制冷机组与空调水系统

制冷机组与空调水系统第1页/共120页制冷系统运行时，进行初查采用的是问、摸、看、听、查的办法。这些办法既简单而且有效。摸：压缩机正常运行20－30分钟后，摸一摸吸气管、排气管、压缩机、蒸发器出风口、冷凝器等部位的温度，凭手感便可判断制冷效果的好坏。1.

压缩机温度一般在90-100℃。2.

摸蒸发器的表面温度。工作正常的空调空调器蒸发器各处的温度应该是相同的，其表面是发凉的，

一般在15度左右，裸露在外的铜管弯头处有凝露水。3.

摸冷凝器的表面温度。空调空调器开机运转后，冷凝器很快就会热起来，热得越快说明制冷越快，在正常使用情况下，冷凝器的温度可达80度左右，冷凝管壁温度一般在45-55℃。

2.空调空调器初步检查第2页/共120页5-1空调冷源

冷源天然冷源：地下水或深井水人工冷源：利用制冷机不间断地制取所需的低温冷量冷源：为处理空气提供冷量的物质。人工冷源来源来自制冷机组，由制冷机组制备。如：氟利昂等第3页/共120页制冷机种类：制冷设备蒸气压缩式制冷机溴化锂吸收式制冷机蒸气喷射式制冷机第4页/共120页1蒸气压缩式制冷机活塞式离心式螺杆式蒸汽压缩式制冷机组为常用机组第5页/共120页蒸气压缩式制冷机制冷原理制冷系统：压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀组成。冷凝器蒸发器压缩机放热吸热制冷剂膨胀阀第6页/共120页冷凝器节流阀蒸发器高压气体高压液体低压湿蒸汽低压气体压缩机第7页/共120页制冷剂在蒸发器内是吸热过程，吸收被冷却物质(冷冻水）的热量，温度上升。制冷剂在冷凝器内是放热过程，放出自身的热量，被冷却水或室外的风冷却。第8页/共120页蒸气压缩式制冷机组类型活塞式冷水机组螺杆式冷水机组离心式冷水机组第9页/共120页活塞式冷水机组组成活塞式压缩机冷凝器蒸发器热力膨胀阀电控柜机架制冷系统第10页/共120页活塞式冷水机组分类

1.按冷凝器冷却方式分2.水冷机组按总体结构型式风冷式（室外风）水冷式（冷却水）普通模块第11页/共120页普通水冷活塞式冷水机组第12页/共120页活塞式风冷冷水机组第13页/共120页压缩机外形第14页/共120页第15页/共120页模块化冷水机组第16页/共120页活塞式冷水机组的特点

1.用材简单，可用一般金属材料，加工容易，造价低；系统装置简单，润滑容易，不需要排气装置2.零部件多，易损件多，维修复杂，频繁，维护费用高3.单机头部分负荷下调节性能差，卸缸调节，不能无级调节；单机制冷量小。4.属上下往复运动，振动较大

第17页/共120页螺杆式冷水机组组成螺杆制冷压缩机冷凝器蒸发器膨胀阀自控柜按冷凝器冷凝方式分按螺杆数量分单螺杆风冷式水冷式双螺杆第18页/共120页螺杆式冷水机组第19页/共120页第20页/共120页第21页/共120页螺杆压缩机内部构造第22页/共120页单螺杆机螺杆与转子第23页/共120页螺杆冷水机组特点:1.结构简单、体积小、重量轻。2.通过对滑阀的控制，可对制冷量进行调节。3.易损部件少，管理维修方面。4.适用于中小型空调工程。第24页/共120页离心冷水机组组成离心制冷压缩机冷凝器蒸发器膨胀阀自控柜第25页/共120页离心冷水机组特点1.单机制冷量大，用于大中型空调工程。2.结构紧凑、重量轻、尺寸小。3.易损部件少，工作可靠，维修管理方便。4.运行平稳、振动小、噪音低。5.机组负荷可在30-100%范围内调节。第26页/共120页制冷机房图片第27页/共120页第28页/共120页第29页/共120页第30页/共120页分水器第31页/共120页第32页/共120页第33页/共120页第34页/共120页空调厂参观照片第35页/共120页第36页/共120页第37页/共120页第38页/共120页第39页/共120页空调机组现场安装图第40页/共120页第41页/共120页第42页/共120页第43页/共120页第44页/共120页第45页/共120页第46页/共120页第47页/共120页第48页/共120页溴化锂吸收式制冷机蒸气型热水型直燃型溴化锂吸收式制冷机第49页/共120页溴化锂制冷机特点1.以热能为动力，电能耗用少，节能。2.以溴化锂为工质，安全可靠，利于环境保护,价格较高，初投资贵。3.运动部件少，振动少，噪音低。4.冷量在10-100%间调节。5.有空气时，溴化锂对普通碳钢有腐蚀，影响机组寿命和机组正常工作。6.设备重，占地面积大。第50页/共120页第51页/共120页第52页/共120页空气处理设备常用的空调处理设备主要有:1.空气处理机组2.新风处理机组用于集中空调系统（如：全空气系统）和半集中空调系统(如:风机盘管+新风系统)第53页/共120页各类空调处理设备第54页/共120页第55页/共120页制冷剂和载冷剂第56页/共120页制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或冷却水而冷凝。制冷剂：第57页/共120页冷冻水冷却水第58页/共120页常用制冷剂1、水H2O适用：蒸汽喷射式制冷机、溴化锂吸收式制冷机。2、氨NH3适用：大中型工业制冷装置（-65℃以上）和大中型冷库。第59页/共120页氟利昂Freon

R22制冷剂

R134a作为R12的替代工质，为环保制冷剂

R123是一种替代R11制冷剂第60页/共120页载冷剂（传递冷量的介质）

将制冷机组制备的冷量传递给被冷却介质的媒介物质。冷冻水管冷却水管冷却塔第61页/共120页载冷剂类型及常用载冷剂1.水：空调系统中常用的载冷剂但只能做0℃以上的载冷剂2.盐水溶液：NaCl、CaCl2、MgCl2

可做0℃以下的载冷剂3.有机物及其水溶液甲醇、乙二醇、丙三醇。第62页/共120页

空调冷冻水系统是载冷剂，冷量的载体，也叫冷媒。1.集中空调系统:空气处理机组2.半集中空调系统:风机盘管+新风第63页/共120页冷冻水系统分类1.按冷冻水管的数量：两管、三管及四管制系统2.按系统是否与大气相通：开式和闭式系统3.按冷冻水通过各末端设备的路程长度：同程和异程系统第64页/共120页按冷冻水管数量分对于集中空调系统：两管制对于半集中式空调系统：两管制、三管制、四管制。第65页/共120页空调处理机组冷冻水图式空调处理机制冷机房冷冻水供水冷冻水回水用于集中空调（全空气）系统，冷冻水系统一般为两管制。空调房间室内空气新风处理后的空气7℃12℃第66页/共120页风机盘管+新风系统冷冻水图式空调房间制冷机房新风机组风机冷冻供水冷冻回水新风管盘管第67页/共120页按冷冻水供、回水管所走路程分1）同程式特点：每一个环路的长度相等，各环路的阻力易于平衡；但浪费管材。第68页/共120页2）异程式特点：每一个环路所经过的路线不一样，管路简单，初投资省，但管路系统阻力不易平衡。第69页/共120页按系统是否与大气相通分1)开式系统

由于与大气相通,水质易污染,管路易腐蚀和产生污垢,水泵扬程较大,耗电量大。第70页/共120页2）闭式系统不与大气相通，管道内始终充满水，不易产生污垢和腐蚀管道，系统简单，水泵扬程较小，耗电少。第71页/共120页空调闭式水系统的定压问题在闭式循环的水系统中，需要给系统定压，其目的是保证系统管道及设备内充满水，以避免空气被吸入系统中。为此，必须保证管道中任何一点的压力都要高于大气压力。空调水系统的定压方式有两种：一是高位开式膨胀水箱方式；二是气压罐方式（俗称落地式膨胀水箱）。在工程中，应优先采用高位开式膨胀水箱，因为它运行时无需消耗电能，工作稳定可靠。只有当建筑物无法设置高位开式膨胀水箱时，采用气压罐方式。第72页/共120页在闭式循环的空调水系统中，膨胀水箱的作用

①容纳水受热膨胀后多余的体积；②解决系统的定压问题；第73页/共120页一、冷却水作用空调系统中设置冷却水系统：冷却制冷机组冷凝器。冷凝器5-3空调冷却水系统用水冷却的：水冷式机组用风冷却的：风冷式机组第74页/共120页一、冷却水系统的形式直流式供水系统：适用于水源水量特别充足的地区，一般用于采用立式冷凝器的系统循环式供水系统：将来自冷凝器的冷却水通过冷却塔冷却后循环使用。供水系统复杂，需设冷却塔和冷却水泵。第75页/共120页第76页/共120页冷却水泵第77页/共120页二、冷却塔1）作用（空气和水之间的热交换）通过接触散热、辐射散热及蒸发散热来降低水温。第78页/共120页冷凝器冷却塔蒸发器空气处理器压缩机膨胀阀第79页/共120页冷却塔处理冷却水的过程32℃37℃第80页/共120页二、冷却塔分类按冷却方式分自然通风冷却塔：利用风和局部自然对流来散热，但受到气候条件的限制。机械通风冷却塔：利用风机造成空气快速流动达到降低水温的目的。第81页/共120页1.按冷却塔形状分圆形方形第82页/共120页机械通风冷却塔按热交换方式分逆流式：散热效果较好，塔身可多面进风。横流式：散热效果没有逆流好，塔身两面进风。2、第83页/共120页圆形逆流冷却塔第84页/共120页方形横流冷却塔第85页/共120页冷却塔补水

由于水份蒸发、飞溅、排污等原因，造成冷却水量减少，故需补充冷却水量，补水可利用自来水进行。冷却塔设置：1、设置在空气畅通的地方2、要远离有安静要求的建筑。3、必要时，需做减噪处理。第86页/共120页冷却塔照片第87页/共120页第88页/共120页第89页/共120页冷却塔的结构第90页/共120页空调水管路管材和管道敷设

（1）空调冷冻水管道，采用碳素钢管:公称直径DN<50mm，采用普通焊接钢管；公称直径DN≥50mm，采用无缝钢管；公称直径DN≥250mm，采用螺旋焊接钢管。空调冷冻水管道均应按节能要求作保冷或保温。保冷、保温材料可采用岩棉管壳、玻璃棉管壳或者其它的如发泡橡塑隔热材料等。第91页/共120页（2）空调冷凝水管道，宜采用聚氯乙烯塑料管、或镀锌钢管。为防止冷凝水管道表面结露，必须进行防结露验算。对于聚氯乙烯塑料管、塑料管可不做保温，而对于镀锌钢管应作保温。第92页/共120页空调水系统中水泵的选择卧式泵—是最常用的空调水泵，其结构简单，造价相对低廉，运行稳定性好，噪声较低，减振设计方便，维修比较容易，但需占用一定的面积。立式泵—当机房面积较为紧张时，可采用立式泵。由于电机设在水泵的上部，其高宽比大于卧式泵，因而运行的稳定性不如卧式泵，减振设计相对困难，维修难度比卧式泵大一些。在价格上一般高于卧式泵。第93页/共120页空调风管系统风管制作材料：镀锌铁皮、玻璃钢、复合材料风管的形状：矩形和圆形风管的连接形式：法兰连接或无法兰连接第94页/共120页第95页/共120页第96页/共120页第97页/共120页帆布接头减少噪声通过风管传递第98页/共120页帆布软接头第99页/共120页第100页/共120页过滤器过滤水中的杂质，保护设备。第101页/共120页电子水处理仪将空调系统用水处理到符合要求的标准。第102页/共120页中央空调系统集中式空调系统：全空气空调系统半集中式空调系统：风机盘管+新风空调系统第103页/共120页水冷式冷水机组中央空调系统主要设备有（1）螺杆机组或离心机组（2）冷却塔（3）冷冻水泵（4）冷却水泵（5）补水泵（6）电子水处理仪或全自动软化水处理装置（7）水过滤器（8）膨胀水箱（9）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）第104页/共120页冷却塔补水冷却水管冷冻水管膨胀管第105页/共120页作业：1.蒸气压缩式制冷机有哪几种？2.冷冻水、冷却水在空调系统中的作用？3.常用的机械通风冷却塔有哪两类？4.冷冻水系统按冷冻水管数量分为几种？5.制冷剂、载冷剂的作用？第106页/共120页风机盘管水量调节第107页/共120页第108页/共120页二、收集机房设计原始资料

冷负荷资料：来源随制冷工艺的不同而异，如空调用冷冻站，其冷负荷由空调计算提供。同时要了解用户要求的供冷方式（直接、间接）。水质资料：冷却水水源的水质资料：浑浊度、含铁量、PH值、水温、供水情况等。气象资料：最高、最低温度，大气压力、大气相对湿度等；地质资料：通常由土建专业提供。设备资料：各种设备的主要性能、技术规格、技术参数、设备外形图、安装图、出厂价格等。主要材料资料：保温材料、各种管材的技术性能、规格、价格等。工厂发展规划资料第109页/共120页三、确定系统总制冷量Q0

考虑：用户实际需要的制冷量

制冷系统本身和供冷系统的损失量

A为冷损失附加系数：直接供冷A＝5％～7％

间接供冷

A＝7％～15％

第110页/共120页四、确定制冷剂种类和系统形式

一般根据系统总制冷量、冷冻水量、水温及使用条件确定：1.

制冷剂的确定Q0＞350kw，间接供冷或对卫生、安全无特殊要求时：宜用氨；Q0＜350kw，对卫生安全有特殊要求或直接供冷：宜用氟利昂。2.

系统形式的确定单级压缩单机工作双级压缩多机并联工作3.

供冷方式：根据工程的实际需要来确定直接供冷：冷藏库间接供冷：大中型机制空调用制冷系统第111页/共120页五、确定系统设计工况

1.冷凝温度：由冷却介质温度及传热温差确定2.蒸发温度：由冷却对象的温度及传热温差确定3.过冷温度：比冷凝温度低3～5℃4.吸气温度：氨系统：过热度5～8℃

氟系统：吸气温度＜15℃5.工况确定后，即可绘制压焓图，进行循环热力计算，为选设备提供原始数据

第112页/共120页1.选择原则：压缩机型式、台数、压缩级数的选择大中型冷冻站：一般离心式或螺杆式中小型冷冻站：一般活塞式2.压缩机制冷量计算——选配压缩机：（三种方法）①

由理论输气量计算：②

由冷量换算公式计算：③

由压缩机特性曲线确定3.压缩机轴功率的计算——得出电机功率在选配电机六、选择压缩机及其配用电机

第113页/共120页七、选配冷凝器、蒸发器

1.

选择类型2.计算冷凝器、蒸发器传热面积，计算后应加上10％～15％的裕度，确定冷凝器、蒸发器型号3.计算换热介质（冷却水、冷冻水）用量，