第三章制冷装置的自动保护讲解课件

2022/12/211第三章制冷装置的自动保护压力压差温度液位电压电流2022/12/181第三章制冷装置的自动保护压力2022/12/2123.1压力保护与压力控制器3.1.1

排气压力与吸气压力保护制冷系统工作时，压缩机吸气压力过低，或者排气压力过高都会危及系统安全运行。必须设置高、低压力保护（排气压力保护和吸气压力保护），以防止压缩机排气压力过高和吸气压力过低。2022/12/1823.1压力保护与压力控制器3.1.2022/12/213操作失误，压缩机启动后，排气管阀未打开。制冷剂初充注量过多。系统中不凝性气体过多。冷凝器风扇电机出现故障。排气压力过高3.1.1

排气压力与吸气压力保护2022/12/183操作失误，压缩机启动后，排气管阀未打开2022/12/214膨胀阀堵塞吸气阀、吸气滤网堵塞吸气压力过低运行经济性变差，制冷循环系统的压力比最大，排气温度上升，效率降低，压缩机工作条件恶化。蒸发温度过低使被冷却对象得温度过分降低，造成冷加工品质下降。低压侧负压严重时，加剧空气、水分向系统的渗入。水分会造成膨胀阀冰堵；空气会使排气温度和排气压力提高，压缩机工作异步。危害压力控制器

2022/12/184膨胀阀堵塞吸运行经济性变差，制冷循环系2022/12/2153.1.2压力控制器压力控制器是受压力控制的电开关，即压力继电器。按照控制压力的高低，可分为：按照复位方式：手动，自动

高压控制器

低压控制器

双重压力控制器2022/12/1853.1.2压力控制器压力控制器是受2022/12/2163.1.2压力控制器触点：单刀单掷（SPST）、单刀双掷（SPDT），后者又可分为标准型、带手动复位型和带死区型等三种类型。图中为正常运行的电触点。2022/12/1863.1.2压力控制器触点：单刀单掷2022/12/2173.1.2压力控制器选择要点：用途，电气特性，制冷剂，压力可调范围，复位方式2022/12/1873.1.2压力控制器选择要点：用途2022/12/2183.2压差保护与压差控制器1.油泵压差保护就油压差保护而言，控制信号来自油泵出口压力与压缩机曲轴箱压力之差。应用于油压差保护的控制器应具有压差继电器和延时继电器的功能。2.制冷剂液泵压差保护泵压差保护，控制信号来自泵前后的流体压力差。2022/12/1883.2压差保护与压差控制器1.油泵压2022/12/219不带延时机构的压差控制器就是单纯的压差开关。如CWK-11型，RT型等。高、低压信号分别从高、低压接口10和1中引入。用设定盘3调整压差设定值，信号压差超过设定值时，顶杆5上移，至下导套8拨动触点臂7时，触点（1）和（2）断开，切断外接的延时继电器的电路。同时，触点（1）和（4）接触，可接通类似欠压指示灯之类的显示器。触点（1）与（2）接通与断开的开关差（即差动值或幅差值）由上、下导套6、8之间的间隙决定，该间隙可调。2022/12/189不带延时机构的压差控制器就是单纯的压差2022/12/2110延时油压差控制器结构和工作原理：

压差控制器根据压差信号使延时继电器的电加热器接通或断开。电加热器通电加热并持续一定时间（延时时间）后，延时开关断开压缩机启动控制电路。2022/12/1810延时油压差控制器结构和工作原理：

压2022/12/2111油压控制器的控制如图所示（以延时时间45s为例）:2022/12/1811油压控制器的控制如图所示（以延时时间2022/12/21123.3

温度保护和温度控制出于工艺要求或安全工作条件，制冷装置中一些工作的温度需要控制，如使被冷却对象温度恒定、油温、排气温度必须在安全范围内。压缩机排气温度的保护：压缩机排气温度过高会使润滑油结焦，润滑条件恶化，影响机器寿命。油温保护：压缩机曲轴油箱内油的温度过高时，油粘度下降，加速压缩机运动部件的磨损，烧坏瓦轴。如果大量制冷剂混入压缩机曲轴箱，为保证压缩机启动时正常的油压，曲轴箱中采用电加热使制冷剂蒸发，但其温度也需要控制。3.3.1温度保护和温度控制2022/12/18123.3温度保护和温度控制出于工艺2022/12/21133.3.2温度控制器温度控制可以执行温度保护功能或者按温度信号执行双位调节控制功能。温度控制器是由温度信号控制的电开关，温度信号需要经过转换、放大。转换方式双金属片式压力式电子式电阻式开关形式单刀双掷单刀转换2022/12/18133.3.2温度控制器温度控制可以执2022/12/21143.3.2温度控制器压力式温度控制器用温包感受温度的变化，转变成温包中充注介质的压力变化，推动电开关，控制电气回路的通断。图3.10是温控器的结构图，它的温包29置于温度测点处，温包中压力随温度变化，该压力经毛细管28传递，使波纹管23伸缩，推动电触点通断。2022/12/18143.3.2温度控制器压力式温度控2022/12/21153.3.2温度控制器温包的充注方式有：蒸汽充注，液体充注和吸附充注。它们的信号转换特性由包内介质的温度-压力特性曲线决定，如图3.12。温包的各种形状：2022/12/18153.3.2温度控制器温包的充注方式2022/12/2116不同充注形式温控器的特点：蒸气充注：温度响应快，能够迅速地传递压力。置于温控系统的最冷处。适用于低温。吸附充注：适用温度范围大，应用领域宽，温度反应较慢，但完全胜任一般制冷系统。液体充注：置于温控系统的最暖处。适用于高温。2022/12/1816不同充注形式温控器的特点：蒸气充注：2022/12/2117KP温控器是温度控制的SPDT电开关，KP用于调节或者保护监控系统。2022/12/1817KP温控器是温度控制的SPDT电开关2022/12/2118RT温控器是单刀转换开关，安装位置取决于温包温度和设定值。

RT系列涵盖了工业和船用装置普遍应用的温控器。实例2022/12/1818RT温控器是单刀转换开关，安装位置取2022/12/2119温控器的设定和所监控的温度差在温控器上的设定刻度盘上有上限开关点tmax的设定范围和幅差△t的值。上限开关点tmax在刻度盘上调整；下限开关点tmin通过调整幅差△t获得：tmin=tmax-△t。设定的幅差是机械幅差（即固有幅差）。而在此设定温度下温控器所控制的运行幅差（温度差）要大于机械幅差，它等于机械幅差与由时间常数所造成的温差之和。2022/12/1819温控器的设定和所监控的温度差在温控器2022/12/2120双重温度控制器具有两个独立的温控功能。在制冷装置中的应用需求，如在极端运行条件下（高冷凝压力、低蒸发温度，高吸气过热），要防止热气温度超过最高允许值等。同时又要保证压缩机有合适的油温。任何一个温度超过限制值均可执行保护性停机。2022/12/1820双重温度控制器具有两个独立的温控功能2022/12/2121温差控制器其原理类似于压力式温度控制器。具有两个温包，一个用来作为温度参考，一个用作控制发信。根据两个温包传递压力差值与设定值比较，给出电气触点的开关动作。温差是直接的受控参数。2022/12/1821温差控制器其原理类似于压力式温度控制2022/12/2122温度、温差控制器选用是否符合控制对象的特点及要求：控温范围、幅差、温包充注方式、温包形状、毛细管长度等。电气性能：触头的容量（最大电流、最高电压）、接点方式等。安装：有无电磁干扰、是否需要继电器、耐振性、防潮、防滴水等。2022/12/1822温度、温差控制器选用是否符合控制对象2022/12/21233.4

压缩机电机保护（1）外部保护

用热过载继电器或回路断路防止电流过载。（2）过电流保护当电流为最大断路电流值的110%时，保护器必须在2min内断开。（3）电机堵转保护启动时，若电机堵转，保护器必须在10s内断开。（4）缺相保护三相中有任何一项缺失，保护器必须立即断开。（5）压缩机软启动控制器

用于降低压缩机启动的瞬时电流。2022/12/18233.4压缩机电机保护（1）外部保2022/12/21243.5溢流机构作用：通过溢流机构放泄容器中的制冷剂，对制冷系统高压侧容器进行保护。溢流机构安全保护作用的溢流件：安装在高压容器，当容器内的压力达到设定压力时，溢流阀立即全开。通过紧急泄压使容器压力不至于升高到危险值。如：安全阀、易熔塞、安全膜等。控制功能的溢流件：相当于调节阀，能较好的复现精度使阀执行开启、调节、再关闭的过程。2022/12/18243.5溢流机构作用：通过溢流机构2022/12/2125背压相关型安全阀3.5.1安全阀（背压相关型和背压无关型）2022/12/1825背压3.5.1安全阀（背压相关型和2022/12/2126可用于小容器的压力保护，还可以作为导阀与主阀组合构成伺服式安全阀。背压无关型安全阀3.5.1安全阀2022/12/1826可用于小容器的压力保护，还可以作为导2022/12/2127伺服式安全阀3.5.1安全阀2022/12/1827伺服式3.5.1安全阀安全阀选用2022/12/2128装置的工作压力比安全阀设定压力至少低15%阀必须在超压10%以内完全打开安全阀选用2022/12/1828装置的工作压力比安全阀设定2022/12/21293.5.2易熔塞、安全膜安装在要保护的高压上。易熔塞用低熔点合金制作，在容器内温度乃至升高到限定值时，熔塞化掉。安全膜在设定压力时破损。上述情况下，均使容器中的工质排出、泄压。2022/12/18293.5.2易熔塞、安全膜安装在要2022/12/21303.6止回阀作用：阻止逆向流动。图（a）是多温蒸发系统中使用的小型止回阀；图（b）是大容量的止回阀，采用双筒结构，可以保证阀的动作平稳。止回阀靠正向流动压降克服弹簧力使阀打开；在出现反向压降或正向压降小于最小开启压力时，关闭。2022/12/18303.6止回阀作用：阻止逆向流动。2022/12/21313.6止回阀应用场合：用在压缩机排气管上，如图（a）。用在液管上，如图（b）。用在泵排出管上，图（c）。用在低压气管上如图（d）。用在除霜热气管上如图（e）。2022/12/18313.6止回阀应用场合：2022/12/2132止回阀选择使用注意事项：其它专用止回阀按系统设计所需的能力及许可压降值选择合适的阀尺寸和型号，确保正向流动时阀在规定的流量（或能力)下处于全开状态，避免振颤。安装必须正确。过流止回阀在流量超过指定流量的最大值时关闭。电动打开的止回阀不需要维持阀开启的压力降。远传式压力操作的止回阀常开型，当有制冷剂高压源通入时关闭。压差型止回阀能够维持系统两部件之间的压力差恒定。2022/12/1832止回阀选择使用注意事项：其它专用止回2022/12/21333.7观察镜

（1）液流观察镜（2）液位观察镜（3）制冷剂含水量观察镜（水分指示器）2022/12/18333.7观察镜（1）液流观察镜水分指示器2022/12/2134该换？水分指示器2022/12/1834该换？2022/12/2135第三章制冷装置的自动保护压力压差温度液位电压电流2022/12/181第三章制冷装置的自动保护压力2022/12/21363.1压力保护与压力控制器3.1.1

排气压力与吸气压力保护制冷系统工作时，压缩机吸气压力过低，或者排气压力过高都会危及系统安全运行。必须设置高、低压力保护（排气压力保护和吸气压力保护），以防止压缩机排气压力过高和吸气压力过低。2022/12/1823.1压力保护与压力控制器3.1.2022/12/2137操作失误，压缩机启动后，排气管阀未打开。制冷剂初充注量过多。系统中不凝性气体过多。冷凝器风扇电机出现故障。排气压力过高3.1.1

排气压力与吸气压力保护2022/12/183操作失误，压缩机启动后，排气管阀未打开2022/12/2138膨胀阀堵塞吸气阀、吸气滤网堵塞吸气压力过低运行经济性变差，制冷循环系统的压力比最大，排气温度上升，效率降低，压缩机工作条件恶化。蒸发温度过低使被冷却对象得温度过分降低，造成冷加工品质下降。低压侧负压严重时，加剧空气、水分向系统的渗入。水分会造成膨胀阀冰堵；空气会使排气温度和排气压力提高，压缩机工作异步。危害压力控制器

2022/12/184膨胀阀堵塞吸运行经济性变差，制冷循环系2022/12/21393.1.2压力控制器压力控制器是受压力控制的电开关，即压力继电器。按照控制压力的高低，可分为：按照复位方式：手动，自动

高压控制器

低压控制器

双重压力控制器2022/12/1853.1.2压力控制器压力控制器是受2022/12/21403.1.2压力控制器触点：单刀单掷（SPST）、单刀双掷（SPDT），后者又可分为标准型、带手动复位型和带死区型等三种类型。图中为正常运行的电触点。2022/12/1863.1.2压力控制器触点：单刀单掷2022/12/21413.1.2压力控制器选择要点：用途，电气特性，制冷剂，压力可调范围，复位方式2022/12/1873.1.2压力控制器选择要点：用途2022/12/21423.2压差保护与压差控制器1.油泵压差保护就油压差保护而言，控制信号来自油泵出口压力与压缩机曲轴箱压力之差。应用于油压差保护的控制器应具有压差继电器和延时继电器的功能。2.制冷剂液泵压差保护泵压差保护，控制信号来自泵前后的流体压力差。2022/12/1883.2压差保护与压差控制器1.油泵压2022/12/2143不带延时机构的压差控制器就是单纯的压差开关。如CWK-11型，RT型等。高、低压信号分别从高、低压接口10和1中引入。用设定盘3调整压差设定值，信号压差超过设定值时，顶杆5上移，至下导套8拨动触点臂7时，触点（1）和（2）断开，切断外接的延时继电器的电路。同时，触点（1）和（4）接触，可接通类似欠压指示灯之类的显示器。触点（1）与（2）接通与断开的开关差（即差动值或幅差值）由上、下导套6、8之间的间隙决定，该间隙可调。2022/12/189不带延时机构的压差控制器就是单纯的压差2022/12/2144延时油压差控制器结构和工作原理：

压差控制器根据压差信号使延时继电器的电加热器接通或断开。电加热器通电加热并持续一定时间（延时时间）后，延时开关断开压缩机启动控制电路。2022/12/1810延时油压差控制器结构和工作原理：

压2022/12/2145油压控制器的控制如图所示（以延时时间45s为例）:2022/12/1811油压控制器的控制如图所示（以延时时间2022/12/21463.3

温度保护和温度控制出于工艺要求或安全工作条件，制冷装置中一些工作的温度需要控制，如使被冷却对象温度恒定、油温、排气温度必须在安全范围内。压缩机排气温度的保护：压缩机排气温度过高会使润滑油结焦，润滑条件恶化，影响机器寿命。油温保护：压缩机曲轴油箱内油的温度过高时，油粘度下降，加速压缩机运动部件的磨损，烧坏瓦轴。如果大量制冷剂混入压缩机曲轴箱，为保证压缩机启动时正常的油压，曲轴箱中采用电加热使制冷剂蒸发，但其温度也需要控制。3.3.1温度保护和温度控制2022/12/18123.3温度保护和温度控制出于工艺2022/12/21473.3.2温度控制器温度控制可以执行温度保护功能或者按温度信号执行双位调节控制功能。温度控制器是由温度信号控制的电开关，温度信号需要经过转换、放大。转换方式双金属片式压力式电子式电阻式开关形式单刀双掷单刀转换2022/12/18133.3.2温度控制器温度控制可以执2022/12/21483.3.2温度控制器压力式温度控制器用温包感受温度的变化，转变成温包中充注介质的压力变化，推动电开关，控制电气回路的通断。图3.10是温控器的结构图，它的温包29置于温度测点处，温包中压力随温度变化，该压力经毛细管28传递，使波纹管23伸缩，推动电触点通断。2022/12/18143.3.2温度控制器压力式温度控2022/12/21493.3.2温度控制器温包的充注方式有：蒸汽充注，液体充注和吸附充注。它们的信号转换特性由包内介质的温度-压力特性曲线决定，如图3.12。温包的各种形状：2022/12/18153.3.2温度控制器温包的充注方式2022/12/2150不同充注形式温控器的特点：蒸气充注：温度响应快，能够迅速地传递压力。置于温控系统的最冷处。适用于低温。吸附充注：适用温度范围大，应用领域宽，温度反应较慢，但完全胜任一般制冷系统。液体充注：置于温控系统的最暖处。适用于高温。2022/12/1816不同充注形式温控器的特点：蒸气充注：2022/12/2151KP温控器是温度控制的SPDT电开关，KP用于调节或者保护监控系统。2022/12/1817KP温控器是温度控制的SPDT电开关2022/12/2152RT温控器是单刀转换开关，安装位置取决于温包温度和设定值。

RT系列涵盖了工业和船用装置普遍应用的温控器。实例2022/12/1818RT温控器是单刀转换开关，安装位置取2022/12/2153温控器的设定和所监控的温度差在温控器上的设定刻度盘上有上限开关点tmax的设定范围和幅差△t的值。上限开关点tmax在刻度盘上调整；下限开关点tmin通过调整幅差△t获得：tmin=tmax-△t。设定的幅差是机械幅差（即固有幅差）。而在此设定温度下温控器所控制的运行幅差（温度差）要大于机械幅差，它等于机械幅差与由时间常数所造成的温差之和。2022/12/1819温控器的设定和所监控的温度差在温控器2022/12/2154双重温度控制器具有两个独立的温控功能。在制冷装置中的应用需求，如在极端运行条件下（高冷凝压力、低蒸发温度，高吸气过热），要防止热气温度超过最高允许值等。同时又要保证压缩机有合适的油温。任何一个温度超过限制值均可执行保护性停机。2022/12/1820双重温度控制器具有两个独立的温控功能2022/12/2155温差控制器其原理类似于压力式温度控制器。具有两个温包，一个用来作为温度参考，一个用作控制发信。根据两个温包传递压力差值与设定值比较，给出电气触点的开关动作。温差是直接的受控参数。2022/12/1821温差控制器其原理类似于压力式温度控制2022/12/2156温度、温差控制器选用是否符合控制对象的特点及要求：控温范围、幅差、温包充注方式、温包形状、毛细管长度等。电气性能：触头的容量（最大电流、最高电压）、接点方式等。安装：有无电磁干扰、是否需要继电器、耐振性、防潮、防滴水等。2022/12/1822温度、温差控制器选用是否符合控制对象2022/12/21573.4

压缩机电机保护（1）外部保护

用热过载继电器或回路断路防止电流过载。（2）过电流保护当电流为最大断路电流值的110%时，保护器必须在2min内断开。（3）电机堵转保护启动时，若电机堵转，保护器必须在10s内断开。（4）缺相保护三相中有任何一项缺失，保护器必须立即断开。（5）压缩机软启动控制器

用于降低压缩机启动的瞬时电流。2022/12/18233.4压缩机电机保护（1）外部保2022/12/21583.5溢流机构作用：通过溢流机构放泄容器中的制冷剂，对制冷系统高压侧容器进行保护。溢流机构安全保护作用的溢流件：安装在高压容器，当容器内的压力达到设定压力时，溢流阀立即全开。通过紧急泄压使容器压力不至于升高到危险值。如：安全阀、易熔塞、安全膜等。控制功能的溢流件：相当于调节阀，能较好的复现精度使阀执行开启、调节、再关闭的过程。2022/12/18243.5溢流机构作用：通过溢流机构2022/12/2159背压相关型安全阀3.5.1安全阀（背压相关型和背压无关型）2022/12/1825背压3.5.1安全阀（背压相关型和2022/12/2160可用于小容器的压力保护，还可以作为导阀与主阀组合构成伺服式安全阀。背压无关型安全阀3.5.1安全阀