抽气装置工作原理

图6 冷凝机组
压缩机
冷凝器
碳箱温度传感器
卸压装置
膨胀阀 抽空电磁阀 压缩机吸气温度传感器
限流器 抽空压缩机
抽气室
蒸气管线
冷水机组 冷凝器
干燥过滤器 隔离阀
浮球阀 排液管
加热器 翅片加热井
排气电磁阀
接冷水机组 排气管
再生电磁阀
接冷水机组 蒸发器 隔离阀
碳箱
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EarthWise 抽气装置工作原理
制冷回路的典型工作流程
EarthWise 抽气装置工作原理
概述
抽气装置在其冷凝机组启动后开始运作。冷凝机组用于冷凝抽气室中 来自于冷水机组的制冷剂蒸汽。它降低抽气室中制冷剂的温度和压力，从而 使冷水机组冷凝器中的制冷剂蒸汽被抽吸进来。包含有不凝性气体和水蒸气 的 制 冷 剂 通 过 一 根 连 接 在 抽 气 室 底 部 的5/8英 寸 连 接 管(吸 气 管)进 入 抽 气 室 。 进入抽气室后，制冷剂蒸汽被冷凝成液态并滴落到抽气室的底部，在这里， 一根装有干燥过滤器的回液管把制冷剂液体回送到冷水机组冷凝器中。不凝 性 气 体 则 被 留 在 抽 气 室 中 ， 而 且 不 断 地 积 累 。 如 图6所 示 。
的 空 气/不 凝 性 气 体 的 过 程 。 当 抽 气 室中没有空气时，由于冷水机组的 制冷剂蒸汽带走了的大量热量，从 而使冷凝机组中的压缩机入口制冷 剂具有很高的过热度。随着空气在 抽气室中的不断积累，空气的体积 将取代冷水机组制冷剂的体积，从 而减少了冷水机组制冷剂与抽气装 置制冷剂的换热面积。因此，抽气 装置制冷剂能够获得的热量就大大 减少，从而降低了抽气装置压缩机 入口制冷剂的过热度。
干燥过滤器 14
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运行模式
操 作 人 员 可 以 通 过DynaView操 作 面 板 设 置EarthWise 抽 TM 气 装 置 的 运行模式。轻触触摸屏上的设置标 签，然后再按下抽气项就可以对运 行模式进行设置了。这时，屏幕上 显示出可供选择的抽气装置的运行 模式，操作员可以选择需要的运行 模式。可供选择的运行模式有： 停止
当冷水机组压缩机停止时，制 冷子系统环的停止运转时间由抽气 控制器控制。控制器则根据其所记 录的两个参数来进行控制： · 过 去24小 时 中 ， 冷 水 机 组 运 转 或
停转时所积累的日抽空时间 · 过 去7天 中 ， 冷 水 机 组 运 转 或 停 转
时的日平均抽空时间
控制器将选择这两个参数中的 较大一个作为抽空子系统的运行时 间。然后抽气装置将根据下表停止 运行一段时间。
抽空 时 间<= 1 分 钟 1分钟<抽 空 时 间<= 3 分 钟 3分 钟<抽 空 时 间<= 5 分 钟 抽空 时 间>= 5 分钟
抽气装置停止运转时间 3天 2天 1天
6 小时
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图9－ 冷 水 机 组 压 缩 机 停 转 时 自 适 应 模 式 的 运 转 流 程
态，都可以使抽气装置的制冷子 系统运转以有效地收集不凝性气 体。 ·向操作人员提供冷水机组的高压 端和低压端是否出现泄漏的信 息。
使抽气装置只有在需要排除不 凝性气体时才运行，不需要使其一
直处于运转状态，从而减少能耗， 节约开支
“自适应”的运转模式需要根 据历史运行数据来选择最佳的运转 模式。在冷水机组第一次运行的时 候，自适应控制模块将控制抽气制 冷 循 环 连 续 运 转168小 时(7天)以 收 集 数据。在收集数据期间，冷水机组 的压缩机可能运转也可能没有运 转。
图7 EarthWise 抽 气 装 置 制 冷 剂 流 程 示 意 图
冷凝机组
4
3
2
压缩机吸气 温度传感器
压缩机 膨胀阀 1
冷凝器 5
干燥过滤器
抽气室 蒸发器
抽气室入口 (吸 入 冷 水 机 组 冷 凝 器 中 的 制 冷 剂 蒸 汽)
抽气室出口 (液 态 制 冷 剂 回 到 冷 水 机 组 的 冷 凝 器 中)
如果选择“停止”模式，抽气 装置的冷凝机组将不会运转。 运转
如果选择“运转”模式，不管 冷水机组是否运转，抽气装置的冷 凝机组都将持续运转。 自动
如果选择“自动”模式，抽气 装置的冷凝机组只有在冷水机组的 压缩机运转时才运转。 自适应
如果选择“自适应”模式，抽 气装置冷凝机组的运转状态将完全 由过去的运转情况决定。选择“自 适应”的运行模式可以达到以下的 目的： ·不管冷水机组是否处于运转状
在制冷子系统的停止运转期 内 ，DynaView操 作 面 板 将 显 示 抽 气 装置距离下次重新启动的剩余时间 (Time Until NextPurge Run)。
如果控制器认为在主压缩机停 转期间有必要运行抽气装置，则抽 气装置开始运行，直到在连续的 60分 钟 运 行 期 间 内 没 有 不 凝 性 气 体 的 抽 空 要 求 。 如 图9所 示 。
数据收集完成以后，“自适 应”运行模式将定制抽气制冷循环 的运行参数。该运行参数分成两 组，分别对应于冷水机组压缩机运 转和不运转两种状态。
自适应模式的运转流程－冷 水机组压缩机运转时
当冷水机组压缩机运转时，抽 气装置的制冷子系统也跟着启动。 制冷子系统将持续运转， 直至连续 60分 钟 运 行 时 间 内 不 出 现 抽 空 动
不凝性气体的抽空规则
抽气装置采用不凝性气体的抽 空规则来决定启动，控制和终止抽 空子系统的时间，从而达到把不凝 性气体抽出抽气室的最佳效果。抽 气压缩机的吸气温度被作为该规则 的反馈。抽空启动和终止的压缩机 吸气温度设定点是由抽气控制器计 算的，它与抽气室内的液体温度有 关。
不凝性气体的排除
制 冷 子 系 统 的 制 冷 剂(R404a)通 过一个恒压膨胀阀定量进入抽气 室，膨胀阀自动地把抽气室的入口 压 力 恒 定 地 控 制 为 34磅 /平 方 英 寸 (234KPa)。 这 样 ， 进 入 换 热 管 内 的 制 冷 剂 是 大 约 为-16oF (-8.9oC)的 恒 定 饱和温度的两相。被冷却的换热盘 管在其外表面形成了低压蒸汽区， 这就使制冷剂蒸汽从冷水机组冷凝 器向抽气室和换热盘管表面方向流 动。一旦制冷剂蒸汽到达换热盘管 附近，它就被冷凝成液态，使制冷 剂的体积大大减少，从而出现了局 部的真空区。这就导致更多的制冷 剂进入抽气室以填补这个真空区， 也就使得越来越多的制冷剂蒸汽被 冷凝。这个运行机理通常被称为热 虹吸现象。随着冷水机组制冷剂不 断地被冷凝，大量的冷凝热被传送 到了换热盘管的内部。同时，抽气
如果压缩机在抽气制冷循环暂 停期间关闭，抽气装置的运行模式 将转换为“冷水机组压缩机停转时 自适应模式的运转流程”。请参考 图9。
抽气装置停止运转时间 4小 时 3小 时 2小 时 1小 时 不停止
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图8－ 冷 水 机 组 压 缩 机 运 转 时 自 适 应 模 式 的 运 转 流 程
冷 凝 机 组 中 压 缩 机 的 吸 气 温 度(点2)会 根 据 抽 气 室 中 所 存 留 不 凝 性 气 体 量的变化而变化。当抽气室中不凝性气体的量大到开始影响抽气室中换热器 的 有 效 传 热 面 积 时 ， 冷 凝 机 组 中 压 缩 机 的 吸 气 温 度(点2)将 开 始 降 低 。 当 该 温 度下降到由控制器计算出的抽空子系统启动的设定点时，抽气控制器将启动 抽空子系统。在抽空子系统的运转过程中，小型抽空压缩机将不凝性气体从 抽气室中抽取出来并把它输送到碳箱中。随着抽气室中不凝性气体的不断减 少 ， 冷 凝 机 组 压 缩 机 的 吸 气 温 度(点2)开 始 回 升 。 抽 气 控 制 器 根 据 对 该 点 温 度 的监测确定抽空子系统运行或者停止。
所积累的日抽空时间 · 过 去7天 中 ， 冷 水 机 组 运 转 时 的 日
平均抽空时间
控制器将选择这两个参数中的 较大一个作为抽空子系统的运行时 间。然后抽气装置将根据下表停止 运行一段时间。
在制冷子系统的非运转期内， DynaView操 作 面 板 将 显 示 抽 气 装 置 距 离 下 次 重 新 启 动 的 剩 余 时 间(Time Until NextPurge Run)。 如 图8所示。
当冷凝机组吸气温度降低到抽 空启动设定点时，抽气控制器将启 动电磁阀和抽空压缩机的工作，开 始进行抽气作业，把积累在抽气室 中的不凝性气体抽取出去。随着抽 气室中的空气被不断地抽走，抽气 室中的换热盘管再次暴露给冷水机 组的制冷剂蒸汽，因此有更多的热 量从冷水机组制冷剂中传送到换热 盘管表面上，同时也有更多的冷水 机组制冷剂蒸汽被冷凝，抽气装置 压缩机的吸气温度也开始回升。抽 气控制器一直监测着压缩机的吸气 温度，同时根据这个温度决定运行 还是停止抽空作业。
冷水机组压缩机运转时的抽空时间 (过去24小 时 或 过 去7天 的日 平 均 值 的 较 大 者)
抽空 时 间<= 1 分 钟 1分钟<抽 空 时 间<= 3 分钟 3分钟<抽 空 时 间<= 5 分 钟 5分钟<抽 空 时 间<= 8 分 钟 抽 空 时 间>= 8 分 钟
பைடு நூலகம்
作。抽气控制器将检查它一直记录 的两个参数： · 过 去24小 时 中 ， 冷 水 机 组 运 转 时
图10－ 抽气室中的空气对冷凝盘管换热面积的影响
抽气室中无空气
来自膨胀阀的制冷剂。液
体/蒸汽混合物(-16 F)
至冷凝机组压缩机
吸气口处的R40。4a
制冷剂蒸汽(90 F)
抽气室1/2空间有空气
抽气室换热 管的有效换 热面积 至冷凝机组压缩机
吸气口处的R40。4a
制冷剂蒸汽(70 F)
抽气室充满空气
图7为 制 冷 回 路 的 典 型 工 况 ：70oF(21.1oC)的 环 境 温 度 及100oF(37.8oC)的 冷凝温度条件下的工作流程示意图。 · 点1＝-16oF (-26.7oC) · 点2＝ 当 抽 气 室 中 的 不 凝 性 气 体 较 少 时 ， 超 过60oF (15.5oC) · 点3＝150oF (65.5oC) · 点4＝85oF (29.4oC) · 点5＝75oF (23.9oC)
冷水机组第一次运转。抽
气装置持续运转168小时 以收集冷水机组在运转或 停转时的相关数据
冷水机组停转
抽气装置关闭
抽气装置控制器根据历史的制冷水机 组运转和停转时的抽空数据决定下一 步的抽空时间（选择过去24小时的日 抽空时间和过去7天的日平均抽空时 间的较大者作为抽空时间）
关闭抽气装置
是
抽气装置运转
冷水机组第一次运转。
抽气装置持续运转168 小时以收集冷水机组在 运转或停转时的相关数据
冷水机组和抽 气装置启动
抽气装置运转
No
抽气装置运转
的60分钟里面 没有启动过抽 空作业？
是
抽气装置控制器根据历史 数据决定冷水机组运转时 的抽空时间（选择过去24 小时的日抽空时间和过去 7天的平均日抽空时间的 较大者）
否
的60分钟里面
没有启动过抽
空作业？
停止抽气装置
否
运转 8 小时
停止抽气装置
否
运转 1 天
抽空时间小 于5分钟？
是
抽空时间小 于3分钟？
抽气装置运转
是
停止抽气装置
否
运转 2 天
抽空时间小 于1分钟？
停止抽气装置
是
运转 8 天
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抽气
图10表 示 了 抽 取 抽 气 室 中 积 累
是
抽空时间大
于8分钟？
关闭抽气装置1小时， Yes 抽空时间大
否
然后重新启动
于5分钟？
关闭抽气装置2小时，
Yes 抽空时间大
否
然后重新启动
于3分钟？
关闭抽气装置3小时，
Yes
抽空时间大
否
然后重新启动
于1分钟？
关闭抽气装置4小时，
否
然后重新启动
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自适应模式的运转流程－ 冷水机组压缩机停止时
换热面积 供冷凝制冷 剂蒸汽用
抽气室换热 管的有效换 热面积
制冷剂。蒸汽
(100 F)
来自膨胀阀的制冷剂液。
体/蒸汽混合物(-16 F)
空气
制冷剂。蒸汽
(100 F)
来自膨胀阀的制冷剂液。
体/蒸汽混合物(-16 F)
至冷凝机组压缩机
吸气口处的R40。4a
制冷剂蒸汽(16 F)
空气
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如果冷水机组压缩机在制冷子 系统的非运转期内启动，则抽气装 置也开始运转并将其运行模式转为 “冷水机组压缩机运转时自适应模 式 的 运 转 流 程 ” 。 请 参 考 图8。
冷水机组压缩机运转或停转时的抽空时间 (选择 过 去24小 时 的 日 常 抽 空 时 间 ， 过去7天 的 日 平 均 值 中 的 较 大 者)