第7章 中央空调制冷机组.doc

第7章 中央空调制冷机组
主要内容：
中央空调所使用的冷源，按其制冷系统的工作原理分类，可分为三大类：蒸汽压缩式制冷系统、吸收式制冷系统和喷射式制冷系统。本章介绍了三种蒸汽压缩式制冷机组，嗅化锂吸收式制冷机组和风冷冷热水机组的结构、原理及保养。对机组运行管理、检修的手段和工具也进行了介绍。最后给出了制冷机房布置的一些基本原则。
7.1.1制冷机组的分类、选型
7.1.1.1 制冷机组的分类
1．根据冷水机组所用动力种类不同分为电力驱动冷水机组和热力驱动冷水机组。
2．压缩式冷水机组根据所用压缩机的种类不同又分为活塞式、螺杆式、离心式和涡旋式冷水机组等。
3. 根据使用的制冷剂种类不同，压缩式冷水机组又可分为氟里昂冷水机组和氨冷水机组。
4．模块化冷水机组通常采用活塞式制冷压缩机，所以也属于活塞式冷水机组，但具有结构设计独特，系统构成方便的特点。
5．吸收式冷水机组根据热源方式不同又分为蒸汽型、热水型和直燃型冷水机组。根据所用工质不同又分为氨吸收式和溴化锂吸收式冷水机组。根据热能利用程度不同又分为单效和双效吸收式冷水机组。根据各换热器的布置情况又分为单筒型、双筒型和三筒型吸收式冷水机组。根据应用范围又分为单冷型和冷热水型吸收式冷水机组。
7.1.1.2 制冷机组的选型
冷水机组是中央空调工程和需要冷水的工艺系统的关键设备，冷水机组的选型就是要合理地选定机型、台数。
1．冷水机组选择的原则
要合理选定机型和台数，须考虑以下因素或原则：
(1)建筑物的冷负荷大小，全年冷负荷的分布规律。
(2)当地的水源(包括水量、水温及水质)、电源和热源(包括热源性质、品位高低)情况；
(3)初投资和运行费用；
(4)冷水机组的特性:地域特点、功能需求、能耗、使用寿命、环保、可靠性、运行管理费用。
2．冷水机组选择时注意事项。
(1)台数一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台，机组之间要考虑互为备用和切换使用的可能性。
(2)同一机房内可选用不同类型、不同容量的机组搭配的组合方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高，调节性能较好，能保证部分负荷下能高效运行的机组。
(3)对有合适热源特别是有余热或废热的场所或电力缺乏的场所，宜采用吸收式冷水机组。
(4)电力驱动的冷水机组，当单机制冷量大于1163kW时，宜选用离心式；当单机制冷量在582kW～1163kW之间时，宜选用离心式或螺杆式；当单机制冷量小于582kW时，宜选用活塞式；选用活塞式冷水机组时，宜优先选用多机头自动联控的冷水机组。
(5)根据建筑物用途、冷量特点及投资费用等实际情况综合考虑决定是否配备备用机组。
3.冷水机组国内应用情况
据统计，中国境内各类中央空调机组的市场总规模为27358台，其中，离心式冷水机组583台，溴化锂吸收式冷热水机组2613台，风冷冷热水机组8530台，活塞式冷水机组4315台，螺杆式冷水机组2706台。与1998年同期相比，风冷冷热水机组增长48.3%，螺杆式冷水机组增长18.3%，离心式冷水机组增长7.4%。
活塞式制冷机组及其保养
7.2.1活塞式冷水机组外型
7.2.1.1活塞式冷水机组外型1

7.2.1.2活塞式冷水机组外型2

7.2.1.3活塞式冷水机组外型3

7.2.1.4活塞式冷水机组外型4

7.2.2LS系列半封闭活塞式冷水机组的特点
由一台或多台压缩机组成若干个相对独立的制冷系统，即冷凝器、蒸发器的水系统共用，而制冷系统互不影响。
可根据负荷的大小由温度控制器控制压缩机的能调或压缩机的启动台数，使得机组的运行电耗降低，节约了能源。
当其中某台压缩机须检修时，其他压缩机能正常工作，使得机组运行的安全可靠性大大提高。
该产品广泛适用于商场、宾馆、影剧院、医院、厂房等需要空调的场所，同时也可作为各类工业工艺过程的冷源主机。
7.2.3开利中央空调活塞式风冷冷水机组30GH的特点
开利中央空调活塞式风冷冷水机组30GH的特点30GH120-245(R22)制冷量399-817KW可靠耐用的半封闭压缩机。
 1.电子膨胀阀结合微电脑控制器提高了机组运行效率。
 2.双独立式制冷剂回路便于保养和维修。
 3.机组框架采用镀锌钢板涂复聚脂喷塑延长使用寿命。
 4.内置式自诊断系统能快速地进行系统故障定位。优越的部分负荷性能节约能源和费用。具有各种安全保护装置。
5.多台压缩机逐台启动，有效降低启动电流，同时随负荷调节灵活；整体式机组易于安装。
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7.2.4LS型活塞型中低温冷水机组

LSZ、LSD系列中低温冷水机是本公司集多年设计生产活塞式冷水机组的经验，综合国内外同类类产品的优点而设计开以的新型冷水机组。该产品具有“高效、节能、环保”的优点，可广泛使用于医药、化工、治金、饮料食品及人工机场等行业，为其工艺过程提供高品质的-35oC～+ 5oC级中低温的冷冻环境。
本产品符合国家标准GB/T18430.1-2001《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组》以及企业Q/3201NLJ1202-2004《LS/LSBLG系列中低温水机组》规定。
7.2.5活塞式冷水机组组成
活塞式冷水机组就是把实现制冷循环所需的一台或多台活塞式制冷压缩机、电动机、蒸发器、冷凝器、热力膨胀阀、干燥过滤器、电控柜、油分离器等部件紧凄地共用底座组装在一起的专供空调用冷目的整体式制冷装置。
压缩机的台数可以是单台、两台或两台以上。两台以上的冷水机组称为多机头机组。多机头冷水机组的台数最多为8台。
水冷式冷水机组一般多为卧式框架结构，压缩机可置于框架的上方或下方，冷凝器和蒸发器放在下方或上方，电控柜安装在框加上。
7.2.6活塞式冷水机组的两个系统

一、压缩机1
利用活塞在汽缸内上下往复运动，低压阀片控制进气，高压阀片控制排气，以容积变化产生压缩使低压低温气体冷媒压缩成高压高温。

二、压缩机2

7.2.7、油分离器
在蒸气压缩式制冷系统中，压缩机排气温度可达90~140℃，使聚集在汽缸壁上的润滑油部分气化成为油蒸气，这些油蒸气和细小的润滑油滴被高速的排气带出压缩机而进入制冷系统，在冷凝器和蒸发器的传热面上形成一层油膜，并沉积在其底部，从而降低了它的传热系数和减少有效的散热面积，使冷凝温度、压力上升，蒸发温度下降，制冷能力降低，从而使系统无法工作。因此在制冷系统中制冷压缩机的排气阀之后，冷凝器之前设置油分离器，将排气中制冷剂蒸气所夹带的大部分润滑油分离出来，并送回油路系统中。
根据其结构形式，可分为：
 1.过滤式油分离器
 2.洗涤式油分离器
 3.离心式油分离器
 4.填料式油分离器
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7.2.8制冷系统的组成示意图

水系统的组成示意图

7.2.9活塞式冷水机组的运行管理
一、活塞式机组开机前的检查与准备工作
  活塞式冷水机组开机前的检查与准备工作，同样因工作侧重点和内容的不同分为日常开机前和年度开机前的检查与准备工作两种情况。
二、年度开机前的检查与准备工作
 1、检查电路中的随机熔断管是否完好无损，对主电机的相电压进行测定，其相平均不稳定电压应不超过额定电压的2％。
 2、检查主电机旋转方向是否正确，各继电器的整定值是否在说明书规定的范围内。
 3、检查油泵旋转方向是否正常，油压差是否符合说明书的规定要求。
 4、检查制冷系统内的制冷剂是否达到规定的液面要求，是否有泄露情况。
 5、因冬季防冻而排空了水的冷凝器和蒸发器及相关管道要重新排除空气，充满水。
 6、润滑导叶调节装置外部的页片控制连接装置。
 7、检查冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔。
 8、检查机组和水系统中的所有阀门是否操作灵活，无泄露或卡死现象；各阀门的开关位置是否符合系统的运行要求。
完成上述各项检查与准备工作后，再接着做日常开机前的检查与准备工作。当全部检查与准备工作完成后，合上所有的隔离开关即可进入冷水机组及其水系统的启动操作阶段。
7.2.10活塞式机组及其水系统的启动
  在机组启动时先要确定由哪个回路首先开始启动，即在机组的控制面板上，要确定将选择旋钮放在“A”还是“B”的位置上。确定好后按“ON”或“1”按钮，机组就可以启动了。
  如果将系统放在“A”的位置，则A系统的第一台压缩机首先启动，当需要增载时，若干分钟后机组会自动启动B系统的第一台压缩机；如果还要增载，再过若干分钟后机组又会自动再启动A系统的第二台压缩机，依次交替启动，直至两个制冷回路的压缩机全部启动运行为止。
  如果将选择按钮放在“B”的位置，则首先启动的是B系统的第一台压缩机，根据需要，若干分钟后机组又会自动启动A系统的第一台压缩机，其后依次交叉顺序启动。
  制冷系统在安装完毕后,(不论是现场组装系统还是定型的冷水机组),均应进行必要的检查和试验，方可将系统投入运行，否则可能会造成一些不可预料的事故。 其过程如下页图所示:

离心式制冷机组及保养
主要内容：
离心式制冷机组与各种类型的冷（热）水机组制冷效果相比较，以其最大的单机制冷量、最低的能耗指标、最宽的冷量调节范围、占地面积少、初期投资省、低、易损件少、可靠性高、维修费低等技术经济优势。
广泛应用于需要大、中等冷量的舒适性集中(中央)空调和工业部门的工业冷却及工艺流程。
中央空调用国产离心式冷水机组的单机制冷量范围为703～4222kw。
7.3.1离心式制冷机组产品介绍
7.3.1.1离心式制冷机组产品1

7.3.1.2离心式制冷机组产品2

7.3.1.3离心式制冷机组产品3

7.3.1.4离心式制冷机组产品4

7.3.1.5离心式制冷机组产品5

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7.3.2离心式制冷机组产品优缺点
优点：(1)输气量大,单机制冷量大；(2)性能系数高；(3)噪声较低；(4)调节方便；(5)工作比较可靠。
缺点：(1)材料强度、加工精度和制造质量要求严格；(2)单级压缩机在低负荷时易发生喘振；(3)运行工况偏离设计工况时，效率下降较快；(4)制冷量随蒸发温度降低而减少快，随转数降低而急剧下降。
7.3.3离心式制冷机组的结构及组成
目前，用于中央空调的离心式冷水机组，主要由离心式制冷压缩机、主电动机、蒸发器（满液式卧式壳管式）、冷凝器（水冷式满液式卧式壳管式）、节流装置、压缩机入口能量调节机构、抽气回收装置、润滑油系统、安全保护装置、主电动机喷液蒸发冷却系统、油回收装置及微电脑控制系统等组成，并共用底座。
7.3.3.1离心式制冷压缩机剖视图

7.3.3.2离心式制冷压缩机的叶轮

7.3.3.3离心式制冷压缩机的工作示意图

7.3.4离心式制冷压缩机的工作原理
离心式压缩机一般是由电动机通过齿轮增速带动转子旋转。自蒸发器出来的制冷剂蒸气经吸气室进入叶轮。叶轮高速旋转，叶轮上的叶片即驱动气体运动，并产生一定的离心力，将气体自叶轮中心向外周抛出。气体经过这一运动，速度增大，压力得以提高。显然，这是作用在叶轮上的机械能转化的结果。
气体离开叶轮进入扩压器，由于扩压器通道面积逐渐增大，又使气体减速而增压，将其动能转变为压力能。为了使制冷剂蒸气继续提高压力，则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮，并重复上述压缩过程。
被压缩的制冷蒸气从最后一级扩压器流出后，又由蜗室将起汇集起来，进而通过排气管道输送至冷凝器，这样就完成了对制冷剂蒸气的压缩。
7.3.4.1 蒸发器和冷凝器
离心式冷水机组的蒸发器、冷凝器均为卧式管壳式结构，制冷剂都在壳侧流动。
7.3.4.2节流装置
用一个或多个固定孔口的节流孔板来控制流人蒸发器的制冷剂流量。由于无运动部件，使系统运行更加可靠。
7.3.4.3润滑油系统
在油箱中都设有一组供机组停机阶段加热润滑油的电加热器。
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7.3.5离心式制冷机组系统1

7.3.5离心式制冷机组系统2

7.3.6离心式制冷机组制冷原理1

7.3.7离心式制冷机组制冷原理2

7.3.8离心式制冷机组运行管理
离心式机组开机前的检查与准备工作
离心式冷水机组因开机前停机的时间长短不同和所处的状态不同而有日常开机和年度开机之分，这同时也决定了日常开机前和年度开机前的检查与准备工作的侧重点不同。
7.3.8.1日常开机前的检查与准备工作1
1、检查油位和油温油箱中的油位必须达到或超过低位视镜，油温为60度-63度；
2、检查导叶控制位确认导叶的控制旋钮是在“自动”位置上，而导叶的指示是关闭的；
3、检查油泵开关确认油泵开关是在“自动”位置上，如果是在“开”的位置，机组将不能启动；
4、检查抽气回收开关确认抽气回收开关设置在“定时”上；
5、检查各阀门机组各有关阀门的开、关或阀位应在规定位置；
7.3.8.2常开机前的检查与准备工作2
6、检查冷冻水供水温度设定值冷冻水供水温度设定值通常为7℃，不符合要求可以进行调节，但不是特别需要最好不要随意改变该值；
7、检查制冷剂压力制冷剂的高低压显示值应该在正常停机范围内；
8、检查主电机电流限制设定值通常主电机（即压缩机电机）最大负荷的电流限制应设定在100％位置，除特殊情况下要求以低百分比电流限制机组运行外，不得任意改变设定值；
9、检查电压和供电状态三相电压均在380V±10V范围内，冷水机组、水泵、冷却塔的电源开关、隔离开关、控制开关均在正常供电状态；
10、如果是因为故障原因而停机维修的，在故障排除后要将因维修需要而关闭的阀门打开。
7.3.8.3年度开机前的检查与准备工作1
1、检查电路中的随机熔断管是否完好无损，对主电机的相电压进行测定，其相平均不稳定电压应不超过额定电压的2％；
2、检查主电机旋转方向是否正确，各继电器的整定值是否在说明书规定的范围内；
3、检查油泵旋转方向是否正常，油压差是否符合说明书的规定要求；
4、检查制冷系统内的制冷剂是否达到规定的液面要求，是否有泄露情况；
5、因冬季防冻而排空了水的冷凝器和蒸发器及相关管道要重新排除空气，充满水；
6、润滑导叶调节装置外部的页片控制连接装置；
7.3.8.4年度开机前的检查与准备工作2
7、检查冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔；
8、检查机组和水系统中的所有阀门是否操作灵活，无泄露或卡死现象；各阀门的开关位置是否符合系统的运行要求。
完成上述各项检查与准备工作后，再接着做日常开机前的检查与准备工作。当全部检查与准备工作完成后，合上所有的隔离开关即可进入冷水机组及其水系统的启动操作阶段。
离心式机组及其水系统的启动：当机组启动前的检查和准备工作全部完成后，油泵将会被启动，并在33S内达到足够的油压，当油压成功建立时，紧接着自动进行15S的预润滑，完成顶润滑后压缩机电机启动，并加速达到正常运转速度。
7.3.9离心式机组及其水系统的启动
当机组启动前的检查和准备工作全部完成后，油泵将会被启动，并在33S内达到足够的油压，当油压成功建立时，紧接着自动进行15S的预润滑，完成顶润滑后压缩机电机启动，并加速达到正常运转速度。
7.3.9.1离心式机组及其水系统的停机操作1
一、手动停机
1、将导叶控制开关的旋钮转向“减负荷”（或“关”）的位置，则导叶关闭，然后将冷水机组的位置开关从“自动/控制”改换为“等待/复位”（或按下主电机的停止按钮），使主电机断电；
2、停止冷却水泵和冷却塔风机的运转；
3、除了控制电源开关外，断开所有的隔离开关。
7.3.9.2离心式机组及其水系统的停机操作2
二、自动停机
1、当蒸发器的出水温度低于设定的冷冻水供水温度时，主电机和冷却水泵立刻自动停止运转，但冷冻水系统仍保持运行状态；
2、冷水机组因发生故障而由安全保护装置动作引起的自动停机，一般均有报警信号出现或相应故障指示灯亮(代码显示)。
离心式机组及其水系统的停机操作3
三、注意事项
1、当主电机停止运转后，油泵还会延时运行1min～2min后才会停止运转,以保证压缩机在完全停止运转之前的润滑.在此期间,"运转"状态指示灯仍然亮着,此时表示在进行延时润滑。
2、对于冷冻水供水温度降低到设定温度而自动停机的情况,油泵延时2min的润滑一结束,冷水机组将回到自动启动的待命状态.由于冷冻水系统在冷水机组停机期间仍保持循环流动状态,因此水温会逐渐升高,当蒸发器的出水温度回升到高于设定温度时，只要满足停机20min～30min的时间间隔要求，机组便会自动启动，再次投入运行。
3、停机后油温调节系统会自动投入运行，油加热器在主电机停机后2min自动接通电源投入工作，以维持油温在60℃～75℃范围，防止大量制冷剂溶入润滑油中。
内容简介：
目前，用于中央空调系统中、小冷量段采用的螺杆式冷水机组，以其结构紧凑、尺寸小、运行可靠性高、易损零件较少、技术性能稳定、管理维护简单等优势，在中央空调系统的冷水机组产品选型方面，倍受重视。
近年，采用进口原装半封闭式螺杆式制冷压缩机配套而成的水冷式和风冷式半封闭式螺杆式冷水机组以及冷热水机组投入市场后，以其高可靠性、高性能系数(EER)、先进的电脑控制和紧凑美观的组装外形，成为中央空调产品中的一枝新秀。
7.4.1螺杆式制冷机组的产品
7.4.1.1螺杆式制冷机组的产品1

7.4.1.2螺杆式制冷机组的产品2

  7.4.1.3螺杆式制冷机组的产品3

7.4.1.4螺杆式制冷机组的产品4

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7.4.2螺杆式制冷机组的组成
目前，中央空调采暖系统中采用的螺杆式冷(热)水机组，是由双/单螺杆式制冷压缩机(开启式和半封闭式)、冷凝器(水冷式和风冷式)、蒸发器(干式壳管式和满液式壳管式)、热力膨胀阀、油分离器、油冷却器、干燥过滤器、油泵、感温元件及能量调节机构、安全防护装置及电控系统等，组成一个完整的制冷装置，共用底座。
7.4.2.1双螺杆制冷压缩机(twin screw compressor)简介
双螺杆制冷压缩机是一种能量可调式喷油压缩机。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠机体内的一对相互啮合的阴阳转子旋转时产生周期性的容积变化来实现。一般阳转子为主动转子，阴转子为从动转子。
主要部件：双转子、机体、主轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置。
容量15～100%无级调节或二、三段式调节，采取油压活塞增减载方式。
常规采用：径向和轴向均为滚动轴承；开启式设有油分离器、储油箱和油泵；封闭式为差压供油进行润滑、喷油、冷却和驱动滑阀容量调节之活塞移动。
7.4.2.2双螺杆制冷压缩机(twin screw compressor)结构

  双螺杆压缩机工作过程

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7.4.3双螺杆压缩机压缩原理：
  吸气过程：气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。
  压缩过程：转子旋转时，阴阳转子齿间容积连通（V型空间），由于齿的互相啮合，容积逐步缩小，气体得到压缩。
  排气过程：压缩气体移到排气口，完成一个工作循环。
7.4.3.1单螺杆制冷压缩机（single screw compressor）简介
利用一个主动转子和两个星轮的啮合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、星轮旋转时产生周期性的容积变化来实现的。转子齿数为六，星轮为十一齿。主要部件为一个转子、两个星轮、机体、主轴承、能量调节装置。容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
单螺杆制冷压缩机（single screw compressor）结构

   7.4.3.2单螺杆制冷压缩机工作过程

  7.4.4单螺杆制冷压缩机压缩原理
  吸气过程：气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子的旋转，星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态，气体进入压缩腔（转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面所形成的密闭空间）。
   压缩过程：随着转子旋转，压缩腔容积不断减小，气体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口。
  排气过程：压缩腔前沿转至排气口后开始排气，便完成一个工作循环。由于星轮对称布置，循环在每旋转一周时便发生两次压缩，排气量相应是上述一周循环排气量的两倍。
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   7.4.5单螺杆制冷压缩机和双螺杆制冷压缩机的特点之比较
  7.4.5.1双螺杆制冷压缩机的特点

  1、需喷油压缩（也可采用少量喷液）。一旦失油时可能产生金属与金属的啮合摩擦，影响运行和转子寿命。
  2、转子径向负荷及轴向推力大，尤其是轴向推力非常大，需体积和强度大的轴承或平衡活塞来抵消轴向力，轴承使用寿命受影响。
  3、油不仅用于螺杆阴阳转子之间之冷却、密封，并作润滑及动力传递（25～60%的动力）。运行时一般需持续起动油泵。油耗量大，油路系统复杂。
  4、一般轴承寿命为20,000~30，000小时，30,000小时即需大修。
  5、主要部件仅为活塞式制冷压缩机的十分之一。
  6、单级压缩比高。低温工况时可以采取独有的经济器结构，节能性好，但成本相应有所提高。
  7、压缩机效率比单螺杆略高。
  8、单机头最大制冷量较单螺杆大。
  9、对液击不敏感，可以湿行程运转。
7.4.6单螺杆压缩机之主要特性及优点
  1、使用寿命长，可靠性极高。
基于下列理由故有很长耐用寿命（一般25年以上）：
  (a)螺杆转子与星轮间的啮合压缩为金属与非金属。转子材料为六齿钢制涂铝保护层，星轮为十一齿52层增强纤维复合强化材料。可以实现柔性零间隙接触密封。
  (b)零部件及易损件极少，主要运动部件仅为五件，一个转子，两个星轮，两个滑阀。
  (c)由于转子径向和轴向受力完全平衡，故轴承径向和轴向推力极小，轴承可靠性极高，轴承设计寿命达100,000小时，为双螺杆的3～5倍。
  (d)运转时采取喷液取代喷油，密封、润滑和冷却效果更好，啮合阻力低，具有经济有效之润滑。无油润滑方式，不需要复杂的油路系统，只须少量冷冻机油，油路较双螺杆简明。
  (e) 20,000小时后方需检查，30,000～40,000小时后方需较大保养。星轮可以单独拆卸，维修简便。
  (f)由于星轮处于一种柔性承载状态，可以调整它与主转子之间的间隙，所以液击不敏感，可以湿行程运转。
  (g)半封闭单螺杆电机液体冷却，保持长期冷却状态，电机寿命长。
  (h)由于转子受力平衡，轴封负荷极度小，寿命长，远高于双螺杆压缩机轴封寿命。
  2、效率高。
  (a)转子与星轮的“零间隙”配合，最大程度减小泄漏损失和压力损失，效率大幅度提高。
  (b)半封闭单螺杆电机液体冷却，电机效率高。
  3、由于六齿转子与十一齿星轮啮合时分散和减少了排气脉动，从而使排气平稳，加上交替啮合又有效地排除正弦波音，所以噪音低沉、易隔音。一般比同级双螺杆低0.8～5dB(A)(3ft)。
  4、运转时极度平稳，振动值低于0.14Ips。双螺杆压缩机则明显高于此值。
  5、现场便于维修，可从顶部或底部拆卸星轮进行维修。目前仅有CARRIER的23XL系列声称其产品也便于维修服务。
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7.4.7螺杆式制冷机组系统
  7.4.8单螺杆式冷水机组的制冷系统、控制系统(图)
  7.4.9双螺杆式冷水机组制冷系统、控制系统

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4.4.5螺杆式制冷机组运行管理
一、 日常开机前的检查与准备工作
  1、 启动冷冻水泵；
  2、 把冷水机组的三位开关拨到“等待/复位”的位置，此时，如果冷冻水通过蒸发器的流量符合要求，则冷冻水流量的状态指示灯亮；
  3、 确认滑阀控制开关是设在“自动”的位置上；
  4、 检查冷冻水供水温度的设定值，如有需要可改变此设定值；
  5、 检查主电机电流极限设定值，如有需要可改变此设定值。
二、 年度开机前的检查与准备工作
  1、 检查电路中的随机熔断管是否完好无损，对主电机的相电压进行测定，其相平均不稳定电压应不超过额定电压的2％；
  2、 检查主电机旋转方向是否正确，各继电器的整定值是否在说明书规定的范围内；
  3、 检查油泵旋转方向是否正常，油压差是否符合说明书的规定要求；
  4、 检查制冷系统内的制冷剂是否达到规定的液面要求，是否有泄露情况；
  5、 因冬季防冻而排空了水的冷凝器和蒸发器及相关管道要重新排除空气，充满水；
  6、 润滑导叶调节装置外部的页片控制连接装置；
  7、 检查冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔；
  8、 检查机组和水系统中的所有阀门是否操作灵活，无泄露或卡死现象；各阀门的开关位置是否符合系统的运行要求；
完成上述各项检查与准备工作后，再接着做日常开机前的检查与准备工作。当全部检查与准备工作完成后，合上所有的隔离开关即可进入冷水机组及其水系统的启动操作阶段。
螺杆式机组及其水系统的启动
当机组处于启动状态后，微处理器马上发出一个信号启动冷却水泵，在3min内如果证实冷却水循环已经建立，微处理器又会发出一个信号至启动器屏去启动压缩机电机，并断开主电磁阀，使润滑油流至加载电磁阀、卸载电磁阀以及轴承润滑油系统。在15s～45s内，润滑油流量建立，则压缩机电机开始启动。压缩机电机的Y－△启动转换必须在2.5s之内完成,否则机组启动失败。如果压缩机电机成功启动并加载，运转状态指示灯会亮起来。
螺杆式机组及其水系统的停机操作
一、 手动停机
  1、 将开关转换到“等待/复位”位置；
  2、 如果需要的话，一般15min后停水泵。
二、 故障停机
螺杆式机组设有众多自动保护装置，当高压过高、低压过低、油压偏低、油温过高、冷冻水供水温度过低时，均能使机组自动停止运转，同时发出报警信号，显示故障情况。
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内容简介：
直燃吸收式溴化锂冷热水机，我们称之为“直燃机”，是直接燃烧天然气、煤气、柴油等各种燃料，以水/溴化锂作介质的冷热源设备。
由于直燃机不以电为能源(只需极少的电作辅助循环动力)，可以大幅度削减电力投资。在电空调广泛采用的国家和地区，直燃机更具有削减夏季峰值电力、填补夏季燃气低谷的综合经济效益，对于电力行业及燃气行业的健康发展都具有举足轻重的影响。尤其在电力供应出现危机的地区，直燃机具有迅速扭转电力危机的不可替代的作用。
7.5.1直燃吸收式溴化锂机组发展
世界首台直燃机1968年在日本诞生，从1980年起成为日本、韩国等国的主要空调设备，占有该国中央空调市场80%以上的份额。
远大1992年开发成功中国首台直燃机，1996年成为全球直燃机产销量最大的企业，至2002年已出口20余个国家，在中、美等国市场占有率为同行之首。
7.5.1.1直燃吸收式溴化锂冷热水机组产品1

7.5.1.2直燃吸收式溴化锂冷热水机组产品2

7.5.1.3直燃吸收式溴化锂冷热水机组产品3

7.5.1.4直燃吸收式溴化锂冷热水机组产品4

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7.5.2吸收式制冷机和蒸气压缩式制冷机的比较
液体蒸发时必须从周围取得热量。把酒精洒在手上会感到凉爽，就是因为酒精吸收了人体的热量而蒸发。吸收式制冷机和蒸气压缩式制冷机都是根据蒸发除热的原理设计的。
他们的共同点是：
高压制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝后，经节流元件节流，温度和压力降低，低温、低压液体在蒸发器内汽化，实现制冷。
它们的不同点是：
  (1)提供的能量不同:蒸发压缩式制冷机消耗机械功，吸收式制冷机消耗的是热。
  (2)吸取制冷剂蒸气的方式不同:蒸气压缩式用压缩机吸取此蒸气，吸收式制冷机用吸收剂在吸收器内吸取制冷剂蒸气。
  (3)将低压制冷剂蒸气变为高压制冷剂蒸气时采取的方式不同:蒸气压缩式制冷机通过原动机驱动压缩机完成，吸收式制冷机则是通过吸收器、溶液泵、发生器和节流阀完成。
  (4)输入功率。风机盘管根据所配置的风机大小及台数和转速不同，在运转中所需输入的电功率也不同，如山东高密兴华采暖设备厂所生产的风机盘管机组从FP—2.5～FP—16的输入功率范围40～160W。
7.5.3吸收式制冷基础
吸收式制冷机利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一种条件下又能吸收低沸点组分这一特性完成制冷循环。目前吸收式制冷机多用二组分溶液，习惯上称低沸点组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂。
在标准大气压力条件(76毫米汞柱)下，水要达到100℃才沸腾蒸发，而在低于大气压力（即真空）环境下，水可以在温度很低时沸腾。比如在密封的容器里制造6毫米汞柱的真空条件，水的沸点只有4℃。溴化锂溶液就可以创造这种真空条件，因为溴化锂是一种吸水性极强的盐类物质，可以连续不断地将周围的水蒸汽吸收过来，维持容器中的真空度。
7.5.3.1吸收式制冷的特点
吸收式制冷是以燃料、蒸汽、热水、烟气或太阳能等各种热能作能源，在各种制冷技术中，它是能量转换途径最短的技术。
热力学第二定律(贬值原理)指出：能量的每一次转换都伴随着能量的损耗，因此吸收式制冷原理是能源利用率最高的，这就是为什么100年来，尽管有许多新的制冷技术出现，而节能主义者仍孜孜不倦地钻研吸收式制冷技术的原因。
  7.5.3.2吸收式制冷原理
吸收式制冷系统是由发生器、冷凝器、制冷节流阀、蒸发器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换器和溶液泵组成。
整个系统包括两个回路：一个是制冷剂回路，一个是溶液回路。制冷剂回路由冷凝器、制冷剂节流阀、蒸发器组成。溶液回路由发生器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换器和溶液泵组成。在蒸汽吸收式制冷中，吸收器好比压缩机的吸入侧；发生器好比压缩机的排出侧；对发生器内溶液进行加热，提供提高制冷剂蒸汽压力的能量。
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7.5.4溴化锂吸收式制冷机
溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0℃以上的低温水，多用于空调系统。
溴化锂具有极强的吸水性，但溴化锂在水中的溶解度是随温度的降低而降低的，溶液的浓度不宜超过66％，否则运行中，当溶液温度降低时，将有溴化锂结晶析出的危险性，破坏循环的正常运行。溴化锂水溶液的水蒸气分压，比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。
溴化锂吸收式制冷机对热源的要求不高。一般的低压蒸气（0.12MPa以上）或75℃以上的热水均能满足要求，特别适用于有废气、废热水可利用的化工、冶金和轻工业企业，有利于热源的综合利用。
7.5.5溴化锂吸收式制冷机的分类
  (1)根据工作热源分类。根据机组使用的工作热源可将溴化锂机组分为：蒸汽型、直燃型、热水型和太阳能型几种。
  (2)根据工作循环分类。溴化锂机组分为制冷循环型和制冷、制热循环型两种。制冷循环型机组即通常的冷水机组，制冷循环分单效循环和双效循环。单效循环是溴化锂机组的基本组成单元，其驱动能源可以是低品位的蒸汽、热水、地热水等。如果机组用高品位的蒸汽或高温水作为驱动热源，通常采用双效制冷循环。
7.5.6单效制冷机组的工作原理
液体蒸发时必须从周围取得热量。把酒精洒在手上会感到凉爽，就是因为酒精吸收了人体的热量而蒸发。常用制冷装置都是根据蒸发除热的原理设计的。
在标准大气压力条件(760mmHg)下，水要达到100℃才沸腾蒸发，而在低于大气压力（即真空）环境下，水可以在温度很低时蒸发。比如在密封的容器里制造6mmHg的低压条件，因为它是一种吸水性极强的物质，可以连续不断将周围的水蒸汽吸收过来，维持低压条件。
单效制冷机就是利用这样一个原理设计的：水在蒸发器中大量蒸发带走空调系统的热量，溴化锂溶液将水蒸汽吸收，将水蒸汽中的热量传递给冷却水释放到大气中去，然后，将变稀了的溶液加温浓缩，分离出的水再次去蒸发，浓溶液再次去吸收，如此循环不已。
7.5.6.1单效制冷机组的工作原理图

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7.5.7溴化锂吸收式制冷机的工作过程
溴化锂吸收式制冷机的工作过程可分为两个部分：
  (1)发生器中产生的冷剂蒸气在冷凝器中冷凝成冷剂水，经U形管进入蒸发器，在低压下蒸发，产生制冷效应。这些过程与蒸气压缩式制冷循环在冷凝器、节流阀和蒸发器中所产生的过程完全相同；
  (2)发生器中流出的浓溶液降压后进入吸收器，吸收由蒸发器产生的冷剂蒸气，形成稀溶液，用泵将稀溶液输送至发生器，重新加热，形成浓溶液。这些过程的作用相当于蒸气压缩式制冷循环中压缩机所起的作用。
单效溴化锂吸收制冷机结构原理

吸收式冷水/热水机组配置标准设备
  1.对于吸收式冷水/热水机组必须包括下列标准设备：
  2.吸收器、冷凝器、蒸发器、发生器（单效机组为低压发生器，双效机组为低压和高压发生器）
  3.溶液热交换器、溶液和冷剂循环泵
  4.控制设备（包括低温断路器、在冷水断流时，冷水机组的停机或者联锁装置、泵电动机的电气保护设备，包括防止热过载的保护设备、冷水和热水温度控制器、仪表板）
  5.燃烧控制器和燃气/燃油管路安全设施，按UL795《商用和工业用燃气加热设备》和726《直燃式冷水、热水机组用油》标准。）
  6.其它设备（包括有吸收剂添加设备、冷水机组不凝性气体抽除装置、安装和使用说明书、铭牌等。）

7.5.8溴化锂吸收式制冷机设备作用
  (1)冷凝器其作用是使发生器产生的冷剂蒸汽冷凝成冷剂水并送往蒸发器；
  (2)蒸发器其作用是使冷剂水蒸发吸热，供出低温冷媒水；
  (3)吸收器其作用是使发生器来的浓溶液吸收蒸发器过来的冷剂蒸汽，产生稀溶液；
  (4)溶液热交换器其作用是使从吸收器来的低温稀溶和从发生器的高温浓溶液之间进行热量交换，从而减轻发生器和吸收器的热负荷，提高机组的性能系数。
  (5)其他装置主要有使溶液和冷剂水循环的溶液泵和冷剂水泵，抽出机内不疑气体并产生高度真空的抽气装置以及冷量调节系统等。
7.5.9双效溴化锂吸收制冷机结构原理
单效溴化锂吸收式制冷机一般采用0.1~0.25Mpa的蒸气或75~140℃的热水作为加热热源，循环的热力系数较低（一般为0.65~0.75）。如果有压力较高的蒸气（例如表压力在0.4MPa以上）可以利用，则可采用双效溴化锂吸收式制冷循环，热力系数可提高到1以上。
双效溴化锂吸收式制冷机在机组中同时装有高压发生器和低压发生器，在高压发生器中采用压力较高的蒸气（一般为0.7~1MPa）或燃气、燃油等高温热源加热，所产生的高温冷剂水蒸气用于加热低压发生器，使低高压发生器中的溴化锂溶液产生温度更低的冷剂水蒸气，这样不仅有效地利用了冷剂水蒸气的潜热，而且可以减少冷凝器的热负荷，使机组的经济性得到提高。
7.5.9.1远大双效机并联制冷循环状况

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7.5.9.2双效溴化锂吸收式制冷机的种类

双效溴化锂吸收式制冷机又分为两类：串联流程的吸收式制冷机和并联流程的吸收式制冷机。
  (1)串联流程的吸收式制冷机: 1-高压发生器 2-低压发生器 3-冷凝器 4-蒸发器 5-吸收器 6-高温热交换器 7-溶液调节阀 8-低温热交换器 9-吸收器泵 10-发生器泵 11-蒸发器泵 12-抽气装置 13-防晶管
  (2)并联流程的溴化锂吸收式制冷机: 1--高压发生器；2--低压发生器；3--冷凝器；4蒸发器；5--吸收器；6--高温热交换器；7--凝水回热器；8--低温吸泵；11--蒸发器泵
7.5.9.3双效溴化锂吸收制冷机结构图1

7.5.9.4双效溴化锂吸收制冷机结构图2

7.5.9.5双效溴化锂吸收制冷机结构图3

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7.5.10溴化锂吸收式冷水机组的试运行
  1．系统的气密性试验
  2．溴化锂吸收式制冷机组的清