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冷水機冷卻循環(huán)性能的影響因素分析
閱讀：1856 發(fā)布時間：2019-12-21
冷水機是一種通過蒸汽壓縮或吸收式循環(huán)達到制冷效果的節(jié)能機器。冷水機全稱為冷卻水循環(huán)機，也叫制冷機、冷卻機、冷凍機、冷水機組、冰水機、小型冷水機、工業(yè)冷水機、冷凍機組、低溫冷水機、激光冷水機，因為各行業(yè)的廣泛使用，所以根據(jù)行業(yè)不同，其別名也不計其數(shù)，我公司主要生產(chǎn)風(fēng)冷式冷水機、水冷式冷水機、螺桿式冷水機和灌裝線工業(yè)冷水。
冷水機調(diào)試及運行參數(shù)分析制冷設(shè)備的性能，就是把設(shè)備運行參數(shù)調(diào)整到所的范圍內(nèi)。制冷設(shè)備運行的參數(shù)主要有：蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力；冷凝溫度和冷凝壓力；壓縮機的吸、排氣溫度和吸、排氣壓力；節(jié)流前的制冷劑液體溫度；兩級壓縮制冷系統(tǒng)的中間壓力等。這些運行參數(shù)不是固定的，而是隨外界條件(如冷卻水溫度，被冷卻對象的冷負(fù)荷)的變化而變化的。所以，在制冷設(shè)備調(diào)試時，必須根據(jù)外界條件和設(shè)備的特點，調(diào)整各個運行參數(shù)，使它們在合理、經(jīng)濟和安全的數(shù)值下運行。
a)壓縮機的吸氣溫度
壓縮機的吸氣溫度，對容積式壓縮機來說，是指壓縮機吸氣腔中制冷劑氣體的溫度。吸氣溫度高，排氣溫度亦高，制冷劑被吸入時的比容大，此時壓縮機的單位容積制冷量變?。幌喾?，壓縮機吸氣溫度低時，其單位容積制冷量大。但是壓縮機的吸氣溫度過低，可能造成制冷劑液體被壓縮機吸入，使往復(fù)式壓縮機產(chǎn)生液擊現(xiàn)象。
此外，壓縮機吸入管道的長短和包扎的保溫材料性能的好壞，對過熱度的大小，也有一定影響。吸氣溫度一般控制在制冷設(shè)備的吸氣過熱度為5～10℃，在設(shè)回?zé)釤峤粨Q器的氟利昂系統(tǒng)吸氣過熱度為15℃比較合適。因此在機器運行操作中，必須注意壓縮機吸氣溫度的控制，通常是用調(diào)節(jié)熱力膨脹閥的調(diào)節(jié)螺桿來調(diào)節(jié)過熱度的大小。
b)壓縮機的排氣溫度
壓縮機的排氣溫度是制冷劑經(jīng)過壓縮后的高壓過熱蒸氣。由于壓縮機所排出的制冷劑為過熱蒸氣，其壓力和溫度之間不存在對應(yīng)關(guān)系。壓縮機的排氣溫度可從排氣管路上溫度計讀出。
排氣壓力一般稍高于冷凝壓力，而排氣溫度較冷凝溫度高得多。排氣溫度除與制冷劑種類有關(guān)之外，主要與吸氣溫度、壓力及壓力比有關(guān)，并隨著它們的增大而提高。冷凝溫度和排氣溫度過高對壓縮機的運行都是不利的，應(yīng)予防止。
c)蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力
蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力是根據(jù)用戶的要求確定的。設(shè)備運行的蒸發(fā)溫度，應(yīng)根據(jù)被冷卻介質(zhì)的溫度要求及工作特點來確定。調(diào)整蒸發(fā)溫度，實際上是調(diào)整蒸發(fā)溫度與被冷卻介質(zhì)溫度之間的溫差值。從傳熱的觀點考慮，溫差取得大，其傳熱效果好、降溫快。但是加大傳熱溫差，就使蒸發(fā)溫度降低。對壓縮機的制冷量來說，當(dāng)冷凝溫度一定時，蒸發(fā)溫度越低，其制冷量越小，由于冷量不足，從而使被冷卻介質(zhì)溫度降不下去。而溫差變小，則傳熱效果差，壓縮機制冷量雖然增大，但蒸發(fā)器熱交換不充分。因此，我們應(yīng)根據(jù)制冷設(shè)備的不同形式，合理地選擇溫差。
根據(jù)我國JB/T4329-97容積式冷水(熱泵)機組標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定冷水機組的名義工況為冷水進口水溫為12℃，出口水溫7℃，冷卻水進口水溫30℃，出口水溫35℃。所以冷水機組在出廠時，自動控制和保護元器件的整定值，將使冷水機組保持在名義工況下的運行狀態(tài)。由于提高冷水的出水溫度對機組的經(jīng)濟性十分有利。運行中，在滿足空調(diào)使用要求的情況下，應(yīng)盡可能提高冷水出水溫度。如果實際使用中機組長期運行的冷水出水溫度不是7℃，訂貨時應(yīng)在合同上注明所需要的冷水出水溫度要求。因此，在機組的實際操作中，應(yīng)根據(jù)空調(diào)對象的具體要求，可將冷水的出水溫度提高或適當(dāng)降低。一般情況下，蒸發(fā)溫度較冷水出水溫度低2～4℃，則控制蒸發(fā)溫度在3～5℃范圍。對于冷卻液體介質(zhì)的蒸發(fā)器，它的蒸發(fā)溫度應(yīng)比被冷卻液體介質(zhì)溫度低4～6℃。
調(diào)整蒸發(fā)溫度與被冷卻介質(zhì)溫度的差值，實際上就是調(diào)節(jié)節(jié)流閥的閥孔開度。
目前常用的節(jié)流閥有手動節(jié)流閥，熱力膨脹閥，恒壓膨脹閥、浮球閥等。我們在調(diào)試運行時，主要靠觀察蒸發(fā)壓力的變化來判斷膨脹閥的開度是否適中。如果閥開度過小，供液量不足，則使蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度下降，壓縮機吸氣過熱，排氣溫度亦升高；而供液量過多時，則蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度都升高，過量的液體，還會使壓縮機產(chǎn)生液擊事故。所以正確地控制節(jié)流閥的開啟度是運行中調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力的主要方法之一。此外，當(dāng)冷卻設(shè)備負(fù)荷和壓縮機的容量不變，若蒸發(fā)器熱交換面積設(shè)計過小或內(nèi)外表面有污垢，則使蒸發(fā)溫度降低；如熱交換面過大，則蒸發(fā)溫度升高；如果冷卻設(shè)備負(fù)荷和蒸發(fā)器熱交換面積都不變時，壓縮機容量增大，則蒸發(fā)壓力和溫度降低，容量減少時，則蒸發(fā)溫度和壓力升高。
d)冷凝溫度和冷凝壓力
制冷系統(tǒng)的冷凝壓力為高壓表所指示的壓力，用壓力表示，查制冷劑熱力性質(zhì)表所式有關(guān)。在一般情況下，冷凝溫度比冷卻水進口溫度高5-7℃，比強制通風(fēng)的冷卻空氣進口溫度高10～15℃。當(dāng)蒸發(fā)溫度不變時，冷凝溫度升高，冷凝壓力也升高，壓縮機的壓縮比增加，輸氣系數(shù)減小，壓縮機制冷量降低，而耗電量卻增加。此外，冷凝壓力升高，壓縮排氣溫度升高。如果排氣溫度過高，則使壓縮機潤滑油變稀，影響潤滑，當(dāng)排氣溫度與潤滑油門點接近時，將會使部分潤滑油炭化并積聚在排氣閥門中，影響閥門的密封性，此外，對閥片、端蓋彈簧等均有影響。
冷凝溫度過高，從設(shè)計角度分析是因為冷凝面積過小。此時，不能在規(guī)定的壓力下將壓縮機排入冷凝器的過熱蒸氣全部冷凝為液體，而只有在較高的壓力和溫度下冷凝。在這種情況下，只有增加冷凝器面積或減少并聯(lián)系統(tǒng)的壓縮機運行臺數(shù)。
運行過程中，冷凝器內(nèi)表面有油膜、水垢或系統(tǒng)內(nèi)有少量空氣等不凝性氣體，均可使傳熱熱阻增加，使制冷劑蒸氣不能及時冷凝。通常處理方法是定期放油、放空氣并根據(jù)水質(zhì)情況定期清除水垢。
降低冷凝溫度對制冷設(shè)備的運行有利；其可采取的措施有兩個方面：一是降低冷凝器冷卻水的進水溫度；二是加大冷卻水量。但冷卻水溫度取決于大氣溫度和相對濕度，受自然條件變化的影響和限制；而加大冷卻水流量簡單易行，但加大冷卻水流量，引起冷卻水泵功耗增加，過高的流速還會加劇水管磨損，故應(yīng)全面考慮。
此外，冷卻水是開式循環(huán)系統(tǒng)，冷卻塔在大氣中運行?；覊m、雜物和大氣中的腐蝕氣體與有害物質(zhì)，會溶解在冷卻水中，在陽光作用下造成氧化加劇，及微生物在水中繁殖，對冷卻水系統(tǒng)工作存在嚴(yán)重危害。因此，有關(guān)操作規(guī)程規(guī)定冷卻水系統(tǒng)和冷凝器管道每年必須*清洗一次，以保證冷凝器的正常工作性能。