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【連載三】離心式冷水機(jī)組結(jié)構(gòu)剖析圖(完結(jié))

 冉冉升起的冉 2018-02-28


熱氣旁通


熱氣旁通是等流量控制法,主要是為了防止機(jī)組喘振。

當(dāng)機(jī)組將要進(jìn)入喘振工況時打開熱氣旁通閥來改善機(jī)組的工況,達(dá)到對機(jī)組的喘振保護(hù)。它通過熱氣旁通閥使冷凝器中的高壓氣體進(jìn)到蒸發(fā)器中。降低冷凝器的壓力并提高蒸發(fā)器的壓力,降低了壓縮機(jī)的壓頭,同時增加了壓縮機(jī)的流量,以此改善工況來防止喘振。

對于采用熱氣旁通閥的機(jī)組,控制系統(tǒng)就會打開熱氣旁通閥來減小壓差、增大流量。采用這種控制邏輯,喘振保護(hù)線的設(shè)定就非常重要。如果喘振保護(hù)線設(shè)置太高就會失去保護(hù)作用,而喘振保護(hù)線設(shè)置太低,則在正常的工況下就會限制負(fù)載或打開熱氣旁通閥。
喘振保護(hù)線的高負(fù)荷點(diǎn)和低負(fù)荷點(diǎn)在出廠時有預(yù)設(shè)值,通常是以標(biāo)準(zhǔn)工況來設(shè)定的。但現(xiàn)場情況同設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)工況不盡相同,所以在現(xiàn)場要根據(jù)情況進(jìn)行修正,修正一般是通過反復(fù)的試驗來進(jìn)行的。最后的設(shè)定點(diǎn)應(yīng)該能對喘振進(jìn)行保護(hù),但不能過早地打開熱氣旁通閥而影響機(jī)組的正常運(yùn)行。
熱氣旁通示意圖


熱回收


1、熱回收原理:

“制冷”并不僅僅是一個簡單的降溫過程,與自然冷卻相比,“制冷”的過程實際上是通過消耗一定的外界能量(如電能、熱能、太陽能等),把熱量從“低溫?zé)嵩础鞭D(zhuǎn)移到“高溫?zé)嵩础钡倪^程。

因此,我們通過“制冷”把載冷劑的溫度降低的同時,加上外功轉(zhuǎn)化的熱量,必然會產(chǎn)生比冷量更大的熱量。

目前絕大部分的空調(diào)設(shè)計,這部分熱量不但沒有利用,還要消耗水泵及風(fēng)機(jī)動力,把熱量通過冷凝器由冷卻介質(zhì)(水、空氣等)帶走。

我們?nèi)绻軌虬堰@部分熱量利用起來,則可以實現(xiàn)單向能耗,雙向輸出,大大提高制冷機(jī)組的能源利用率,還可以節(jié)約冷卻系統(tǒng)的能耗。


如下圖所示,冷水水源直接進(jìn)入熱水器套管入水口,通過逆流循環(huán)吸收經(jīng)過壓縮后的高溫高壓的制冷劑釋放出來的熱量,不但可以提高冷凝系統(tǒng)的效率又達(dá)到加熱冷水的目的。加熱后的熱水(55℃~60℃)直接進(jìn)貯保溫水箱,以備各項生活熱水之用。


由于離心壓縮機(jī)特性,高溫?zé)峄厥諘斐蓹C(jī)組壓差增大時,葉輪效率下降,在部分負(fù)荷情況下,更易造成機(jī)組喘振。因此離心式冷水機(jī)組熱回收出水溫度一般不超過45℃。

2、熱回收控制

兩器、潤滑以及其他輔助配件


回顧下,離心機(jī)組流程圖


1、蒸發(fā)器


滿液式蒸發(fā)器:相對于同一壓縮機(jī),可以提供更低的傳熱溫差,通常低于1.7℃;從而獲得更高的制冷量和更高的COP。

吸氣過濾:防止壓縮機(jī)帶液壓縮;液體分配器:低負(fù)荷時制冷劑液體分配均勻。
均液板——使進(jìn)入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑均勻的分布在蒸發(fā)器的低部,減緩流速。
均氣板(擋板)——減緩氣態(tài)制冷劑進(jìn)入吸氣口速率,再者用于氣液混合物中液態(tài)制冷劑分離,避免機(jī)組帶液損壞葉輪。


降膜式:工作方式為制冷劑通過換熱器頂部的特殊設(shè)計分配器在壓差的作用下均勻的噴淋到蒸發(fā)器內(nèi)的高效換熱管上,制冷劑在換熱管上形成一層薄薄的冷劑液膜,吸收管內(nèi)的熱量而蒸發(fā),蒸發(fā)后的冷劑蒸汽沿筒體兩側(cè)的上升通道至蒸發(fā)器的頂部,而不會與下落的制冷劑液體形成沖擊,使換熱效率達(dá)到最高,可減少換熱管的數(shù)量,減少蒸發(fā)器的體積及制冷劑的充注量。

降膜式蒸發(fā)器具有極好的換熱性能,特別在部分負(fù)荷情況下。主要表現(xiàn)在兩方面:

1)、充分利用了所有高效傳熱管的換熱面積,并根據(jù)降膜式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和傳熱方式選擇最適合的翅型換熱管,以提高換熱效率。

2)、另一方面蒸發(fā)壓力較低時,滿液式蒸發(fā)器中液體的靜液柱使底部飽和蒸發(fā)溫度升高(局部飽和壓力升高導(dǎo)致飽和溫度升高),傳熱溫差減小,導(dǎo)致傳熱性能下降,降膜式蒸發(fā)則不出現(xiàn)這種情況。


2.冷凝器:


一般在冷凝器內(nèi)增加一些配置,如:過冷器:讓經(jīng)過冷凝器的制冷劑汽液體過冷,提高機(jī)組效率;防護(hù)板:為了降低高速氣流對換熱管的沖擊,并均分氣流;支撐板漲管:防止銅管震動磨損。


均氣板——將壓縮機(jī)的高壓排氣均勻的分布的冷凝器的頂部,同時減緩氣流的速度,是氣態(tài)制冷劑在冷凝器內(nèi)有效的冷凝成液態(tài)制冷劑。


均液板——使冷凝后的液態(tài)制冷劑能緩慢而穩(wěn)定的進(jìn)入冷凝器的出液管,同時使制冷劑有效的過冷。


3、潤滑回油系統(tǒng)

1)、引射回油:

在蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的回油管并聯(lián)兩路:引射泵回油和壓差回油,前者用于機(jī)組啟動時壓差建立之前,由電磁閥控制;后者用于機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時。

  


2)、重力供油方式:

可防止包括電網(wǎng)大面積停電在內(nèi)的任何意外狀態(tài);一旦電力中斷,緊急油裝置將保證供給一定壓力的潤滑油;相比繼電器供油模式,可確保突然斷電情況下的緊急供油;


  3)、回油系統(tǒng)


4、壓力傳感器、溫度傳感器、高壓開關(guān)、安全閥等
1)、溫度傳感器


2)、安全閥




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