中央空调制冷机组控制系统设计_毕业设计(编辑修改稿)

中央空调制冷机组控制系统设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

盘管、蒸发器、冷凝器及中间热交换器等 )及连接各种装置的管道 (如风管、水管及冷媒管 )和阀件所组成 [6]。 系统一般可分下列五个循环 ： (1) 室内空气循环； (2) 冷水循环； (3) 冷媒循环； (4) 冷 却水循环； (5) 室外空气循环。 中央空调系统工作原理 中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒 (冷冻和冷热 )循环水系统、冷却循环水系统、 风机 盘管 系统、冷却塔风机系统等组成。 制冷压缩机组通过压缩机将空调制冷剂 (冷媒介质如 R134a、 R22 等 )压缩成液态后送蒸发器中，冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换，这样原来的常温水就变成了低温冷冻水，冷冻水被送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量，产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间，从而达到降温的目的。 冷媒在蒸发器中被 充分压缩并伴随热量吸收过程完成后，再被送到冷凝器中去恢复常压状态，以便冷媒在冷凝器中释放热量，其释放的热量正是通过循环冷却水系统的冷却水带走。 冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔上，由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷，与大气之间进行充分热交换，使冷却水变回常温，以便再循环使用。 在冬季需要制热时，中央空调系统仅需要通过冷热水泵 (在夏季称为冷冻水泵 )将常温水泵入蒸汽热交换器的盘管，通过与毕业设计（论文） 8 蒸汽的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管 中，即可实现向用户提供供暖热风[8]。 制冷机组  简介 制冷机组是由制冷压缩机、冷凝器、冷风机 (蒸发器 )、电磁阀四大部件为主 ,加上油分离器、储液桶、视油镜、膜片式手阀回器过滤器等部件组成。 制冷系统由 4个根本部门即紧缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成。 由铜管将四大件按一定次第衔接成一个封锁系统，系统内充注一定量的制冷剂。 普通的空调用制冷剂为氟里昂，以往通常采用的是 R22，如今有些空调的氟里昂曾经采用新型的环保型制冷剂 R407。 以上是蒸汽紧缩制冷系统。 以制冷为例，紧缩机吸入来自蒸发器的常温低压的氟里昂气体 紧缩成高温高压的氟里昂液体，然后流经热力收缩阀 (毛细管 )，节流成低温低压的氟里昂汽气体，然后低温低压的氟里昂液体在蒸发器中吸收来自室内空气的热量，成为常温低压的氟里昂气体，常温低压的氟里昂气体又被紧缩机吸人。 室内空气经由蒸发器后，释放了热量，空气温度降落。 如斯紧缩 冷凝 节流 蒸发重复轮回，制冷剂不时带走室内空气的热量，从而降低了房间的温度。 制热时，经过四通阀的切换，改动了制冷剂的活动方向，使室外热交流器成为蒸发器，吸收了室外空气的热量，而室内的蒸发去成为冷凝器，将热量披发在室内，到达 制热的目的 [9]。 由于空调是实现将空间内空气的温度、湿度、沽净度和空气流动速度等各参数调节和控制到一定范围的设备，因此夏季必须要有充足的冷源，冬季也必须有充足的热源，而获得空调用的冷源过程就是制冷过程。 实现制冷所必需的机器和设备就叫制冷机，将制冷主机与制冷辅助设备结合在一起的装置称为制冷设备，对大中型中央空调系统来说也叫冷水机组。 制冷机组是把压缩机、辅助设备及附件紧凑地组装在一起、专供各种用冷目的使用的整体式制冷装置。 它为空气调节提供了一定流量和温度的冷冻水或冷空气。 制冷机组具有结构紧凑、外形美观、配件 齐全、制冷系统的流程简单等特点。 机组运到现场后只需简单安装，接上水、电即可投入使用。 与将制冷系统的各个设备分散安装在机房之内的各部位，再用很长的管道连接在一起的布置方式相比，不仅选型设计和安装调试大为简捷，节省占地而积，而且操作管理也方便，在很大程度上提高了设备运行的可靠性、毕业设计（论文） 9 安全性和经济性。 因此，在工程设计中应优先选用制冷机组。 采用水作为被冷却介质的制冷机组称为冷水机组。 目前 .空调工程中应用最多的是蒸汽压缩式冷水机组和溴化锂吸收式冷水机组。  冷水 机组的分类 ： (l) 按压缩机的形式分类。 中央空调使用的压缩 机有活塞式、 螺杆式和离心式三种，以活塞式压缩机为最多。 (2) 按冷凝器冷却方式分类。 按冷凝器的冷却方式可分为水冷式、风冷式和蒸发冷却式三种。 (3) 按能量利用方式分类。 按能量利用方式可分为单冷型、热泵型、热回收烈单冷、冰蓄冷双功能型等，常用的中央空调一般为热泵型 [7]。 (4) 按密封方式分类。 按密封方式可分为全封闭式、半封闭式和开启式三种。 (5) 按能量补偿方式分类。 按能量补偿可分为压缩式和吸收式两种，压缩式即利用电力补偿，吸收式即利用燃料补偿。 目前我国使用的空调几乎都为电力补偿式。 (6) 按热 源分类。 在吸收式空调系统中，按其热源的不同可分为热水泵、蒸汽型和直燃型三种。 所使用的燃料有柴油、煤油、汽油和天然气。 (7) 按制冷剂分类。 中央空调使用的制冷剂有氟制冷剂 (R2 R123 和 R134a)和氮制冷剂两种。 目前使用 R22 的机型为最多。 (8) 按冷水出水温度分类。 按冷水出水温度可分为 7℃、 10℃、 13℃和 15℃几 种。  中央空调使用的制冷压缩机类型 ： 中央空调采用的制冷压缩机按其热力学原理，可分为容积型压缩机和速度型压缩机两大类。 其中，容积型压缩机又分为往复式和回转式两种结构。 回转式按其结构特点 分为滚动转子式、滑片转子式、螺杆式和旋涡式几种。 速度型压缩机主要是指离心式压缩机 [7]。 容积型制冷压缩机山于具有利用率高，工况自适应性强、重量轻、体积小和噪声低等特点 xyt13wt 目前在家用中央空调中得到广泛应用。 其中往复式制冷压缩机、滚动转子式制冷压缩机、滑片转子式制冷压缩机、螺杆式和旋涡式制冷压缩机已成为主流产品。 螺杆式制冷压缩机一般用于大、中型机组，在小型机组中则较少使用。 毕业设计（论文） 10 冷却塔 冷却塔是利用空气同水的接触（直接或间接）来冷却水的设备。 是以水为循环冷却剂，从一系统中吸收热量并排放至大气中，从而 降低塔内循环水的温度，制造冷却水可循环使用的设备。 冷却塔是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔 [7]。 冷却泵 冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔上，由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷，与大气之间进行充分热交换，使冷却水变回常温，以便再循环使用 [7]。 冷冻泵 制冷压缩机组通过压缩机将空调制冷剂 (冷媒介质如 R134a、 R22 等 )压缩成液态后送蒸发器中，冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换，这样原来的常温水就变成了低温冷冻水，冷冻水被送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量，产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间，从而达到降温的目的 [7]。 风机盘管 风机盘管机体结构紧凑，坚固耐用，通常采用优质镀锌板机壳，冷凝 水盘采用模压工艺一体成型，无焊缝、焊点、符合防火规范的保温材料整体连接于水盘。 排水管及线路安装简 便，左右接管及回风方式可随时变换，以配合现场情况。 风机盘管通常胀管工艺，增加了换热器铜管和铝箔的紧密接触，传热性能好；合理的风机与气流结构设计，优质的吸音保温材料，使机组噪音低于国家标准 13dB(A）；风 机盘管能耗低 ； 风机与换热器合理匹配，三档可调风量，使风机用电最省。 毕业设计（论文） 11 风机盘管主要依靠风机的强制作用，使空气通过加热器表面时被加热，因而强化了散热器 与空气间的对流换热作用， 能够迅速加热房间的空气。 风机盘管是空调系统的末端装置，其工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定。 通常，新风通过新风机组处理后送入室内，以满足空调房间新风量的需要。 由于这种采暖方式只基于对流换热，而致使室内达不到最佳的舒适水平，故只适用于人停留时间较短的场所，如：办公室及宾馆、医院、饭店、工厂、医院、展览馆、商场以及办公大楼等多房间或大空间工业和民用建筑的空调场合。 由于增加了风机，提高了造价和运行费用，设备的维护和管理也较为复杂 [7]。 本章小结 本章主要讲述了中央空调的工作原理，以及设计中的主要设备的功能 和技术 简介。 使读者明白本设计大体上有哪些设备，以及设计要达到的功能和效果。 毕业设计（论文） 12 4 FameView监控画面制作 画面制作 方法简介  绘制画面 打开 FameView,新建一个项目，输入项目名称， 新建项目完毕会回到 FameView 组态软件管理器界面， 选择画面显示，双击画面制作，打开画面制作界面 (如 图 )，菜单栏下面的是工具箱，内有常用的新建画面、保存、成组、拆分、对齐、 VB脚本函数、运行画面等按钮，想要操作只需单击对应按钮就可以了。 画面右边的是组件箱，内有常用的控件、图形库。 单击某类组件，会展开菜单，组件箱列出了几乎所有我们要用的组件和图形，方面使用。 使用 控件 ，只要 鼠标左键点击选择该控件，然后按住鼠标左键在画面上 向右下角拖动，就可以画出该控件，并弹出控件属性设置对话框。 如果要用到图形库里面的图形，可以进入图形库找到相应的图形，然后双击该图形，在回到画面制作界面，在界面上单击就有该图形了。 图 画面制作界面 画出 某个组件以后，双 击该组件，就可以弹出属性设置框，以普通按钮为例，其属性设置 对话 框 (如图 )，可以设定普通按 钮的静态属性，动态属性，执行任务，鼠标事件等内容。 静态属性：主要是按钮颜色、 按钮名称 、字体类型、颜色、按钮立体效果等 ； 毕业设计（论文） 13 动态属性：主要是按钮动态颜色、可见性、 闪烁性等 （ 需要关联相关变量 ） ； 执行任务：包括处理脚本、执行功能、切换画面、置位变量、复位变量、开关变量等； 鼠标事件：可以设定鼠标左右键单击、释放、双击要产生的相关操作。 FameView 的画面效果基本都是通过变量触发去实现的。 一个动作触发一个或几个变量。 触发单个变量可以通过 FB 功能来实现，触发多个变量可以通过 FG 功能组或者 VB脚本函数来实现，变量 可以再触发其他的变量运行，最终所有变量运行的结果就产生了想要的画面功能。 包括颜色变化，可见性、闪烁性、流体动态等。 图 普通按钮属性设置 对话框  定义变量 在组态软件管理器界面，点击运行数据库， 右边显示的是 FameView 所有的变量类毕业设计（论文） 14 型 （如图 所示） ，一共有 16类，比较常用的是内部模拟变量（ VA）、内部开关变量(VD)、系统功能（ FB）、功能组（ FG）。 双击对应变量类型，选择新建，就可以新建变量了，新建变量过程中要根据变量类型设定变量的最大值、最小值、初始值。 定义变量过程中经常会遇到提示已经达到 定义的 最大规模，这时我们需要回到运行数据库的定义规模参数重新进行分配，要定义数据库规模必须退出监控系统。 FameView支持 Excel 导入和导出变量表，所以可以通过 Excel 把变量设定好以后导入 FameView,这种方式适合工程量巨大，变量比较多的时候，避免手动一个个设定要花费大量的时间。 当然一个工程不可能一次把所有要用的变量都提前想到 并设好，设计过程中要经常的增减变量。 使用 Excel 表 定义表量表 要与 FameView 变量导出的 Excel 变量表字段名一一 对应，不然导入以后会不符合要求。 图 定义变量 画面介绍 主要 监控画面 系统流程 （如 图 ） ： 毕业设计（论文） 15 图 系统流程 画面内容 ：整个中央空调系统的监控画 面，主要包括三个制冷主。