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公共建筑暖通空调系统冷水机组知识分享

时间:2022-06-27    编辑:    点击:215

冷水机组结构

中央空调分风冷机组和水冷机组两类,风机指直接交换新风制冷或制热,水机指先制冷或加热热媒水送至风机盘管空调系统处,由新风或混合风在末端将热能或冷能送入指定地段。


冷水机组又称为:冷冻机、制冷机组、冰水机组、冷却设备等,因各行各业的使用比较广泛,所以对冷水机组的要求也不一样。冷水机组包括四个主要组成部分:压缩机,蒸发器,冷凝器,膨胀阀,从而实现了机组制冷制热效果。


离心式冷水机组结构


大型离心式中央空调冷水机组


大型螺杆式中央空调冷水机组

特灵离心式冷水机组

特灵螺杆式冷水机组

开利离心式冷水机组



开利螺杆式冷水机组



约克离心式冷水机组



约克离心式冷水机组



约克螺杆式冷水机组


冷水机组运行参数和工况分析

1、蒸发压力与蒸发温度 


在冷水机组运行中,蒸发温度、蒸发压力与冷水带入蒸发器的热量有密切关系。热负荷大时,蒸发器冷水的回水温度升高,引起蒸发器温度升高,对应的蒸发压力也升高。相反,当热负荷减少时,冷水回水温度降低,其蒸发温度和蒸发压力均降低。实际运行中空调房间的热负荷减少时,冷水回水温度降低,其蒸发温度和蒸发压力均会降低。


根据我国JB/T3355—1998标准规定,冷水机组的额定的工况为冷冻水出水温度7℃,冷却水回水温度30℃。其他相应的参数为冷冻水回水温度12℃,冷却水出水为35℃。


根据国家标准GB/T18403.1—2001,冷水机组的额定的工况为冷冻水进出水温12℃/7℃,冷却水进出水温30℃/35℃。所以冷水机组在出厂时工况为冷冻水进出水温12℃/7℃,冷却水进出水温30℃/35℃。


运行中,在满足空调使用要求的情况下,应尽可能提高冷水出水温度。一般情况下,蒸发温度较冷水出水温度低2℃~4℃。蒸发温度则常控制在3℃~5℃范围内。过高的蒸发温度往往难以达到所要求的空调效果,而过低的蒸发温度,不但增加了机组的能量消耗,又容易造成蒸发管道冻裂。



2、冷凝压力与冷凝温度

  

在冷水机组中,高压表所指示的压力称作冷凝压力,该压力所对应的温度称为冷凝温度。冷凝温度的高低,在蒸发温度不变的情况下,对于机组功率消耗有决定意义。冷凝温度升高功耗增大,此外,离心式制冷机组冷凝压力升高会引起主机喘振。反之,冷凝温度降低,功耗随之降低。




因此,在冷水机组运行操作时,应注意保证冷却水温度、水量、水质等指标在合格范围。空气存在于冷凝器中时,冷凝温度与冷却水出口温差增大,而冷却水进、出口温差反为减少,这时冷凝器的传热效果不好,冷凝器外器有烫手感。除此之外,冷凝器管子水侧结垢和淤泥对热量传达的影响也起着相当的作用。



3、冷水的压力和温度   


空调用冷水机组一般是在标准工况所规定的冷水回水温度12℃,供水温度7℃,温差5℃的条件下运行的。


蒸发器的冷水流量与供、回水温差成反比,即冷水流量越大,温差越小;反之,流量越小,温差越大。所以,冷水机组工况规定冷水供回水温差为5℃,这实际上是规定了机组的冷水流量。这种冷水流量的控制就表现为控制冷水通过蒸发器的太力降。


在标准工况下,蒸发器上冷水供回水压降调定为0.5kgf/cm2。其压降调定方法是调节冷泵出口阀门开度,和蒸发器供、回水阀门开度。



4、冷却水的压力和温度   


冷水机组在标准工况下运行,其冷凝器回水温度为30℃,出温度为35℃。对于在运行的冷水机组,环境条件、负荷和制冷量都已成为定值。这时,冷凝热负荷无疑也为定值。标准规定进、出水温差为5℃,冷却水流量必然也为一定值。而且该流量与进出水温差成反比。所以,冷水机组在标准工况运行,只要规定冷却水的进出水温差就行了。这个流量通常用进、出冷凝器的冷却水压力降来控制。


在标准工况下,冷凝器出水压降调定为0.75kgf/cm2左右。压降调定方法同样是采取调节冷却水泵出口阀门开度和冷凝器进出水管阀开度。



为了降低冷水机组的功率消耗,应当尽可能降低冷凝器温度。其可取措施有两个方面一是降低冷凝器的回水温度,二是加大冷却水量。


对于离心式冷水机组,冷凝压力过高或过低都会引起喘振离心式冷水机组遇到此种情况时,应注意冷凝压力与蒸发压力之差不可太小,应满足防止发生喘振的要求,否则要发生喘振。在气温较低的秋季,运行往复式冷水机组比较有利,因为这时冷凝压力较低,功率消耗大降低。



5、压缩机的吸气温度   


压缩机的吸气温度,对往复式压缩机来说,是指压缩机吸气腔中制冷剂气体的温度;对于离心式压缩机,应为吸气导叶上的制冷剂气体温度。吸气温度的高低,不但影响着排气温度的高低,而且对压缩机的容积制冷量有重要影响。压缩机吸气温度高时,排气温度也高,制冷剂被吸入时的比容大,此时压缩机的单位容积制冷量小,这是我们所不希望的。相反压缩机吸气温度低时,其单位容积制冷量大。


但是,压缩机吸气温度低,可能造成制冷剂液体被除数压缩机吸入,使往复式压缩机发生“液击”。而对于离心式压缩机来说,由于过低的吸气温度使压缩机的吸入压力过低,可能会产生喘振。所以,要规定压缩机的吸气过热度。


对于往复式冷水机组,压缩机吸气过热度取为5~10℃,这时采用干式蒸发器。可以用热力膨胀阀控制吸气过热度,通过调节热力膨胀阀的调节螺杆,即可调节过热度的大小。


6、压缩机排气温度   


排气温度要较冷凝温度高的多,排气温度的直接影响因素是压缩机的吸气温度,两者是正比关系。如果往复式压缩机吸、排气阀片不严密或破碎引起泄漏(内泄漏)时,排气温度会明显上升。在离心式制冷机组中如果制冷系统混入空气,则吸气温度和排气温度都会升高。



7、冷水机组的中间压力和温度   


中间节流补气装置称做省功器,省功器内的压力就是机组的中间压力,其所对应的制冷剂温度即为中间温度中间压力确定的原则是使两级离心式制冷压缩机的低压和高压级压缩机总功耗尽可能小,循环的制冷系统尽可能大。


8、油压差、油温与油位高度   


润滑油系统是机组正常运行不可缺少的部分,它为机组的运动零件提供润滑和冷却条件。从各种机组的润滑系统组成特点看,除往复式机组将润滑油储存在压缩机曲轴内依附于制冷系统外,离心式和螺杆式机组都有独立的润滑油系统,有自己的贮油容器,有专门用于降低油温的油冷却器。因此,润滑油的油压差,油温与油压高度是保证机组在正常工作条件下,运动零件润滑和冷却的三要素。


油压差的作用:是使润滑油在油泵的驱动下,在油系统管道中流动,输送到各工作部位时克服其流动阻力。没有足够的油压差,就不能保证系统有足够的润滑和冷却油量,及驱动能量调节装置时所需要的动力。


油压差的控制范围:往复式机组为:1.5~2.5kgf/cm2;双螺杆式机组为:1.5~12.5kgf/cm2;离心式机组为:1.5~2.5kgf/cm2。

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