1.開(kāi)啟前的檢查與準(zhǔn)備工作
目前廣泛使用的活塞式冷水機(jī)組均為多臺(tái)(最多可達(dá)8臺(tái))半封閉壓縮機(jī)組合的機(jī)型,俗稱多機(jī)頭機(jī)型,其日常開(kāi)機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備工作以開(kāi)利30HK/HR型活塞式冷水機(jī)組為例介紹如下:
(1) 檢查每臺(tái)壓縮機(jī)的油位和油溫
1)油面在1/8~3/8;
2)油溫在40℃~50℃,手摸加熱器須發(fā)燙。
(2) 檢查主電源電壓和電流
1)電源電壓在340V~440V范圍內(nèi);
2)三相電壓不平衡值<2%(>2%絕對(duì)不能開(kāi)機(jī))
3)三相電流不平衡值<10%。
(3) 啟動(dòng)冷凍水泵和冷卻水泵,兩個(gè)水系統(tǒng)的循環(huán)建立起來(lái)以后,調(diào)節(jié)蒸發(fā)器和冷凝器進(jìn)出口閥門(mén)的開(kāi)度,使兩器的進(jìn)出口壓差均在0.05MPa左右。
(4) 檢查冷凍水供水溫度的設(shè)定值是否合適,不合適可改設(shè)。
2.冷水機(jī)組的啟動(dòng)
在空調(diào)領(lǐng)域中,冷水機(jī)組大多采用的是水冷方式,在啟動(dòng)前先要完成兩個(gè)水系統(tǒng),即冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的啟動(dòng),其啟動(dòng)順序一般為空氣處理裝置→冷卻塔及冷卻水泵→冷凍水泵。兩個(gè)水系統(tǒng)啟動(dòng)完成,水循環(huán)建立以后經(jīng)再次檢查,設(shè)備與管道等無(wú)異常情況后即可進(jìn)入冷水機(jī)組(或稱主機(jī))的啟動(dòng)階段,以此來(lái)保證冷水機(jī)組啟動(dòng)時(shí),其部件不會(huì)因缺水或少水而損壞。
應(yīng)該注意的是,需要多臺(tái)水泵,冷卻塔或冷水機(jī)組同時(shí)運(yùn)行時(shí),在按上述順序啟動(dòng)各設(shè)備的過(guò)程中,都應(yīng)先啟動(dòng)一臺(tái),待運(yùn)行平穩(wěn)后(可通過(guò)觀察運(yùn)行電流值來(lái)判定),再啟動(dòng)下一臺(tái),盡量避免多臺(tái)同時(shí)啟動(dòng)的方式(特別是采用遙控啟動(dòng)時(shí)尤其要注意),防止由于啟動(dòng)瞬間的啟動(dòng)電流過(guò)大,造成很大的線路電壓降而使其啟動(dòng)困難,并影響到同一線路上其他電動(dòng)設(shè)備的正常運(yùn)行,甚至發(fā)生控制回路或主回路中熔斷器燒斷的現(xiàn)象。
3.冷水機(jī)組的運(yùn)行調(diào)節(jié)
不同類型和同類型但不同型式的機(jī)組,由于其自身的工作原理和使用的制冷劑不同,在運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行特征方面都或多或少有些差異,了解和掌握所管理的冷水機(jī)組正常運(yùn)行標(biāo)志和制冷量的調(diào)節(jié)方法,是掌握用好該機(jī)組的基礎(chǔ)。
對(duì)于冷水機(jī)組,在運(yùn)行時(shí)主要需關(guān)注以下情況:
(1)蒸發(fā)器冷凍水進(jìn)、出口的溫度和壓力;
(2)冷凝器冷卻水進(jìn)、出口的溫度和壓力;
(3)蒸發(fā)器中制冷劑的壓力和溫度;
(4)冷凝器中制冷劑的壓力和溫度;
(5)主電機(jī)的電流和電壓;
(6)潤(rùn)滑油的壓力和溫度;
(7)縮機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn),有否異常的響聲;
(8)機(jī)組的各閥門(mén)有無(wú)泄漏;
(9)與各水管的接頭是否嚴(yán)密。
冷水機(jī)組的主要運(yùn)行參數(shù)要作為原始數(shù)據(jù)記錄在案,以便與正常運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行比較,借以判斷機(jī)組的工作狀態(tài)。
參數(shù)
正常范圍
蒸發(fā)壓力
0.4~0.6Mpa
吸氣溫度
蒸發(fā)溫度+5~10℃的過(guò)熱度
冷凝壓力
1.7~1.8Mpa
排氣溫度
110~135℃
冷卻水壓差
0.05~0.10Mpa
冷卻水溫度
4~5℃
油溫
低于74℃
油壓差
0.05~0.08Mpa
電機(jī)外殼溫度
低于51℃
4.制冷量調(diào)節(jié)
開(kāi)利30HK/HR型活塞式冷水機(jī)組的制冷量調(diào)節(jié)是通過(guò)制冷量調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)完成的。制冷量調(diào)節(jié)裝置由冷凍水溫度控制器、分級(jí)控制器和一些由電磁閥控制的氣缸卸載機(jī)構(gòu)組成,通過(guò)感受冷凍水的回水溫度來(lái)控制壓縮機(jī)的工作臺(tái)數(shù)和一臺(tái)特定壓縮機(jī)若干個(gè)工作氣缸的上載或卸載來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷量的梯級(jí)調(diào)節(jié)。
5.運(yùn)行參數(shù)分析
(1)蒸發(fā)壓力與蒸發(fā)溫度
蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑具有的壓力和溫度,是制冷劑的飽和壓力和飽和溫度,可以通過(guò)設(shè)置在蒸發(fā)器上的相應(yīng)儀器或儀表測(cè)出。這兩個(gè)參數(shù)中,測(cè)得其中一個(gè),可以通過(guò)相應(yīng)制冷劑的熱力性質(zhì)表查到另外一個(gè)。當(dāng)這兩個(gè)參數(shù)都能檢測(cè)到,但與查表值不相同時(shí),有可能是制冷劑中混入了過(guò)多的雜質(zhì)或傳感器及儀表?yè)p壞。
蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度與冷凍水帶人蒸發(fā)器的熱量有密切關(guān)系。空調(diào)冷負(fù)荷大時(shí),蒸發(fā)器冷凍水的回水溫度升高,引起蒸發(fā)溫度升高,對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)壓力也升高。相反,當(dāng)空調(diào)冷負(fù)荷減少時(shí),冷凍水回水溫度降低,其蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力均降低。實(shí)際運(yùn)行中,空調(diào)房間的冷負(fù)荷是經(jīng)常變化的,為了使冷水機(jī)組的工作性能適應(yīng)這種變化,一般采用自動(dòng)控制裝置對(duì)冷水機(jī)組實(shí)行能量調(diào)節(jié),來(lái)維持蒸發(fā)器內(nèi)的壓力和溫度相對(duì)穩(wěn)定在一個(gè)很小的波動(dòng)范圍內(nèi)。蒸發(fā)器內(nèi)壓力和溫度波動(dòng)范圍的大小,完全取決于空調(diào)冷負(fù)荷變化的頻率和機(jī)組本身的自控調(diào)節(jié)性能。一般情況下,冷水機(jī)組的制冷量必須略大于其負(fù)擔(dān)的空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷量,否則將無(wú)法在運(yùn)行中得到滿意的空調(diào)效果。
根據(jù)我國(guó)JB/T7666 95標(biāo)準(zhǔn)(制冷和空調(diào)設(shè)備名義工況一般規(guī)定)的規(guī)定,冷水機(jī)組的名義工況為冷凍水出水溫度7℃,冷卻水回水溫度32℃。其他相應(yīng)的參數(shù)為冷凍水回水溫度12℃,冷卻水出水溫度37℃。由于提高冷凍水的出水溫度對(duì)冷水機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性十分有利,運(yùn)行中在滿足空調(diào)使用要求的情況下,應(yīng)盡可能提高冷凍水出水溫度。
一般情況下,蒸發(fā)溫度常控制在3℃~5℃的范圍內(nèi),較冷凍水出水溫度低2℃~4℃。過(guò)高的蒸發(fā)溫度往往難以達(dá)到所要求的空調(diào)效果,而過(guò)低的蒸發(fā)溫度,不但增加冷水機(jī)組的能量消耗,還容易造成蒸發(fā)管道凍裂。
蒸發(fā)溫度與冷凍水出水溫度之差隨蒸發(fā)器冷負(fù)荷的增減而分別增大或減小。在同樣負(fù)荷情況下,溫差增大則傳熱系數(shù)減小。此外,該溫度差大小還與傳熱面積有關(guān),而且管內(nèi)的污垢情況,管外潤(rùn)滑油的積聚情況也有一定影響。為了減小溫差,增強(qiáng)傳熱效果,要定期清除蒸發(fā)器水管內(nèi)的污垢,積極采取措施將潤(rùn)滑油引回到油箱中去。
(2)冷凝壓力與冷凝溫度
由于冷凝器內(nèi)的制冷劑通常也是處于飽和狀態(tài)的,因此其壓力和溫度也可以通過(guò)相應(yīng)制冷劑的熱力性質(zhì)表互相查找。
冷凝器所使用的冷卻介質(zhì),對(duì)冷水機(jī)組冷凝溫度和冷凝壓力的高低有重要影響。冷水機(jī)組冷凝溫度的高低隨冷卻介質(zhì)溫度的高低而變化。水冷式機(jī)組的冷凝溫度一般要高于冷卻水出水溫度2℃~4℃,如果高于4℃,則應(yīng)檢查冷凝器內(nèi)的銅管是否結(jié)垢需要清洗;空冷式機(jī)組的冷凝溫度一般要高于出風(fēng)溫度4℃~8℃。
冷凝溫度的高低,在蒸發(fā)溫度不變的情況下,對(duì)于冷水機(jī)組功率消耗有決定意義。冷凝溫度升高,功耗增大。反之,冷凝溫度降低,功耗隨之降低。當(dāng)空氣存在于冷凝器中時(shí),冷凝溫度與冷卻水出口溫差增大,而冷卻水進(jìn)、出口溫差反而減小,這時(shí)冷凝器的傳熱效果不好,冷凝器外殼有燙手感。
除此之外,冷凝器管子水側(cè)結(jié)垢和淤泥對(duì)傳熱的影響也起著相當(dāng)大的作用。因此,在冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí),應(yīng)注意保證冷卻水溫度、水量、水質(zhì)等指標(biāo)在合格范圍內(nèi)。
(3)冷凍水的壓力與溫度
空調(diào)用冷水機(jī)組一般是在名義工況所規(guī)定的冷凍水回水溫度12℃,供水溫度7℃,溫差5℃的條件下運(yùn)行的。對(duì)于同一臺(tái)冷水機(jī)組來(lái)說(shuō),如果其運(yùn)行條件不變,在外界負(fù)荷一定的情況下,冷水機(jī)組的制冷量是一定的。此時(shí),由Q=W×△t可知:通過(guò)蒸發(fā)器的冷凍水流量與供、回水溫度差成反比,即冷凍水流量越大,溫差越小;反之,流量越小,溫差越大。所以,冷水機(jī)組名義工況規(guī)定冷凍水供、回水溫差為5℃,這實(shí)際上就限定了冷水機(jī)組的冷凍水流量,該流量可以通過(guò)控制冷凍水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的壓力降來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般情況下這個(gè)壓力降為0.05MPa,其控制方法是調(diào)節(jié)冷凍水泵出口閥門(mén)的開(kāi)度和蒸發(fā)器供、回水閥門(mén)的開(kāi)度。
閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)的原則一是蒸發(fā)器出水有足夠的壓力來(lái)克服冷凍水閉路循環(huán)管路中的阻力;二是冷水機(jī)組在負(fù)擔(dān)設(shè)計(jì)負(fù)荷的情況下運(yùn)行,蒸發(fā)器進(jìn)、出水溫差為5℃。按照上述要求,閥門(mén)一經(jīng)調(diào)定,冷凍水系統(tǒng)各閥門(mén)開(kāi)度的大小就應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定不變,即使在非調(diào)定工況下運(yùn)行,各閥門(mén)也應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定不變。
應(yīng)當(dāng)注意,全開(kāi)閥門(mén)加大冷凍水流量,減少進(jìn)、出水溫差的做法是不可取的,這樣做雖然會(huì)使蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度提高,冷水機(jī)組的輸出冷量有所增加,但水泵功耗也因此而提高,兩相比較得不償失。所以,蒸發(fā)器冷凍水側(cè)進(jìn)、出水壓降控制在0.05MPa為宜。
為了冷水機(jī)組的運(yùn)行安全,蒸發(fā)器出水溫度一般都不低于3℃。此外,冷凍水系統(tǒng)雖然是封閉的,蒸發(fā)器水管內(nèi)的結(jié)垢和腐蝕不會(huì)像冷凝器那樣嚴(yán)重,但從設(shè)備檢查維修的要求出發(fā),應(yīng)每三年對(duì)蒸發(fā)器的管道和冷凍水系統(tǒng)的其他管道清洗一次。
(4) 冷卻水的壓力與溫度
冷水機(jī)組在名義工況下運(yùn)行,其冷凝器進(jìn)水溫度為32℃,出水溫度為37℃,溫差5℃。對(duì)于一臺(tái)已經(jīng)在運(yùn)行的冷水機(jī)組,環(huán)境條件、負(fù)荷和制冷量都為定值時(shí),冷凝熱負(fù)荷無(wú)疑也為定值,冷卻水流量必然也為一定值,而且該流量與進(jìn)出水溫差成反比。這個(gè)流量通常用進(jìn)出冷凝器的冷卻水的壓力降來(lái)控制。在名義工況下,冷凝器進(jìn)出水壓力降一般為0.07MPa左右。壓力降調(diào)定方法同樣是采取調(diào)節(jié)冷卻水泵出口閥門(mén)開(kāi)度和冷凝器進(jìn)、出水管閥門(mén)開(kāi)度的方法。所遵循的原則也是兩個(gè):一是冷凝器的出水應(yīng)有足夠的壓力來(lái)克服冷卻水管路中的阻力;二是冷水機(jī)組在設(shè)計(jì)負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),進(jìn)、出冷凝器的冷卻水溫差為5℃。同樣應(yīng)該注意的是,隨意過(guò)量開(kāi)大冷卻水閥門(mén),增大冷卻水量借以降低冷凝壓力,試圖降低能耗的作法,只能事與愿違,適得其反。
為了降低冷水機(jī)組的功率消耗,應(yīng)當(dāng)盡可能降低其冷凝溫度。可采取的措施有兩個(gè):一是降低冷凝器的進(jìn)水溫度上是加大冷卻水量。但是,冷凝器的進(jìn)水溫度取決于大氣溫度和相對(duì)濕度,受自然條件變化的影響和限制;加大冷卻水流量雖然簡(jiǎn)單易行,但流量不是可以無(wú)限制加大的,要受到冷卻水泵容量的限制。此外,過(guò)分加大冷卻水流量,往往會(huì)引起冷卻水泵功率消耗急劇上升,也得不到理想的結(jié)果。所以冷水機(jī)組冷卻水量的選擇,以名義工況下,冷卻水進(jìn)、出冷凝器壓降為0.07MPa為宜。
(5)壓縮機(jī)的吸氣溫度
對(duì)活塞式壓縮機(jī)來(lái)說(shuō),吸氣溫度是指壓縮機(jī)吸氣腔中制冷劑氣體的溫度,吸氣溫度的高低,不僅影響排氣溫度的高低,而且對(duì)壓縮機(jī)的容積制冷量有重要影響。壓縮機(jī)吸氣溫度高時(shí),排氣溫度也高,制冷劑被吸人時(shí)的比容大,此時(shí)壓縮機(jī)的單位容積制冷量小。相反,壓縮機(jī)吸氣溫度低時(shí),其單位容積制冷量則大。但是,壓縮機(jī)吸氣溫度過(guò)低,可能造成制冷劑液體被壓縮機(jī)吸人,使活塞式壓縮機(jī)發(fā)生“液擊”。
為了保證壓縮機(jī)的正常運(yùn)行,其吸氣溫度需要比蒸發(fā)溫度高一些,亦即應(yīng)具有一定的過(guò)熱度。對(duì)于活塞式冷水機(jī)組,其吸氣過(guò)熱度一般為5℃~10℃,如果采用干式蒸發(fā)器,則通過(guò)調(diào)節(jié)熱力膨脹閥的調(diào)節(jié)螺桿,就可以調(diào)節(jié)過(guò)熱度的大小。此外,要注意壓縮機(jī)吸氣管道的長(zhǎng)短和包扎的保溫材料性能的好壞對(duì)過(guò)熱度會(huì)有一定影響。
(6)壓縮機(jī)的排氣溫度
壓縮機(jī)的排氣溫度是制冷劑經(jīng)過(guò)壓縮后的高壓過(guò)熱蒸氣到達(dá)壓縮機(jī)排氣腔時(shí)的溫度。由于壓縮機(jī)所排出的制冷劑為過(guò)熱蒸氣,其壓力和溫度之間不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,通常是靠設(shè)置在壓縮機(jī)排氣腔的溫度計(jì)來(lái)測(cè)量的。排氣溫度要比冷凝溫度高得多。排氣溫度的直接影響因素是壓縮機(jī)的吸氣溫度,兩者是正比關(guān)系。此外,排氣溫度還與制冷劑的種類和壓縮比的高低有關(guān),在空調(diào)工況下,由于壓縮比不大,所以排氣溫度并不很高。當(dāng)活塞式壓縮機(jī)吸、排氣閥片不嚴(yán)密或破碎引起泄漏(內(nèi)泄漏)時(shí),排氣溫度會(huì)明顯上升。
(7)油壓差、油溫與油位高度
潤(rùn)滑油系統(tǒng)是冷水機(jī)組正常運(yùn)行不可缺少的部分,它為機(jī)組的運(yùn)動(dòng)部件提供潤(rùn)滑和冷卻條件,離心式、螺桿式和部分活塞式冷水機(jī)組還需要利用潤(rùn)滑油來(lái)控制能量調(diào)節(jié)裝置或抽氣回收裝置。從各種冷水機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成特點(diǎn)看,除活塞式機(jī)組將潤(rùn)滑油貯存在壓縮機(jī)曲軸箱內(nèi)依附于制冷系統(tǒng)外,離心式和螺桿式機(jī)組都有獨(dú)立的潤(rùn)滑油系統(tǒng),有自己的油貯存器,還有專門(mén)用于降低油溫的油冷卻器。
(8)主電機(jī)運(yùn)行電流與電壓
主電機(jī)在運(yùn)行中,依靠輸給一定的電流和規(guī)定的電壓,來(lái)保證壓縮機(jī)運(yùn)行所需要的功率。一般主電機(jī)要求的額定供電電壓為400V、三相、50Hz,供電的平均相電壓不穩(wěn)定率小于2%。
實(shí)際運(yùn)行中,主電機(jī)的運(yùn)行電流在冷水機(jī)組冷凍水和冷卻水進(jìn)、出水溫度不變的情況下,隨能量調(diào)節(jié)中的制冷量大小而增加或減少。活塞式冷水機(jī)組投入運(yùn)行的壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)或氣缸數(shù)多少都會(huì)影響到運(yùn)行電流的大小。但當(dāng)冷凍水或冷卻水進(jìn)、出水溫度變化時(shí),就很難做出正確判斷。不過(guò),通過(guò)安裝在機(jī)組開(kāi)關(guān)柜上的電流表讀數(shù)可以反映出上述兩種工況下的差別:凡運(yùn)行電流值大的,主電機(jī)負(fù)荷就重,反之負(fù)荷就輕。通過(guò)對(duì)冷水機(jī)組運(yùn)行電流和電壓參數(shù)的記錄,可以得出主電機(jī)在各種情況下消耗的功率大小。
電流值是一個(gè)隨電機(jī)負(fù)荷變化而變化的重要參數(shù)。冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意經(jīng)常與總配電室的電流表作比較。同時(shí)應(yīng)注意指針的擺動(dòng)(因平常難免有些小的擺動(dòng))。正常情況下因三相電源的相不平衡或電壓變化,會(huì)使電流表指針作周期性或不規(guī)則的大幅度擺動(dòng)。
在壓縮機(jī)負(fù)荷變化時(shí),也會(huì)引起這種現(xiàn)象發(fā)生,運(yùn)行中必須住意加強(qiáng)監(jiān)視,保持電流、電壓值的正常狀態(tài)。
6.冷水機(jī)組的關(guān)閉
舒適性用途的中央空調(diào)系統(tǒng)由于受使用時(shí)間和氣候的影響,其運(yùn)行是間歇性的。當(dāng)不需要繼續(xù)使用或要定期保養(yǎng)維修或冷凍水供水溫度低于設(shè)定值而停止冷水機(jī)組制冷運(yùn)行時(shí),為正常停機(jī);因冷水機(jī)組某部分出現(xiàn)故障而引起保護(hù)裝置動(dòng)作的停機(jī)為故障停機(jī)。到停用時(shí)間(如寫(xiě)字樓下班、商場(chǎng)關(guān)門(mén)等)需要停機(jī)或要進(jìn)行定期保養(yǎng)維修需要停機(jī)或其他非故障性的人為主動(dòng)停機(jī),通常都是采用手動(dòng)操作;冷凍水供水溫度低于設(shè)定值和因故障或其他原因使某些參數(shù)超過(guò)保護(hù)性安全極限而引起的保護(hù)停機(jī),則由冷水機(jī)組自動(dòng)操作完成。
一般來(lái)說(shuō),空調(diào)用水冷冷水機(jī)組及其水系統(tǒng)的停機(jī)操作順序是其啟動(dòng)操作順序的逆過(guò)程,即冷水機(jī)組→冷凍水泵→冷卻水泵及冷卻塔→空氣處理裝置。需要引起注意的是,冷水機(jī)組壓縮機(jī)與冷卻水泵的停機(jī)間隔時(shí)間,應(yīng)能保證進(jìn)入冷凝器內(nèi)的高溫高壓氣體制冷劑全部冷凝為液體,且最好全部進(jìn)入貯液器;而冷水機(jī)組壓縮機(jī)與冷凍水泵的停機(jī)間隔時(shí)間,應(yīng)能保證蒸發(fā)器內(nèi)的液態(tài)制冷劑全部氣化變成過(guò)熱氣體,以防凍管事故發(fā)生。
