制冷与空调技术——中央空调冷水机组

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1、第四部分理论知识 中央空调冷水机组4.1往复式冷水机组的特点及性能4.2往复式冷水机组的工作流程4.3往复式冷水机组的安装与调试4.4往复式压缩机和往复式冷水机组的操作4.5离心式冷水机组4.6螺杆式冷水机组的特点和性能4.7螺杆冷水机组的能量调节和启停操作教学目的与要求： 1. 了解常见的压缩制冷的冷水机组类型，了解往复式冷水机组的安装要点，了解离心式冷水机组分类。 2. 熟悉离心式冷水机组的特点，熟悉螺杆式冷水机组的特点和性能。 3. 掌握往复式冷水机组的冷水循环过程，掌握活塞式制冷压缩机的基本操作步骤。 4. 掌握螺杆式冷水机组的循环过程、基本操作步骤。内容和时间安排、教学方法：1内容和

2、时间安排：6学时 2教学方法：企业现场教学、实验室环境教学，多媒体教学、案例教学、课堂提问。教学重点和难点：1重点：往复式冷水机组的特点，离心式冷水机组性能特点; 各机组的基本操作步骤。2难点：冷水机组的特点和性能。常用的冷水机组按配用的的制冷压缩机类型不同，分为活塞式、螺杆式和离心式三种。它们的蒸发器和冷凝器一般采用壳管式换热器；节流装置采用热力膨胀阀；制冷剂为氟里昂，活塞式冷水机组和螺杆式冷水机组用R22，离心式冷水机组目前用R11；运行控制采用全自动控制，并设有多级能量调节。 在各种类型的制冷压缩机中，往复式是问世最早的一种机型，因此它得到广泛的发展和深入的研究。往复式制冷压缩机至今仍以

3、它的小型、轻量、适应性强而应用广泛，其社会拥有量仍然在各类制冷压缩机中占着主要的地位。目前国外制造往复式冷水机组的主要厂家有美国开利、特灵、顿汉-布什、约克等公司，日本有大金，日立等株式会社，法国泰康公司，丹麦萨布罗公司，瑞典斯泰尔公司等。我国亦有较多的制冷机厂生产往复式冷水机组。 4.1往复式冷水机组的特点及性能4.1.1、往复式冷水机组的特点 往复式冷水机组包括开启式、半封闭式或全封闭式往复式压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀以及和机组相配套的开关箱及控制柜等组成。冷凝器和蒸发器一般都采用卧式壳管式结构，管板上扩胀的是高效传热管，故机组结构紧凑，占地面积小。 1、适用范围广，在各种工况下效

4、率较高 往复式冷水机组能适应较广阔的压力范围。为了使压缩机在高环境温度和高水温地区运行，目前各国均在提高冷凝温度。往复式冷水机组热效率高，单位制冷量电耗相对较低，特别是偏离设计工况运行时显得更为明显。 2、往复式冷水机组系统比较简单 3、机组小型轻量化 4、能量调节灵活 5、技术上较为成熟，运行方面积累有丰富经验4.2往复式冷水机组的工作流程4.2.1、润滑油系统的工作流程 往复式冷水机组的润滑系统通常采用专门的齿轮油泵，以一定的压力将清洁的润滑油输送到运动件的摩擦表面，以减少摩损和摩擦阻力，提高活塞环等部位的密封能力，此外，尚起到对磨擦表面的冷却和清洁的作用。 图4-1是典型的压力润滑系统图

5、。曲轴箱中的润滑油通过粗滤油器被转子油泵吸入，提高压力后进入精滤油器，然后分成三路：一路由曲轴自由端引入，通过曲轴内部油孔，润滑主轴承及邻近的连杆轴承，再通过连杆体中的油孔输送到连杆小头，润滑小头轴承；第二路进入轴封室，润滑和冷却轴封摩擦面，然后从曲轴功率输入端轴颈上的油孔流入曲轴内的油道，与第一路油相汇合；第三路是作为油压驱动的能量调节机构的动力，进入输气量控制阀和油缸。 图4-1 典型的压力润滑系统图 气缸壁面和活塞间的润滑仍是采用飞溅润滑方式，利用曲轴旋转时从连杆轴承处甩上来的润滑油进行润滑。 被压缩机排气带出的润滑油在油分离器中被分离出来，并通过自动回油阀或手动回油阀回流到曲轴箱中。曲

6、轴箱的下部装有油加热器，在停机时由油温控制器对油进行加热，以防止开机时曲轴箱压力突然降低，使油中的R22急剧蒸发，油中产生大量气泡，会造成油泵失压，所以在停机时必须保持一定油温。待机组起动以后，油加热器停止加热。油路上还装有油压差控制器和油压表等。 开利30HR195，225型冷水机组的压缩机为半封闭式，转子式油泵装在曲轴后端，压力油通过曲轴油道输送到各轴承磨擦表面，气缸壁面靠连杆轴承处挤压的油飞溅润滑。该机组的制冷量调节是采用温度控制器来控制电磁滑阀动作直接旁通卸载来实现，故不供给润滑油作调节动力。因此，润滑油系统比较简单。 4.2.2冷水和冷却水系统 1、冷水系统 来自各层楼、各区域的新风

7、柜和风机盘管升温后的冷水（俗称回水），由冷水泵泵出，进入离心式冷水机组的蒸发器，泵的前后均装有压力表，泵前装有水网，为了减少泵或主机的振动对管道的影响，在水泵和主机的供、回水管道上均采用防震动的橡胶软接头连接，一般冷水自蒸发器下部进入，上部流出，蒸发器供，回水管路上分别装有水阀、压力表和温度计，回水管路上装有温度控制，供水管路上装有冷水温度传感器和冷水流量开关，冷水流经蒸发器以后，水的温度降低，被送到各层楼，各个区域的风机盘管的空调制冷过程。 设置在冷水回水管道上的温度控制器，是用来控制蒸发器的回水温度，当回水温度升高时，说明空调区域的冷负荷大于机器的制冷量；当回水温度降到某一极限值时，（一般

8、定为8），则温度控制器使机组停止运行，而回水温度又逐渐回升到某一设定值时（一般定为13），此时温度控制器又投入运行。 冷水供水管路上的流量开关，是供机组控制联锁用的，若冷水泵不开，则冷水流量开关不闭合，冷却水泵就不能启动，此时主机亦无法启动。 2、冷却水系统 若要机组启动，首先要冷泵投入运行，冷水流量开关闭合后，才能启动冷却水泵，冷却水流量开关闭合，才能启动冷却塔风机。 来自冷却塔的冷却水，由冷却水泵吸入增压后，再经截止阀，进入往复式冷水机组的冷凝器，冷却水泵前后均装有压力表和水阀。 冷却水自冷凝器的下部进入上部流出，进出冷凝器管道分别装有压力表、温度计和水阀，在冷凝器供水管上安装有流量开关，

9、冷却水流动后，流量开关才能启闭合，冷却塔风机才能启动，主机才能投入运行。冷却水经过冷凝器后，水温升高，被送至冷却塔喷淋并降温。 在冷却塔内，除了上述供、回水管以外，还有溢流管，排污管，几个冷却塔并联使用的平衡管以及用浮球阀控制液位的补充水管。 为了降低冷却水泵和压缩机的振动对管道的传递作用和影响，在水泵和主机管道连接处，采用防震橡胶软接头连接。4.3往复式冷水机组的安装与调试4.3.1、机组的基础、防振装置的安装 冷水机组安装时应按机房平面设计图“放线”，找出地基基础中心线，划定纵横基准线和基础位置，基础的设计，应能承受机组的动、静载荷及振动，并考虑邻近设备和建筑物有无特殊要求，基础的浇灌，必

10、须符合机房设计图或厂商所提供的资料要求。 基础防振装置中水平垫铁是在基础施工时预埋的，机组有四个地脚，每个地脚均要准备一块调节垫板，每块调节垫板上具在两个调节螺纹孔，把调节螺栓的一头支在预埋垫铁上，慢慢转动调节螺栓，则机组随着调节铁板上下升降，以此来调节整个机组的水平度，调好之后，调节垫板和不平垫铁分离，两个平面不接触，用高标号的混凝土砂浆灌进调节垫板和水平垫铁之间全部间隙，当混凝土砂浆干固以后，可以拆下调节螺栓，只剩下定位螺栓，这样，整个机组就完全支在两块防振像胶上，能够达到防振的目的。定位螺栓只起定位作用，没在固定作用，共有四个定位螺栓。 4.3.2、冷水机组水管的安装 冷凝器和蒸发器的外

11、接水管，如果是双回程水管，布置在同一侧，中果是单回程或三回程水路，布置在两侧，冷凝器和蒸发器的进、出水均为下进上出。 在机房旁焊接或切割水管时，要用石棉或湿帆布将机组上的保温材料罩上，以免损坏，有的机组在出厂时就将温度传感器装在蒸发器管板水盖的供水短管上。因此焊接管子法兰时，应将此传感器拆下，待管子焊接好之后，再行装上，以免传感器受热过高而损坏。 4.3.3、机组水管的清洗 1、水管的清洗 当整个水系统试漏合格后，就可以清洗管子。 1）水泵不运行时清洗 利用膨胀水箱和冷却塔的补充水将整个水系统充满水。但要注意的是将冷水机组，新风柜和风机盘管的供、回水阀关闭，以免清洗时不清洁的水污染设备的传热管

12、。当系统充满水以后，将通往排水沟的水阀打开，把膨胀水箱和冷却塔的补充水阀关闭，这样可以带走部分杂质、异物，反复冲洗24次，直到认为比较干净为止。 2）水泵的运行清洗 在上述清洗基础上进行水泵运行清洗。将离心式冷水机组、新风柜和风机盘管的所有进、出水管路阀门都打开，管道全充满水，当确认水泵的放置方向正确时，启动所有冷水泵和冷却水泵。连续运转两小时后，停止水泵运行。将所有冷水和冷却水排入水沟，并清洗水泵过滤器。 4.3.4、机组的保温 当系统内温度低于环境温度时，便产生制冷量损失，为减少这种损失，在设备和管道的低温部分都应外包一层隔热材料。因此当离心式冷水机组安装完毕并进行系统试压后，应对蒸发器的

13、外壳、压缩机进气管、蒸发器水室、冷水的供、回水管道等进行保温。 4.3.5、空调系统的试调 空调系统安装完毕后，应进行测试与调整，才能投入正常运行。下面介绍空调系统测试与调整的一些基本知识。 1、空调水系统的压力试验 为了检查水系统管路的机械强度与严密性，空调冷水系统和冷却水系统在安装完毕后，都应进行水压试验。采用水作试压介质，可便于查找泄漏之处。 对于管路较长或管路高低标高差很大的系统，水压试验可分段或分层进行。分段分层进行水压试验时，应用盲板（堵板）将试验管段与其它部分临时隔开。 水压试验的步骤是： (1)用压缩空气吹除管内杂物，再用清水冲洗管道（水速取1.01.5m/s），边冲洗边用小锤

14、敲打管道，直到排水处水色透明为止。 (2)把试压管段高处各排气阀打开，向系统内注水，灌满水后关闭排气阀和进水阀。 (3)用临时和试压管段串接的手摇或电动试压泵逐渐加压，分23次加到要求的试验压力。在加压过程中，每升高一定压力应停止加压检查管道，无问题时再继续加压。 (4)当压力指示达到0.9MPa时停止加压，保持30分钟，若压力降不超过的0.02MPa（0.2kgf/cm2），管道无渗漏和变形，则强度试验合格。(5)强度试验合格后，将试验压力降至0.6MPa，保持两小时，对管道进行全面检查，并用质量为1.5kg以下的小锤，在距焊缝1520mm处沿焊缝方向轻轻敲击，若焊缝及管道的法兰连接处均无渗

15、漏，且压力表指示值不下降，则严密性试验合格。4.4往复式压缩机和往复式冷水机组的操作 4.4.1、活塞式制冷压缩机的操作 1、启动前的准备工作 1）查看运行记录 通过查看运行记录，了解制冷压缩机停机的原因和停机时间，确定开机台数。若正常停车可由值班组长负责开车，若事故停机或机器定期修理，应检查机器是否已修复，并应具有修复后的试车记录。若连续停机时间超过一个月或机器大修后，首次开机须由车间主任或技术人员到场进行试车。 2）检查制冷压缩机 （1）检查制冷压缩机及电动机各运转部位有无障碍物，安全保护罩是否良好。 （2）检查曲轴箱压力，若果超过0.2Mpa（表压）时应先降压。若经常发生此种情况，应查明原因加以消除。 （3）检查曲轴箱油面，侧盖只有一个油面玻璃视孔的，油面不得低于视孔的1/2；有两上视孔的，油面应在下玻璃视孔的2/3以上，上玻璃视孔的1/2以下。 （4）检查各压力表的关闭阀是否已全部打开，各压力表是否灵敏准确，对已损坏的表应更换。 （5）检查各压力能量调节装置卸装的手柄是否拨在“零位”，若无零位，应拨至缸数最少的位置上。 （6）检查压缩机水套冷却水系统和有冷媒的冷媒水系统是否已通水。 （7）检查油压继电器，高低压压力继电器等自动保护装置的指针，是否调整在所要求的数值上。