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冷水机组工作原理、关键技术参数

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一、冷水机组工作原理与系统组成

冷水机组是中央空调的制冷源,“心脏”,在制冷行业中,主要分为风冷式冷水机组和水冷式冷水机组两种,压缩机主要螺杆式冷水机组、涡旋式冷水机组、离心式冷水机组(活塞现在比较少);根据温度又分为低温工业冷水机、常温冷水机。

冷水机组为蒸气压缩式制冷机组的一种。其制冷原理均是通过压缩机对制冷剂蒸气施加能量,使其压力、温度提高,然后通过冷凝、节流过程,使之变为低压,低温制冷剂液体在蒸发器内蒸发为蒸汽,同时从周围环境(载冷剂,如冷水中)获取热量使载冷剂温度降低,从而达到人工制冷的目的。由此可见,蒸汽压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、节流、蒸发等四个必不可少的过程。

冷水机组热交换系统由两个循环水系统组成:

  • 冷冻水循环系统;

  • 冷却水循环系统。

冷冻水循环系统:由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道, 在个房间内进行热交换,带走房间内热量,是房间内的温度下降。

 

 

冷却水循环系统:由冷却泵及冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组进行热交换,是水温冷却的同时,必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收,是冷却水温度升高。冷却泵将升了温冷却水压入冷却塔,使之在冷却塔中与大气进行热交换,然后再降了温的冷却水,送回到冷水机组。如此不断循环,带走冷水机组释放的热量。

二、冷水机组关键技术参数

1、设计温差

冷水机组通常设计温差为5℃,如运行时机组进出水温差小于5℃,一般是因为水泵流量大于机组设计流量所致,如进出水温差过大,原因为水泵异常、阀门开度小、系统缺水、冷却塔缺水、机组水过滤器堵塞,操作人员应及时检查并定期清理水过滤网。

2、冷冻水温度

机组出水设定温度为7-12℃,进水为12-17℃。如运行中长时间水温过低会对机组造成危险,这时应检查机组设定、水流量,以免损伤机组,如果运行中水温过高应检查机组组设定等原因,比如设定温度高、机组冷却水温高影响制冷、环境温度高热负荷大超过机组制冷量。

  • 检查冷却水是否有压差(0.5--1.0bar);

  • 检查冷冻水是否有压差(0.5--1.0bar);

  • 检查冷冻水和冷却水的水流;

  • 检查冷冻水及冷却水的水流开关;

  • 检查蒸发器和冷凝器水室及端盖的螺丝无漏水现象;

3、冷却水温度

机组冷却水出水温度为32-37℃,进水为27-32℃,如温度过低会使机组冷媒压差过小而影响制冷,这时应通过关闭冷却塔风扇及减小水流量等方法进行调整。如温度过高会引起高压报警或机组会自动降低负荷而影响制冷量,离心机还会引起机组喘振而无法正常运行,引起原因为冷却塔冷量小、冷却塔堵塞、冷却塔缺水、水泵故障、冷却塔风扇故障、过滤器堵塞等,操作人员应及时检查并定期清理。

4、蒸发器/冷凝器小温差

该温差指出水温度-饱和温度的绝对值。通过该温差一方面可以判断蒸发器/冷凝器工作状态是否正常,同时也可以判断水系统是否有脏堵;通常该值都会低于2.5°C,如果大于此数值,参考铜管腐蚀泄露、换热管结垢、不凝性气体或者冷媒泄露等。

5、排气过热度

排气过热度等于排气温度-冷凝饱和温度,该值反应了压缩机的工作状态,对于离心式冷水机组该值通常在7°C左右(对R134a冷媒,不同的冷媒是不一样的),其合理范围在4~10°C。

该值反映了压缩机功耗,如果越节能,那么过热度也会越低;如果越高,那么过热度会越高。值得注意的是,如果该值太低就不正常了,压缩机就可能是由吸气带液引起的。如果该值明显偏高,比如15°C,那么说明压缩机的运行效率偏低,可能的原因有:叶轮有故障、压缩机反转、轴承磨损、进口导叶开度过低、工况偏离设计工况太多等。

4、压力

机组运行冷凝压力过高会引起高压报警或机组会自动降低负荷而影响制冷量,离心机还会引起机组喘振而无法正常运行,长时间较高压力下运行还会对机组个原件及机组密封产生影响,产生原因为冷却塔冷量小、冷却塔堵塞、冷却塔缺水、水泵故障、冷却塔风扇故障、过滤器堵塞、换热器结垢,离心机还可能为机组进入了不凝性气体,操作人员应及时检查处理。

5、电压/电流

机组运行电压为342-418V之间,并且三相电压之间应该平衡,操作人员应及时检查记录。机组电流应在设定值范围之内,并且三相电流之间应该平衡,操作人员应及时检查记录。

7、润滑油

机组润滑油油位应在油视镜范围之内,油位过低会影响机组运行并会损伤机组。

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