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冷凝器蒸發器對冷水機制冷的影響
編輯:深圳市創優冷凍機電設備有限公司   時間:2018-04-19

工業冷水機制冷系統由壓縮機,冷凝器,膨脹閥和蒸發器組成,其工作過程如下:制冷劑在壓力溫度下沸騰,低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機不斷地抽吸蒸發器中產生的蒸氣,并將它壓縮到冷凝壓力,然后送往冷凝器,在壓力下等壓冷卻和冷凝成液體,制冷劑冷卻和冷凝時放出的熱量傳給冷卻介質(通常機房空調采用的空氣),與冷凝壓力相對應的冷凝溫度一定要高于冷卻介質的溫度,冷凝后的液體通過膨脹閥或其他節流元件進入蒸發器。在整個循環過程中,壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成蒸發器中的低壓力,冷凝器中的高壓力的作用,是整個系統的心臟;節流閥對制冷劑起節流降壓作用并調節進入蒸發器的制冷劑流量;蒸發器是輸出冷量的設備,制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻物體的熱量,從而達到制取冷量的目的;冷凝器是輸出熱量的設備,從蒸發器中吸取的熱量連壓縮機消耗的功轉化的熱量在冷凝器中被冷卻介質帶走
  由于冷水機四大件中,壓縮機效率已經由投資成本決定,因此影響空調制冷效果的具體因素如下:
  一、制冷系統的蒸發溫度
蒸發器內制冷劑的蒸發溫度,應該比空氣溫度低,這樣機房的熱量才會傳給制冷劑,制冷劑吸收熱量后蒸發成氣體,由壓縮機吸走,使得蒸發器的壓力不會因受熱蒸發的氣體過多而壓力升高,從而使蒸發溫度也升高,以致影響制冷效果,而這個的溫差,是結合空調的投資成本(要降低溫差,必須加大冷水機循環風量,增大空調的蒸發器,導致冷水機成本的增加),及制冷工作時能耗費用而綜合決定的。在我們機房冷水機中,蒸發器采用的是直接蒸發式,這個溫差為12~14℃(見冷水機與制冷技術手冊P746),而實際上,由于種種不良因素的影響,不能很好的保證這個溫差,有時在20℃以上(蒸發器上結冰),這樣我們的能耗就增加了。通過計算,在冷凝溫度不變情況下,蒸發溫度越低,壓縮機制冷效果降低,排氣溫度升高。制冷系統中蒸發器的制冷劑,蒸發溫度降低1度,要產生同樣的冷量,耗電約增加4%左右。
  影響蒸發溫度的因素有以下幾點:
  1.蒸發器管路結油:正常情況下由于潤滑油和氟利昂互溶,在換熱器表面不會形成油膜,可以不考慮油膜熱阻,但在追加潤滑油情況下,必須選用和原來標號相同的潤滑油,防止油膜的產生。
  2.空氣過濾網堵塞:必須定期更換過濾網,保證空調所需的循環風量。
  3.干燥過濾器堵塞:為保證制冷剤的正常循環,制冷系統必須保持清潔、干燥,如果系統有雜質,就會造成干燥過濾器堵塞,系統供液困難,影響制冷效果。
  4.制冷劑太少,追加氟利昂。
  二、脹閥開啟度度不對
  必須定期測量膨脹閥過熱度,調整膨脹閥開啟度。步驟如下:
  停機。將數字溫度表的探頭插入到蒸發器回氣口處的保溫層內,準備讀出蒸發器回氣的溫度T1。將壓力表與壓縮機低壓閥的三通相連(HIROSS40UA等沒有低壓閥的空調,則將壓力表與蒸發器上的接頭相連),準備讀出蒸發器出口壓力所對應的溫度T2。
  開機,讓壓縮機運行15分鐘以上,進入正常運行狀態,使系統壓力和溫度達到一恒定值。現場測得高壓壓力為18Kg/cm2,高壓開關始終處于閉合運行狀態,故對系統影響不大,不用作特別處理。
  讀出蒸發器出口溫度T1與蒸發器出口壓力所對應的溫度T2,過熱度為兩讀數之差。注意,必須同時讀出這兩個讀數,因為膨脹閥是一個機械結構,它的動作會同時引起T1和T2的改變。
  膨脹閥過熱度應在5-8℃之間,如果不是,則進行調整。
  具體調整步驟:
  1)拆下膨脹閥的防護蓋;
  2)轉動調整螺桿2—4圈;(專業空調的膨脹閥一般采用壓桿式和散型齒輪式,散型齒輪式是用一個小齒輪帶動一個大齒輪,調節的圈數比較多,一般可以調2~4圈;壓桿式可調圈數比較少,每次調1/4圈;065冷水機的膨脹閥采用散型齒輪式)
  3)等10分鐘后,從新測量過熱度,是否在正常范圍,不是的話,重復上述操作。調節過程必須小心仔細。(如果膨脹閥油堵嚴重,應用無水乙醇進行清洗,再從重新裝上;失去調節功能的膨脹閥應更換;更換時,注意安裝位置和做好保溫)
  三、冷水機制冷系統的冷凝壓力
  1.冷水機冷凝器臟
  機房冷水機一般采用風冷式冷凝器,它由多組盤管組成,在盤管外加肋片,以增加空氣側的傳熱面積,同時,采用風機加速空氣的流動,以增加空氣側的傳熱效果。因片距較小,加上機房冷水機連續長時間使用,飛蟲雜物及塵埃粘在冷凝器翅片上,致使空氣不能大流量通過冷凝器,熱阻增大,影響傳熱效果,導致冷凝效果下降,高壓側壓力升高,制冷效果降低的同時,消耗了更多的電力,冷凝壓力每升高1kg/cm2,耗電量增加6~8%。
  對策:結合冷水機使用環境,根據結灰情況,定期對冷水機外機進行沖洗,具體方法是用水槍或壓縮空氣,由內向外沖洗空調冷凝器,清除附在冷凝器上的雜物和灰塵,現在杭州電信分公司每年兩次對機房空調外機進行沖洗,保證良好的散熱效果的同時,節約了大量的能源。
  2.冷凝器配置不當
  有些廠家為了節約成本,追求利潤最大化,故意配置偏小的冷凝器,使冷水機制冷效果降低,這種情況盡量在冷水機設計時進行避免,但有時也會發生,夏天造成冷水機頻繁高壓告警,頻繁沖洗冷水機外機也無濟于事,嚴重加重了維護人員的工作量,必須更換冷凝器。如杭州轉塘、新風機房,由于冷凝器配置偏小,夏季三天兩頭高壓故障,維護人員疲于奔命,浪費了大量的人力物力,現在杭州電信分公司對配置不合理的冷凝器已進行了更換,很好的解決了這個問題。
  3.系統內部有空氣
  如果冷水機抽真空不夠,加液時不小心,就會混進空氣。空氣在制冷系統中是有害的,它會影響制冷剤的蒸汽的冷凝放熱,使冷凝器的工作壓力升高,如當時的冷凝溫度為35度,對應的冷凝壓力為12.5kg/cm2表壓,可實際壓力表的壓力可能是14kg/cm2,這多出來的1.5 kg/cm2的空氣占據在冷凝器中(道爾頓定律),由于排氣壓力增高,排氣溫度也升高,制冷量減少,耗電量增加,所以必須清除高壓系統中的空氣。對策:進行放空氣操作。在停機情況下,從排氣口或冷凝器絲堵處放氣進行放氣操作。
  4.制冷劑沖注過多,冷凝壓力也會升高。由于多余的制冷劑會占據冷凝器的面積,造成冷凝面積減少,使冷凝效果變差。
  結論:通過上述手段,可以保證冷水機工作在最佳狀況,不僅降低了冷水機的故障率,而且單臺冷水機在夏季可以節約10~20%的能量,因此,加強冷水機維護,對冷水機的制冷效果、空調壽命、尤其是節約能源具有重要的意義。

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