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水冷螺桿機知識收藏!

發(fā)布時間:2022-08-22 21:16人氣:

水冷螺桿機知識收藏!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)有一定應用和發(fā)展,并持續(xù)降低能耗指標,實現(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)有一定應用和發(fā)展,并持續(xù)降低能耗指標,實現(xiàn)更佳的節(jié)能減排效果。

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 一:原  理   

機組開始工作時,壓縮機將蒸發(fā)器里的低溫低壓制冷劑吸入氣缸,經(jīng)過壓縮機的工作,制冷劑蒸氣被壓縮成為高溫高壓氣體,經(jīng)過排氣管道進入冷凝器內(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。
 
從冷凝器出來的高壓液體經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓后進入蒸發(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吸入進行壓縮,排入冷凝器,這樣周而復始,不斷循環(huán),從而實現(xiàn)對冷凍水的冷卻。
 

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水冷單螺桿冷水機組制冷原圖如下:

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以中央空調(diào)系統(tǒng)為例:
從螺桿式冷水機組出來的冷凍水,進入室內(nèi)的風機盤管、變風量空氣調(diào)節(jié)機等末端裝置,在室內(nèi)與對流空氣發(fā)生熱交換,在此過程中,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)過室內(nèi)換熱器后溫度下降,在風機的帶動下,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入機組,如此循環(huán),從而達到連續(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)等四個必不可少的過程。其原理分述如下:

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壓縮過程:
蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽被螺桿壓縮機吸入后,電機通過壓縮機轉(zhuǎn)子對其施加能量,使制冷劑蒸汽的壓力提高并進入冷凝器;與此同時,制冷劑蒸汽的溫度在壓縮終了時也相應提高。
 
冷凝過程:
由壓縮機來的高壓、高溫制冷劑蒸汽,在冷凝器中通過管內(nèi)的冷卻水放出熱量,溫度有所下降,同時在飽和壓力(冷凝溫度所對應的冷凝壓力)下,冷凝成為液體。這時,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)流過程:
由冷凝器底部來的高溫、高壓制冷劑液體,流經(jīng)節(jié)流裝置時,發(fā)生減壓膨脹,壓力、溫度都降低,變?yōu)榈蛪骸⒌蜏匾后w進入蒸發(fā)器中。
 
蒸發(fā)過程:
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,同時使載冷劑的溫度降低,從而實現(xiàn)人工制冷,蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑蒸汽又被壓縮機吸入進行壓縮,重復上述壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)過程。如此周而復始,達到連續(xù)制冷的目的。
 
油路循環(huán)系統(tǒng):
在壓縮機內(nèi)部,冷凍油依靠系統(tǒng)的高低壓差,再通過內(nèi)設(shè)油路,分別對軸承和轉(zhuǎn)子提供潤滑和冷卻。
 
壓縮機連續(xù)排氣過程中,冷凍油會隨著制冷劑氣體一起排出壓縮機,如果排出的冷凍油無法重新回到壓縮機,將可能導致壓縮機失油,嚴重時會損壞壓縮機?;赜拖到y(tǒng),保證隨制冷劑氣體排出的冷凍油順利回到壓縮機,確保機組安全可靠運行。
 

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  二:構(gòu)成及特點   

 

1、構(gòu)成

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

(1)蒸發(fā)器:在機組運行過程中,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其內(nèi)部冷凍水的熱量。

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

(3)螺桿壓縮機: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直接送回壓縮機,保證壓縮機安全可靠運行。

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

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2、特點及優(yōu)勢
它是一種以水為冷卻介質(zhì)的中央空調(diào)產(chǎn)品,與相同冷量的風冷機組相比,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)和工藝冷凍水系統(tǒng)。具體特點如下:

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(1)結(jié)構(gòu)簡單緊湊,運動部件少,易損件少,因此故障率低,使用壽命長;
(2)運行穩(wěn)定,低負荷運轉(zhuǎn)時不會有“喘振”現(xiàn)象,并且振動小,噪音低;
(3)調(diào)節(jié)方便,可在10%~100%范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié),部分負荷時效率高,因此節(jié)電效果顯著;
(4)水冷式螺桿冷水機組體積小,重量輕,制冷量大,可以按照要求定制非標機組;
(5)機組對濕沖程不敏感,允許少量帶液,無液擊危險;
(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)

主要分為兩個部分:

油分回油:在壓縮機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,絕大部分會被油分離器攔截并通過吸氣口直接送回壓縮機。

 

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

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、運行、故障指示燈,可方便直觀地了解當前機組的工作狀況。此外,控制柜面板上裝有急停開關(guān),當機組發(fā)生緊急故障需馬上停機時,可按下急停開關(guān),確保機組安全。

由于壓縮機是機組的重要部件,因此針對壓縮機的保護有:

① 電源缺相、逆相保護;

② 熱過載保護;

③ 電流過流保護;

④ 壓縮機排氣溫度保護;

⑤ 壓縮機內(nèi)部過載保護;

⑥ 高低壓差保護。

四:安裝及施工 

1、安裝環(huán)境

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

機組一般安裝在地下室或底層或?qū)S脵C房。如果必須安裝在較高的樓面時,首先應確準該樓面結(jié)構(gòu)是否能承受機組的運行重量,必要時可以加固地板,此外,還須確準該層樓面是否水平;建議根據(jù)機組運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、壓力表、排水閥、截止閥、水過濾器、止逆閥、靶式流量控制器等,再與冷卻塔進出水管路相連。參見管路連接例圖如下:

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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。

更改時需注意以下幾點:

* 需確認正確的隔板位置,使用新的橡膠密封圈。

* 冷卻水的溫度、流量測量裝置需重新布置。

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

注:在第一圈收緊螺栓時不要將螺栓收緊到終了力矩,因為這樣會使法蘭面翹起而容易漏水。應使用力矩扳手,并在第一圈收緊時將扳手的扭矩調(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、壓力表、水過濾器、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。參見冷凍水管路例圖:

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b、膨脹水箱應安裝在高于系統(tǒng)最高處1~1.5米處,水箱容量約為整個系統(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。應將螺塞替換為1/4NPT放氣球閥。
d、水管應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或自動排氣閥。
e、進水和出水管路的直管段上安裝溫度計和壓力表,避免將其安裝在太接近彎管的地方。各低點應配有放水接頭,以便放清系統(tǒng)中的余水。在操作機組之前,把截止閥接到放水管路上,裝在進水和出水接頭附近。蒸發(fā)器進出水管之間應有旁通管道,便于管道清洗和檢修。使用柔性接頭可以減少震動的傳遞。
f、冷凍水管路和膨脹水箱應作保溫處理,閥件接頭處應留出維護操作部位。
h、管道做過氣密性試驗后,再包保溫層,以避免熱傳遞和發(fā)汗,保溫層上應罩有防潮密封。

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3、制冷劑充注要求
對機組進行現(xiàn)場冷媒充注時,操作如下:
(1)用真空泵將機組真空抽至50Pa以下,12小時后真空上升低于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)處于流動狀態(tài)時,通過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
確認主電源的電壓波動是在銘牌標稱值的±10%范圍之內(nèi),且電壓的不平衡在±2%以內(nèi),如果超過這個范圍,請將機組保持關(guān)機狀態(tài),并立即聯(lián)系當?shù)仉娏Σ块T。
 
相電壓不平衡的計算公式為: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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水冷螺桿式冷水機組一般使用時間為3000h/年左右(根據(jù)我國氣候地理條件)。為了確保機組長期安全可靠地正常運轉(zhuǎn),以及長期使用的運轉(zhuǎn)壽命能夠延長,減少運行費用,對機組經(jīng)常性的科學維護和保養(yǎng)工作,是非常重要。

 

  五:維護及保養(yǎng)  

 

1、除垢:

長期運行后,機組殼管式換熱器水側(cè)傳熱表面會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,會影響傳熱性能而導致電能消耗增加、排氣壓力升高??刹捎眉姿?、檸檬酸、醋酸等有機酸清洗。

2、冬季關(guān)機:

當冬季關(guān)機時,應清洗機組內(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:

在較長時間停機后,要啟動機組時,應做如下準備工作:

(1)徹底檢查和清理機組。

(2)清潔水管路系統(tǒng)。

(3)檢查水泵。

(4)擰緊所有線路接頭。

(5)按要求對機組壓縮機進行預熱。

4、系統(tǒng)防凍:

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

(1)在較低環(huán)境溫度下停機備用時,若機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整機上的放水標識。

(2)運行時,如果冷凍水水流開關(guān)失效時將可能導致水管出現(xiàn)凍結(jié),因此水流開關(guān)必須與機組進行聯(lián)鎖。

(3)維護時,在給機組充注制冷劑或為了維修而放掉制冷劑時,有可能導致蒸發(fā)器內(nèi)水結(jié)冰。一定要使蒸發(fā)器中的水保持流動或?qū)⑺畯氐追鸥蓛簟?/p>

警告:

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

六:常見故障及處理方法 

 

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