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1、娄底职业技术学院2017届毕业设计 娄底职业技术学院2017届毕业设计摘要说明随着科技进步，工业不断发展和设备的不断引进，社会对工业制冷的要求越来越高，FLZ10A冷水机为各种过程提供冷媒水的一种设备，设计通过对冷水机组的观察、调节及运行参数的分析，了解机组工作情况，对电气原理图的设计，直接地反映了电气控制过程。冷水机组采用接触器-继电器的设计结构，在设计电路的地方，用了信号指示设计、电动机组保护的设计。关键词：“冷水机组”“控制柜”“接触器-控制设计 娄底职业技术学院2018届毕业设计 目录一、设计选题及意义1二、毕业设计整体方案22.1设计目标22.2主要任务22.3设计思路22.4技术路
2、线22.5设计分工2三、设计内容33.1机组设计工作原理33.1.1整机流程图33.1.2制冷剂33.2机组工作状况分析：43.2.1年度开机前的检查和准备工作43.2.2开启前的检查43.2.3冷水机组的启动43.2.4冷水机组的运行与调节43.2.5制冷量调节53.2.6机组运行参数及情况分析53.3控制系统设计思路63.4电力拖动方案63.5电路设计73.5.1电源设计73.5.2主电路设计73.5.3控制电路设计73.5.4信号指示电路设计83.5.5机组设置自动保护系统83.6电器元件的选择93.6.1热继电器的选择93.6.2接触器的选择9四、结论11五、参考文献12六、收获与体会
3、13七、致谢14电路图附录15 娄底职业技术学院2018届毕业设计说明书一、 设计选题及意义选择“宾馆用冷水机组控制系统设计”，是以烟台FLZ-10A自动型冷水机组作为参照，可全面的了解工业系统控制设计的过程。烟台FLZ-10A系列机组它的电机和压缩机连为一体，效率很高，体积较小，维修十分方便。机组采用的是压缩组合，挨个启动，在机组负载运行时，节能很明显，机组底部的避震弹簧，使机组防震的性能好。 该冷水机组它有结构完整、配套齐全、流程较简单等优点，不但选型设计和安装较为简单，还节约用地面积，而且操作也方便。 机组系统采用了活塞式压缩机，体积和重量明显较小，带有自动调节装置和保护装置，运行起来安
4、全可靠，安装方便。 该冷水机组主要用于冷却塑料模具，快速冷却，可以缩短作业的时间，提高效率和质量。特点：1、采用开启式压缩机，效率高，冷冻强。2、换热器用的是阿法拉阀板式换热器。3、控制精度很高。4、采用了很好的制冷附件，保证主机高质量运行。5、该产品自动化程度高。 二、毕业设计整体方案2.1设计目标本设计的理论知识和实践技能并重，在设计时联系实际，读图跟绘图的能力很重要，学会标准、规范使用，通过图纸的形式将设计的意义和意图表现出来，然后形成设计说明书。2.2主要任务以某宾馆的中央空调用冷水机组为例，通过对其控制原理的了解，学习设计其液压和电气控制系统。2.1、电力拖动方案设计2.2、电路设计
5、2.3、电气元件的选择2.4、故障分析的分析与解决方法2.5、编制工业用冷水机组控制系统设计说明书2.3设计思路以某宾馆的中央空调用冷水机组为例，学习设计其液压和电气控制系统。具体从以下三个方面完成设计3.1、形成冷水机组控制系统设计方案3.2、形成较好的变频器改造方案，按进度完成相应的设计任务3.3、设计说明书编制规范，内容完整合理2.4技术路线4.1、电力拖动方案设计 4.2、电路设计4.3、电气元件的选择 4.4、故障分析的分析与解决方法2.5设计分工我负责去市场考察和了解机型资料，其他两位同学提供设计的资料还有毕业设计的排版与编辑，阳权负责电力拖动和电路设计，阳祎负责电器元件的选择和故
6、障的分析与解决方法。21 三、设计内容3.1.机组设计工作原理机组在蒸发器内吸收热量，然后蒸发，到出口时转换成气体，并有发热过程，通过交换器和冷凝器还热后被吸入压缩机，经压缩后，进入冷凝器成为液体，放出的热最后被冷却水带走，饱和液体通过热交换器变成冷却液体，然后除去杂质，最后蒸发后在循环。3.1.1整机流程图如下：图3.1 整机流程图3.1.2制冷剂：氟利昂是使用范围最广的一种制冷剂，是碳氢化合物的总称，化学稳定性较好，跟水不发生反应，对金属不产生腐蚀作用。R-22沸点是-40.8摄氏度的制冷剂，水作冷却介质的时候，冷凝压力不超过1.53MPa。R-22电性能良好，有优良的绝缘性，但在液相时的
7、介电常数较高，绝缘电阻比较低；介电常数如果高，意味着电阻降低的趋势增大，在使用R-22的过程中，需要特别注意电气绝缘材料。制冷量的调节:R22的加入量与流量。 3.2机组工作状况分析：3.2.1 年度开机前的检查和准备工作（1） 对相电压进行测定检查，不稳定电压不超过额定电压的2；（2） 检查油泵是否处在正常状态，油压差是否符合规定跟要求；（3） 检查制冷剂是否达到要求，是否有泄露的情况；（4） 检查润滑导叶外部的连接装置；（5） 检查冷冻水泵和冷却塔是否完好；（6） 检查所有阀门是否能够操作灵活，每个开关是否都符合运作要求；3.2.2开启前的检查（1）检查压缩机油温和油位 油面保持在1/83
8、/8之间； 油温需要在40到50之间 （2）检查主电源电压跟电流 电源电压要保持在340V400V之内； 三相电源电压不平衡值，如果在2%以内则不能开机 三相电流的不平衡值要达到10%。（3）冷冻水温度的设定值是否在规定的范围以内。3.2.3冷水机组的启动 大部分冷水机组采用的是水冷方式，启动顺序为空气处理装置、冷却塔冷却水泵、冷却水泵、两个水系统启动完成。3.2.4冷水机组的运行与调节 在冷水机机组运行过程中应该注意下列情况： （1） 蒸发器冷冻水进出口的压力与温度； （2） 冷凝器冷却水进出口的压力与温度； （3） 主电机的电压跟电源； （4） 整个机组在运转的情况下是否平称； （5） 水
9、管的接头检查是否严密，有无发生漏水；3.2.5制冷量调节制冷量通过调节冷冻水的回水温来控制压缩气缸以实现制冷调节，活塞式冷水机组调节制冷量通过调节制冷装置来完成。3.2.6机组运行参数及情况分析（1）运行参数表项 目单 位项 目单 位压缩机型号2FV-12.5之间冷凝器的进出水管径50 mm压缩机型式开启式冷凝器进水的温度32转速速度960 r.p.m冷却水的量30 m3/h制冷剂R22冷却水的阻力2.8 mH2O制冷量tk=40t0=2 98,000 kcal/h进出水管径50 mm配用电机型号Y225M-6冷媒水进水温度-10电源3-380V 50HZ冷媒水出水温度-7功率30 kw冷媒水
10、流量20 m3/h能量调节方式自动或手动冷媒水阻力2.3 mH2O能量调节范围0,50,100制冷剂注量(约)65 kg控制柜型号种类FLK-10机组总大小2100 kg外形大小7005001850 mm表3.2 机组运行参数表（2）蒸发温度和蒸发压力蒸发器的制冷剂具有的温度与压力，可以通过相应仪器仪表来测出。为了减小温差和增强传热效果要定期除去水管内的污渍， （3）冷凝温度和冷凝压力冷凝器内温度和压力可以通过热力性质表查找，制冷剂一般情况下处于饱和状态。在运转的时候，要保证指标都在规定范围以内。 （4）冷冻水的温度和压力为了机器的运转安全，出水的温度都不可以低于。冷冻水它的系统虽然是关闭的，
11、但是从检查维修设备的角度来看，应当每三年对冷冻水的管道系统进行清洗。 （5）冷却水的温度和压力冷水机组一般情况进行运转，冷凝器的进水温度大概为，出水的温度大概为，一般情况下，进出水压力降为0.07mpa。（6）压缩机的吸气温度对于活塞式压缩机来讲，吸气温度的意思就是指压缩机制冷剂气体的温度与吸气温度的高低，不单单影响排气温度的高低，还会使压缩机的窖制冷量有较大的影响。为了压缩机的正常工作，吸气温度要比蒸发温度高才好，使它具有了一定的热度。3.3.控制系统设计思路继电器它有隔离作用，可以在电路中起到安全保护、自动调节等多种作用。机组运转方式有压缩机吸气温度、压缩机排气量、电压与主电机运行电流。制
12、冷量调节:R22加量与输出量3.4.电力拖动方案由于主电机功率较大，为了降低起动电流，选用Y减压启动方式。电动机功率由机械设计提供如下：(1)压缩机电机M，型号Y225M6，30kw 980r/min，额定电流 66.5A。(2)水媒水增压泵电机M，功率5.5kw,选用二级电机YM2s1-2(5.5kw 11.1A 2990r/min) (3)冷却水增压泵电机M,功率5.5kw,选用二级电机YM2s1-2(5.5kw 9.5A 2500r/min) (4)冷却水塔风机电机M,功率5.5kw，选用四级电机Y132M2-4（5.5kw 11.6A 1460r/min） 3.5电路设计3.5.1电源
13、设计为了达到满足照明和安全可靠及指示灯的要求：主电路采用50HZ，380V三相交流电源，采取两相作为控制电路电源。3.5.2主电路设计（1）电动机M为30kw功率较大，采用星型三角形减压启动方式，按启动按钮SB、接触器KM线圈通电自锁，接触器KM作Y型运动，指示灯HL亮，然后时间继电器KT线圈通电发生自锁，主电机M作接运转。启动指示灯HL灭、运行指示灯HL亮，时间继电器KT线圈发生断电复位。（2）电动机控制电路中KM和KM触点的另一个重要作用是实现互锁。以防止KM、KM主触点同时闭合造成电路短路保证电路可靠工作。 主电路图见图3.3图3.3 机组主电路3.5.3控制电路设计一般主电机要额定供电电压为，三相，供电的电压不稳定率要小于。压缩机产生负荷变化时，运行中必须加强监视，需要保持电源电压值的正常状态。如电机M1的控制，在控制柜设置起动按钮SB2和停止按钮SB1来控制压缩机的运转和整个系统的停止，还设有急停按钮SB3可以在遇到紧急的情况下迅速停机。 根据以上分析，设计了控制电路如下：图3.4 电路控制图
