离心式冷水机组的能量调节系统

    目前在大型制冷系统中，普遍采用离心式制冷机组，下面以恒速驱动的离心式及变速驱动的离心式两类冷水机组为例，介绍离心机组所采用的自动控制系统，这两类机组的控制系统通过可编程控制器，实现机组的能量调节、安全保护、故障检测和程序控制。

    离心式机组是通过调节压缩机可调导叶的开度大小，来进行压缩机能量调节的，可调导叶安装在压缩机叶轮的进口处，通过调节导叶的开启度，就可调节进入压缩机的制冷蒸气量，从而调节制冷量。如图4-10所示为离心式压缩机及可调导叶所处的位置示意图。

    图4-10    离心式压缩机及可调导叶所处的位置示意图

    与螺杆式机组相同，离心式压缩机可调导叶的开闭由冷媒水的出口温度决定。机组投入运行后，将根据冷媒水的出水温度（即外界热负荷）的高低，自动调节导叶开度，当外界热负荷减小到压缩机能量调节的下限值时，机组将自动停机。

    测量冷媒水出口温度的温度传感器、可编程控制器、电动执行机构及导叶，共同组成了机组的反馈能量调节系统，如图4-11所示。可编程控制器所采用的控制规律为PID控制规律，温度传感器采用铂电阻，既保证了温度测量的准确性，又保证了反馈控制的精确性。

    图4-11    离心式机组的反馈能量调节系统方框图

    除上述自动控制功能外，机组还具有手动调节功能，可随时手动调节导叶的开启度。

    除常规的恒速驱动的离心式压缩机外，目前还有新开发的变速驱动离心式机组，该机组除使用导流叶片进行能量调节外，还通过调节离心压缩机电动机的转速来调节压缩机的有效排气量，从而大大提高了压缩机的效率。如当外界热负荷下降时，压缩机电动机的转速就减慢，同时优化调节导叶的开度。由于变频驱动装置的使用，使得压缩机的能耗比恒速压缩机更低，尤其是在低负荷的情况下更节能。如图4-12所示是恒速驱动离心式压缩机与变速驱动离心式压缩机能耗比较曲线，在各负荷工况下，变速驱动离心式机组年运行费用可节省30%。另外，变速驱动的离心机组还可以实现机组的轻载启动。

    图4-12    恒速驱动离心式压缩机与变速驱动离心式压缩机能耗比较曲线

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