制冷装置自动化复习重点

制冷装置自动化

第一章调节系统基本原理与调节对象特性

1．自动调节系统定义：一个能够稳定工作的自动调节系统，都是在无人直接参与下，能使被调参数达到给定值或按照预先规定的规律变化的系统。自动调节系统的任务：以预定的精度，确保被控量等于给定值，或与给定值保持确定的函数关系。

2、自动调节系统组成：调节对象、发信器、调节器和执行器组成的闭环系统。（发信器、调节器和执行器的总和又可以称为自动调节设备。自动调节系统是由调节对象和自动调节设备组成。）

3、调节对象（被控对象）：是指要求实现自动控制的装置，设备或生产过程。例如，冰箱、冷库，冷凝器，融霜过程，冰淇淋的生产过程等。被调参数（被控量）：是指调节对象中要求保持规定数值或按给定规律变化的物理量。如库温、压力、液位等。被调参数总是选择表征调节对象工作状态的主要参数。

4、自动调节：利用电磁阀代替手动调节阀。冷藏间和自动化装置（自动调节设备）一起的全部设备就构成了一个自动调节系统.

5、自动化装置由三部分组成。第一部分是发信器，即敏感元件或称一次仪表，又叫测量元件，它是用来感受调节参数并发出信号的元件。如果敏感元件所发出的信号与后面仪器所要求的信号不一致时，则需增加一个将敏感元件发出的信号转变成后面仪器所要求信号的装置，这个装置叫变送器。第二部分是调节器：调节器接受敏感元件发出的信号与工艺上要求的参数加以比较，然后将比较结果用一特定的信号(气压、电流等)发送出去。第三部分是执行调节机构：根据调节器送出的信号能自动地控制阀门开启度的部件。当温度高于上限位数值时能自动开大阀门供液量增大，使冷藏间内温度降低；当温度低于下限位数值时自动关闭电磁阀停止供液，防止温度继续下降。

6、自动调节控制原理：温度发信器将测得的库房温度送到调节器，在调节器中与给定值进行比较，根据偏差大小，调节器发出信号，指挥执行器动作，控制制冷剂流量。当温度达到上限值时，自动开启电磁阀，使制冷剂进入蒸发器，冷间温度随之下降；当温度达到下限值时，自动关闭电磁阀，停止向蒸发器供液，防止库房温度继续下降。这样就可以起到自动调节冷藏间温度的作用。

7、自动调节系统方框图

8、干扰作用：凡是可能引起被

调参数波动的外来因素（除调

节作用外），在自动调节技术中

称为干扰作用。干扰作用的影

响：会使调节系统平衡状态遭

到破坏，使被调参数偏离给定

值。

9、调节作用（执行器的输出）

的作用：调节作用力图消除干

扰作用对被调参数的影响，恢

复调节对象的流入量与流出量的平衡，使被调参数恢复到给定值。

10、反馈：这种把系统的输出信号又引到系统输入端的作法叫做反馈。如果反馈信号使被调参数的变化减小，称为负反馈，反之，称为正反馈。

11、产生偏差是自动调节的必要条件。

12、调节系统的分类：1）按给定值形式分类：定值调节系统、程序调节系统、自适应控制。2）按系统结构形式分类：闭环控制系统、开环控制系统、复合控制系统

13、调节系统实现负反馈的意义为：若被调参数y受到干扰而上升时，反馈信号z与给定值r进行比较，得偏差信号e，调节器的输出信号指挥调节阀动作，调节作用使被调参数y向相反的方向变化，将被调参数回降至给定值。

14、干扰作用问题（常以阶跃干扰作为典型干扰作用。）

阶跃干扰：所谓阶跃干扰是在t0时刻突然作用于系统的扰动量,以后不再消失也不随时间变化。若扰动量等于1时，则为单位阶跃干扰。对调节系统来说，阶跃干扰是最不利的干扰形式，但它又是最容易实现的干扰。调节系统若能很好地克服阶跃干扰，则其它形式的干扰也不难克服。因此在分析系统特性时，就以阶跃干扰为输入来进行分析。过渡过程：调节系统在阶跃干扰作用下，系统的平衡状态遭到破坏，从一个稳态过渡到另一个稳态的过程，也就是被调参数随时间而变化的过程，称为过渡过程。

15、调节系统的过渡过程一般有四种形式：衰减振荡过程、发散振荡过程（增幅振荡过程）、等幅振荡过程、单调

16、系统静态特性：是指平衡状态下被调参数与负荷的关系

17、调节过程质量指标：

1）衰减比与衰减率：衰减比是反映被调参数振荡衰减程度的指标。

它等于前后两个波峰之比，即 式中M p ——过渡过程的第一个波峰值； M p ’——过渡过程的第二个

波峰值。通常n ＝4～10为宜。

衰减率 较理想的衰减率为0.75～0.9。

2）静态偏差y(∞)：静态偏差又称为稳态偏差、残余偏差。静态偏差

表示调节系统受到干扰作用后，达到新的平衡状态时，被调参数相

对于原给定值的偏差。

3）动态偏差（最大超调量）M p ：动态偏差表示调节过程中被调参数相对于新稳定值的最大偏差。动态偏差越大说明调节系统的调节质量越差，稳定时间越长。 18、调节对象的特性：分为静态特性和动态特性。 a 、容量与容量系数 ：调节对象的容量是指被调参数为给定值时，对象能够贮存物料或能量多少的能力。容量系数反映同样干扰下被调参数偏离给定值的程度。容量系数越大，偏离程度越小，系统越容易稳定；反之，越不容易稳定。

b 、传递系数（放大系数）：传递系数表示对象受到干扰后，又重新达到平衡的性能，其数值等于被调参数新旧稳态值之差与扰动幅度之比。 传递系数K 是静态特性，它与被调参数的变化过程无关，只与过程的初终态有关。K 值越大，输入对输出的影响越大；反之则越小；传递系数大的对象，调节起来比较灵敏，但稳定性较差；传递系数小的，调节不大灵敏，但稳定性好。

c 、调节对象的自平衡：调节对象受到扰动后，系统平衡受到破坏，被调参数依靠本身的变化，使系统重新达到平衡，被调参数自动趋向一个新的稳定值，对象的这种性质称为调节对象的自平衡。平衡系数是指被调参数变化引起流入量与流出量变化率的大小。调节对象的自平衡系数的倒数称为调节对象的传递系数。P=1/k

d 、调节对象的时间常数：假若被调参数保持以初始的变化速度达到新的稳定值，这时所需的时间就是时间常数T 。时间常数T 等于容量系数C 和阻力系数R 的乘积；在相同的扰动作用下，时间常数T 越大，参数变化就越慢，系统就比较稳定，容易控制，但时间要长；相反，时间常数T 越小，参数变化就越快，系统的稳定性就差，也不容易控制，调节时间也短。时间常数T 可以从动态特性曲线的初始点作一条切线，使其与新稳定值相交，交点所对应的时间即为时间常数。也可以把扰动加入后，被调参数变化到0.63Δθ所需时间近似看作时间常数T 。

e 、反应曲线：对象受阶跃干扰后被调参数随时间的变化曲线，又叫“飞升曲线”。

f 、调节对象的滞后时间（迟延）：调节对象受到干扰作用或调节作用后，调节参数并不立即改变，而要延迟一定时间后才变化。这一定的延迟时间称为调节对象的迟延时间或滞后时间，用字母τ表示。

迟延由两部分组成：纯迟延τ0（传递迟延-由于各部件之间有一定传递距离所引起的迟延）、容量迟延τc （由于存在中间容量而产生的迟延就是容量迟延），总迟延τ=τ0+τc 。

19、传递函数的定义:

在零初始条件下，线性定常系统的输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比称为该系统的传递函数。 （要求掌握如何求得传递函数）

例某线性系统动态方程为： 对该方程进行拉氏变换，并考虑初始条件为零时，可得 可以用方框图来表示

环节串联时的传递函数：设有三个环节串联，各环节的传递函数分别为W 1(s)、W 2(s)、W 3(s)，串联后的传递函数为'

p p

M M n =n

M M M M M p p p p p 11'1'-=-=-=ψ)()

()(s X s Y s W =)(00122t x b y a dt dy a dt

y d =++)

()()(0012s X b s Y a s a s =++0120)()()(a s a s b s X s Y s W ++==)

()()()()()()()(3212344s W s W s W s X s X s X s X s W ??=??==

数个环节串联后的传递函数等于每个串联环节传递函数的乘积。

环节并联时的传递函数：设有三个同方向环节并联，各环节的传递

函数分别为W 1(s)、W 2(s)、W 3(s)，并联后的传递函数为W (s)。

数个同方向环节并联后的传递函数等于每个并联环节传递函数之

和。

正负反馈的传递函数 传递函数W 1(s)、W 2(s)已知，反馈系统的传递函数

开环及闭环系统的传递函数

开环系统的传递函数同环节串联的传递函数、

传递函数为

系统闭环（单位反馈系统）的传递函数 闭环系统偏

差信号e(t)与输入信号r(t)间的关系

)()()(12s X s X s W =)()()()

()()(21s W s W s W s E s X s W n ==)()()()

()()(21s W s W s W s E s X s W n ==)

(11)(1)(1)()(1)()()()()()(s W s W s W s R s X s R s X s R s R s E s E +=+-=-=-==Φ

第二章 调节器和调节系统的调节过程

1、调节器的作用：根据测量值与给定值的偏差信号，按某一调节规律和精度自动调节，使被调参数保持在规定范围或者按指定的规律变化。

2、调节器分类

a 、按控制作用和调节特性分：双位调节器或继电器、比例调节器(p 调节器)、积分调节器(I 调节器)、比例积分调节器(PI 调节器)、比例微分调节器(PD 调节器)、比例积分微分调节器(PID 调节器)

b 、按动力种类分：直接作用式调节器、电动调节器、气动调节器、液动调节

3、对所选用调节器的要求：结构简单、运行性能稳定和良好、耐用可靠、维修方便、价廉。

4、双位调节器的工作原理

特点：他当调节器的输入信号发生变化后，调节器的输出信号只有两个值的调节器，称做双位调节器。输出信号是间断的，又称为“继电器”。温度继电器、压力继电器等。双位调节器是结构最简单的一种调节器。 特性方程为： 5、差动范围：规定一个适当的温度范围，使温度控制器在达到上限位温度值时，触头能自动闭合；达到下限位温度值时，触头能自动断开。在上下限位温度值中间，温度控制器不动作，这样就解决了温度控制器频繁动作的缺陷，同时也能满足食品冷藏工艺的要求。这个给定的温度范围，也就是控制器触头“闭合”和“断开”的温度差叫做调节器差动范围。（波动范围>差动范围）调节器的差动范围也叫不灵敏区或呆滞区

6、双位调节器的调节过程：

以库温的双位调节为例。设库温θ的给定值为-18℃，温控器的差动范围定为±1℃。图2-3表示迟延τ＝0的理想情况下库温的双位调节过程。 τ＞o ，实际双位调节过程如图2-4所示。

7、比例调节器 ：特性方程为： ；传递函数:p )

s ()(K s G E s M c ==）（ 8、比例调节存在不可避免的静态偏差。比例调节器属于连续动作的调节器，在制冷装置中有广泛应用。如热力膨胀阀、恒压膨胀阀、能量旁通调节阀、吸气压力调节阀、水量调节阀……等，都是比例型调节器。比例调节器有直接作用与间接作用 。 9、比例系数和比例带（比例范围） 1）比例系数(放大倍数K c)

比例调节器的动态方程式 Δl ——执行机构的位移，单位毫米； Δh ——调节参数的变化，单位毫米。

比例系数越大，在相同输入信号时，输出信号Δl 越大；反之，Kc 值越小，则输出信号也就越小。所以K 值的大小可以表示调节作用的强弱。Kc 值大，调节作用强，Kc 值小调节作用弱。

2）比例带δ（比例限）

比例带的定义：使输出信号作全范围变化所需输入信号变化量占全量程的百分数。

将调节器的输入信号和输出信号用相对值来表示 {

)0)(()

0)((12)(><=t e M

t e M t p e K p c =h

l

K c ??-==输入信号输出信号h

K l c ?-=?min max h h h H -?=min max l l l L -?=H L -∝min max

l h h h L

H ?-?-=-=δ)(1)()()()(s W s W s R s X s +==Φ

比例带的物理意义：比例调节器输出值变化100％时所需输入变化的百分数，即输入变化某个百分数时，输出将从最小值变化到最大值，那么输入变化的这个百分数，就是比例调节器的比例带。

比例带δ愈大（愈宽），则调节器的灵敏度愈低；反之，比例带δ愈小（愈窄），则调节器的灵敏度愈高。

10、比例调节器的特性方程和它的传递函数

1）特性方程（动态方程、动态响应曲线） 2）传递函数 11、比例调节器的调节过程和它的静态偏差

（阶跃响应曲线）

12、积分调节器（I 调节器）

积分调节器能使被调参数维持在恒定的给定值上，形成无静态偏差

自动调节系统。

13、由积分调节器特性方程判别积分调节器是如何消除静态偏差

的？ 积分调节是利用调节器输出的变化速度与偏差成正比，当偏差为零时，输出的变化也为零。

14、积分调节虽然能消除静态偏差，保持给定值恒定，但调节过程

中会出现过调现象。积分作用使调节过程缓慢，波动加大，不易稳

定。因此在制冷中很少单独使用积分调节器

15、阶跃输入时，积分调节的动态特性（阶跃响应曲线）如图所示。

16、比例积分调节器（PI 调节器）及其调节过程

a 、优点：比例积分调节既有比例调节器反应迅速，又像积分调节器可以消除静态

偏差

b 、动态表达式： ；

传递函数：

c 、比例积分调节器的阶跃响应曲线

比例积分调节器综合了比例调节器及积分调节器的优点,而克服了它们各自的缺点,因此它是一个既反应快,又

可消除静态偏差的较理想的调节器。

比例积分调节器的参数：包括比例带δ和积分时间常数Ti 。积分作用的

强弱与积分时间Ti 成反比。Ti 越长，积分作用越弱，静差消除缓慢，反

之，Ti 越短，积分作用越强。

17、 比例微分调节器（PD 调节器） ??

????+=?t i c dt t e T t e K p 0)(1)(e K p c =c K s E s p s W ==)

()()()()(t e K dt

t dp i =)11()()()(s T K s E s P s W i c +==积分比例)1(P P edt T e K p i c +=+=?

比例微分调节器既有比例调节的特点，又有微分环节的特点，使调节作用超前，但是调节过程终了仍然存在静态偏差，同时由于比例微分调节器的调节作用比单纯的比例调节器超前，所以采用比例微分调节器的静态偏差比采用比例调节器要小。

18、 比例积分微分调节器（PID 调节器）

传递函数 比例积分微分调节特性曲线（阶跃响应曲线）

PID 调节器有三个可以调整的参数，比例带δ、积分时间常数Ti 和微分时间

常数Td 。只要比例带δ、积分时间常数Ti 和微分时间常数Td 三个参数选取

得恰当，就能发挥三种调节规律的特点，从而得到较为理想的调节质量。PID

调节器一般用于:对象时间常数大、容积迟延大、负荷变化又大又快的场合。

19、 串级调节 【看图+实际系统+主调节器特点】

a 、原理：在调节系统中应用两个调节器串接，即主调节器和副调节器串

接起来而组成串级调节。由副调节器和副参数蒸发压力信号形成的闭环回路

称为副回路，由主调节器和主参数库温形成的闭环回路称为主回路。

b 、方框图：

c 、特点:①当干扰进入副回路时，副回路快速调节，在干扰影响到主参数波动之前，即已被克服。②具有改善对象

特性的作用。③

d 、适用场合:①对象滞后比较大，用单回路调节系统时，过渡过程时间长，超调量大，被调参数回复慢，因此调节质量不能满足要求，这时可以采用串级调节。②调节对象纯迟延时间长，用单回路调节系统不能满足调节质量要求时，可以采用串级调节系统。③系统内存在变化激烈和幅值很大的干扰作用时，调节质量往往比较差，为提高系统的抗干扰能力，可采用串级调节系统。

20、补偿调节

调节器1 调节调节蒸发压力 库温 发信器 库温 给定值 + - + - 干扰1 干扰2

库温 ??????++=??????++=++=?

??dt t de T dt t e T t e K dt t de K K dt t e K K t e K dt t de K dt t e K t e K p d t i c c d t c i c d t i c )()(1)()()()()()()(000)11()()()(s T s T K s E s P s W d i c ++==

第三章发信器与执行器

1、执行器可分三大类：电动执行器、气动执行

器和液动执行器。

2、电——气转换器和电——气阀门定位器

在实际自动控制系统中，电与气两种信号常

常混合使用，这样可以取长补短，组成电——气

复合控制系统，因而有各种电——气转换器及气

——电转换器把电信号(0—10mADC或4—20mADC)

与气信号20一100kPa进行相互转换。电一气转

换器把电动变送器送来的电信号变为气压信号，

送到气动调节器；也可把电动调节器输出的电信号变为气压信号去驱动气动调节阀。电——气阀门定位器，则具有电——气转换和气动阀门定位器两种作用。

3、直通调节阀的主要类型

直通调节阀主要由上阀盖、下阀盖、阀体、阀芯、阀座、填料及压板等零件组成。根据不同的要求，直通调节阀有多种结构形式。1）直通单座阀2）直通双座阀3）角形阀

4、直通调节阀的理想流量特性

直通调节阀在前后压差固定情况下的流量特性为理想流量特性。

阀门的理想流量特性由阀芯的形状所决定。

理想流量特性曲线：典型的理想流量特性有直线流量特性(线性流量特性)、等百分比流量特性、抛物线特性和快开特性

5、电磁阀：是制冷自控系统中广泛应用的一种开关式自动阀门，其动作可以由压力控制器、温度控制器或液位控

制器发出的电气讯号控制，以代替手动截止阀。

a、电磁阀分类：根据控制流通的工质不同分为;(制冷剂)电磁阀、(水)电磁阀；按照结构和动作原理：电磁阀有直接作用式、间接作用式（继动式）。

b、电磁阀的应用：

1）安装在贮液器（或冷凝器）与膨胀阀之间的管路上，电磁阀的接线与压缩机的控制电路相连接，当压缩机停机时，切断向蒸发器的供液，不使大量的制冷剂进入蒸发器，可以延长蒸发器的保温时间，避免压缩机再次启动时产生液击；

2）电磁阀可用于自动控制制冷剂、水、油管路的通闭；

3）电磁阀可以同双位的温度控制器配合，控制制冷装置内部的温度，实现温度的双位调节；

4）电磁阀还可以作为主阀的导阀。

6、电磁阀工作原理

直接作用式电磁阀（直动式）工作原理：线包一通电产生磁场吸上动铁芯带动阀针上移，阀口开启，线包断电，磁场消失，动铁芯和阀针靠自重和弹簧力使阀芯落下，阀口关闭。

继动式电磁阀工作原理：当线包通电产生滋场，吸上动铁芯和阀针，小阀口打开，使活塞上腔压力因通过导压孔通向阀的出口而下降，活塞上下产生压差，使活塞浮起，大阀口开启；线包失电，阀针落下使小阀口关闭。活塞上、下腔的压力通过活塞上的平衡孔均压，在活塞自重和弹簧力的作用下，活塞压下使大阀口关闭。

7、主阀分类：主阀有液用(Y)、气用(Q)：液用主阀只有常闭型(B)；气用主阀有常开(K)和常闭(B)

主阀安装时应注意只能水平安装，不能垂直或倾斜安装。

8、导阀分类：压力、电子

9、恒压阀：电磁阀是制冷自控系统中广泛应用的一种开关式自动阀门，其动作可以由压力控制器、温度控制器或液位控制器发出的电气讯号控制，以代替手动截止阀。控制蒸发压力

10、止回阀的应用

1）当压缩机安装地方的温度低于冷凝器或贮液器安装处的温度时，为了避免在系统停机时，制冷剂倒流回压缩机，在排气管路上应装止回阀。

2）对于有可能产生反压差的管路，安装止回阀可以阻止反压差对自控阀门的强制开启，以保证系统的正常工作。3）在多蒸发器并且各蒸发器的蒸发温度不同的制冷组合系统中，在蒸发温度最低的蒸发器的出口管路上应装止回阀。

4）氟系统采用热气融霜，如果热气从回气端进入蒸发器，而融霜后的液体从供液端流出，此时将止回阀并联在热

力膨胀阀上，以使融霜后的制冷剂经止回阀旁通热力膨胀阀后流到液体管路，而在正常制冷运行时，又不会影响热力膨胀阀的工作。

第四章制冷装置的自动调节

●商业制冷装置内的温度控制

1.采用单一蒸发器的商业制冷装置

制冷橱柜内温度调节的最普遍的方法是利用温度控制

器，直接控制压缩机的开停。温度控制器的温包直接安置在

制冷橱柜中，可以精确的反映出橱柜的温度。

当橱柜中的温度达到调定的下限值时，温度控制器的触

点动作（断开），通过控制电路控制压缩机停止运行。

压缩机停止制冷后，外部热量的渗入使橱柜内的温度升

高，当温度升高到温度控制器调定的上限值时，其触点再一

次动作（闭合），控制压缩机重新启动。

在制冷装置工作的过程中，温度控制器的触点不断的重复

上述动作，使制冷橱柜内的温度维持在一定的范围之内。

这种制冷装置温度控制的方法，是利用温度控制器的触点的

双位动作，自动启动和停止压缩机，使压缩机的制冷量变化，

以维持冷室所需的温度。这种温度控制的方法称为双位控制

法。

2.一台压缩冷凝机组连接到两个或多个制冷装置（蒸发器）的

组合制冷系统

每个制冷装置的冷室内分别设置温度控制器。在这个制冷

系统中，每个温度控制器分别控制各冷间的供液电磁阀。当其

中一个冷室的温度达到所控制温度的下限值时，该冷室的温度

控制器的触点动作，切断该冷室蒸发器的供液电磁阀，使制冷

剂停止向该蒸发器供液。

画出一个压缩冷凝机组连接三个冷间的制冷系统原理图。

（每个冷间的温度为双位控制）

●制冷剂流量调节：采用节流元件进行制冷剂流量调节。常用的节流元件有毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等。

●热力膨胀阀作用：（1）节流降压；（2）调节蒸发器制冷剂流量；（3）保证蒸发器出口有一定的过热度，不仅使

蒸发器的传热面积得到充分利用，而且可以防止压缩机产生液击。

●热力膨胀阀的自动调节原理

内平衡式热力膨胀阀结构示意图内平衡式热力膨胀阀与蒸发器连接图

感温包装在蒸发器的出口管路上，温包内充有一定量的工质，温包内的制冷剂感应蒸发器出口制冷剂的温度t1，温包内制冷剂的压力p1随其感应的温度t1而变化。压力p1通过毛细管传递到阀的感应膜片的上方，这个力是使热力膨胀阀开启的力。膜片的下方作用着节流后制冷剂的压力p0和弹簧力p3，这两个力是使膨胀阀趋于关闭的力。当这三个力达到力的平衡时，膜片处于平衡状态。热力膨胀阀也处于一定的开度，有一定的制冷剂流量进入蒸发器中。这三个力达到力的平衡的条件是：p1=p0+p3

调节原理：当制冷装置中的热负荷增大时，蒸发器中的制冷剂吸热量增大，此时蒸发器中的制冷剂在E点之前就全部都气化了，气化后的制冷剂在蒸发器盘管内继续吸收外界的热量，制冷剂的温度进一步提高，当制冷剂到

达F点时，其过热度增大，使温包内制冷剂的温度升高，压力p1随着升高。因热力膨胀阀膜片上部的压力升高，使膜片向下移动，膜片下面的弹簧被压缩，使p3增加。这时膜片上下的压力又重新达到了平衡，膜片处于一个新的位置，阀的开度也处于一个新的平衡位置上。所以在制冷系统的运行过程中，热力膨胀阀就根据负荷的变化，自动地调节阀的开度，不断改变制冷剂的流量，使制冷机的产冷量随着负荷的变化而变化。

●内平衡式热力膨胀阀过热度控制原理图

从图中可以看到，开阀的压力线，处于关阀的压力线的下方，

要使阀开启并维持一定的开度，蒸发器出口制冷剂的温度t1

必须大于蒸发温度t0，即蒸发器出口处必须有一定的过热度Δ

t。当Δt增大时，膜片平衡位置下移，阀开大，增大制冷剂供

液量；反之，Δt减小时，阀关小，减少制冷剂的供液量。因

此热力膨胀阀就是根据蒸发器出口的制冷剂蒸气的过热度的

大小，成比例地调节阀的开度，改变制冷剂进入蒸发器的流量，

以达到改变制冷量的目的。

●外平衡式热力膨胀阀：外平衡热力膨胀阀结构上复杂了

些，并多了外平衡引管，安装也麻烦些。若阻力降ΔPo

较小，对过热度的影响不大，采用内平衡式就可以满足要

求。ΔPo超过下表（表略）中所列的数值时，必须采用

外平衡式热力膨胀阀。蒸发器用分液器多路供液的场合，

分液器上压降较大，应采用外平衡式热力膨胀阀。

●热力膨胀阀的温包充注：目前所用的热力膨胀阀充注

方式有多种。温包感温介质与系统中制冷剂相同的为

同工质充注，不同的为异工质充注。同工质充注中有

液体充注、气体充注。异工质充注中有交叉充注、混合

充注和吸附充注。

●采用电子膨胀阀的制冷剂流量调节系统如图示。调节

装置由温度传感器、电子调节器和电子膨胀阀组成，它

们之间用导线连接传输电量信号，调节规律由调节器设

定。

●压缩机能量调节方法（识图）有：①压缩机间歇运行；

②吸气节流（在压缩机吸气管上安装调节阀）③热气旁通；④压缩机转速调节（无图）⑤压缩机部分气缸卸载

（多缸）⑥压缩机运行台数控制（多台）

●热气旁通能量调节的原理是：在负荷下降使吸气压为降低时，将压缩

机排出的热气旁通一部分到低压侧，用于补偿因负荷下降而减少的蒸

发器回气量，保持压缩机连续运行所必须的最低吸气压力。能使压缩

机的能力与蒸发器的实际负荷相适应，在蒸发器负荷下降时，来自高

压侧的热气为其提供一个虚负荷。

●采用热气旁通能量调节（右图）在系统布置上应考虑以下问题①吸气

过热度不要太大②不造成液击③不影响系统回油。

●蒸发压力调节

一．蒸发压力调节的目的

1．维持蒸发压力恒定；

2．使工作在不同蒸发温度的蒸发器，能够在不同的蒸发压力下工作。

二．蒸发压力调节的方法

1．采用蒸发压力调节阀：细管路

对蒸发器进行蒸发压力调节的方法之一是采用蒸发压力调节阀，该阀又称作

“背压阀”。在阀上可以通过改变调节弹簧的弹簧力，来改变控制压力的设

定值。

对单一蒸发器的制冷系统，蒸发压力调节阀布置在蒸发器回气管路上。根据

所控制压力即蒸发压力的变化，自动调节阀的开度，从而调节从蒸发器流出

的制冷剂蒸气的流量。

控制原理：当冷室负荷增大时，制冷剂吸热量增加，制冷剂的

蒸发温度和蒸发压力也随着升高，阀盘下面的蒸发压力克服上

部弹簧的弹力，推动阀盘上移，阀口开大，蒸发器中流出的冷

剂蒸气量增多，使蒸发器的蒸发压力降低，以保持蒸发压力在

给定的范围内。相反，当热负荷减少时，蒸发器中的制冷剂吸

热量减少，制冷剂的蒸发温度和蒸发压力下降，则蒸发压力调

节阀的阀口关小（甚至当蒸发压力低于一定值时，调节阀关

闭），从蒸发器中流出的制冷剂量减少，使蒸发压力回升到给定值范围内。

当制冷系统采用多个蒸发器，并要求达到不同的控制温度时，为维

持各自的蒸发温度（压力），必须采用蒸发压力调节阀。

蒸发压力调节阀在制冷系统中的布置如图所示，在温度

高的蒸发器出口管路上装蒸发压力调节阀，以便对高温蒸发

器出口制冷剂蒸气再次节流，直到和低温蒸发器出口压力相

同为止，同时可以维持该冷室的蒸发压力恒定。

在温度低的蒸发器出口管路上装止回阀，以防止停机时，高温蒸发器中的制冷剂蒸气倒流至低温（低压）蒸发器中凝结，不仅破坏低温冷室的正常工作，而且会使压缩机产生液击的危险。

2．采用主阀+导阀控制蒸发压力：粗管路

主阀采用气用常闭型，导阀采用正作用恒压阀。

控制原理：当冷室负荷增大时，制冷剂吸热量增加，制冷剂的

蒸发温度和蒸发压力也随着升高，当蒸发压力超过导阀上部弹

簧力时，膜片向上，阀口开大，主阀的开度也增大，蒸发器中

流出的冷剂蒸气量增多，使蒸发器的蒸发压力降低，以保持蒸

发压力在给定的范围内。相反，当热负荷减少时，蒸发器中的

制冷剂吸热量减少，制冷剂的蒸发温度和蒸发压力下降，则导

阀的阀口关小（甚至当蒸发压力低于设定值时，导阀关闭），

控制主阀开度减小，从蒸发器中流出的制冷剂量减少，使蒸发

压力回升到给定值范围内。

●冷凝压力调节：

1、水冷式冷凝器的冷凝压力调节通常是通过水量调节阀来实现的。水量调节阀分为压力控制式和温度控制式。水

量调节阀安装在冷凝器的出水（或进水）管路上。

2、风冷式冷凝器冷凝压力的调节：安装在室外的风冷式冷凝器，在冬季运行时，由于室外温度的降低而引起冷凝

压力下降，将使得热力膨胀阀两端的压力差减少，致使通过膨胀阀的制冷剂流量下降，产冷量下降。为防止冷凝压力的过分下降，同样必须要进行冷凝压力调节。风冷式冷凝器冷凝压力的调节途径有两种：从空气侧调节和从制冷剂侧调节。

●吸气压力调节：吸气压力调节的目的是为了避免压缩机在高吸气压力下工作。（油压差控制）

吸气压力调节阀（直动式）是一个受阀后压力（吸气压力）控

制的比例调节阀。

阀板的下侧受吸气压力作用，上侧受主弹簧的弹力作用。弹簧

的力可以通过调节杆进行调节，可以改变设定值的大小。

动作原理：吸气压力不高时，即阀后的压力小于弹簧的弹力，

此时，阀被主弹簧推开。如果吸气压力升高，阀板上移，阀关

小，通过调节阀的制冷剂被节流，吸气压力减低。

平衡波纹管的作用是抵消阀的入口压力，使阀板的动作不受入

口压力变化的影响，而只取决于阀的出口压力。

典型制冷装置的自动控制系统

利用热力膨胀阀与供液电磁阀进行供液量

调节

第五章空调系统的自动调节

1、空调调节系统调节方法分类：1）变量调节，改变介质的流量2）变质调节，改变介质的“质”

2、温度调节方法：1）送风温度调节2)送风温度补偿调节3)回风温度调节4)一次回风的混风调节5)末端温度调节6)双风管混风温度调节7)“露点”温度调节

3、湿度调节系统调节方法:1)“露点”温度测量法2)干湿球温度法3)毛发、尼龙丝（薄膜）湿度发信器及毛发、尼龙薄膜湿度调节器4)氯化锂式湿度发信器及调节器

4、静压调节

a、目的：对于中央集中空调系统，风机压头与风量是按照空调系统中全部房间一起使用时选取的。当各房间负荷变化时，采用风量调节，则支管系统中的送风量将经常变化。当风管中风量或空气速度变化时，会引起风管中静压的改变。所以调节一个房间的送风量，会引起同支管邻近房间风量波动，因而其它房间温度也随之波动。引起相互干扰，而采用静压调节器，通过节流调节风量或泄放过量的空气来保持风管内静压稳定，可以解决中央集中式

空调系统中各房间风量调节相互干扰问题。

b、按照安装位置不同分类：1）中央空调器静压调节；2）管系静压调节。

c、中央空调器静压调节方法：1）风机进口端导向叶片法2.）多余空气旁通法3）风机出口端节流法4.）风机出口与进口旁通循环法

5、管系静压调节方法：1）在中央集中式空调器的分支管上装静压调节器节流风门2）在管系中装带消音器的泄放风门3）由风管中静压传感器控制风机的旁通循环风