-8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，也就减小了压缩腔的有效体积，达到控制制冷剂的流量，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，即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，高压油进入油缸推动油活塞，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由冷媒水出口温度的高低决定。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4-9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之差发出信号，以控制冷媒水的温度。

    图4-8    螺杆压缩机的滑阀调节

    图4-9    螺杆压缩机能量调节原理

    以上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。

    当外界热负荷在某一范围波动时，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，控制系统中的压缩机将停止运行，待冷媒水温度回升后，再重新启动运行。

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