冰水机工作原理2012.06.13

1一、机组结构二、系统循环（一）、制冷循环（二）、电机/润滑油冷却循环（三）、油润滑系统循环三、压缩机组件四、线性浮阀控制五、引发喘振的原因及预防措施冰水机结构及工作原理2第一部分机组构造3419XR一、机组结构型号规格：19XR6565467DHS52名义制冷/制热量：2637KW额定功率：483KW制冷剂：R134a制冷剂含量：694Kg5电机室安全阀19XR前视图导叶执行机构蒸发器进/出水温度传感器压力传感器制冷机充注阀排油阀油位视镜辅助配电箱蒸发器吸气弯管机组显示模块（CVC）6电机视镜机载启动柜液管隔离阀线性浮球阀室冷凝器安全阀阀机组后视图电机主空气开关干燥过滤器制冷剂湿度指示器排气隔离阀7第二部分系统循环8空调区域空气处理设备蒸发器冷凝器冷却塔室外环境空调主机压缩机冷却水水循环冷冻水循环冷却水水循环冷媒循环（一）、制冷循环9冷凝器压缩机节流装置蒸发器高温高压气体低温低压气体低温低压液体高温高压液体（一）、制冷循环10孔板过冷器冷凝器均气板叶轮满液式蒸发器导流叶片挡液板排气管高压蒸汽高压液态制冷剂低压液态制冷剂低压蒸汽（一）、制冷循环11（一）、制冷循环12压缩机不断的从蒸发器中抽出制冷剂气体，气流量由导叶的开启度而定。由于压缩机抽取制冷剂减低了蒸发器的压力，使蒸发器里剩余的制冷剂在相对低的温度（一般为3到6℃）沸腾蒸发。制冷剂气化吸取传热管内循环水的热量使之降温，得到空调或工业处理所需的冷水。吸取循环水中的热量之后，制冷剂蒸气被吸入压缩机压缩，压缩后制冷剂温度升高，从压缩机排出温度可达37到40℃，进入冷凝器进行冷凝。温度相对较低的冷却水（18～32℃）流经冷凝器铜管，带走气态制冷剂的热量，使之冷凝成液态。液体制冷剂由限流孔进入闪蒸过冷室。由于闪蒸过冷室压力较低，部分液体制冷剂闪蒸为气体，吸取热量后使剩余的液态制冷剂进一步冷却。闪蒸制冷剂气体在冷却水的铜管外再凝结成液体，流至过冷室与蒸发器之间的浮阀室。在浮阀室中一只线性浮阀形成一道液体密封，防止过冷室的蒸气进入蒸发皿。液体制冷剂流过此浮阀时节流，制冷剂回到低温低压状态进行蒸发，又开始制冷循环。（一）、制冷循环13（一）、制冷循环14（一）、制冷循环15（一）、制冷循环16（一）、制冷循环17电机和润滑油由来自冷凝器筒身底部的过冷液态制冷剂冷却。由于压缩机运行保持的压力差，使制冷剂不断流动。制冷剂流过一只隔离阀，一只过滤器，一只视镜/湿度指示器之后，分流至电机冷却和油冷却系统。到电机的这一路制冷剂经过一只节流孔流进电机。电机冷却管路的支路上有一只限流孔和一只电磁阀，电机需要冷却时，电磁阀就会开启。流过限流孔，制冷剂就流到喷淋嘴上，喷淋整个电机。制冷剂集中到电机室的底部排放回到蒸发器。油冷却系统的制冷剂量由一只热力膨胀阀调节。旁通过热力膨胀阀的制冷剂经一只限流孔始终保持一个最小流量。膨胀阀上的温包感应冷却后流进压缩机到轴承的油温。由膨胀阀调节进油/制冷剂板式油冷却器的制冷量。制冷剂气化离开油冷却器后返回到蒸发器。（二）电机/润滑油冷却循环18（三）润滑系统循环1.概要—油泵、油过滤器和油冷却器构成一套润滑系统，位于压缩机-电机组件齿轮传动箱铸件一端，润滑油由油泵进入油过滤器组件去除杂质，送至油冷却器，冷却到适当的温度，然后分两路：一部分油流到齿轮和高速轴承；余下的流到电机轴承。油进入齿轮箱下方的油箱完成润滑循环。2.详论—通过一个手动阀门将油注入润滑系统，油箱上两只视镜可以观察到油位。通常压缩机在关机时，油位处于上视镜中部或下视镜顶部。在运行中，至少有一个视镜可以看见油，在压缩机运行期间，油箱温度范围为：52-60℃。油泵从油箱吸油，油压释放阀使油泵出油时的压差保持在124-172kpa。油泵排油到油过滤器，该过滤器可用截止阀隔离，在更换过滤器滤芯时，不必使系统中得油全部放掉。油经过管路到达油冷却器，制冷剂使油温降到49-60℃。19迷宫气管供油给推力球轴承隔离阀过滤器视镜玻璃隔离阀过滤器引射器视镜玻璃油加热器油泵油泵电机油冷却器隔离阀油压变送器热力膨胀阀温包（三）润滑系统循环20（三）润滑系统循环21油泵、油过滤器和油冷却器构成一套润滑系统，位于压缩机－电机组件齿轮传动箱铸件一端。润滑油由油泵压进过滤器组件去除杂质，送至油冷却器，冷却到适当的温度，然后分两路：一部分油流到齿轮和高速轴承；余下的流到电机轴承。油进入齿轮箱下方的油箱完成润滑循环。润滑油回收分两种方法：第一种是高负载情况下通过引射器将压缩机吸气时积累在导叶罩壳底部的润滑油回收到油箱。第二种是低负载情况下先将聚集在蒸发器制冷剂页面上的润滑油吸入导叶罩壳，再通过第一种方法回收。（三）润滑系统循环22第三部分压缩机组件23压缩机组件24165432111210877组件：1.喷雾式电机冷却2.轴承3.低速齿轮4.高速齿轮5.高速轴承6.止推轴承7.叶轮8.轮盖9.扩压器10.导叶进口11.油泵12.油过滤器9压缩机组件25电机转子电机定子电机腔增强电机冷却管路电机接线端子压缩机组件26高速轴低速大齿轮油泵组件低速电机轴高速推力轴承高速小齿轮叶轮油加热器压缩机组件27导叶片导叶滑轮连动纲索导叶机构28叶轮扩压管轮盖29叶轮30叶轮扩压管扩压器作用：气体从叶轮流出时有很高的流动速度，为了将这部分动能充分的转变为压力能，所以在叶轮后面设置了扩压器，随着直径的增大通道面积增加，使气体速度逐渐减慢压力得到提高。31创新技术SRD：可旋转扩压器调节结构32创新技术SRD：可旋转扩压器调节结构3334外扩调整滚轮35内扩36压头系数流量系数阻塞区最低运行负荷19XR内环转动型扩压器(SRD)37轴承38转子后迷宫39高速推力轴承内部结构40第四部分线性浮阀控制41Accumeter线性浮阀控制•建立液封，消除蒸气旁通导致效率降低•相比固定节流方式保证良好的部分负荷性能•简单但经济的设计全负荷部分负荷低负荷42滤网浮腔排气口高压气体蒸发器制冷剂冷凝器制冷剂节流孔浮阀室结构43线性浮阀实物图44线性浮阀实物图45.55.43冷凝器进水温度(℃)kW/Ton.55.52.49.46.4329.426.7Accumeter线性浮阀控制23.921.118.3700754800819779819700Tons29.426.723.921.118.3冷凝器进水温度(℃)46.55.43819700kW/TonTonsAccumeter线性浮阀控制29.4℃26.7℃23.9℃21.1℃18.3℃冷凝器进水温度结论：当降低冷凝器进水温度时，可以提高制冷量并降低能耗(kW/Ton)47引发喘振的原因及预防措施第五部分48概念制冷量：冷冻水流量一定时其进出口温差代表着机组的负荷量，即制冷量。机组的扬程：冷凝压力与蒸发压力差冷凝器小温差：冷凝器制冷剂温度和冷却水出水温度的差值，一般情况时用冷凝温度表示冷凝器制冷剂温度。蒸发器小温差：显示冷冻水出水温度和蒸发器中制冷剂温度的差值。如果安装了制冷剂温度传感器，则显示蒸发器中制冷剂的温度，否则将显示蒸发温度。喘振：喘振是一种倒流现象，喘振发生时，制冷剂从冷凝器倒流，经过压缩机回流到蒸发器。当制冷剂流回到蒸发器之后，冷凝压力下降，蒸发压力上升，压头减小，压缩机开始再次按正确方向工作。但是，随着冷凝压力的升高，蒸发压力下降，机组将再次开始喘振。491.02.04.03.05.06.0△T(℃）△P(KPa）300500400●●热气旁通/喘振保护开热气旁通/喘振保护关静止带区域△P=冷凝器压力—蒸发器压力△T=冷水进水温度-冷水出水温度19XR热气旁通/喘振保护设定点50•机组的确因为冷凝压力过高、蒸发压力过低，蒸发器冷凝器换热温差过大，或者是机组负荷小等原因机组进入高扬程保护。这需要相对应的处理（清洗蒸发器，冷凝器，加冷媒，提高冷却水的冷却效果，限制机组容量等方法处理）•机组冷冻水流量过小或缺少制冷剂，使蒸发压力过低•机组冷却水流量过小、制冷剂过多、冷却水进水温度过高或机组内有不凝性气体存在使冷凝压力过高•排除以上原因后，看机组蒸发压力和冷凝压力的差值与换热温差，对照喘振曲线图看是不是在喘振保护线内，如果在线内的话，就有可能是喘振保护线的设定有问题，可以根据机组的负载容量进行相应的调整，因为每台机组的使用工况是不同的，不能一味的根据出厂值调整，要根据现场的具体工况来调整到最佳的状态。机组扬程高/喘振的根本原因51当机组出现高扬程/喘振现象（电流剧裂波动并伴有强裂气流声）时表明控制中心的保护功能未启作用，应检查以下方面：1．控制中心SERVICE1菜单中△T1、△T2、△P1、△P2设定数据是否合理，该数据在机组出厂调试时均已设定，但在运行、维护及更换PSIO板的过程中大多做过调整。2．冷冻水流量过小，使冷冻水温差过大控制中心允许的扬程过高。3.冷冻水流量过大或水温传感器损坏使冷冻水进出口温差过小，控制中心允许的扬程过小而使保护程序误动作4．冷冻水温度传感器故障使冷冻水进出口温差过大。一般情况下，基本上都为冷却水系统引起的，需调试冷却水流量，压差和冷却进水温度。机组扬程高/喘振的对策521.喘振时由于气流强烈的脉动和周期性振动，会使供气参数大幅度波动，破坏了工艺系统的稳定。2.会使叶片强烈振动，叶轮应力大大增加，噪音加剧。3.引起动静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴产生弯曲变形，严重时会产生轴向窜动，叶轮碰坏。4.加剧轴承、轴颈的磨损，破坏润滑油的稳定性，使轴承合金产生疲劳裂纹，甚至烧毁。5.损坏压缩机的级间密封和轴封，使压缩机效率降低，甚至造成爆炸、火灾等事故。6.影响与压缩机相连接的其他设备的正常运转，干扰操作人员的正常工作，使一些测量仪表仪器准确性降低，甚至失灵。喘振的危害