离心式冷水机组的工作原理与运维
离心式冷水机组通常由压缩机(带整体增速齿轮)组成、由开式电机、冷凝器、蒸发器和流量控制室组成。运行时,载冷剂(冷水或盐水)流过蒸发器,蒸发器内的制冷剂蒸发吸热。然后将冷却剂泵送到风机盘管或其他空调末端装置,在翅片盘管中流动,带走空气热量。载冷剂吸热后,温度升高,然后返回冷水机组,形成闭式循环。
蒸发器的制冷剂蒸汽流入压缩机,通过旋转叶轮加压加热排入冷凝器。冷却塔提供的冷却水吸收制冷剂蒸汽的热量,冷却冷凝。冷凝后的制冷剂液体从冷凝器流入流量控制室,蒸发器的制冷剂液体供应由内部的节流装置控制,从而完成整个制冷剂循环。
制冷系统:压缩机、冷凝器、节流、蒸发器中制冷剂的热循环。
1.压缩过程:压缩机吸入低压制冷剂蒸汽,将其压缩成高压气体,排入冷凝器。
2.冷凝过程:来自压缩机的高压制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝成液体。
3.节流过程:制冷剂液体通过节流孔板降低到蒸发压力。
4.蒸发过程:节流后的制冷剂液体在蒸发器中蒸发成气体,吸收冷却物体的热量。
由于冷水机组的主要部件是根据全负荷制冷量选择的,大多数系统很少使用全负荷运行,只占整个运行时间的一小部分。非变速驱动装置的冷水机组通过压缩机叶轮进口处的导流叶片(也称为进口导叶片)来调节进入蒸发器的制冷剂流量,以保持蒸发器冷水出口温度的恒定。
润滑系统:润滑系统由油泵、油冷却器、过滤器、压力传感器、温度传感器和油加热器组成。其功能是润滑压缩机的齿轮和轴承。
冷却系统:在运行过程中带走电机和轴承产生的热量。
电机:高压液体制冷剂直接冷却在电机腔内,制冷剂蒸发后回蒸发器。
轴承:轴承的热量由油带走,然后用高压制冷剂冷却润滑油。制冷剂蒸发后返回蒸发器。
回油系统:带走电机、轴承在运行过程中产生的热量。
回油系统将混合在制冷剂中的润滑油分离,以提高制冷剂的纯度,并将分离后的润滑油送回油箱。
漏入制冷剂的油最终会集中在一个地方:悬浮在蒸发器制冷剂上,形成富油层。
冷水机组的启动操作:
1.启动前的检查项目
(1)检查蒸发器制冷剂的液位,视镜2/三处可见制冷剂;
(2)检查油槽中的油位,正确的油位应在上视镜1中/2处;
(3)检查油温,保持目标值高于冷凝温度27.8℃。如果油温低于22℃,机组不能启动;
(4)检查手动油泵的油压;
(5)检查冷水和冷却水的流量。冷水机组的冷水和冷却水进口一般配备流量开关。如果冷水和冷却水流量不足,控制中心不允许冷水机组启动。
2.冷水机组的启停:
启动程序:开风机盘管等终端设备→冷冻泵开启,冷却泵开启→打开冷却塔风扇(取决于冷却水的温度)→打开冷水机组主机。
按下压缩机启动开关,自动弹回运行位置,机组开始启动。
(1)启动程序前50s是系统的预润滑阶段。50s预运行后,压缩机将在系统油压稳定后启动;在惯性停机的150s中,油泵将继续运行。
(2)配备机电启动器的冷水机组,Y-△转换时间约为12s。
(3)导流叶片由100导流%逐渐打开,直到限流百分比设定值;正常停机时,导流叶片应手动关闭至50%左右,然后停止机组运行。
3.冷水机组运行检查
3.1 冷水机组的运行参数由微机控制中心检查
(1)与设计值相比,冷水进出口的温度和压力;
(2)与设计值相比,冷却水的进出口温度和压力;
(3)冷凝器制冷剂温度与冷却水出口温度之间的温差不得高于新机组2.2℃。如果超过,说明冷凝器传热管有脏堵或结垢的迹象;
(4)正常运行时压缩初排气温度不得超过104℃;
(5)压缩机电机电流不得超过额定电流;
(6)运行过程中油压降达到30%油滤清器芯应更换,否则每半年更换一次。
3.2 检查油箱中的油位
油箱内的油位应位于上下油镜之间。
3.3 检查蒸发器中制冷剂的液位:视镜1/2处。
3.4 降低冷却水温度
该机组只要求冷却水的最低温度不低于公式(1)设定的数值圈:t1=t2-△t 5 15×t3/100 (1)
T1-最低冷凝器人口水温,℃;
T2-冷水出口温度,℃;
△t-冷却水温差,℃;
t3-负载百分比,%。
启动时,冷凝器的入口水温可低于待冷却的冷水温度14℃。对于大多数项目,冷凝器的入口水温通常可以通过循环运行来控制。
4 冷水机组的维护
4.1 冷凝器和蒸发器的维护
冷水机组运行一段时间后,排气压力逐渐升高,冷凝温度持续升高,噪音大。冷凝器的冷凝温度与出水温度之间的温差高于新机组测得的温差2.2℃,表明冷凝器管束应清洗干净。如果冷水与制冷剂之间的温差缓慢上升,则表明蒸发器的管束结垢或水从水室内侧流出,应更换垫圈。也可能是机组制冷剂泄漏。当确定是传热管水侧管壁结垢时,应清理管束。
管束清洗分为物理疏浚和化学清洗。物理疏浚是将待清洗管道中的水(冷却水或冷水)排出,拆下盖子,用软钢丝或尼龙刷彻底清洗每根管道。不要使用铁丝刷。铁丝刷会损坏管束。清洗时,可在管道中加入一些水,这样效果更好。化学清洗一般采用弱酸溶液浸泡管束,酸洗时应严格控制酸洗溶液的PH值,防止管束腐蚀。为了减少酸洗次数,应对冷却水和冷水进行水质处理,尽量不要使用磁水器进行水质处理,以防止结垢、腐蚀、杀菌、藻类,以延长设备的使用寿命。
4.2 压缩机组件的维护
(1)检查回油系统、油加热器和油泵、润滑油和油滤清器、更换干燥器和观察压缩机的运行情况。
(2)由于润滑不良、油管堵塞或油滤器脏堵塞,压缩机零件内部磨损是一个严重的问题。当油压降至30时%更换油滤清器时,应仔细检查是否有金属颗粒。如果有,则表明轴承可能磨损,因此应进一步检查。
(3)压缩机中的润滑油应每年更换一次,如果油变黑变稠,应及时更换。润滑油长时间暴露在空气中,会吸收空气中的水分,所以使用前一定要把油桶盖紧。换油后,立即连接起动器的电源,使加热器通电,从而最大限度地降低润滑油中制冷剂的含量。长时间停机时,应保持油加热器通电,定期手动油泵,建立油压,为压缩机内的所有轴承、齿轮和旋转面提供足够的润滑。
4.3 停机保养
常规离心式冷水机组停机操作步骤:确认机组运行时间超过30分钟,尽量避免频繁停机→机组正常停机→机组完全停止后5-10分钟停止冷却水泵→关闭冷却塔风扇→冷冻泵在机组完全停止后10-30分钟内停止。
(1)机组停机时,应经常检查制冷剂液位,并与第一次充注时的制冷剂液位进行比较,注意观察机组简体表面和底部是否有润滑油迹,避免泄漏。
(2)重新调试前,用兆欧表测量电机问相地之间的电阻,测量的电阻值应符合电机绝缘电阻值。用手移动电机轴,旋转15转,使轴承内的油均匀分布。电机运行1800小时后,添加一定量的指定润滑油。
4.4 检漏
正压和负压检漏法一般用于检漏。
正压检漏法一般是保持系统真空,从充注阀向系统充注一定量的制冷剂气体,使表压达到13.8kPa,然后加入干氮,使系统压力达到172~344kPa(表压)。保持系统压力24小时,前6小时压降不得超过2%,其余18h应保持压力稳定。在压力保护过程中,应考虑环境温度变化对压力值的影响。如果压力因环境温度下降而下降,则不能误认为泄漏;否则,拆下盖子,确定泄漏点的位置,并填补泄漏。
正压试验确定无泄漏后,应进行负压试验。负压试验也称为真空试验。系统中的空气用大功率真空泵排出,直到系统中的压力为5mmHg,使系统的真空度保持8h。如果压力略有上升,则表明有水分。此时需要向系统充氮,使其升至大气压力,再进行第二次抽真空,这样可以抽出少量水分。直到系统保持8小时的真空度压力不超过6.3小时mmHg,可以认为这个系统是气密的。
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