离心式冷水机组的变频驱动装置VSD的原理及应用讲义

1、离心式冷水机组的变频驱动装置VSD的原理及应用讲义交流要点一.离心式压缩机的卸载控制二.VSD变频驱动装置的工作原理三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势四.江森自控在VSD五.VSD变频驱动装置的应用情况32一.离心式压缩机的卸载控制截流孔板过冷器冷凝器均流板叶轮满液式蒸发器PRV挡液板33压焓图压力焓蒸发器压缩机的压缩过程冷凝器截流孔板制冷剂向大气放热制冷剂从负荷吸热冷凝压力PC蒸发压力Pe压头=Pc-Pe一.离心式压缩机的卸载控制降低压头减少压缩机功耗减少能耗一.离心式压缩机的卸载控制如何把这一工作原理应用到离心式冷水机组上呢?降低压头 降低能耗35一.离心式压缩机的卸载控制在恒速离心式

2、压缩机的压缩过程中:通过调节制冷剂流量来调节压缩机的压头制冷剂流量-通过控制PRV的开度来调节36一.离心式压缩机的卸载控制通过Pre-Rotation Vane (PRV) 控制来卸载卸载时关闭 PRV可扩展运行区域 (从 50% 降到 20%)37一.离心式压缩机的卸载控制让我们看看汽车的刹车和加速38导流叶片电机轿车的驱动系统分析刹车 -导流叶片油门- 电机一.离心式压缩机的卸载控制39一.离心式压缩机的卸载控制加速器固定在地板上用刹车来减速恒 速导流叶片电机一.离心式压缩机的卸载控制主要依靠加速器来控制只在需要的时候用刹车变 速导流叶片电机一.离心式压缩机的卸载控制对于离心式压缩机,如

3、果通过速度控制卸载压缩机输入功 (能耗) 与叶轮转速 rpm的关系随着转速的降低，压缩机输入功大幅度下降BPH=Flow x Head / Eff 因为 flow rpm Head rpm 2所以 BPH rpm 3一.离心式压缩机的卸载控制所以,我们希望在离心式冷水机组中可以通过:调节导流叶片(PRV)来调节制冷剂流量调节电速转速来调节叶轮的齿尖速度 使得更有效的保持压缩机提供的压头与实际需要的压头相一致,避免能量浪费,大大降低能耗.为此,我们需要VSD变频驱动装置!43二.VSD变频驱动装置的工作原理通过速度和导叶（PRV）共同配合控制卸载VSD装置所需的硬件:压头探头, 温度探头 ,PR

4、V 位置探头, 喘振探头和转速（rpm）探头VSD 装置 ACC (Adapted Capacity Control)自适应控制系统VSD装置的软件 (控制逻缉)ACC读取全部信息从而了解机组的运行状况绘制出精确的机组喘振点图允许机组在喘振点附近运行使得机组在最低速度下运行从而确保效率最高44二.VSD变频驱动装置的工作原理优化电机转速优化导流叶片的开度 冷冻水温度温度设定值蒸发/冷凝压力导流叶片开度电机实际转速随时监测冷冻水温度等工作状态参数，根据冷量需求同时调节电机转速和导流叶片开度，优化机组部分负荷性能，节省运行费用。二.VSD变频驱动装置的工作原理输入端输出端比较电机速度逻辑冷冻水出水

5、温度温度设定值温度偏差点击速度信号给逻辑P.C.B.PRV控制逻辑PRV 控制信号（开启或关闭）比较压头/最小转速探头MIN.转速PRV位置实际电机速度速度余量冷凝压力蒸发压力二.VSD变频驱动装置的工作原理机组卸载过程：a b c da-b 降低转速,叶片不动 b-c 恒定在允许最小转速，关小叶片 c-d 关小叶片， 提高转速机组加载过程：与上述工作过程相反47三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势节省能耗，投资经济；运行宁静；启动性能优化；节省安装费用；48三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势节省能耗，投资经济机组平均大约 99%的时间运行在部分负荷工况，因而部分负荷情况的能耗是评价机组

6、性能的重要标志.49三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势-直接监测冷水机组运行状态；-能控制离心机组避开喘振区；-优化机组运行转速和导流叶片开度；-部分负荷低转速运行，降低输入功率；-提高功率因数，达0.95以上。 VSD机组节能的关键 专为离心机组设计的独特控制逻辑，提高部分负荷性能50三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势% 转速 %输入功率 100 100 90 73 75 42 50 12VSD机组节能关键 -优先降低转速卸载51三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势52三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势节能30%恒速变速负荷三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势年平均运行费用节

7、省25 - 30%一般需要 1 3 年回收投资关键因素-大楼负荷曲线-机组运行时间-电价结构54 运行宁静降低压缩机转速，降低气流速度，即减小了噪音机组的噪音主要是由高速制冷剂排气产生的机组99%以上的时间部分负荷低转速运行三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势051015203040100%200%300%400%500%时间（秒）电机FLA （%）Millennium VSD星三角启动器三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势VSD优化机组的启动性能-可替代启动器-从1Hz开始启动-从不超过 100% FLA56传动系统运行磨损最小启动平稳启动电流不会超过满负荷电流（FLA）冷水机组工作转速

8、大部分时间 小于设计转速降低了电机和压缩机的磨损三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势0.46m1.37m1.52m结构紧凑，尺寸小；冷却水冷却；直接安装在机组上。三.VSD变频驱动装置的特点和运行优势节省安装费用58四.江森自控在VSD上的经验1979年第一台VSD机组投入使用；至今已有近5000台安装工程；江森自控的用户遍布世界各地；VSD装置既可安装在新出厂的离心机组上，也 可用于改装原有离心机。本行业最富经验59四.江森自控在VSD上的经验机组上安装工厂接线工厂接管VSD针对工厂安装60四.江森自控在VSD上的经验地面安装50 max. 拉线长度 现场接线现场接管增压泵VSD针对改造工

9、程61五.VSD变频驱动装置的应用情况中央电视台 -YK450杭州五洲大酒店 -YT450成都通信枢纽中心- YT500上海沙丽华大酒店- YK500杭州香格里拉大酒店- YK40062五.VSD变频驱动装置的应用情况广州宝洁 -YK4-00广东省商检局 -YK500东莞经贸中心- YT400东莞豪门大酒店- YT300东莞光宝电子厂 -YK350珠海富华化纤集团-YT400北京昆仑饭店 离心式（VSD）2025冷吨63五.VSD变频驱动装置的应用情况深圳高交会展览馆 离心式（VSD）/空气处理机组 4650冷吨64五.VSD变频驱动装置的应用情况北京五洲大饭店 离心式（VSD） 1620冷吨65五.VSD变频驱动装置的应用情况上海和平饭店 离心式（VSD） 900冷吨66五.VSD变频驱动装置的应用情况上海香格里拉大酒店 离心式（VSD）/空气处理机组 150