一、蒸发压力与蒸发温度

蒸发器内制冷剂的压力和温度,分别为其饱和压力与饱和温度,可通过安装在蒸发器上的相关仪器进行测量。这两个参数相互关联,测得其中一个,便能依据相应制冷剂的热力性质表查出另一个。
蒸发压力和蒸发温度与冷冻水带入蒸发器的热量紧密相关。当空调冷负荷增大时,蒸发器冷冻水回水温度上升,导致蒸发温度升高,对应的蒸发压力也随之升高;反之,空调冷负荷减小时,冷冻水回水温度降低,蒸发温度和蒸发压力均会降低。
通常情况下,冷水机组的制冷量需略大于其承担的空调设计冷负荷量,否则难以达到理想的空调效果。依据我国 JB/T7666 - 95 标准(制冷和空调设备名义工况一般规定),冷水机组的名义工况为冷冻水出水温度 7℃,冷却水回水温度 32℃,其他相关参数为冷冻水回水温度 12℃,冷却水出水温度 37℃。由于适当提高冷冻水出水温度有利于提升冷水机组的经济性,在运行中满足空调使用要求的前提下,应尽量提高冷冻水出水温度。
一般而言,蒸发温度常控制在 3℃ - 5℃范围内,比冷冻水出水温度低 2℃ - 4℃。蒸发温度过高,往往难以达到所需的空调效果;而蒸发温度过低,不仅会增加冷水机组的能耗,还可能导致蒸发管道冻裂。
二、冷凝压力与冷凝温度
冷凝器所使用的冷却介质,对冷水机组冷凝温度和冷凝压力的高低起着关键作用。冷水机组的冷凝温度随冷却介质温度的变化而变化。对于水冷式机组,其冷凝温度一般比冷却水出水温度高 2℃ - 4℃,若高于 4℃,则需检查冷凝器内的铜管是否结垢,是否需要清洗;对于空冷式机组,其冷凝温度一般比出风温度高 4℃ - 8℃。
在蒸发温度不变的情况下,冷凝温度的高低对冷水机组功率消耗具有决定性影响。冷凝温度升高,功耗增大;反之,冷凝温度降低,功耗减小。当冷凝器中存在空气时,冷凝温度与冷却水出口温差增大,而冷却水进、出口温差减小,此时冷凝器传热效果不佳,外壳会有烫手感。此外,冷凝器管子水侧结垢和淤泥也会对传热产生较大影响。因此,在冷水机组运行时,要确保冷却水温度、水量、水质等指标在合格范围内。
三、冷冻水的压力与温度
空调用冷水机组通常在名义工况规定的冷冻水回水温度 12℃、供水温度 7℃、温差 5℃的条件下运行。蒸发器的冷冻水流量与供、回水温度差成反比,即冷冻水流量越大,温差越小;流量越小,温差越大。冷水机组名义工况规定冷冻水供、回水温差为 5℃,这实际上限定了冷水机组的冷冻水流量,该流量可通过控制冷冻水经过蒸发器的压力降来实现,一般这个压力降为 0.05MPa,控制方法是调节冷冻水泵出口阀门和蒸发器供、回水阀门的开度。
四、冷却水的压力与温度
冷水机组在名义工况下运行时,其冷凝器进水温度为 32℃,出水温度为 37℃,温差为 5℃。对于一台正在运行的冷水机组,当环境条件、负荷和制冷量确定时,冷凝热负荷和冷却水流量也基本确定,且流量与进出水温差成反比。该流量通常通过控制进出冷凝器的冷却水的压力降来调节,在名义工况下,冷凝器进出水压力降一般为 0.07MPa 左右,调节方法同样是调节冷却水泵出口阀门和冷凝器进、出水管阀门的开度。
调节时需遵循两个原则:一是冷凝器出水要有足够压力克服冷却水管路阻力;二是冷水机组在设计负荷下运行时,进、出冷凝器的冷却水温差为 5℃。
五、压缩机的吸气温度
吸气温度指压缩机吸气腔中制冷剂气体的温度,它不仅影响排气温度,还对压缩机的容积制冷量有重要影响。压缩机吸气温度高时,排气温度也高,制冷剂吸入时比容大,压缩机的单位容积制冷量小;反之,吸气温度低时,单位容积制冷量大。但吸气温度过低,可能导致制冷剂液体被压缩机吸入,引发“液击”现象。
为保证压缩机正常运行,吸气温度应比蒸发温度高一些,即具有一定的过热度,吸气过热度一般为 5℃ - 10℃。若采用干式蒸发器,可通过调节热力膨胀阀的调节螺杆来改变过热度大小。此外,压缩机吸气管道的长度和保温材料性能也会对过热度产生影响。
六、压缩机的排气温度
压缩机的排气温度是制冷剂经压缩后的高压过热蒸气到达压缩机排气腔时的温度。由于压缩机排出的制冷剂为过热蒸气,其压力和温度无对应关系,通常靠设置在压缩机排气腔的温度计测量。排气温度远高于冷凝温度,其直接影响因素是压缩机的吸气温度,二者呈正比关系。此外,排气温度还与制冷剂种类和压缩比高低有关,在空调工况下,因压缩比不大,排气温度并不很高。当活塞式压缩机吸、排气阀片不严密或破碎导致泄漏(内泄漏)时,排气温度会明显上升。
七、油压差、油温与油位高度
润滑油系统是冷水机组正常运行的关键部分,为机组的运动部件提供润滑和冷却条件,离心式、螺杆式冷水机组还利用润滑油控制能量调节装置或抽气回收装置。从各种冷水机组润滑系统的组成特点来看,离心式和螺杆式机组都有独立的润滑油系统,配备油贮存器和专门用于降低油温的油冷却器。
八、主电机运行电流与电压
实际运行中,在冷水机组冷冻水和冷却水进、出水温度不变的情况下,主电机的运行电流随能量调节中的制冷量大小而增减,投入运行的压缩机台数也会影响运行电流。通过安装在机组开关柜上的电流表读数可反映两种工况的差异:运行电流值大,主电机负荷重;反之负荷轻。记录冷水机组运行电流和电压参数,可得出主电机在各种情况下的功率消耗。
电流值是随电机负荷变化的重要参数,冷水机组运行时需经常与总配电室的电流表比较,同时注意指针摆动情况(平常难免有小幅度摆动)。正常情况下,三相电源相不平衡或电压变化会使电流表指针周期性或不规则大幅度摆动,压缩机负荷变化也会引起这种现象,运行中需加强监视,确保电流、电压值正常。
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