水冷螺桿機(jī)知識(shí)收藏!

發(fā)布時(shí)間:2022-08-22 21:16人氣:

水冷螺桿機(jī)知識(shí)收藏!隨著 系統(tǒng)優(yōu)化技 術(shù)不斷成熟、間接制冷系統(tǒng)的不斷優(yōu)化及新型優(yōu)良載冷劑的出現(xiàn),間接冷卻制冷系統(tǒng)有一定應(yīng)用和發(fā)展,并持續(xù)降低能耗指標(biāo),實(shí)現(xiàn)更佳的節(jié)能減排效 果。 一:原 理......

隨著系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)不斷成熟、間接制冷系統(tǒng)的不斷優(yōu)化及新型優(yōu)良載冷劑的出現(xiàn),間接冷卻制冷系統(tǒng)有一定應(yīng)用和發(fā)展,并持續(xù)降低能耗指標(biāo),實(shí)現(xiàn)更佳的節(jié)能減排效果。

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 一:原  理   

機(jī)組開始工作時(shí),壓縮機(jī)將蒸發(fā)器里的低溫低壓制冷劑吸入氣缸,經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的工作,制冷劑蒸氣被壓縮成為高溫高壓氣體,經(jīng)過(guò)排氣管道進(jìn)入冷凝器內(nèi)。高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器內(nèi)與冷卻水進(jìn)行熱交換,把熱量傳遞給冷卻水帶走,而制冷劑氣體則凝結(jié)為高壓液體。
 
從冷凝器出來(lái)的高壓液體經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器內(nèi),低壓液體制冷劑吸收冷凍水的熱量而汽化,使冷凍水降溫冷卻,成為所需要的低溫用水。汽化后的制冷劑氣體重新被壓縮機(jī)吸入進(jìn)行壓縮,排入冷凝器,這樣周而復(fù)始,不斷循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍水的冷卻。
 

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水冷單螺桿冷水機(jī)組制冷原圖如下:

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以中央空調(diào)系統(tǒng)為例:
從螺桿式冷水機(jī)組出來(lái)的冷凍水,進(jìn)入室內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管、變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)機(jī)等末端裝置,在室內(nèi)與對(duì)流空氣發(fā)生熱交換,在此過(guò)程中,水由于吸收室內(nèi)空氣的熱量(向室內(nèi)空氣散熱)而溫度上升,而室內(nèi)空氣經(jīng)過(guò)室內(nèi)換熱器后溫度下降,在風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下,送入室內(nèi),從而降低室內(nèi)的空氣溫度,而溫度上升后的冷凍水在水泵的作用下重新進(jìn)入機(jī)組,如此循環(huán),從而達(dá)到連續(xù)制冷的目的。
 

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蒸汽壓縮式制冷循環(huán)包括壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)等四個(gè)必不可少的過(guò)程。其原理分述如下:

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壓縮過(guò)程:
蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽被螺桿壓縮機(jī)吸入后,電機(jī)通過(guò)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)其施加能量,使制冷劑蒸汽的壓力提高并進(jìn)入冷凝器;與此同時(shí),制冷劑蒸汽的溫度在壓縮終了時(shí)也相應(yīng)提高。
 
冷凝過(guò)程:
由壓縮機(jī)來(lái)的高壓、高溫制冷劑蒸汽,在冷凝器中通過(guò)管內(nèi)的冷卻水放出熱量,溫度有所下降,同時(shí)在飽和壓力(冷凝溫度所對(duì)應(yīng)的冷凝壓力)下,冷凝成為液體。這時(shí),冷卻水因從制冷劑蒸汽中攝取了熱量,其溫度要有所升高。冷卻水的溫度與冷凝溫度(冷凝壓力)直接有關(guān)。
 
節(jié)流過(guò)程:
由冷凝器底部來(lái)的高溫、高壓制冷劑液體,流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),發(fā)生減壓膨脹,壓力、溫度都降低,變?yōu)榈蛪骸⒌蜏匾后w進(jìn)入蒸發(fā)器中。
 
蒸發(fā)過(guò)程:
低壓、低溫制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)從載冷劑(如冷水)中攝取熱量后蒸發(fā)為氣體,同時(shí)使載冷劑的溫度降低,從而實(shí)現(xiàn)人工制冷,蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑蒸汽又被壓縮機(jī)吸入進(jìn)行壓縮,重復(fù)上述壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)過(guò)程。如此周而復(fù)始,達(dá)到連續(xù)制冷的目的。
 
油路循環(huán)系統(tǒng):
在壓縮機(jī)內(nèi)部,冷凍油依靠系統(tǒng)的高低壓差,再通過(guò)內(nèi)設(shè)油路,分別對(duì)軸承和轉(zhuǎn)子提供潤(rùn)滑和冷卻。
 
壓縮機(jī)連續(xù)排氣過(guò)程中,冷凍油會(huì)隨著制冷劑氣體一起排出壓縮機(jī),如果排出的冷凍油無(wú)法重新回到壓縮機(jī),將可能導(dǎo)致壓縮機(jī)失油,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞壓縮機(jī)。回油系統(tǒng),保證隨制冷劑氣體排出的冷凍油順利回到壓縮機(jī),確保機(jī)組安全可靠運(yùn)行。
 

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  二:構(gòu)成及特點(diǎn)   

 

1、構(gòu)成

螺桿冷水機(jī)組主要由半封閉雙螺桿壓縮機(jī)、殼管式冷凝器及滿液式蒸發(fā)器、油分離器、節(jié)流機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)等組合而成。

(1)蒸發(fā)器:在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中,蒸發(fā)器一直維持較低的溫度和壓力,以便蒸發(fā)的制冷劑氣體帶走流過(guò)其內(nèi)部冷凍水的熱量。

(2)冷凝器:在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中,冷凝器一直維持較高的溫度和壓力,以便流過(guò)冷凝器的冷卻水帶走制冷劑中的熱量。

(3)螺桿壓縮機(jī):不斷將蒸發(fā)器中蒸發(fā)的制冷劑氣體送至冷凝器中,維持系統(tǒng)的高低壓差。

(4)油分離器:將隨制冷劑氣體排出的冷凍油分離出來(lái)直接送回壓縮機(jī),保證壓縮機(jī)安全可靠運(yùn)行。

(5)電控系統(tǒng):采用PLC或單片機(jī)控制系統(tǒng),可自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組輸出制冷量達(dá)到用戶實(shí)際需求;可控制使用側(cè)、熱源測(cè)水泵及冷卻塔風(fēng)機(jī);顯示以下參數(shù):冷凍水進(jìn)出水溫度、冷卻水進(jìn)出水溫度、蒸發(fā)、冷凝壓力等系統(tǒng)參數(shù);可進(jìn)行當(dāng)前故障及歷史故障記錄查詢。

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2、特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
它是一種以水為冷卻介質(zhì)的中央空調(diào)產(chǎn)品,與相同冷量的風(fēng)冷機(jī)組相比,由于其冷凝器和蒸發(fā)器均采用特制高效傳熱管制作,因此結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,效率高,適用于中央空調(diào)系統(tǒng)和工藝?yán)鋬鏊到y(tǒng)。具體特點(diǎn)如下:

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(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,運(yùn)動(dòng)部件少,易損件少,因此故障率低,使用壽命長(zhǎng);
(2)運(yùn)行穩(wěn)定,低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)有“喘振”現(xiàn)象,并且振動(dòng)小,噪音低;
(3)調(diào)節(jié)方便,可在10%~100%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),部分負(fù)荷時(shí)效率高,因此節(jié)電效果顯著;
(4)水冷式螺桿冷水機(jī)組體積小,重量輕,制冷量大,可以按照要求定制非標(biāo)機(jī)組;
(5)機(jī)組對(duì)濕沖程不敏感,允許少量帶液,無(wú)液擊危險(xiǎn);
(6)種類齊全,所覆蓋的溫度范圍廣(比如-5℃,-20℃,-40℃,或是-50℃等都可以),風(fēng)冷或水冷隨選;
 
三:控制系統(tǒng)和回油系統(tǒng)
 

1、回油系統(tǒng)

主要分為兩個(gè)部分:

油分回油:在壓縮機(jī)排氣和冷凝器之間安裝了高效油分離器,隨著制冷劑氣體排出的冷凍油,絕大部分會(huì)被油分離器攔截并通過(guò)吸氣口直接送回壓縮機(jī)。

 

高壓引射回油:小部分冷凍油進(jìn)入冷凝器后,最終會(huì)在蒸發(fā)器中聚集,依靠高壓液體作為動(dòng)力,可以將聚集在蒸發(fā)器中的冷凍油直接帶回壓縮機(jī)。

2、控制系統(tǒng)介紹:

控制系統(tǒng)采用微電腦控制,控制柜面板上裝有電源、運(yùn)行、故障指示燈,可方便直觀地了解當(dāng)前機(jī)組的工作狀況。此外,控制柜面板上裝有急停開關(guān),當(dāng)機(jī)組發(fā)生緊急故障需馬上停機(jī)時(shí),可按下急停開關(guān),確保機(jī)組安全。

由于壓縮機(jī)是機(jī)組的重要部件,因此針對(duì)壓縮機(jī)的保護(hù)有:

① 電源缺相、逆相保護(hù);

② 熱過(guò)載保護(hù);

③ 電流過(guò)流保護(hù);

④ 壓縮機(jī)排氣溫度保護(hù);

⑤ 壓縮機(jī)內(nèi)部過(guò)載保護(hù);

⑥ 高低壓差保護(hù)。

四:安裝及施工 

1、安裝環(huán)境

機(jī)組到位后,去掉滑動(dòng)墊木,用氣泡水平儀校準(zhǔn)水平,并用地腳螺栓將機(jī)組底腳固定在基礎(chǔ)上。建議在機(jī)組底腳與基礎(chǔ)之間放置15~20mm厚防震軟墊。

機(jī)組一般安裝在地下室或底層或?qū)S脵C(jī)房。如果必須安裝在較高的樓面時(shí),首先應(yīng)確準(zhǔn)該樓面結(jié)構(gòu)是否能承受機(jī)組的運(yùn)行重量,必要時(shí)可以加固地板,此外,還須確準(zhǔn)該層樓面是否水平;建議根據(jù)機(jī)組運(yùn)行重量分布放置彈簧減震器。

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2、蒸發(fā)器和冷凝器管路連接要求
(1)蒸發(fā)器管路連接要求
a、冷卻水管路系統(tǒng)必須先安裝防震軟接頭、溫度計(jì)、壓力表、排水閥、截止閥、水過(guò)濾器、止逆閥、靶式流量控制器等,再與冷卻塔進(jìn)出水管路相連。參見(jiàn)管路連接例圖如下:

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b、供水管路要盡可能短,管路的規(guī)格要根據(jù)水泵的有效揚(yáng)程、管路流量和流速而定,而不依照接頭規(guī)格。

c、在冷凝器封頭上裝配有排水、排氣接頭。以螺塞封口。應(yīng)將螺塞替換為(1/4NPT放氣和1/2NPT排水)球閥。

d、冷凝器的水口方向可以根據(jù)用戶的要求更改。

更改時(shí)需注意以下幾點(diǎn):

* 需確認(rèn)正確的隔板位置,使用新的橡膠密封圈。

* 冷卻水的溫度、流量測(cè)量裝置需重新布置。

* 拆裝水室端蓋時(shí),緊固螺栓要按一定的順序進(jìn)行:輕輕收緊第一個(gè)螺栓,然后再輕輕收緊位于180°方向的那個(gè)螺栓。繼續(xù)這樣的順序收緊第3個(gè)螺栓,然后再輕輕收緊與第3個(gè)螺栓成180°的第4個(gè)螺栓。依此類推。在完成第一次這圈螺栓的緊固后,重復(fù)此順序直到所有螺栓符合表1對(duì)應(yīng)螺栓的扭矩為止。

注:在第一圈收緊螺栓時(shí)不要將螺栓收緊到終了力矩,因?yàn)檫@樣會(huì)使法蘭面翹起而容易漏水。應(yīng)使用力矩扳手,并在第一圈收緊時(shí)將扳手的扭矩調(diào)到終了力矩的三分之一。

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(2)蒸發(fā)器的管路連接
 
a、冷凍水管路系統(tǒng)必須安裝防震軟接頭、溫度計(jì)、壓力表、水過(guò)濾器、電子除垢儀、止逆閥、靶式流量控制器、排氣閥、排水閥、截止閥、膨脹水箱等。參見(jiàn)冷凍水管路例圖:

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b、膨脹水箱應(yīng)安裝在高于系統(tǒng)最高處1~1.5米處,水箱容量約為整個(gè)系統(tǒng)水量的1/10。
c、在蒸發(fā)器筒體上裝配有排水、排氣接頭。排水口上已裝配1/2”排水銅球閥,排氣口以螺塞封口。應(yīng)將螺塞替換為1/4NPT放氣球閥。
d、水管應(yīng)盡量避免垂直方向的變化,在管路的高處與膨脹水箱之間安裝手動(dòng)或自動(dòng)排氣閥。
e、進(jìn)水和出水管路的直管段上安裝溫度計(jì)和壓力表,避免將其安裝在太接近彎管的地方。各低點(diǎn)應(yīng)配有放水接頭,以便放清系統(tǒng)中的余水。在操作機(jī)組之前,把截止閥接到放水管路上,裝在進(jìn)水和出水接頭附近。蒸發(fā)器進(jìn)出水管之間應(yīng)有旁通管道,便于管道清洗和檢修。使用柔性接頭可以減少震動(dòng)的傳遞。
f、冷凍水管路和膨脹水箱應(yīng)作保溫處理,閥件接頭處應(yīng)留出維護(hù)操作部位。
h、管道做過(guò)氣密性試驗(yàn)后,再包保溫層,以避免熱傳遞和發(fā)汗,保溫層上應(yīng)罩有防潮密封。

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3、制冷劑充注要求
對(duì)機(jī)組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)冷媒充注時(shí),操作如下:
(1)用真空泵將機(jī)組真空抽至50Pa以下,12小時(shí)后真空上升低于13 Pa表明真空檢查合格。
(2)真空合格后,確信冷凍水泵開啟,冷凍水在蒸發(fā)器內(nèi)處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí),通過(guò)冷凝器底部的角閥充注孔注入規(guī)定量制冷劑。
 
4、電氣接線施工要求
確認(rèn)主電源的電壓波動(dòng)是在銘牌標(biāo)稱值的±10%范圍之內(nèi),且電壓的不平衡在±2%以內(nèi),如果超過(guò)這個(gè)范圍,請(qǐng)將機(jī)組保持關(guān)機(jī)狀態(tài),并立即聯(lián)系當(dāng)?shù)仉娏Σ块T。
 
相電壓不平衡的計(jì)算公式為:電壓不平衡率%=與平均電壓的最大偏差/平均電壓×100%。
 

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水冷螺桿式冷水機(jī)組一般使用時(shí)間為3000h/年左右(根據(jù)我國(guó)氣候地理?xiàng)l件)。為了確保機(jī)組長(zhǎng)期安全可靠地正常運(yùn)轉(zhuǎn),以及長(zhǎng)期使用的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命能夠延長(zhǎng),減少運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)機(jī)組經(jīng)常性的科學(xué)維護(hù)和保養(yǎng)工作,是非常重要。

 

  五:維護(hù)及保養(yǎng)  

 

1、除垢:

長(zhǎng)期運(yùn)行后,機(jī)組殼管式換熱器水側(cè)傳熱表面會(huì)沉積氧化鈣或其他礦物質(zhì),這些礦物質(zhì)在傳熱表面結(jié)垢較多時(shí),會(huì)影響傳熱性能而導(dǎo)致電能消耗增加、排氣壓力升高??刹捎眉姿?、檸檬酸、醋酸等有機(jī)酸清洗。

2、冬季關(guān)機(jī):

當(dāng)冬季關(guān)機(jī)時(shí),應(yīng)清洗機(jī)組內(nèi)外表面,并吹干;必須打開放水閥,放凈殼管換熱器內(nèi)的存水,以防發(fā)生凍結(jié)事故。

3、春季開機(jī):

在較長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后,要啟動(dòng)機(jī)組時(shí),應(yīng)做如下準(zhǔn)備工作:

(1)徹底檢查和清理機(jī)組。

(2)清潔水管路系統(tǒng)。

(3)檢查水泵。

(4)擰緊所有線路接頭。

(5)按要求對(duì)機(jī)組壓縮機(jī)進(jìn)行預(yù)熱。

4、系統(tǒng)防凍:

如果殼管式換熱器的流道發(fā)生嚴(yán)重結(jié)冰情況,可能造成殼管式換熱器破裂和泄漏,因此對(duì)機(jī)組防凍要特別予以重視,以下三點(diǎn)請(qǐng)用戶特別注意:

(1)在較低環(huán)境溫度下停機(jī)備用時(shí),若機(jī)組放在室外溫度低于0℃的環(huán)境中必須將蒸發(fā)器和冷凝器中的水排盡。放水的具體操作步驟見(jiàn)整機(jī)上的放水標(biāo)識(shí)。

(2)運(yùn)行時(shí),如果冷凍水水流開關(guān)失效時(shí)將可能導(dǎo)致水管出現(xiàn)凍結(jié),因此水流開關(guān)必須與機(jī)組進(jìn)行聯(lián)鎖。

(3)維護(hù)時(shí),在給機(jī)組充注制冷劑或?yàn)榱司S修而放掉制冷劑時(shí),有可能導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)水結(jié)冰。一定要使蒸發(fā)器中的水保持流動(dòng)或?qū)⑺畯氐追鸥蓛簟?/p>

警告:

水冷螺桿式冷水機(jī)組使用介質(zhì)為水,在冬季氣溫有低于零度的地區(qū)使用時(shí)必須做好如下方面的工作:機(jī)組必須在水系統(tǒng)中添加防凍液(乙二醇),請(qǐng)按要求添加比例。停機(jī)后不可切斷電源,否則自動(dòng)防凍運(yùn)行保護(hù)將失去作用。

六:常見(jiàn)故障及處理方法 

 

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