離心式冷水機組的工作原理與運維
離心式冷水機組通常由壓縮機(帶整體增速齒輪)組成、由開式電機、冷凝器、蒸發(fā)器和流量控制室組成。運行時,載冷劑(冷水或鹽水)流過蒸發(fā)器,蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑蒸發(fā)吸熱。然后將冷卻劑泵送到風(fēng)機盤管或其他空調(diào)末端裝置,在翅片盤管中流動,帶走空氣熱量。載冷劑吸熱后,溫度升高,然后返回冷水機組,形成閉式循環(huán)。
蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽流入壓縮機,通過旋轉(zhuǎn)葉輪加壓加熱排入冷凝器。冷卻塔提供的冷卻水吸收制冷劑蒸汽的熱量,冷卻冷凝。冷凝后的制冷劑液體從冷凝器流入流量控制室,蒸發(fā)器的制冷劑液體供應(yīng)由內(nèi)部的節(jié)流裝置控制,從而完成整個制冷劑循環(huán)。
制冷系統(tǒng):壓縮機、冷凝器、節(jié)流、蒸發(fā)器中制冷劑的熱循環(huán)。
1.壓縮過程:壓縮機吸入低壓制冷劑蒸汽,將其壓縮成高壓氣體,排入冷凝器。
2.冷凝過程:來自壓縮機的高壓制冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝成液體。
3.節(jié)流過程:制冷劑液體通過節(jié)流孔板降低到蒸發(fā)壓力。
4.蒸發(fā)過程:節(jié)流后的制冷劑液體在蒸發(fā)器中蒸發(fā)成氣體,吸收冷卻物體的熱量。
由于冷水機組的主要部件是根據(jù)全負荷制冷量選擇的,大多數(shù)系統(tǒng)很少使用全負荷運行,只占整個運行時間的一小部分。非變速驅(qū)動裝置的冷水機組通過壓縮機葉輪進口處的導(dǎo)流葉片(也稱為進口導(dǎo)葉片)來調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量,以保持蒸發(fā)器冷水出口溫度的恒定。
潤滑系統(tǒng):潤滑系統(tǒng)由油泵、油冷卻器、過濾器、壓力傳感器、溫度傳感器和油加熱器組成。其功能是潤滑壓縮機的齒輪和軸承。
冷卻系統(tǒng):在運行過程中帶走電機和軸承產(chǎn)生的熱量。
電機:高壓液體制冷劑直接冷卻在電機腔內(nèi),制冷劑蒸發(fā)后回蒸發(fā)器。
軸承:軸承的熱量由油帶走,然后用高壓制冷劑冷卻潤滑油。制冷劑蒸發(fā)后返回蒸發(fā)器。
回油系統(tǒng):帶走電機、軸承在運行過程中產(chǎn)生的熱量。
回油系統(tǒng)將混合在制冷劑中的潤滑油分離,以提高制冷劑的純度,并將分離后的潤滑油送回油箱。
漏入制冷劑的油最終會集中在一個地方:懸浮在蒸發(fā)器制冷劑上,形成富油層。
冷水機組的啟動操作:
1.啟動前的檢查項目
(1)檢查蒸發(fā)器制冷劑的液位,視鏡2/三處可見制冷劑;
(2)檢查油槽中的油位,正確的油位應(yīng)在上視鏡1中/2處;
(3)檢查油溫,保持目標(biāo)值高于冷凝溫度27.8℃。如果油溫低于22℃,機組不能啟動;
(4)檢查手動油泵的油壓;
(5)檢查冷水和冷卻水的流量。冷水機組的冷水和冷卻水進口一般配備流量開關(guān)。如果冷水和冷卻水流量不足,控制中心不允許冷水機組啟動。
2.冷水機組的啟停:
啟動程序:開風(fēng)機盤管等終端設(shè)備→冷凍泵開啟,冷卻泵開啟→打開冷卻塔風(fēng)扇(取決于冷卻水的溫度)→打開冷水機組主機。
按下壓縮機啟動開關(guān),自動彈回運行位置,機組開始啟動。
(1)啟動程序前50s是系統(tǒng)的預(yù)潤滑階段。50s預(yù)運行后,壓縮機將在系統(tǒng)油壓穩(wěn)定后啟動;在慣性停機的150s中,油泵將繼續(xù)運行。
(2)配備機電啟動器的冷水機組,Y-△轉(zhuǎn)換時間約為12s。
(3)導(dǎo)流葉片由100導(dǎo)流%逐漸打開,直到限流百分比設(shè)定值;正常停機時,導(dǎo)流葉片應(yīng)手動關(guān)閉至50%左右,然后停止機組運行。
3.冷水機組運行檢查
3.1 冷水機組的運行參數(shù)由微機控制中心檢查
(1)與設(shè)計值相比,冷水進出口的溫度和壓力;
(2)與設(shè)計值相比,冷卻水的進出口溫度和壓力;
(3)冷凝器制冷劑溫度與冷卻水出口溫度之間的溫差不得高于新機組2.2℃。如果超過,說明冷凝器傳熱管有臟堵或結(jié)垢的跡象;
(4)正常運行時壓縮初排氣溫度不得超過104℃;
(5)壓縮機電機電流不得超過額定電流;
(6)運行過程中油壓降達到30%油濾清器芯應(yīng)更換,否則每半年更換一次。
3.2 檢查油箱中的油位
油箱內(nèi)的油位應(yīng)位于上下油鏡之間。
3.3 檢查蒸發(fā)器中制冷劑的液位:視鏡1/2處。
3.4 降低冷卻水溫度
該機組只要求冷卻水的最低溫度不低于公式(1)設(shè)定的數(shù)值圈:t1=t2-△t 5 15×t3/100 (1)
T1-最低冷凝器人口水溫,℃;
T2-冷水出口溫度,℃;
△t-冷卻水溫差,℃;
t3-負載百分比,%。
啟動時,冷凝器的入口水溫可低于待冷卻的冷水溫度14℃。對于大多數(shù)項目,冷凝器的入口水溫通??梢酝ㄟ^循環(huán)運行來控制。
4 冷水機組的維護
4.1 冷凝器和蒸發(fā)器的維護
冷水機組運行一段時間后,排氣壓力逐漸升高,冷凝溫度持續(xù)升高,噪音大。冷凝器的冷凝溫度與出水溫度之間的溫差高于新機組測得的溫差2.2℃,表明冷凝器管束應(yīng)清洗干凈。如果冷水與制冷劑之間的溫差緩慢上升,則表明蒸發(fā)器的管束結(jié)垢或水從水室內(nèi)側(cè)流出,應(yīng)更換墊圈。也可能是機組制冷劑泄漏。當(dāng)確定是傳熱管水側(cè)管壁結(jié)垢時,應(yīng)清理管束。
管束清洗分為物理疏浚和化學(xué)清洗。物理疏浚是將待清洗管道中的水(冷卻水或冷水)排出,拆下蓋子,用軟鋼絲或尼龍刷徹底清洗每根管道。不要使用鐵絲刷。鐵絲刷會損壞管束。清洗時,可在管道中加入一些水,這樣效果更好?;瘜W(xué)清洗一般采用弱酸溶液浸泡管束,酸洗時應(yīng)嚴(yán)格控制酸洗溶液的PH值,防止管束腐蝕。為了減少酸洗次數(shù),應(yīng)對冷卻水和冷水進行水質(zhì)處理,盡量不要使用磁水器進行水質(zhì)處理,以防止結(jié)垢、腐蝕、殺菌、藻類,以延長設(shè)備的使用壽命。
4.2 壓縮機組件的維護
(1)檢查回油系統(tǒng)、油加熱器和油泵、潤滑油和油濾清器、更換干燥器和觀察壓縮機的運行情況。
(2)由于潤滑不良、油管堵塞或油濾器臟堵塞,壓縮機零件內(nèi)部磨損是一個嚴(yán)重的問題。當(dāng)油壓降至30時%更換油濾清器時,應(yīng)仔細檢查是否有金屬顆粒。如果有,則表明軸承可能磨損,因此應(yīng)進一步檢查。
(3)壓縮機中的潤滑油應(yīng)每年更換一次,如果油變黑變稠,應(yīng)及時更換。潤滑油長時間暴露在空氣中,會吸收空氣中的水分,所以使用前一定要把油桶蓋緊。換油后,立即連接起動器的電源,使加熱器通電,從而最大限度地降低潤滑油中制冷劑的含量。長時間停機時,應(yīng)保持油加熱器通電,定期手動油泵,建立油壓,為壓縮機內(nèi)的所有軸承、齒輪和旋轉(zhuǎn)面提供足夠的潤滑。
4.3 停機保養(yǎng)
常規(guī)離心式冷水機組停機操作步驟:確認機組運行時間超過30分鐘,盡量避免頻繁停機→機組正常停機→機組完全停止后5-10分鐘停止冷卻水泵→關(guān)閉冷卻塔風(fēng)扇→冷凍泵在機組完全停止后10-30分鐘內(nèi)停止。
(1)機組停機時,應(yīng)經(jīng)常檢查制冷劑液位,并與第一次充注時的制冷劑液位進行比較,注意觀察機組簡體表面和底部是否有潤滑油跡,避免泄漏。
(2)重新調(diào)試前,用兆歐表測量電機問相地之間的電阻,測量的電阻值應(yīng)符合電機絕緣電阻值。用手移動電機軸,旋轉(zhuǎn)15轉(zhuǎn),使軸承內(nèi)的油均勻分布。電機運行1800小時后,添加一定量的指定潤滑油。
4.4 檢漏
正壓和負壓檢漏法一般用于檢漏。
正壓檢漏法一般是保持系統(tǒng)真空,從充注閥向系統(tǒng)充注一定量的制冷劑氣體,使表壓達到13.8kPa,然后加入干氮,使系統(tǒng)壓力達到172~344kPa(表壓)。保持系統(tǒng)壓力24小時,前6小時壓降不得超過2%,其余18h應(yīng)保持壓力穩(wěn)定。在壓力保護過程中,應(yīng)考慮環(huán)境溫度變化對壓力值的影響。如果壓力因環(huán)境溫度下降而下降,則不能誤認為泄漏;否則,拆下蓋子,確定泄漏點的位置,并填補泄漏。
正壓試驗確定無泄漏后,應(yīng)進行負壓試驗。負壓試驗也稱為真空試驗。系統(tǒng)中的空氣用大功率真空泵排出,直到系統(tǒng)中的壓力為5mmHg,使系統(tǒng)的真空度保持8h。如果壓力略有上升,則表明有水分。此時需要向系統(tǒng)充氮,使其升至大氣壓力,再進行第二次抽真空,這樣可以抽出少量水分。直到系統(tǒng)保持8小時的真空度壓力不超過6.3小時mmHg,可以認為這個系統(tǒng)是氣密的。
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