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冷水机工作原理

时间:2018-01-13 17:52 点击次数:
 

2章:冷水机工作原理

2.1 冷水机的工作原理

要了解冷水的维修技术,首先要了解冷水机的工作原理。冷水机示意图(1.1

如上图所示(1.1)冷水机在工作时,压缩机把制冷剂从蒸发器送到冷凝器,经毛细管在返回蒸发器,由于毛细管的阻力作用,使蒸发器的压力降低,冷凝器的压力升高,冷凝器的压力升高,由于压力降低制冷剂由液态变成气态导致蒸发吸热,相反压力升高制冷剂由气态变成液态导致散热

冷水机器运行于制冷工况时,四通阀换向使图中实线接通。这时,室内换热器成为蒸发器,而室外换热器成为冷凝器。从室内换热器来的低温低压过热气经四通阀和消声器进入气液分离器.分离出液体后,干过热气被压缩机吸入压缩成为高温高压的气体徘出,气体经四通阀进入室外换热器放热冷凝,成为过冷液。过冷液经毛细管阻力降压后成为低温低压两相流体,进入室内换热器蒸发吸热(此时室内空气被降温),再一次经四通阀和气液分离器进入下一循环:图中过滤器主要用于制冷剂与压缩机油的分离,以保证换热器的换热效率。

热泵型冷水机机运行于制热工况时,四通阀换向使图中虚线接通。这时、室内换热器成为冷凝器,室外换热器成为蒸发器。从室外换热器来的低温低压过热气经四通阀和消声器进入气液分离器,分离出液体后,干过热气被压缩机吸入压缩成为高温高压的气体徘出,气体经四通阀进入室内换热器放热冷凝(此时,室内空气被加热).成为过冷液,过冷液经毛细管阻力降压后成为低温低压两相流体.进入室外换热器蒸发吸热,随后过热气经四通阀和气液分离器进入下一循环。

为防止制热时因除霜导致室内舒适性下降,采用了热气旁通不间断制热除霜方式。除霜时,运行原理基本与制热相同,只是将融霜电磁阀打开。从压缩机出来的高温高压的过热气有一部分被分流到室外换热器的人口,迅速把室外换热器的温度提高到O℃以上,融掉室外换热器上的霜层,使换热器保持良好的换热效率。

2.2  冷水机的系统组成及功用

冷水机的主要部件就是压缩机,其他都是辅助部件,但由于其他部件的不正常工作可导致压缩机不正常工作或者压缩机不工作。所以又将冷水机的系统分为制冷系统和电气系统。构成基本的制冷系统主要有四大部件:压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀。为了改善制冷系统的性能,达到更好的使用性能,通常还有不少辅助器件:液体管路电磁阀、视液镜、液体管道干燥过滤器、高低压力控制器等。压缩机是一种压缩机与电动机一起,装置在一个密闭铁壳内形成的一个整体。从外表看只有压缩机的吸排气管接头和电动机的导线;压缩机壳分为上下两部分,压缩机和电动机装入后,上下铁壳用电焊焊接成一体。平时不能拆卸,因此机器使用可靠。在全封闭制冷压缩机中,又有活塞型压缩机和涡旋式压缩机。在近期生产的机房专用冷水机系统中,采用的压缩机均为全封闭涡旋式制冷压缩机。它的构造主要由下列各项组成:旋转式进、出口阀门;压力表接口;内置式过载保护;弹性机座;曲轴箱加热器;内置式润滑油泵。蒸发器按其被冷却的介质种类可分为冷却液体的蒸发器 (干式蒸发器)和冷却空气用的蒸发器(表冷式蒸发器)这两大类。冷水机系统所使用的蒸发器一般为冷却空气的蒸发器。当制冷系统的氟里昂液态进入膨胀阀节流后送入蒸发器,属于汽化过程,这时候需要吸收大量热量,使房间温度逐步降低、以达到制冷及去湿效果。 “A”型结构蒸发器的优点是该结构具有较大的迎风面积和较低的迎面风速以防止逆风带水。蒸发器配备有12”铜管铝翅片及不锈钢凝结水盘,以利热量更好的传递。蒸发器盘管分为多路进入并作交错安排,籍此将每个制冷系统都能遍布于盘管迎风面上,当单一制冷系统运行时,显热制冷量可达总制冷量的 55—60%。在正常制冷循环中,室内机风扇以正常速度运转,供给设计气流以及经济的能量以满足制冷量的要求。当需要除湿时,压缩机运行,但室内机马达转速降低,通常为原转速的 23,因此风量也减少了13,通过冷却盘管的出风温度变成过冷,产生良好的冷凝效果即增加了除湿量。以此法增加去湿量带来的弊端有:当出风量减少 13,通常在几秒种之内出风温度降低2oC—3oC,当突然降低温度速度达到大允许值每10分钟降低1℃时,造成控制可靠性降低;当出风量减少 13,过滤效率降低,对换气次数及通风量都有很大影响,造成室内控制精度降低和温度分布不均匀;由于出风温度降低,需接通电加热器以提高室温,造成温度控制不精确和增加运行费用。冷却绕组分为上、下两个部分,分别为总冷却绕组的 l323。在正常冷却方式下,制冷工质流过冷却绕组的两个部分。在除湿方式下,常开电磁阀关闭,这样就把通向冷却绕组的上部绕组(13部分)的氟 里昂制冷剂切断了,全部氟里昂制冷剂都流向冷却绕组的下部绕组(23)部分。通过下部绕组的空气的温度是很低的,通常至少比冷却循环中的空气降低 3oC,所以增加了去湿效果,但其弊端是总制冷量会减小和吸气压力降低。在“A”型蒸发器顶部安装一个旁路气体调节器,在正常冷却方式下这个调节器是关闭的,所有返回的气体都要平均地经过两个冷却绕组。当需要进行除湿操作时,旁路气体调节器完全打开,使13的返回气体旁路经过A框绕阻的顶部而没有经过冷却,另外23的返回气体均匀地通过A框绕组,排出气体的温度被快速降低,增加去湿效果。此种去湿方法的效果与专门的去湿循环相同,但是其优点是总制冷量将保持不变。冷凝器按其冷却形式可分为三大类型:水冷式、风冷式、蒸发式及淋水式。
水冷式:在水冷式冷凝器中,制冷剂放出热量被冷却水带走。冷却水可以一次流过,也可以循环使用。当使用循环水时,需要有冷却水塔或冷水池。水冷冷凝器有壳管式、套管式、沉浸式等结构形式。风冷式在风冷式冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走。它的结构形式主要为若干组铜管所组成,由于空气传热性能很差,故通常都在铜管外增加肋片,以增加空气侧的传热面积,同时采用通风机来加速空气流动,使空气强制对流以增加散热效果。蒸发式及淋水式:在这类冷凝器中,制冷剂在管内冷凝,管外同时受到水及空气的冷却。目前进口机房专用冷水机的类型以风冷型为主。下面对风冷型冷凝器作详细叙述。风冷冷凝器采用 ?10铜管,铝翅片结构,风机采用可调速电机,以保证冷凝器在冬季、夏季能够均衡使用,也使冷凝压力在很冷,很热的环境下不致变化太大。风冷冷凝器适用于环境温度 -30oC — +40oC范围之内,当环境温度较高时,将引起冷凝器压力升高,这将由调速器的压力传感机构感受到这种压力的变化,并将这种变化转变为输出电压的变化,从而使电机转速产生变化以达调节强制对流效果的目的。当然,由于采用了无极调速的装置,那么这种电机转速的变化是能够非常平滑过渡的。机房专用冷水机室外冷凝器在出厂时已经过调整及校验,但由于长途运输或者长期使用中的震动,偶尔会出现调速器的设定漂移现象。如果出现此情况可参相应型号的说明书适当调整。通常室外机调整转速过程为:室外机高压压力在 14kgf/cm2 左右时风机起转,在20—24kgfcm2 时达到满负荷转速,而在14—18kgf/cm2 时调速性能为佳状态。膨胀阀的顶部由密封箱盖波纹薄膜感温包和毛细管组成一个密闭容器,里面灌注氟里昂,成为感应机构,感应机构内灌注的制冷剂可以与制冷系统的相同,也可以不同,比如制冷系统用的是 F—22,感温包可灌注F—12F—22,感温包用来感受蒸发器出口的过热蒸汽温度,毛细管作为密封箱与感温包的连接管,传递压力作用在膜片上,波膜片是由一块0.2mm左右的薄合金片冲压成形,断面是波浪形的。受力后弹性形变性能很好,调节杆是用来调整膨胀阀门的开启过热度,在调试过程中用它来调节弹簧的弹力,调节杆向里旋时,弹簧压紧,调节杆向外旋时,弹簧放松,传动杆顶在阀针座与传动盘之间传递压力,阀针座上装有阀针,用来开大或关小阀孔。

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