冷水機組的工作原理

-.z.冷水機組的工作原理1.冷水機組的分類及優(yōu)、缺點冷水機組的分類：分類方式種類分類方式種類按壓縮機形式分活塞式螺桿式離心式按燃料種類燃油型〔柴油、重油〕燃?xì)庑汀裁河?、天然氣〕按冷凝器冷卻方式水冷式風(fēng)冷式按能量利用形式單冷型熱泵型熱回收型單冷、冰蓄冷雙功能型按冷水出水溫度空調(diào)型〔7度、10度、13度、15度〕低溫型〔-5度～-30度〕按密封方式開式半封閉式全封閉式按載冷劑分水鹽水乙二醇按能量補償不同分電力補償〔壓縮式〕熱能補償〔吸收式〕按制冷劑分R22R123R134a按熱源不同〔吸收式〕熱水型蒸汽型直燃型各種冷水機組的優(yōu)缺點名稱優(yōu)點缺點活塞式冷水機組1.用材簡單，可用一般金屬材料，加工容易，造價低2.系統(tǒng)裝置簡單，潤滑容易，不需要排氣裝置3.采用多機頭，高速多缸，性能可得到改善1.零部件多，易損件多，維修復(fù)雜，頻繁，維護(hù)費用高2.壓縮比低，單機制冷量小3.單機頭局部負(fù)荷下調(diào)節(jié)性能差，卸缸調(diào)節(jié)，不能無級調(diào)節(jié)4.屬上下往復(fù)運動，振動較大5.單位制冷量重量指標(biāo)較大螺桿式冷水機組1.構(gòu)造簡單，運動部件少，易損件少，僅是活塞式的1/10，故障率低，壽命長2.圓周運動平穩(wěn)，低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時無"喘振〞現(xiàn)象，噪音低，振動小3.壓縮比可高達(dá)20，EER值高4.調(diào)節(jié)方便，可在10%~100%范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)，局部負(fù)荷時效率高，節(jié)電顯著5.體積小，重量輕，可做成立式全封閉大容量機組6.對濕沖程不敏感7.屬正壓運行，不存在外氣侵入腐蝕問題1.價格比活塞式高2.單機容量比離心式小，轉(zhuǎn)速比離心式低3.潤滑油系統(tǒng)較復(fù)雜，耗油量大4.大容量機組噪聲比離心式高5.要求加工精度和裝配精度高離心式冷水機組1.葉輪轉(zhuǎn)速高，輸氣量大，單機容量大2.易損件少，工作可靠，構(gòu)造緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小，噪聲低3.單位制冷量重量指標(biāo)小4.制冷劑中不混有潤滑油，蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能好5.EER值高，理論值可達(dá)6.996.調(diào)節(jié)方便，在10%~100%內(nèi)可無級調(diào)節(jié)1.單級壓縮機在低負(fù)荷時會出現(xiàn)"喘振〞現(xiàn)象，在滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)平穩(wěn)2.對材料強度，加工精度和制造質(zhì)量要求嚴(yán)格3.當(dāng)運行工況偏離設(shè)計工況時效率下降較快，制冷量隨蒸發(fā)溫度降低而減少幅度比活塞式快4.離心負(fù)壓系統(tǒng)，外氣易侵入，有產(chǎn)生化學(xué)變化腐蝕管路的危險模塊化冷水機組1.系活塞式和螺桿式的改進(jìn)型，它是由多個冷水單元組合而成2.機組體積小，重量輕，高度低，占地小3.安裝簡單，無需預(yù)留安裝孔洞，現(xiàn)場組合方便，特別適用于改造工程1.價格較貴2.模塊片數(shù)一般不宜超過8片水源熱泵機組1.節(jié)約能源，在冬季運行時，可回收熱量2.無需冷凍機房，不要大的通風(fēng)管道和循環(huán)水管，可不保溫，降低造價3.便于計量4.安裝便利，維修費低5.應(yīng)用靈活，調(diào)節(jié)方便1.在過度季節(jié)不能最大限度利用新風(fēng)2.機組噪聲較大3.機組多數(shù)暗裝于吊頂內(nèi)，給維修帶來一定難度溴化鋰吸收式冷水機組〔蒸汽，熱水和直燃型〕1.運動部件少，故障率低，運動平穩(wěn)，振動小，噪聲低2.加工簡單，操作方便，可實現(xiàn)10%~100%無級調(diào)節(jié)3.溴化鋰溶液無毒，對臭氧層無破壞作用4.可利用余熱。廢熱及其他低品位熱能5.運行費用少，平安性好6.以熱能為動力，電能耗用少1.使用壽命比壓縮式短2.節(jié)電不節(jié)能，耗汽量大，熱效率低3.機組長期在真空下運行，外氣容易侵入，假設(shè)空氣侵入，造成冷量衰減，故要求嚴(yán)格密封，給制造和使用帶來不便4.機組排熱負(fù)荷比壓縮式大，對冷卻水水質(zhì)要求較高5.溴化鋰溶液對碳鋼具有強烈的腐蝕性，影響機組壽命和性能2.螺桿式冷水機組的工作原理螺桿冷水機組主要由螺桿壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥及電控系統(tǒng)組成。水冷單螺桿冷水機組制冷原圖如下：〔一〕雙螺桿制冷壓縮機(twinscrewpressor)雙螺桿制冷壓縮機是一種能量可調(diào)式噴油壓縮機。它的吸氣、壓縮、排氣三個連續(xù)過程是靠機體內(nèi)的一對相互嚙合的陰陽轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生周期性的容積變化來實現(xiàn)。一般陽轉(zhuǎn)子為主動轉(zhuǎn)子，陰轉(zhuǎn)子為從動轉(zhuǎn)子。主要部件：雙轉(zhuǎn)子、機體、主軸承、軸封、平衡活塞及能量調(diào)節(jié)裝置。容量15～100%無級調(diào)節(jié)或二、三段式調(diào)節(jié)，采取油壓活塞增減載方式。常規(guī)采用：徑向和軸向均為滾動軸承；開啟式設(shè)有油別離器、儲油箱和油泵；封閉式為差壓供油進(jìn)展?jié)櫥?、噴油、冷卻和驅(qū)動滑閥容量調(diào)節(jié)之活塞移動。雙螺桿構(gòu)造圖：壓縮原理：吸氣過程：氣體經(jīng)吸氣口分別進(jìn)入陰陽轉(zhuǎn)子的齒間容積。壓縮過程：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，陰陽轉(zhuǎn)子齒間容積連通〔V型空間〕，由于齒的互相嚙合，容積逐步縮小，氣體得到壓縮。排氣過程：壓縮氣體移到排氣口，完成一個工作循環(huán)。〔二〕單螺桿制冷壓縮機〔singlescrewpressor〕利用一個主動轉(zhuǎn)子和兩個星輪的嚙合產(chǎn)生壓縮。它的吸氣、壓縮、排氣三個連續(xù)過程是靠轉(zhuǎn)子、星輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生周期性的容積變化來實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)子齒數(shù)為六，星輪為十一齒。主要部件為一個轉(zhuǎn)子、兩個星輪、機體、主軸承、能量調(diào)節(jié)裝置。容量可以從10%-100%無級調(diào)節(jié)及三或四段式調(diào)節(jié)。單螺桿構(gòu)造圖：壓縮原理：吸氣過程：氣體通過吸氣口進(jìn)入轉(zhuǎn)子齒槽。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，星輪依次進(jìn)入與轉(zhuǎn)子齒槽嚙合的狀態(tài)，氣體進(jìn)入壓縮腔〔轉(zhuǎn)子齒槽曲面、機殼內(nèi)腔和星輪齒面所形成的密閉空間〕。壓縮過程：隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，壓縮腔容積不斷減小，氣體隨壓縮直至壓縮腔前沿轉(zhuǎn)至排氣口。排氣過程：壓縮腔前沿轉(zhuǎn)至排氣口后開場排氣，便完成一個工作循環(huán)。由于星輪對稱布置，循環(huán)在每旋轉(zhuǎn)一周時便發(fā)生兩次壓縮，排氣量相應(yīng)是上述一周循環(huán)排氣量的兩倍。單螺桿制冷壓縮機與雙螺桿制冷壓縮機特點之比擬雙螺桿制冷壓縮機的特點：1、需噴油壓縮〔也可采用少量噴液〕。一旦失油時可能產(chǎn)生金屬與金屬的嚙合摩擦，影響運行和轉(zhuǎn)子壽命。2、轉(zhuǎn)子徑向負(fù)荷及軸向推力大，尤其是軸向推力非常大，需體積和強度大的軸承或平衡活塞來抵消軸向力，軸承使用壽命受影響。3、油不僅用于螺桿陰陽轉(zhuǎn)子之間之冷卻、密封，并作潤滑及動力傳遞〔25～60%的動力〕。運行時一般需持續(xù)起動油泵。油耗量大，油路系統(tǒng)復(fù)雜。4、一般軸承壽命為20,000~30，000小時，30,000小時即需大修。5、主要部件僅為活塞式制冷壓縮機的十分之一。6、單級壓縮比高。低溫工況時可以采取獨有的經(jīng)濟器構(gòu)造，節(jié)能性好，但本錢相應(yīng)有所提高。7、壓縮機效率比單螺桿略高。8、單機頭最大制冷量較單螺桿大。9、對液擊不敏感，可以濕行程運轉(zhuǎn)。單螺桿壓縮機之主要特性及優(yōu)點:1、使用壽命長，可靠性極高?；谝韵吕碛晒视泻荛L耐用壽命〔一般25年以上〕：(a)螺桿轉(zhuǎn)子與星輪間的嚙合壓縮為金屬與非金屬。轉(zhuǎn)子材料為六齒鋼制涂鋁保護(hù)層，星輪為十一齒52層增強纖維復(fù)合強化材料?？梢詫崿F(xiàn)柔性零間隙接觸密封。(b)零部件及易損件極少，主要運動部件僅為五件，一個轉(zhuǎn)子，兩個星輪，兩個滑閥。(c)由于轉(zhuǎn)子徑向和軸向受力完全平衡，故軸承徑向和軸向推力極小，軸承可靠性極高，軸承設(shè)計壽命達(dá)100,000小時，為雙螺桿的3～5倍。(d)運轉(zhuǎn)時采取噴液取代噴油，密封、潤滑和冷卻效果更好，嚙合阻力低，具有經(jīng)濟有效之潤滑。無油潤滑方式，不需要復(fù)雜的油路系統(tǒng)，只須少量冷凍機油，油路較雙螺桿簡明。(e)20,000小時前方需檢查，30,000～40,000小時前方需較大保養(yǎng)。星輪可以單獨拆卸，維修簡便。(f)由于星輪處于一種柔性承載狀態(tài)，可以調(diào)整它與主轉(zhuǎn)子之間的間隙，所以液擊不敏感，可以濕行程運轉(zhuǎn)。(g)半封閉單螺桿電機液體冷卻，保持長期冷卻狀態(tài)，電機壽命長。(h)由于轉(zhuǎn)子受力平衡，軸封負(fù)荷極度小，壽命長，遠(yuǎn)高于雙螺桿壓縮機軸封壽命。2、效率高。(a)轉(zhuǎn)子與星輪的"零間隙"配合，最大程度減小泄漏損失和壓力損失，效率大幅度提高。(b)半封閉單螺桿電機液體冷卻，電機效率高。3、由于六齒轉(zhuǎn)子與十一齒星輪嚙合時分散和減少了排氣脈動，從而使排氣平穩(wěn)，加上交替嚙合又有效地排除正弦波音，所以噪音消沉、易隔音。一般比同級雙螺桿低0.8～5dB(A)〔3ft〕。4、運轉(zhuǎn)時極度平穩(wěn)，振動值低于0.14Ips。雙螺桿壓縮機則明顯高于此值。5、現(xiàn)場便于維修，可從頂部或底部拆卸星輪進(jìn)展維修。目前僅有CARRIER的23*L系列聲稱其產(chǎn)品也便于維修效勞。3.螺桿式機組開機、停機操作螺桿式機組開機前的檢查與準(zhǔn)備工作螺桿式機組日常開機前的檢查與準(zhǔn)備工作因其壓縮機類型不同，而局部內(nèi)容有別于離心式冷水機組，年度開機前的檢查與準(zhǔn)備工作則根本一樣。一、日常開機前的檢查與準(zhǔn)備工作1、啟動冷凍水泵；2、把冷水機組的三位開關(guān)撥到"等待/復(fù)位"的位置，此時，如果冷凍水通過蒸發(fā)器的流量符合要求，則冷凍水流量的狀態(tài)指示燈亮；3、確認(rèn)滑閥控制開關(guān)是設(shè)在"自動"的位置上；4、檢查冷凍水供水溫度的設(shè)定值，如有需要可改變此設(shè)定值；5、檢查主電機電流極限設(shè)定值，如有需要可改變此設(shè)定值。二、年度開機前的檢查與準(zhǔn)備工作1、檢查電路中的隨機熔斷管是否完好無損，對主電機的相電壓進(jìn)展測定，其相平均不穩(wěn)定電壓應(yīng)不超過額定電壓的2％；2、檢查主電機旋轉(zhuǎn)方向是否正確，各繼電器的整定值是否在說明書規(guī)定的范圍內(nèi)；3、檢查油泵旋轉(zhuǎn)方向是否正常，油壓差是否符合說明書的規(guī)定要求；4、檢查制冷系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑是否到達(dá)規(guī)定的液面要求，是否有泄露情況；5、因冬季防凍而排空了水的冷凝器和蒸發(fā)器及相關(guān)管道要重新排除空氣，充滿水；6、潤滑導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置外部的頁片控制連接裝置；7、檢查冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔；8、檢查機組和水系統(tǒng)中的所有閥門是否操作靈活，無泄露或卡死現(xiàn)象；各閥門的開關(guān)位置是否符合系統(tǒng)的運行要求；完成上述各項檢查與準(zhǔn)備工作后，再接著做日常開機前的檢查與準(zhǔn)備工作。當(dāng)全部檢查與準(zhǔn)備工作完成后，合上所有的2.螺桿式機組開機、停機操作螺桿式機組及其水系統(tǒng)的啟動當(dāng)機組處于啟動狀態(tài)后，微處理器馬上發(fā)出一個信號啟動冷卻水泵，在3min內(nèi)如果證實冷卻水循環(huán)已經(jīng)建立，微處理器又會發(fā)出一個信號至啟動器屏去啟動壓縮機電機，并斷開主電磁閥，使?jié)櫥土髦良虞d電磁閥、卸載電磁閥以及軸承潤滑油系統(tǒng)。在15s～45s內(nèi)，潤滑油流量建立，則壓縮機電機開場啟動。壓縮機電機的Y－△啟動轉(zhuǎn)換必須在2.5s之內(nèi)完成,否則機組啟動失敗。如果壓縮機電機成功啟動并加載，運轉(zhuǎn)狀態(tài)指示燈會亮起來。螺桿式機組及其水系統(tǒng)的停機操作一、手動停機1、將開關(guān)轉(zhuǎn)換到"等待/復(fù)位"位置；2、如果需要的話，一般15min后停水泵。三、故障停機螺桿式機組設(shè)有眾多自動保護(hù)裝置，當(dāng)高壓過高、低壓過低、油壓偏低、油溫過高、冷凍水供水溫度過低時，均能使機組自動停頓運轉(zhuǎn)，同時發(fā)出報警信號，顯示故障情況。隔離開關(guān)即可進(jìn)入冷水機組及其水系統(tǒng)的啟動操作階段。4.離心式冷水機組的構(gòu)造離心式冷水機組主要由壓縮機、主電動機、蒸發(fā)器、冷凝器等組成。5.離心式壓縮機工作原理離心式壓縮機一般是由電動機通過齒輪增速帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。自蒸發(fā)器出來的制冷劑蒸氣經(jīng)吸氣室進(jìn)入葉輪。葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪上的葉片即驅(qū)動氣體運動，并產(chǎn)生一定的離心力，將氣體自葉輪中心向外周拋出。氣體經(jīng)過這一運動，速度增大，壓力得以提高。顯然，這是作用在葉輪上的機械能轉(zhuǎn)化的結(jié)果。氣體離開葉輪進(jìn)入擴壓器，由于擴壓器通道面積逐漸增大，又使氣體減速而增壓，將其動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。為了使制冷劑蒸氣繼續(xù)提高壓力，則利用彎道和回流器再將氣體引入下一級葉輪，并重復(fù)上述壓縮過程。被壓縮的制冷蒸氣從最后一級擴壓器流出后，又由蝸室將起聚集起來，進(jìn)而通過排氣管道輸送至冷凝器，這樣就完成了對制冷劑蒸氣的壓縮。6.離心式機組開停機離心式機組開機前的檢查與準(zhǔn)備工作離心式冷水機組因開機前停機的時間長短不同和所處的狀態(tài)不同而有日常開機和年度開機之分，這同時也決定了日常開機前和年度開機前的檢查與準(zhǔn)備工作的側(cè)重點不同。一、常開機前的檢查與準(zhǔn)備工作1、檢查油位和油溫油箱中的油位必須到達(dá)或超過低位視鏡，油溫為60度-63度；2、檢查導(dǎo)葉控制位確認(rèn)導(dǎo)葉的控制旋鈕是在"自動"位置上，而導(dǎo)葉的指示是關(guān)閉的；3、檢查油泵開關(guān)確認(rèn)油泵開關(guān)是在"自動"位置上，如果是在"開"的位置，機組將不能啟動；4、檢查抽氣回收開關(guān)確認(rèn)抽氣回收開關(guān)設(shè)置在"定時"上；5、檢查各閥門機組各有關(guān)閥門的開、關(guān)或閥位應(yīng)在規(guī)定位置；6、檢查冷凍水供水溫度設(shè)定值冷凍水供水溫度設(shè)定值通常為7℃，不符合要求可以進(jìn)展調(diào)節(jié)，但不是特別需要最好不要隨意改變該值；7、檢查制冷劑壓力制冷劑的上下壓顯示值應(yīng)該在正常停機范圍內(nèi)；8、檢查主電機電流限制設(shè)定值通常主電機〔即壓縮機電機〕最大負(fù)荷的電流限制應(yīng)設(shè)定在100％位置，除特殊情況下要求以低百分比電流限制機組運行外，不得任意改變設(shè)定值；9、檢查電壓和供電狀態(tài)三相電壓均在380V±10V范圍內(nèi)，冷水機組、水泵、冷卻塔的電源開關(guān)、隔離開關(guān)、控制開關(guān)均在正常供電狀態(tài)；10、如果是因為故障原因而停機維修的，在故障排除后要將因維修需要而關(guān)閉的閥門翻開。二、年度開機前的檢查與準(zhǔn)備工作1、檢查電路中的隨機熔斷管是否完好無損，對主電機的相電壓進(jìn)展測定，其相平均不穩(wěn)定電壓應(yīng)不超過額定電壓的2％；2、檢查主電機旋轉(zhuǎn)方向是否正確，各繼電器的整定值是否在說明書規(guī)定的范圍內(nèi)；3、檢查油泵旋轉(zhuǎn)方向是否正常，油壓差是否符合說明書的規(guī)定要求；4、檢查制冷系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑是否到達(dá)規(guī)定的液面要求，是否有泄露情況；5、因冬季防凍而排空了水的冷凝器和蒸發(fā)