冰水主機(jī)原理及維護(hù)保養(yǎng)

1、冰水主機(jī)原理、及維護(hù)保養(yǎng)功用及原理1-1功用冰水機(jī)組主要之功用系用來冷卻水、鹵水、或其它二次冷媒作為空調(diào)、冷凍冷藏、 或工業(yè)制程之用，此機(jī)組可為原廠制造或是在現(xiàn)場(chǎng)組裝。最常見之機(jī)組為空調(diào)使 用之冰水機(jī)組與儲(chǔ)冰使用之鹵水機(jī)組。冰水機(jī)組的基本組件包括壓縮機(jī)與其驅(qū)動(dòng)設(shè)備、蒸發(fā)器（冰水器）、冷凝器、液 冷媒膨脹或流量控制裝置，以及控制盤。有些機(jī)組尚有儲(chǔ)液器、液氣分離器與節(jié) 能器。此外一些附屆裝置也常被使用，如油冷卻器、油分離器、回油裝置、排氣 裝置與油泵等。1-2原理冰水機(jī)組之運(yùn)轉(zhuǎn)原理如圖1所示。以空調(diào)應(yīng)用為例：1. 冰水側(cè)：12C之冰水，進(jìn)入冰水器與冷媒做熱交換后，出水溫度為7C。2. 冷卻水側(cè)：3

2、0 C之冷卻水，進(jìn)入冷凝器與冷媒做熱交換后，出水溫度為35 Co3. 冷媒側(cè)：4. 壓縮機(jī)：冷媒以低溫低壓之過熱狀態(tài)進(jìn)入壓縮機(jī)， 經(jīng)壓縮后成為高溫高壓 過熱狀態(tài)之冷媒。5. 冷凝器：高溫高壓過熱狀態(tài)之冷媒進(jìn)入冷凝器后， 將熱傳給冷卻水而凝結(jié)成高壓中溫之液態(tài)冷媒。一般水冷式冷凝器之冷凝溫度設(shè)計(jì)值為40C ,過冷度5C。6. 膨脹裝置：高壓中溫之液態(tài)冷媒經(jīng)膨脹裝置，成為低壓低溫之液氣混合狀 態(tài)冷媒。7. 蒸發(fā)器：低溫低壓之液氣混合狀態(tài)冷媒進(jìn)入蒸發(fā)器后， 與流體（通常為水） 進(jìn)行熱交換，流體在此處被冷卻，而冷媒則因吸收熱量而蒸發(fā)，之后以低 溫低壓過熱蒸氣狀態(tài)進(jìn)入壓縮機(jī)。一般直膨蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度設(shè)計(jì)值為

3、4.4 C,過熱度5C。圖1?基本冰水機(jī)組示意圖表1?往復(fù)式、螺旋式、離心式壓縮機(jī)特性比較表壓縮機(jī)型式 項(xiàng)目往復(fù)式螺旋式離心式壓縮原理正位移式 活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。正位移式雙螺旋或單螺旋與星形轉(zhuǎn)子咬合運(yùn)動(dòng)氣體動(dòng)力式 葉輪局速旋轉(zhuǎn)廣生離心力轉(zhuǎn)速1760rpm3550rpm3550-30000 rpm制冷能力RT< 20050- 1,500100- 10,000冷媒R-22, R-134aR-22, R-134a, R-717(R-12), R-123,R-22, R-134a,單級(jí)最大壓 縮比7204容量控制靠On-off, 汽缸 卸載，系統(tǒng)熱氣 方通控制等力式藉移動(dòng)滑塊作階段式或無 段式容量控

4、制利用預(yù)旋導(dǎo)葉作 無段式容量控制作階段式容量控 制效率kW/RT0.8-1.00.65-1.00.55-0.8噪音低周波、噪音大運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，噪音較低高頻尖銳噪音振動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)較 大旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)， 低負(fù)荷時(shí)易產(chǎn)生喘振 現(xiàn)象體積體績較小與同噸位離心機(jī)比較，體積 較小體積大構(gòu)造及種類1. 冰水機(jī)組所采用之壓縮機(jī)型式可分為往復(fù)式、螺旋式與離心式，目前除了離心式之外，皆有國產(chǎn)品可選用。各式壓縮機(jī)之特性列丁表1。2. 冰水機(jī)組之蒸發(fā)器(或稱冰水器)，大多是殼管式 (shell and tube)熱交 換器，乂可細(xì)分為直膨式(Direct-expansion) 與滿液式(Flood

5、ed)。另外 亦有由直膨式演變而來之溢流式(Liquid overfeed)。3. 冰水機(jī)組之冷凝器，一般系以水與空氣作為冷卻介質(zhì)，前者乂稱為水冷式， 而后者則稱為氣冷式。所采用之熱交換器型式，水冷者為殼管式，而氣冷 者則為鰭管式。4. 冰水機(jī)組之冷媒膨脹或流量控制裝置，系視蒸發(fā)器型式而選配。直膨式蒸 發(fā)器一般是采用感溫式膨脹閥，以控制蒸發(fā)器出口端過熱度來調(diào)整冷媒流 量。而滿液式蒸發(fā)器大多是以控制冷媒液位來調(diào)節(jié)流量，常用來控制冷媒 流量之裝置有：高壓或低壓側(cè)浮球控制閥與孔口板組。主要規(guī)范A.冰水機(jī)組需要有下列數(shù)據(jù)作為性能選機(jī)規(guī)范:1. 蒸發(fā)器內(nèi)冰水流量與入出水溫度。2. 蒸發(fā)器允許最大壓降與污

6、垢系數(shù)。3. 冷凝器內(nèi)冷卻水流量與入出水溫度4. 冷凝器允許最大壓降與污垢系數(shù)。5. 使用冷媒種類。6. 機(jī)組電源之電壓、頻率與相數(shù)。7. 機(jī)組消耗電力。8. 機(jī)組制冷能力B.壓縮機(jī):1. 壓縮機(jī)型式。2. 壓縮機(jī)外殼要求。3. 冷凍油要求。4. 馬達(dá)型式、與絕緣要求。5. 軸承型式與壽命。6. 容量控制要求。7. 噪音與振動(dòng)要求。8. 附件要求：油位窗口、油路窗口等。C. 蒸發(fā)器：1. 構(gòu)造與材質(zhì)要求。2. 耐壓程度。3. 保溫材質(zhì)要求。4. 最大壓降限制。5. 污垢系數(shù)限制。6. 相關(guān)附件要求：排氣接頭、溫度控制器與防凍溫度傳感器套管等。D. 冷凝器：1. 構(gòu)造與材質(zhì)要求。2. 耐壓程度。

7、3. 最大壓降限制。4. 污垢系數(shù)限制。5. 相關(guān)附件要求：安全閥、排水排氣接頭等。E .冷媒管路：1. 附屆組件要求：逆止閥、操作閥、電磁閥、窗口、十燥過濾器2. 材質(zhì)。F. 安全保護(hù)裝置：1. 高低壓保護(hù)開關(guān)。2. 溫度開關(guān)。3. 防凍開關(guān)。4. 油位開關(guān)。5. 高油溫開關(guān)。6. 馬達(dá)線圈溫度開關(guān)。7. 馬達(dá)過載保護(hù)器。8. 低油壓開關(guān)。9. 冰水流量開關(guān)。10. 冷卻水流量開關(guān)。11. 逆向保護(hù)開關(guān)。G. 控制盤面要求：1. 機(jī)器停止/自動(dòng)開關(guān).2. 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，包括加載，卸載，保持負(fù)載及自動(dòng)操作。3. 運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈。4. 電壓、電流表。5. 局低壓表。6. 油壓表。7. 電熱指示燈

8、。H. 施工安裝要求。I. 現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)要求。4、設(shè)備選用實(shí)務(wù)與節(jié)能1. 冰水機(jī)組壓縮機(jī)型式選用：可依制冷能力作為機(jī)組選用依據(jù)，ASHRAE議選用原則如表2所示。表2依制冷能力選用機(jī)組型式制冷能力范圍建議機(jī)組型式90k® 下往復(fù)式90 至 280 kW彳主復(fù)式或螺旋式280 至 700 kW往復(fù)式、螺旋式、或離心式700 至 2800 kW螺旋式或離心式2800 kW以上離心式1. 依據(jù)冰水機(jī)性能選機(jī)規(guī)范要求選取適當(dāng)機(jī)組，即在下歹0條件下制冷能力不得小丁 ? RT :當(dāng)冰水入水溫為? C ,出水溫為? C ,污垢系數(shù) 不得大丁 ? m2K/W，冰水流量為? LPM，冷卻水入水溫為? C,

9、 出水溫為? C ,污垢系數(shù)不得大丁 ? m2K/W 冷卻水流量為? LPM, 使用?冷媒，消耗電力不得大丁 ? kW,蒸發(fā)器壓降不得大丁 ? mAq., 冷凝器壓降不得大丁 ? mAq.。2. 一般廠商所提供之選機(jī)方式有兩種型式。一為顯示在不同冷卻水入出水溫 度與冰水器入出水溫下，機(jī)組之制冷能力、消耗電力與壓降；另一為在不 同之蒸發(fā)與冷凝溫度下之制冷能力與消耗電力。3. 冰水機(jī)組效率對(duì)丁運(yùn)轉(zhuǎn)成本與能源之節(jié)約影響甚巨，故選用機(jī)組之能源效 率值應(yīng)能符合ASHRAE 90.1要求。4. 應(yīng)避免選用能力過大（10%20噥上）的機(jī)組，此舉除了增加設(shè)備購置與安?裝的費(fèi)用外，機(jī)組在較低效率之情況下運(yùn)轉(zhuǎn)亦造

10、成能源的浪費(fèi)1.中大型冰水機(jī)組，應(yīng)選擇有適當(dāng)卸載裝置之機(jī)組，可隨著負(fù)荷之變化而卸 載，達(dá)到節(jié)能的目的。若無卸載裝置，頻繁的啟閉將增加機(jī)組之故障率與 耗電量。目前先進(jìn)國家的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中除了冰水機(jī)組全載效率外，另有訂定部分附載效率的規(guī)范，如 ARI550-92。施工注點(diǎn)事項(xiàng)5-1、安裝注意事項(xiàng)1. 搬運(yùn)2. 搬運(yùn)或搬入機(jī)房時(shí)，請(qǐng)勿與地面碰觸，以免因太大的沖擊力造成機(jī)組損害。3. 吊運(yùn)時(shí)鋼索避免碰損冷媒管路、保溫材料及控制箱。1. 安裝場(chǎng)所的選定：2. 機(jī)組設(shè)置的場(chǎng)所，應(yīng)能使相關(guān)管路系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的長度減少到最低限 度，以方便配線配管，節(jié)省裝置費(fèi)用、操作費(fèi)用及提高工作效率。3. 避免裝置于陽光直接照射

11、或其它熱源會(huì)直接幅射的地方。4. 冰水機(jī)組應(yīng)安裝于地面強(qiáng)度堅(jiān)固，不易引發(fā)共振及噪音之場(chǎng)所，且應(yīng)設(shè)置 基礎(chǔ)臺(tái)，并有減振設(shè)施。如果噪音水平太高，或附近不允許太大噪音之處， 如辦公室及會(huì)議室等，則應(yīng)增設(shè)隔首設(shè)備。5. 置于屋內(nèi)，通風(fēng)良好，濕度小，沙塵少的地方為宜。若機(jī)組系設(shè)置于室外， 應(yīng)洽詢制造廠商之建議，增加何種設(shè)施以預(yù)防在室外工作所可能發(fā)生之問 題。6. 機(jī)組四周應(yīng)有可接近與足夠的工作空間， 以便于機(jī)組之活潔、保養(yǎng)與檢修 等維護(hù)工作之進(jìn)行。1. 安裝基礎(chǔ)：2. 安裝時(shí)關(guān)于基礎(chǔ)臺(tái)方面的構(gòu)造必須詳加考慮， 尤其機(jī)器安置于中間層或頂 層時(shí)，對(duì)地板的強(qiáng)度、噪音的避免必須特別注意，最好能與建筑物的設(shè)計(jì) 者

12、事先研究后方行安裝。3. 冰水機(jī)組之重量必須能配合建筑結(jié)構(gòu)而平均承載，并應(yīng)仔細(xì)詳查放置位置，以避免機(jī)組之振動(dòng)與樓板產(chǎn)生共振。 若機(jī)器安裝于上層樓板，應(yīng)置于 梁上以使其重量平均傳布于柱子上。 若是舊有的建筑，應(yīng)洽商建筑帥增加 支撐或結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，切勿直接將機(jī)組置于樓板上。4. 為方便排除冷卻水與冰水，基礎(chǔ)臺(tái)周圍必須設(shè)宣排水溝。5-2、水配管注意事項(xiàng)不適當(dāng)?shù)乃涔苁┕O易造成冰水機(jī)的故障，并且會(huì)引起噪音或?qū)肀ｐB(yǎng)上的困難，故施工時(shí)請(qǐng)注意下列各點(diǎn)：1. 冰水器出入水管的保溫要確實(shí)包扎好，以利保冷及防潮濕。2. 冰水器的冰水配管，若采用密閉回路式時(shí)，為了能夠緩沖水溫變化所引起水體積的膨脹或收縮現(xiàn)象以及隔離

13、補(bǔ)給水水壓對(duì)水配管的影響，應(yīng)裝設(shè)膨脹水箱。3. 避免空氣滯留于管內(nèi)，水配管的最高處請(qǐng)裝置自動(dòng)排氣閥。4. 冰水機(jī)的水配管出入口請(qǐng)裝配防震軟管，以減少機(jī)體的震動(dòng)經(jīng)水管傳到各 室內(nèi)。5. 冰水機(jī)的水配管各出入口，最好各裝上溫度計(jì)，以便利于運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢查。6. 冰水器或冷凝器的水出入口配管附件應(yīng)裝設(shè)接管座，以便將來檢修時(shí)，可輕易將機(jī)體與水配管分離。冰水機(jī)的各出入水管前應(yīng)各自裝一操作閥，并且于入水配管口裝排水口，出水配管口裝排氣口。5-3、電器配線注意事項(xiàng)機(jī)外配線施工時(shí)應(yīng)由領(lǐng)有電氣執(zhí)照的電氣工程行施工。配線施工時(shí)一般注意事項(xiàng)：1. 電源電壓：電壓過高或過低對(duì)機(jī)械本身都有不良的影響。電源容量不足時(shí)，當(dāng)機(jī)械

14、起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的瞬間，會(huì)造成電壓降過大，因而使機(jī)械無法起動(dòng)。2. 冰水機(jī)的最低起動(dòng)電壓須保持額定電壓的 85恕上，運(yùn)轉(zhuǎn)中須保持在額定 電壓的土 10%以內(nèi)。各相之間的線電壓，其彼此之間的電壓差須保持在土 2恕內(nèi)。3. 電氣配線的大小及變壓器容量的決定：各冰水機(jī)銘板上所標(biāo)示的起動(dòng)電 流、運(yùn)轉(zhuǎn)電流、全入力等，系指冰水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于標(biāo)準(zhǔn)狀況下所測(cè)得，但現(xiàn) 場(chǎng)的設(shè)備工事條件，使用時(shí)的負(fù)荷情況各不相同。譬如：冷卻水出口溫度 提高，或冷水出口溫度升高時(shí)，都會(huì)使運(yùn)轉(zhuǎn)電流增加。故選擇電源容量、 變壓器容量的大小不能只依據(jù)銘板上的記載，尚須考慮如上述運(yùn)轉(zhuǎn)條件惡 劣時(shí)所須增加的容量。電源線太長時(shí)也會(huì)造成壓縮機(jī)無法起動(dòng)， 故電

15、源線 的長度必須能夠保持在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電源線端部的電壓和尾部電壓的壓差小于2 %的長度范圍，若長度無法縮短，則電源線須加粗。4. 接地：為保護(hù)人體的安全，萬一機(jī)體漏電避免遭受觸電的危險(xiǎn)，冰水機(jī)機(jī) 體及金屆配管應(yīng)依電工法規(guī)上地線工程內(nèi)所記載施工。5. 冰水或鹵水的循環(huán)泵，冷卻水的循環(huán)泵以及冷卻水塔風(fēng)車等所用的電磁開 關(guān)，務(wù)必和冰水機(jī)本體的操作回路連鎖。上述之各電磁開關(guān)系由現(xiàn)場(chǎng)施工 者所裝配，不附屆于機(jī)體內(nèi)。6. 冰水機(jī)含有幾個(gè)壓縮機(jī)就必須配幾組電源線。維護(hù)保養(yǎng)冰水機(jī)組必須由專人負(fù)責(zé)操作、開機(jī)、關(guān)機(jī)、維護(hù)及保養(yǎng)，以延壽命。以下所列 項(xiàng)目為應(yīng)用于往復(fù)式、螺旋式與離心式之一般維護(hù)項(xiàng)目， 進(jìn)一步之保養(yǎng)項(xiàng)目應(yīng)依 照機(jī)組廠商之建議進(jìn)行。1.經(jīng)常性維護(hù)檢查工作2. 檢查與紀(jì)錄機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之冷媒高低壓、油壓、油液位、冷媒窗口、電壓、 電流、及冰水與冷卻水進(jìn)出溫度，以備日后調(diào)整及維護(hù)之參考。3. 檢查管路及接頭有無漏油或漏水，以及壓縮機(jī)軸封有無漏油。4. 保持機(jī)組外觀之活潔。1.周期性檢查項(xiàng)目5. 冷媒管路探漏檢查。6. 冷媒量或冷媒液位。7. 排氣操作。（負(fù)壓離心式機(jī)