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        來源:菱盛小宇 時間:2017-03-22 17:22
        人工制冷的方法

        所謂冷,是指低于周圍介質(水或空氣)溫度的狀況。

          冷和熱的概念是相對的。在制冷技術中,兩種不同溫度的物體相接觸,就會發生傳熱,熱量總是從溫度較高的物體傳向溫度較低的物體,直至兩物體的溫度相等,熱量的傳遞才停止。熱量決不會自發地從溫度較低的物體傳向溫度較高的物體,這是自然界的客觀規律。

          人工制冷,是借助于一種專門裝置,消耗一定的外界能量,迫使熱量從溫度較低的被冷卻物體,轉移給溫度較高的周圍介質,得到人們所需要的各種低溫。這種專門裝置稱為制冷裝置。

          人工制冷基本方法。

          (1)相變制冷利用物體的相變從被冷卻物體吸取熱量的方法。

          (2)氣體膨脹制冷高壓氣體的膨脹可以實現較低溫度,空調維護利用 所得低溫低壓氣體從被冷卻物體吸取熱量的方法。

          (3)氣體渦流制冷高壓氣體經渦流管膨脹后可得到冷、熱兩 股氣流,利用冷氣流從被冷卻物體吸取熱量的方法。

          (4)熱電制冷又稱溫差電制冷、半導體制冷或電子制冷。直 流電通過半導體熱電堆。會出現半導體熱電堆一端產生冷效應,另一端產生熱效應的現象(這一現象被稱為珀爾帖效應)。利用冷端從被冷卻物體吸取熱量的方法即為熱電制冷。

          研究低溫的產生、應用以及各種物質在低溫條件下發生的物理、化學和生物學等變化的一門科學,稱為制冷技術,它是現代科學技術的一個重要分支,應用范圍十分廣泛。

         

        工業冷水機介紹
          冷水機是一種水冷卻設備,能提供恒溫、恒流、恒壓的冷卻水設備。其工作原理是先向機內水箱注入一定量的水,通過制冷系統將水冷卻,再由水泵將低溫冷卻水送入需冷卻的設備,冷凍水將熱量帶走后溫度升高再回流到水箱,達到冷卻的作用。冷卻水溫可根據要求自動調節,長期使用可節約用水。因此,冷水機是一種標準的節能設備。

          工業冷水機的冷卻原理 工業冷水機組系統的運作是通過三個相互關聯的系統:制冷劑循環系統、水循環系統、電器自控系統。

          制冷劑循環系統: 蒸發器中的液態制冷劑吸收水中的熱量并開始蒸發,最終制冷劑與水之間形成一定的溫度差,液態制冷劑亦完全蒸發變為氣態后被壓縮機吸入并壓縮(壓力和溫度增加),氣態制冷劑通過冷凝器(風冷/水冷)吸收熱量,凝結成液體,通過熱力膨脹閥(或毛細管)節流后變成低溫低壓制冷劑進入蒸發器,完成制冷劑循環過程。

           制冷系統基本組成

          壓縮機:壓縮機是整個制冷系統中的核心部件,也是制冷劑壓縮的動力之源。它的作用是將輸入的電能轉化為機械能,將制冷劑壓縮。

          冷凝器:在制冷過程中冷凝器起著輸出熱能并使制冷劑得以冷凝的作用。從制冷壓縮機排出的高壓過熱蒸氣進入冷凝器后,將其在工作過程吸收的全部熱量,其中包括從蒸發器和制冷壓縮機中以及在管道內所吸收的熱量都傳遞給周圍介質(水或空氣)帶走;制冷劑高壓過熱蒸氣重新凝結成液體。(根據冷卻介質和冷卻方式的不同,冷凝器可分為三類:水冷式冷凝器、風冷式冷凝器、蒸發式冷凝器。)

          貯液器:貯液器安裝在冷凝器之后,與冷凝器的排液管是直接連通的。冷凝器的制冷劑液體應暢通無阻地流入貯液器內,這樣就可以充分利用冷凝器的冷卻面積。另一方面,當蒸發器的熱負荷變化時,制冷劑液體的需要量也隨之變化,那時,貯液器便起到調劑和貯存制冷劑的作用。對于小型制冷裝置系統,往往不裝貯液器,而是利用冷凝器來調劑和貯存制冷劑。

          干燥過濾器:在制冷循環中必須預防水分和污物(油污、鐵屑、銅屑)等進入,水分的來源主要是新添加的制冷劑和潤滑油所含的微量水份,或由于檢修系統時空氣進入而帶來的水分。如果系統中的水分未排除干凈,當制冷劑通過節流閥(熱力膨脹閥或毛細管)時,因壓力及溫度的下降有時水分會凝固成冰,使通道阻塞,影響制冷裝置的正常運作。因此,在制冷系統中必須安裝干燥過濾器。

          熱力膨脹閥:熱力膨脹閥在制冷系統中既是流量的調節閥,又是制冷設備中的節流閥,它在制冷設備中安裝在干燥過濾器和蒸發器之間,它的感溫包是包扎在蒸發器的出口處。其主要作用是使高壓常溫的制冷劑液體在流經熱力膨脹閥時節流降壓,變為低溫低壓制冷劑濕蒸氣(大部分是液體,小部分是蒸汽)進入蒸發器,在蒸發器內汽化吸熱,而達到制冷降溫的目的。

          蒸發器:蒸發器是依靠制冷劑液體的蒸發(實際上是沸騰)來吸收被冷卻介質熱量的換熱設備。它在制冷系統中的功能是吸收熱量(或稱輸出冷量)。為了保證蒸發過程能穩定持久的進行,必須不斷的用制冷壓縮機將蒸發的氣體抽走,以保持一定的蒸發壓力。

          制冷劑:在現代工業中使用的大多數工業冷水機均使用R22或R12作為制冷劑。制冷劑是制冷系統里的流動工質,它的主要作用是攜帶熱量,并在狀態變化時實現吸熱和放熱。

          水循環系統: 水循環系統是由水泵將水從水箱抽出到用戶需冷卻的設備,冷凍水將熱量帶走后溫度升高,再回到冷凍水箱中。

          電器自控系統: 電器自控系統包括電源部分和自動控制部分。 電源部分是通過接觸器,對壓縮機、風扇、水泵等供應電源。 自動控制部分包括溫控器、壓力保護、延時器、繼電器、過載保護等相互組合達到根據水溫自動啟動和停止,保護等功能。 工業冷水機冷卻特點及應用 工業冷水機冷卻特點 現代工業技術突飛猛進發展的今天,為了提高生產效率,改善產品質量,降低生產成本,故對生產過程中的溫度控制中的溫度控制要求越來越高。

          一般地用水冷卻(即自然水和水塔散熱方式兩種)方式不能達到高精度、高效率控制溫度的目的,因為自然水和水塔散熱都不可避免地受到自然氣溫的影響,冬天水溫底夏天水溫高。如果氣溫在30℃的情況下,要水溫達到10℃,這幾乎是不可能的,因此用這種方式控制是極不穩定的。

          冷水機與一般用水冷卻設備是完全不同的,因為冷水機具有完全獨立的制冷系統,絕不會受氣溫及環境的影響,水溫在5℃ ~30℃ 范圍內調節控制,因而可以達到高精度、高效率控制溫度的目的。冷水機設有獨立的水循環系統,冷水機內的水循環使用,可大量節約用水。

          工業冷水機的應用 工業冷水機廣泛的應用于工業的生產過程,例如: 塑料工業:準確的控制各種塑料加工之模溫,縮短啤塑周期,保證產品質量的穩定。

          電子工業:穩定電子元件內部在生產線上的分子結構,提高電子元件的合格率,應用于超聲波清洗行業,有效地防止昂貴的清洗劑揮發和揮發給人帶來的傷害。

          電鍍行業:控制電鍍溫度,增加鍍件的密度和平滑,縮短電鍍周期,提高生產效率,改善產品質量。

          機械工業:控制油壓系統壓力油溫度,穩定油溫油壓,延長油質使用時間,提高機械潤滑的效率,減少磨損。

          建筑工業:供給混凝土用之冷凍水,使混凝土分子結構適合建筑用途要求,有效地增強混凝土的硬度與韌性。

          真空鍍膜:控制真空鍍膜機的溫度,以保證鍍件的高質量。

          食品工業:用于食品加工后的高速冷卻,使之適應包裝要求。另外還有控制發酵食品的溫度等。

          化纖工業: 冷凍干燥空氣,保證產品質量。

          工業冷水機的性能和技術參數 性能: 精確控制工業生產過程所需的各種溫度(5℃~+40℃)。 歐美名廠全新原裝壓縮機及各國名廠控制部件。 可按客戶所需設置多個制冷回路,每個回路均可單獨運行。 完善的保護裝置(相序及缺相保護、過載保護、過壓及欠壓保護及高低壓顯示、缺水保護及報警、溫度控制及顯示、防凍等)及相互關聯的控制電路。故障顯示于面板,便于檢修。

          水冷及風冷式規格齊全(功率:1/2HP-300HP)。專門設有適合各行業機械設備配套之機型,可按客戶要求特別制造。

        壓縮機并聯時應注意什么事項?

        壓縮機并聯注意四大事項

          1.保持油面(最重要的注意問題)

          2.回液時的對策

          3.保護裝置?配件部品的裝置

          4.配管應力的確認

          1 保持油面(1)

          壓縮機并聯使用時,由于壓縮機的上油量系統回油量的的差異,長久運轉會引起壓縮機的油面發生變化(一方油面降低,一方油面上升)。如【圖1-1】。

          

         

          連接同樣型號壓縮機A和B時、假如壓縮機A的上油量大而且系統回油量少時、A的油面會持續下降,最后出現幾乎無油狀態,導致潤滑不良引起軸承燒損。壓縮機B的上油量少,而且系統回油量大時、B的油面會持續上升,最后電機轉子幾乎浸在油里面,導致輸入功率的增大,各部分溫度上升的現象。

          并聯壓縮機運行時出現的油面變化(=油量偏到另一方壓縮機)現象叫做[偏油]。最惡劣時,幾十分鐘內出現另一方壓縮機無油的現象。

          1 保持油面(2)

          盡量使每個壓縮機的上油量均等,回油量均等的吸氣管路,就可以延長出現無油狀態的時間,但是這些措施是不能完全消除壓縮機的偏油。

          ? 保持油面的方法

          ☆設計不容易發生偏油的系統

          ☆發生偏油后,就必須采取把壓縮機油量恢復到最初狀態的設計。

          1 保持油面(3)

          避免發生偏油的對策是:

          ①同型號、同容量的壓縮機連接,盡量均等上油量/回油量。

          ②壓縮機的排氣管路到匯流部,以及吸氣管路的分歧部到壓縮機,每個系統的部件都要采用同樣的形狀,2個壓縮機盡量保持均等的冷媒+油的流量。

          ③為更進一步抑制系統的上油量,在排氣管路上設計油分離器,最好采取分離到2個壓縮機的油回到系統的

          以上3個對策①和②是必須、③是有必要時實施。效果非常明顯)

          1 保持油面(4)

          一定時間運轉之后進行均油運轉

          ? 均油運轉,可否通過雙方壓縮機的排氣管,吸氣管進行均油運轉? 即使可以,所需時間非常長。

          ? 有效的方法是通過均油管連接2個壓縮機的存油位置,通過均油管移動油的方法。

          ? 代表性的均油運轉方法是,通過以下順序把雙方壓縮機短時間進行ON-OFF(注1),改正偏油。 【圖1-2】

          

         

          ①停止一個壓縮機(OFF)2分鐘:油會通過均油管移動到運轉(ON)側的壓縮機

          ②相反①的ON-OFF關系在2分鐘:油會通過均油管移動到運轉(ON)側的壓縮機

          ③恢復到原先的運轉狀態(雙方都恢復到運轉狀態(ON))

          使用均油管時注意

          需要注意的是,如果設置均油管的話在常規運轉中的油面變化會加快(注2)。無均油管時,油面只通過排氣管和吸氣管緩慢的變化。但是,設置均油管后,正常運行中也通過均油管進行油的流動 ,有導致油面變化加快的現象。這個問題,需要減少均油運轉間隔或者在均油管上安裝電磁閥,只允許運轉時連通均油管等一些對策。

          注1:

          1)這里舉例的是定頻的連接,變頻+定頻連接時,定頻一直是ON狀態,變頻反復進行低速運轉(油從變頻移動到定頻)和高速運轉(油從定頻移動到變頻)進行均油。即通過反復改變雙方的存油壓力大小來進行均油。

          2)延長一方壓縮機的停止時間,運轉側壓縮機的冷媒氣體會凝縮在停止測壓縮機的排氣系統上,影響停止測 壓縮機的信賴性。因此要縮短停止時間。

          注2:

          通過均油管可進行油移動的原因是,雙方有存油的壓力差(1/1000MPa程度的差),通過這個壓差,壓縮機內大量的油細粒可以移動。油細粒非常輕,即使是微小的壓差也可以移動,可以在短時間內下降到造成潤滑不良的油面 程度。 @page@

          2 回液時的對策

          前面講述過避免偏油的重要事項,管路形狀均等化對減少過度回液現象也是很重要的設計項目。如果管路形狀不均,導致雙方回液量不同,就會在回液量多的壓縮機內發生液壓縮以及油濃度降低引起的潤滑不良現象。

          另外,吸氣分頭部的形狀也是回液量均等化的重要事項。 比單純的T字分頭,流體力學上可以圓滑的進行分歧的Y字分頭更加理想。【圖2-1】

          

         

          是否因回液引起液壓縮的確認,需要通過長時間停止后啟動,除霜時IN和OUT的實機來確認。不論哪一個,都需要考慮冷媒填充量的最大偏差,并且短配管時的情況,都需要嚴格的考慮和實施。

          3 保護裝置配件部品的裝置(1)

          經常同時運轉2個壓縮機時(均油運轉是另外),也有以能力調整為目的只運轉1個壓縮機的時候,因此保護裝置以及配件部品的配置不同。

          只做同時運轉時,最好2個壓縮機都有共用的1個高壓保護(HPS),低壓保護(LPS)。但是排氣管溫度保護每個壓縮機都必須安裝。壓縮機的電機保護(IP)和曲軸箱加熱帶也需要分別安裝。均油管截止用的電磁閥根據需要設置(參考1 項)

          以上,【圖3-1】表示只做同時運轉時的連接要領。

          

         

          3 保護裝置配件部品的裝置(2)

          只運轉一方壓縮機時,首先,必須在停止側壓縮機的排氣路徑安裝截止閥。可以防止停止時因冷媒的逆流和凝縮,壓縮機里存液冷媒的現象。 (1項*注1參考)

          高壓保護(HPS)需要個別安裝,低壓保護(LPS)最好有共用的1個低壓保護。排氣管溫度保護一定要個別安裝。 壓縮機電機保護(IP)和曲軸箱加熱帶需要個別安裝。均油管截止用的電磁閥根據需要設置(參考1項)

          以上、【圖3-2】表示一方運轉時的連接要領

          

         

          4 配管應力的確認

          由于連接配管比較復雜,系統又增加了均油管,因此最好進行配管系統應力損壞的確認。

          下面說明確認應力的概要【圖4-1】。

          

         

          @page@

          (1) 應力確認

          應力確認,必須使用應力表從實物上實測

          首先,在實物開始實測之前,最好先做好配管系統的應力分析,確認應力集中點(=安裝應力表的地方)應力容易集中的地方是、

          配管的固定部的根(例:壓縮機外罩等接觸部等)→ 【圖4-1】○部分

          配管固定部的第一彎曲部→【圖4-1】△部分

          各個測定部位都需要X,Y 2個方向測定【圖4-2】。

          

         

          (2) 實物測定的確認條件

          實物確認,在產品標準條件運轉狀態下進行。

          ☆壓縮機ON、OFF「開停時」、是否發生急劇的應力,是否發生超過配管材料彈性上限的應力?(例:停止狀態下兩個壓縮機同時啟動時以及均油運轉條件下只有一個壓縮機開停時)

          ※電源電壓在、額定+10%(壓縮機啟動力矩最大)實施

          ☆壓縮機穩定運轉時,是否因為配管系統的共振產生超過配管材料疲勞上限的應力?(例:兩個壓縮機同時運轉時以及一方運轉時)

          ※電源電壓在、額定±15%(為了掌握共振的偏差)實施

          (3) 減少應力集中(應力過大時的對策)

          減少應力的方法,一般的有以下幾種。(必須在實際配管系統尋求對策)


         



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