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机房专用空调制冷原理及各部件作用和工作原理

发布时间:2018-01-08 15:10:30   点击:
一、蒸气紧缩式制冷原理蒸气制冷是运用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来完成人工制冷的。在制冷技能中,蒸腾是指液态

一、蒸气紧缩式制冷原理

蒸气制冷是运用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来完成人工制冷的。

在制冷技能中,蒸腾是指液态制冷剂到达沸腾时变成气态的进程。液态变成气态有必要从外界吸收热能才干完成,因而是吸热进程,液态制冷剂蒸腾汽化时的温度叫做蒸腾温度,凝聚是指蒸汽冷却到等于或低于饱满温度,使蒸汽转化为液态。

在日常日子中,我们可以调查到许多蒸腾吸热的现象。比方,我们在身上擦一些酒精,酒精很快蒸腾,这时我们感到擦酒精部分反响很凉。又如常用的制冷剂氟利昂 R-22液体喷洒在物体上时,我们会看到物体表面很快结上一层白霜,这是因为R-22的液体喷到物体表面当即吸热,使物体表面温度敏捷下降(当然这是不实用的制冷办法,因为制冷剂R-22不能收回和循环运用)。

蒸气紧缩式制冷是运用液态制冷剂汽化时吸热,蒸汽 凝聚时放热的原理进行制冷的。

二、制冷循环

紧缩机是确保制冷的动力,运用紧缩机添加体系内制冷剂的压力,使制冷剂在制冷体系内循环,到达制冷意图。开端紧缩机吸入蒸腾制冷后的低温低压制冷剂气体,然后紧缩成高温高压气体送冷凝器;高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体;当常温高压液体流入热力胀大阀,经节省成低温低压的湿蒸气,流入蒸腾器,从周围物体吸热,经过风道体系使空调房间温度冷却下来,蒸腾后的制冷剂回到紧缩机中,又重复下一个制冷循环,然后完成制冷意图。

三、制冷剂在制冷体系中状况

从紧缩机出口经冷凝器到胀大阀前这一段称为制冷体系高压侧;这一段的压力等于冷凝温度下制冷剂的饱满压力。高压侧的特点是:制冷剂向周围环境放热被冷凝为液体,制冷剂流出冷凝器时,温度下降变为过冷液体。

从胀大阀出口到进入紧缩机的回气这一段称为制冷体系的低压侧,其压力等蒸腾器内蒸腾温度的饱满压力。制冷剂的低压侧段先呈湿蒸气状况,在蒸腾器内吸热后制冷剂由湿蒸气逐渐变为汽态制冷剂。到了蒸腾器的出口,制冷剂的温度回升为过热气体状况。过冷液态制冷剂经过胀大阀时,因为节省作用,由高压下降到低压 (但不耗费功、外界没有热交换);一起有少部分液态制冷剂汽化,温度随之下降,这种低压低温制冷剂进入蒸腾器后蒸腾(汽化)吸热。低温低压的气态制冷剂被吸入紧缩机,并

经过紧缩机进入下一个制冷循环。

四、制冷量

在制冷循环中,循环活动的每千克制冷剂从被冷却物体吸收的热量叫做单位分量制冷量,用符号 q表明,单位是大卡,单位分量制冷量是表明制冷循环的一个特殊参数,这由制冷剂的性质,循环温度等条件决议,蒸腾温度越低,冷凝温度越高,其值越小,反之越大。制冷设备的产冷量是单位时间内从被冷却物体吸收并在冷凝器中放掉的热量,用符号Q表明,单位是大卡。Q值的巨细等于制冷剂分量流量G与单位分量制冷量q的乘积,即: Q=G·q

在实践作业中,有时为了便利的取得制冷量的大略核算也过下式核算

Q=L·(t2 -t1 )

式中L循环风量,(t2 -t1 )为进出风温差.

五、制冷剂

制冷剂是进行制冷循环的作业物质。 (一)对制冷剂的要求 抱负的制冷剂要求化学性质是无毒、无刺激性气味、对金属腐蚀作用小、与光滑油不起化学反响,不易焚烧、不易爆破、而且要求制冷剂有杰出的热力学性质,即在大气压力下它在蒸腾器内的蒸腾温度要低、蒸腾压力最好与大气压相近;制冷剂在冷凝器中、冷凝温度对应的压力要适中,单位制冷量要大,汽化热要大,而液体的比热要小,气体的比热要大。要求制冷剂的物理性质:凝固温度要低、临界温度要高,导热系数和放热系数要大,比重和粘度要小,走漏性要小。

(二)制冷剂的品种

制冷剂品种许多,实践应用时可依据制冷剂类型,蒸腾温度、冷凝温度和压力等热力学条件以及制冷设备的运用地点来考虑。制冷剂可分为四类:即无机化合物、碳氢化合物、氟里昂和共沸溶液。

现在我们空调最多运用的是氟里昂R-22,属一代环保制冷剂,无毒无味,对臭氧层有破坏,单位制冷量大,冷凝温度压力适中,价格便宜,最近一段时间很难筛选.

六、制冷体系的结构及组成

构成根本的制冷体系主要有四大部件:紧缩机、蒸腾器、冷凝器、胀大阀。 为了改善制冷体系的功用,到达更好的运用功用,一般还有不少辅佐器材:液体管路电磁阀、视液镜、液体管道枯燥过滤器、凹凸压力操控器等。

(一)紧缩机

紧缩机按其结构分为三类:敞开式、半封闭式、全封闭式。现在大部分机房专用空调选用全封闭式紧缩机,只要力博特空调

部分类型选用半封闭式紧缩机。

全封闭制冷紧缩机是一种紧缩机与电动机一起,设备在一个密闭铁壳内构成的一个全体。从表面看只要紧缩机的吸排气管接头和电动机的导线;紧缩机壳分为上下两部分,紧缩机和电动机装入后,上下铁壳用电焊焊接成一体。平常不能拆开,因而机器运用牢靠。

在全封闭制冷紧缩机中,又有活塞型紧缩机和涡旋式紧缩机。

在现在出产的机房专用空调体系中,选用的紧缩机均为全封闭涡旋式制冷紧缩机。它的结构主要由下列各项组成:旋转式进、出口阀门; 压力表接口;内置式过载维护; 弹性机座;曲轴箱加热器;内置式光滑油泵。

涡旋式制冷紧缩机最大的长处是:

1、结构简略:紧缩机体仅需两个部件(动盘、定盘)就可替代活塞紧缩机中的多种配件,因而故障率很低。

2、高效:吸气气体和改换处理气体是别离的,以削减吸气和处理之间的热传递,可以进步紧缩机的功率。涡旋紧缩进程和改换进程都是十分安静的。

(二)蒸腾器

1、蒸腾器的分类:

蒸腾器按其被冷却的介质品种可分为冷却液体的蒸腾器 (干式蒸腾器)和冷却空气用的蒸腾器(表冷式蒸腾器)这两大类。

空调体系所运用的蒸腾器一般为冷却空气的蒸腾器。当制冷体系的氟里昂液态进入胀大阀节省后送入蒸腾器,归于汽化进程,这时分需求吸收很多热量,使房间温度逐渐下降、以到达制冷作用且能冷凝空气中的水分而到达除湿作用.

2、A型蒸腾器

“A”型结构蒸腾器的长处是该结构具有较大的顶风面积和较低的迎面风速以防止逆风带水。蒸腾器配备有1/2”铜管铝翅片及不锈钢凝聚水盘,以利热量更好的传递。

蒸腾器盘管分为多路进入并作交织组织,籍此将每个制冷体系都能遍及于盘管顶风面上,当单一制冷体系工作时,显热制冷量可达总制冷量的 55%—60%。

3、蒸腾器的去湿功用

在正常制冷循环中,室内机电扇以正常速度作业,供应规划气流以及最经济的能量以满意制冷量的要求。

(1)简略的除湿功用

当需求除湿时,紧缩机工作,但室内机马达转速下降,一般为原转速的 2/3,因而风量也削减了1/3,经过冷却盘管的出风温度变成过冷,发生杰出的冷凝作用即添加了除湿量。以此法添加去湿量带来的坏处有:当出风量削减 1/3,一般在几秒种之内出风温度下降2oC—3oC,当俄然下降温度速度到达最大答应值每10分钟下降1℃时,形成操控牢靠性下降;当出风量削减 1/3,过滤功率下降,对换气次数及通风量都有很大影响,

形成室内操控精度下降和温度散布不均匀;因为出风温度下降,需接通电加热器以进步室温,形成温度操控不精确和添加工作费用。

(2)专门的去湿循环

冷却绕组分为上、下两个部分,分别为总冷却绕组的 l/3和2/3。在正常冷却办法下,制冷工质流过冷却绕组的两个部分。在除湿办法下,常开电磁阀封闭,这样就把通向冷却绕组的上部绕组(1/3部分)的氟里昂制冷剂切断了,悉数氟里昂制冷剂都流向冷却绕组的下部绕组(2/3)部分。经过下部绕组的空气的温度是很低的,一般至少比冷却循环中的空气下降 3oC,所以添加了去湿作用,但其坏处是总制冷量会减小和吸气压力下降。

(3)旁路气体调理器

在“A”型蒸腾器顶部设备一个旁路气体调理器,在正常冷却办法下这个调理器是封闭的,一切回来的气体都要均匀地经过两个冷却绕组。当需求进行除湿操作时,旁路气体调理器完全打开,使1/3的回来气体旁路经过A框绕阻的顶部而没有经过冷却,别的2/3的回来气体均匀地经过A框绕组,排出气体的温度被快速下降,添加去湿作用。

此种去湿办法的作用与专门的去湿循环相同,可是其长处是总制冷量将坚持不变。

(三)冷凝器

冷凝器按其冷却方式可分为三大类型:水冷式、风冷式、蒸

发式及淋水式。

①水冷式:

在水冷式冷凝器中,制冷剂放出热量被冷却水带走。冷却水可以一次流过,也可以循环运用。当运用循环水时,需求有冷却水塔或冷水池。水冷冷凝器有壳管式、套管式、沉浸式等结构方式。

②风冷式

在风冷式冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走。它的结构方式主要为若干组铜管所组成,因为空气传热功用很差,故一般都在铜管外添加肋片,以添加空气侧的传热面积,一起选用通风机来加速空气活动,使空气强制对流以添加散热作用。 ③蒸腾式及淋水式:

在这类冷凝器中,制冷剂在管内冷凝,管外一起遭到水及空气的冷却。

现在进口机房专用空调的类型以风冷型为主。下面临风冷型冷凝器作详细叙说。

风冷冷凝器选用 10厘铜管,铝翅片结构,风机选用可调速电机或许压力操控器操控风机的频繁开停,以确保冷凝器在冬天、夏日可以均衡运用,也使冷凝压力在很冷,很热的环境下不致改变太大。

风冷冷凝器适用于环境温度 -30oC — +40oC规模之内,当环境温度较高时,将引起冷凝器压力升高,这将由调速器的压力

传感组织感遭到这种压力的改变,并将这种改变转变为输出电压的改变,然后使电机转速发生改变或许是操控风机开停以达调理强制对流作用的意图。

机房专用空调室外冷凝器在出厂时已经过调整及校验,但因为长途运输或许长期运用中的轰动,偶然会呈现调速器的设定漂移现象。如果呈现此状况可参相应类型的说明书恰当调整。压力操控的也是如此。

一般室外机调整压力规模为:室外机高压压力在 14kgf/cm2 左右时风机起转,在20—24kgf/cm2 时到达满负荷转速,而在14—18kgf/cm2 时调速功用为最佳状况。压力操控的室外机高压压力在 14kgf/cm2风机停转,在20—24kgf/cm2 时到达满负荷转速,且压力偏高,正常操控在14—18kgf/cm2为最佳状况。

(四)热力胀大阀

1、热力胀大阀的结构:

胀大阀的顶部由密封箱盖波纹薄膜感温包和毛细管组成一个密闭容器,里边灌注氟里昂,成为感应组织,感应组织内灌注的制冷剂可以与制冷体系的相同,也可以不同,比方制冷体系用的是 R-22,感温包可灌注R-12,感温包用来感触蒸腾器出口的过热蒸汽温度,毛细管作为密封箱与感温包的连接收,传递压力作用在膜片上,膜片是由一块薄合金片冲压成形。受力后弹性伸缩性很好,调理杆是用来调整胀大阀门的敞开过热度,在调试过

程中用它来调理绷簧的弹力,调理杆向里旋时,绷簧压紧,调理杆向外旋时,绷簧放松,传动杆顶在阀针座与传动盘之间传递压力,阀针座上装有阀针,用来开大或关小阀孔。

2、热力胀大阀的作业原理

胀大阀经过感温包感触蒸腾器出口端过热度的改变,导致感温体系内 充注物质发生压力改变、并作用于传动膜片上.促进膜片构成上下位移,再经过传动片将此力传递给传动杆而推进阀针上下移动,使阀门关小或开大,起到降压节省作用和主动调理,蒸腾器的制冷剂供应量并坚持蒸腾器出口端具有一定过热度,得以确保蒸腾器传热面积的充分运用,以及削减湿紧缩和冲缸现象的发生。

3、胀大阀的品种:(内平衡、外平衡)

作用于热力胀大阀体内传动膜片下部的压力为节省后的蒸腾压力 (这一压力经过传动杆和传动片的缝隙而进入膜片下部分空间)这种结构称为内平衡式胀大阀。

作用于热力胀大阀体内传动膜片下部的压力不是节省后的蒸腾压力,而是经过外接平衡管将蒸腾器出口端的压力引进传动膜片下部空间结构的阀门、称为外平衡式热力胀大阀。

在专用空调机中选用的一般是外平衡式热力胀大阀。热力胀大阀虽仅仅一个很小的部件,但它在制冷体系中的作用必不行少,所以它与制冷紧缩机、蒸腾器、冷凝器、并称为制冷体系四大部件。

(五)制冷体系的其它辅件

1.液体管路电磁阀

液体管路电磁阀在制冷体系中受主控板操控,与紧缩机,高压维护开关,气流维护开关串联。在紧缩机停机时,因为惯性作用以及氟里昂的热力性质,使氟里昂很多进入蒸腾器,在紧缩机再次发动时,湿蒸气进入紧缩机吸进口引起湿冲程,不易发动,严峻的时分乃至将阀片击破。液体管路电磁阀的设置,使这种状况得以防止。在STULZ空调机体系,紧缩机和电磁阀操控体系串连,停机时电磁阀将凹凸压分为二个部分。当紧缩机需求发动时,电磁阀与紧缩机发动而一起打开.

2.视液镜

视液镜在制冷体系中处于制冷电磁阀和枯燥过滤器之间,顾名思意,它是用来调查液体活动状况的,依据气泡的多少可以作为制冷剂注入量的参考,依据视液镜颜色可以看出体系内水份的含量。

3.液体管道枯燥过滤器:

一般,液体管道枯燥过滤器是不行拆开的。内部选用分子筛结构,可以去除管道中的少数杂质水份等,起到净化体系的意图。因管道在焊接中会呈现氧化物,而且氟里昂制冷剂的纯度也有所纷歧,所以我们选用的氟里昂制冷剂都要求进口的。液体管道枯燥过滤器呈现阻塞时,会引起吸气压力下降,在过滤器两端会呈现温差,如呈现这种状况,需求替换过滤器。

4.凹凸压力操控器

在制冷体系中凹凸压力操控器是起维护作用的设备。高压维护是上限维护,当高压压力到达设定值时,高压操控器断开,使紧缩机接触器线圈断电,紧缩机停止作业,防止在超高高压下工作损坏零件。高压维护是手动复位,当紧缩机要再次发动时,需先按下复位按钮。当然,在重新发动紧缩机前,应先检查出形成高压过高的原因,给予扫除后,才干使机器作业正常。

低压维护是为了防止制冷体系在过低压力下工作而设置的维护设备。它的设定分为高限和低限。它的操控原理是:低压断维护器断开会给电脑操控板一个信号,紧缩机停机切操控板告警。低压操控器是主动复位,但受电脑板操控告警消除后才干再次发动所以要求操作人员参与调查机器的工作状况,呈现报警时能及时处理,然后起到更好的维护作用.

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