螺杆式冷水机组结构组成与工作原理
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2024年05月11日 11:51:18
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一、水冷螺杆式冷水机组概述 水冷螺杆式冷水机组是一种工业和商业空调系统中常见的制冷设备,主要应用于需要大规模制冷的场合,比如工厂、数据中心、大型商业建筑、医院、酒店和办公大楼的中央空调系统中。其工作原理基于蒸汽压缩制冷循环,利用水作为冷却媒介。 水冷螺杆式冷水机组的结构主要由以下几个关键部件组成:


一、水冷螺杆式冷水机组概述


水冷螺杆式冷水机组是一种工业和商业空调系统中常见的制冷设备,主要应用于需要大规模制冷的场合,比如工厂、数据中心、大型商业建筑、医院、酒店和办公大楼的中央空调系统中。其工作原理基于蒸汽压缩制冷循环,利用水作为冷却媒介。


水冷螺杆式冷水机组的结构主要由以下几个关键部件组成:

  • 螺杆压缩机:这是冷水机组的心脏,通过螺杆的旋转运动压缩制冷剂,提高其压力和温度,推动制冷循环。

  • 冷凝器:用来冷凝压缩后的高温高压制冷剂蒸汽,通过循环的冷却水将其热量带走,使制冷剂凝结为液态。

  • 干燥过滤器:用于过滤系统中的水分和杂质,保护制冷剂和设备免受污染。



  • 膨胀阀:控制制冷剂从冷凝器到蒸发器的流量,调节制冷剂的压力和状态,保证蒸发效果。

  • 蒸发器:液态制冷剂在此吸收冷冻水的热量蒸发为气态,实现制冷目的,冷冻水温度降低后被送入用户端进行冷却。

  • 电器控制部分:包括PLC或微处理器控制板、显示面板、传感器、继电器、接触器、保护元件等,负责整个系统的自动控制、监测、故障诊断、保护和用户界面操作。

  • 油分离器:从制冷剂气体中分离并回收冷冻油,确保油路循环,保护压缩机正常润滑。

  • 电源及电控箱:包含变压器、电容器、接触器、断路器、保险丝等,为机组提供安全稳定的电力供应,并集成控制逻辑。

  • 辅助部件:如角阀、管路连接件、保温材料、支架、排水设施等,虽非核心部件但也确保机组正常运行和维护便利性。


二、制冷系统原理


本机组基于蒸汽压缩制冷原理,通过四个关键步骤(压缩、冷凝、节流、蒸发)循环制冷。利用压缩机提高制冷剂压力温度,冷凝器中冷却水移除热量后冷凝成液态,节流降压降温进入蒸发器蒸发吸热,实现连续制冷。制冷量与压缩机吸入量成正比,通过滑阀调节。


压缩过程:蒸发器中的制冷剂蒸汽被螺杆压缩机吸入后,电机通过压缩机转子对其施加能量,使制冷剂蒸汽的压力提高并进入冷凝器;与此同时,制冷剂蒸汽的温度在压缩终了时也相应提高。


冷凝过程:由压缩机来的高压、高温制冷剂蒸汽,在冷凝器中通过管内的冷却水放出热量,温度有所下降,同时在饱和压力(冷凝温度所对应的冷凝压力)下,冷凝成为液体。这时,冷却水因从制冷剂蒸汽中摄取了热量,其温度要有所升高。冷却水的温度与冷凝温度(冷凝压力)直接有关。

节流过程:由冷凝器底部来的高温、高压制冷剂液体,流经节流装置时,发生减压膨胀,压力、温度都降低,变为低压、低温液体进入蒸发器中。

蒸发过程:低压、低温制冷剂液体在蒸发器内从载冷剂(如冷水)中摄取热量后蒸发为气体,同时使载冷剂的温度降低,从而实现人工制冷,蒸发器内的制冷剂蒸汽又被压缩机吸入进行压缩,重复上述压缩、冷凝、节流、蒸发过程。如此周而复始,达到连续制冷的目的。

油路循环系统:在压缩机内部,冷冻油依靠系统的高低压差,再通过内设油路,分别对轴承和转子提供润滑和冷却。压缩机连续排气过程中,冷冻油会随着制冷剂气体一起排出压缩机,如果排出的冷冻油无法重新回到压缩机,将可能导致压缩机失油,严重时会损坏压缩机。回油系统,保证随制冷剂气体排出的冷冻油顺利回到压缩机,确保机组安全可靠运行。


在压缩机排气和冷凝器之间安装了高效油分离器,随着制冷剂气体排出的冷冻油,绝大部分会被油分离器拦截并通过吸气口直接送回压缩机。     也可以通过高压引射回油,即小部分冷冻油进入冷凝器后,最终会在蒸发器中聚集,依靠高压液体作为动力,可以将聚集在蒸发器中的冷冻油直接带回压缩机。

控制系统介绍:控制系统采用微电脑控制,控制柜面板上装有电源、运行、故障指示灯,可方便直观地了解当前机组的工作状况。此外,控制柜面板上装有急停开关,当机组发生紧急故障需马上停机时,可按下急停开关,确保机组安全。

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