冷水機(jī)組的工作原理

-.z.冷水機(jī)組的工作原理1.冷水機(jī)組的分類及優(yōu)、缺點(diǎn)冷水機(jī)組的分類：分類方式種類分類方式種類按壓縮機(jī)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(bǔ)償不同分電力補(bǔ)償〔壓縮式〕熱能補(bǔ)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(jī)組的優(yōu)缺點(diǎn)名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)活塞式冷水機(jī)組1.用材簡單，可用一般金屬材料，加工容易，造價(jià)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(jī)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(fèi)用高2.壓縮比低，單機(jī)制冷量小3.單機(jī)頭局部負(fù)荷下調(diào)節(jié)性能差，卸缸調(diào)節(jié)，不能無級(jí)調(diào)節(jié)4.屬上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)較大5.單位制冷量重量指標(biāo)較大螺桿式冷水機(jī)組1.構(gòu)造簡單，運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無"喘振〞現(xiàn)象，噪音低，振動(dòng)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(jí)調(diào)節(jié)，局部負(fù)荷時(shí)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(jī)組6.對(duì)濕沖程不敏感7.屬正壓運(yùn)行，不存在外氣侵入腐蝕問題1.價(jià)格比活塞式高2.單機(jī)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(jī)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(jī)組1.葉輪轉(zhuǎn)速高，輸氣量大，單機(jī)容量大2.易損件少，工作可靠，構(gòu)造緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)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(jí)調(diào)節(jié)1.單級(jí)壓縮機(jī)在低負(fù)荷時(shí)會(huì)出現(xiàn)"喘振〞現(xiàn)象，在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)2.對(duì)材料強(qiáng)度，加工精度和制造質(zhì)量要求嚴(yán)格3.當(dāng)運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)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(xiǎn)模塊化冷水機(jī)組1.系活塞式和螺桿式的改進(jìn)型，它是由多個(gè)冷水單元組合而成2.機(jī)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(chǎng)組合方便，特別適用于改造工程1.價(jià)格較貴2.模塊片數(shù)一般不宜超過8片水源熱泵機(jī)組1.節(jié)約能源，在冬季運(yùn)行時(shí)，可回收熱量2.無需冷凍機(jī)房，不要大的通風(fēng)管道和循環(huán)水管，可不保溫，降低造價(jià)3.便于計(jì)量4.安裝便利，維修費(fèi)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(jī)組噪聲較大3.機(jī)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(jī)組〔蒸汽，熱水和直燃型〕1.運(yùn)動(dòng)部件少，故障率低，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪聲低2.加工簡單，操作方便，可實(shí)現(xiàn)10%~100%無級(jí)調(diào)節(jié)3.溴化鋰溶液無毒，對(duì)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(yùn)行費(fèi)用少，平安性好6.以熱能為動(dòng)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(jī)組長期在真空下運(yùn)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(jī)組排熱負(fù)荷比壓縮式大，對(duì)冷卻水水質(zhì)要求較高5.溴化鋰溶液對(duì)碳鋼具有強(qiáng)烈的腐蝕性，影響機(jī)組壽命和性能2.螺桿式冷水機(jī)組的工作原理螺桿冷水機(jī)組主要由螺桿壓縮機(jī)、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(jī)組制冷原圖如下：〔一〕雙螺桿制冷壓縮機(jī)(twinscrewpressor)雙螺桿制冷壓縮機(jī)是一種能量可調(diào)式噴油壓縮機(jī)。它的吸氣、壓縮、排氣三個(gè)連續(xù)過程是靠機(jī)體內(nèi)的一對(duì)相互嚙合的陰陽轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生周期性的容積變化來實(shí)現(xiàn)。一般陽轉(zhuǎn)子為主動(dòng)轉(zhuǎn)子，陰轉(zhuǎn)子為從動(dòng)轉(zhuǎn)子。主要部件：雙轉(zhuǎn)子、機(jī)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(jí)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(dòng)軸承；開啟式設(shè)有油別離器、儲(chǔ)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(dòng)滑閥容量調(diào)節(jié)之活塞移動(dòng)。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(shí)，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(gè)工作循環(huán)?！捕硢温輻U制冷壓縮機(jī)〔singlescrewpressor〕利用一個(gè)主動(dòng)轉(zhuǎn)子和兩個(gè)星輪的嚙合產(chǎn)生壓縮。它的吸氣、壓縮、排氣三個(gè)連續(xù)過程是靠轉(zhuǎn)子、星輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生周期性的容積變化來實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)子齒數(shù)為六，星輪為十一齒。主要部件為一個(gè)轉(zhuǎn)子、兩個(gè)星輪、機(jī)體、主軸承、能量調(diào)節(jié)裝置。容量可以從10%-100%無級(jí)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(jī)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(chǎng)排氣，便完成一個(gè)工作循環(huán)。由于星輪對(duì)稱布置，循環(huán)在每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)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(jī)與雙螺桿制冷壓縮機(jī)特點(diǎn)之比擬雙螺桿制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)：1、需噴油壓縮〔也可采用少量噴液〕。一旦失油時(shí)可能產(chǎn)生金屬與金屬的嚙合摩擦，影響運(yùn)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(qiáng)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(dòng)力傳遞〔25～60%的動(dòng)力〕。運(yùn)行時(shí)一般需持續(xù)起動(dòng)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(shí)，30,000小時(shí)即需大修。5、主要部件僅為活塞式制冷壓縮機(jī)的十分之一。6、單級(jí)壓縮比高。低溫工況時(shí)可以采取獨(dú)有的經(jīng)濟(jì)器構(gòu)造，節(jié)能性好，但本錢相應(yīng)有所提高。7、壓縮機(jī)效率比單螺桿略高。8、單機(jī)頭最大制冷量較單螺桿大。9、對(duì)液擊不敏感，可以濕行程運(yùn)轉(zhuǎn)。單螺桿壓縮機(jī)之主要特性及優(yōu)點(diǎn):1、使用壽命長，可靠性極高。基于以下理由故有很長耐用壽命〔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(qiáng)纖維復(fù)合強(qiáng)化材料?？梢詫?shí)現(xiàn)柔性零間隙接觸密封。(b)零部件及易損件極少，主要運(yùn)動(dòng)部件僅為五件，一個(gè)轉(zhuǎn)子，兩個(gè)星輪，兩個(gè)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(jì)壽命達(dá)100,000小時(shí)，為雙螺桿的3～5倍。(d)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(jì)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(jī)油，油路較雙螺桿簡明。(e)20,000小時(shí)前方需檢查，30,000～40,000小時(shí)前方需較大保養(yǎng)。星輪可以單獨(dú)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(yùn)轉(zhuǎn)。(g)半封閉單螺桿電機(jī)液體冷卻，保持長期冷卻狀態(tài)，電機(jī)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(jī)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(jī)液體冷卻，電機(jī)效率高。3、由于六齒轉(zhuǎn)子與十一齒星輪嚙合時(shí)分散和減少了排氣脈動(dòng)，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(jí)雙螺桿低0.8～5dB(A)〔3ft〕。4、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)極度平穩(wěn)，振動(dòng)值低于0.14Ips。雙螺桿壓縮機(jī)則明顯高于此值。5、現(xiàn)場(chǎng)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(jī)組開機(jī)、停機(jī)操作螺桿式機(jī)組開機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作螺桿式機(jī)組日常開機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作因其壓縮機(jī)類型不同，而局部內(nèi)容有別于離心式冷水機(jī)組，年度開機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作則根本一樣。一、日常開機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作1、啟動(dòng)冷凍水泵；2、把冷水機(jī)組的三位開關(guān)撥到"等待/復(fù)位"的位置，此時(shí)，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(dòng)"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(jī)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(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作1、檢查電路中的隨機(jī)熔斷管是否完好無損，對(duì)主電機(jī)的相電壓進(jìn)展測(cè)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(jī)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(jī)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(yùn)行要求；完成上述各項(xiàng)檢查與準(zhǔn)備工作后，再接著做日常開機(jī)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(jī)組開機(jī)、停機(jī)操作螺桿式機(jī)組及其水系統(tǒng)的啟動(dòng)當(dāng)機(jī)組處于啟動(dòng)狀態(tài)后，微處理器馬上發(fā)出一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)冷卻水泵，在3min內(nèi)如果證實(shí)冷卻水循環(huán)已經(jīng)建立，微處理器又會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)至啟動(dòng)器屏去啟動(dòng)壓縮機(jī)電機(jī)，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(jī)電機(jī)開場(chǎng)啟動(dòng)。壓縮機(jī)電機(jī)的Y－△啟動(dòng)轉(zhuǎn)換必須在2.5s之內(nèi)完成,否則機(jī)組啟動(dòng)失敗。如果壓縮機(jī)電機(jī)成功啟動(dòng)并加載，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)指示燈會(huì)亮起來。螺桿式機(jī)組及其水系統(tǒng)的停機(jī)操作一、手動(dòng)停機(jī)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(jī)螺桿式機(jī)組設(shè)有眾多自動(dòng)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(shí)，均能使機(jī)組自動(dòng)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，顯示故障情況。隔離開關(guān)即可進(jìn)入冷水機(jī)組及其水系統(tǒng)的啟動(dòng)操作階段。4.離心式冷水機(jī)組的構(gòu)造離心式冷水機(jī)組主要由壓縮機(jī)、主電動(dòng)機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等組成。5.離心式壓縮機(jī)工作原理離心式壓縮機(jī)一般是由電動(dòng)機(jī)通過齒輪增速帶動(dòng)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(dòng)氣體運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，速度增大，壓力得以提高。顯然，這是作用在葉輪上的機(jī)械能轉(zhuǎn)化的結(jié)果。氣體離開葉輪進(jìn)入擴(kuò)壓器，由于擴(kuò)壓器通道面積逐漸增大，又使氣體減速而增壓，將其動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋榱耸怪评鋭┱魵饫^續(xù)提高壓力，則利用彎道和回流器再將氣體引入下一級(jí)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(jí)擴(kuò)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(duì)制冷劑蒸氣的壓縮。6.離心式機(jī)組開停機(jī)離心式機(jī)組開機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作離心式冷水機(jī)組因開機(jī)前停機(jī)的時(shí)間長短不同和所處的狀態(tài)不同而有日常開機(jī)和年度開機(jī)之分，這同時(shí)也決定了日常開機(jī)前和年度開機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作的側(cè)重點(diǎn)不同。一、常開機(jī)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(dòng)"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(dòng)"位置上，如果是在"開"的位置，機(jī)組將不能啟動(dòng)；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(shí)"上；5、檢查各閥門機(jī)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?cè)撝担?、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(jī)范圍內(nèi)；8、檢查主電機(jī)電流限制設(shè)定值通常主電機(jī)〔即壓縮機(jī)電機(jī)〕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(jī)組運(yùn)行外，不得任意改變?cè)O(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(jī)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?yàn)楣收显蚨C(jī)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(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作1、檢查電路中的隨機(jī)熔斷管是否完好無損，對(duì)主電機(jī)的相電壓進(jìn)展測(cè)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(jī)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)