风冷式冷水机组综述

风冷式冷水机组综述

前言

风冷式冷水机是冷水机类型的一种，将常温的水通过冷水机的压缩机制冷到一定的温度以强化冷却模具或机器，通常作为单机使用。与水冷式冷水机相比，具有两方面的优势；一是机组采用空气冷却方式，省去了冷却水系统冷却塔、冷却水泵和管道系统，避免水质过差地区造成冷凝器结垢、水管堵塞，还节约了水资源，是冷水设备产品中，保养维修最经济、简单的机种；二是机组比水冷式冷水机组投资稍高，但是全年运转费用要低于水冷式冷水机组，机房建筑费用在各种空调冷热源系统中为最少，维修保养费用约为水冷式的一半费用。

1 风冷式冷水机组的制冷原理

机组运行时，制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物的热量并汽化，压缩机不断地将产生的气体从蒸发器中抽出并压缩成高温、高压的蒸汽，制冷剂蒸汽被送入冷凝器后与空气进行热交换，在放热后冷凝为液体，经节流机构降压后进入蒸发器，再次汽化，吸收被冷却物体的热量，如此周而复始地循环，达到冷却被冷却物的目的。

2 风冷式冷水机组的结构单元

机组主要有三个相互联系的系统组成，分别是制冷剂循环系统、水循环系统、电器自控系统。

1、2-轴流风机；

3、4-盘管组件；

5-电控组件﹔

6-模块控制主板；

7-手操器﹔

8-壳管式换热器；

9-压缩机﹔

10-油加热带；

11-四通阀阀体；

12-四通阀线圈；

13-贮夜器；

14-气夜分离器；

15、18-肢胀阀；

16-干燥过滤器﹔

17-单向阀膜片式接口。

机组内部结构图2.1 制冷剂循环系统

2.1.1 制冷剂循环系统工作

原理

是通过利用外界能量使

热量从低温物质〈或环境〉

转移到高温物质〈或环境〉

的系统。

2.1.2 制冷剂循环系统的分类

①按所使用的制冷剂种类分为：

氟利昂制冷剂循环系统；

氨制冷剂循环系统；

混合制冷剂循环系统

空气制冷剂循环系统。

②按工作原理分为：

压缩式（又称为蒸汽压缩式）。该系统由于性能好、效率高而成为一种使用最为广泛的制冷剂循环系统。本系统应包括制冷剂循环系统、润滑油循环系统、融霜系统、冷却水循环系统以及载冷剂循环系统等。其中制冷剂循环系统由制冷压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个基本部分组成。为了保证制冷剂循环系统的安全性、可靠性、经济性和操作的方便，系统还包括辅助设备、仪表、控制器件、阀门和管道等。

吸收式；

蒸汽喷射式；

热电式；

吸附式。

2.1.3 制冷剂循环系统的组成

系统由两个主要部分组成。一是低压系统，是指制冷剂离开节流阀或膨胀阀进入蒸发器，经过吸气管到达压缩机吸气阀的循环回路。这部分管道和设备中制冷剂的压力接近蒸发压力，故称为低压系统；二是高压系统，是指指制冷

剂从压缩机排气阀经排气管、油分离器、冷凝器、泄液管、贮液器、高压输液管到达节流阀的循环回路。这部分管道和设备中的制冷剂压力接近冷凝压力因此称其为高压系统。

2.1.

3.1 压缩机

风冷式冷水机多是箱体密封式结构，功率不

大，因此多采用涡旋式压缩机。涡旋式压缩机是

由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平

动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩

机。涡旋式压缩机是有两个双函数方程型线的

动、静涡盘相互咬合而成。

在吸气、压缩、排气的工作过程中，静盘固

定在机架上，动盘由偏心轴驱动并由防自转机构

制约，围绕静盘基圆中心，作很小半径的平面转

动。气体通过空气滤芯吸入静盘的外围，随着偏

心轴的旋转，气体在动静盘噬合所组成的若干个

月牙形压缩腔内被逐步压缩,然后由静盘中心部件的轴向孔连续排出。

涡旋式压缩机具有转矩变化幅度小、振动小，密封要求高、密封机构复杂，

采用气体支承机构、允许带液压缩；无吸、排气阀、效率高、可靠性高、噪声低，相邻两室的压差小、气体的泄漏量少，没有余隙容积、因此不存在引起输气系数下降的膨胀过程，机壳内腔为排气室、减少了吸气预热、提高了压缩机的输气系数。

2.1.

3.2 冷凝器

冷凝器是制冷系统的机件，属于换热

器的一种，能把高压高温的制冷剂蒸汽冷

凝为高压制冷剂液体，将管子中的热量，

以很快的方式，传到管子附近的空气中。

冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷

凝器温度都是较高的。

2.1.

3.3 干燥过滤器

干燥过滤器主要是起到杂质过滤的作用。一般来说干燥器过滤器由容器和干燥剂组成。干燥剂具有吸附性好、堆积密度和静态水吸附等要求。

干燥过滤器一般其外壳是用紫铜

管收口成型，两端进出接口有同径和

异径两种，进端为粗金属网，出端为

细金属网，可以有效地过滤杂质。内

装吸湿特性优良的分子筛作为干燥

剂，以吸收制冷剂中的水分，以确保

毛细管畅通和制冷系统正常工作。当干燥剂因吸收水过多而失效时，应该及时进行更换。

另外，有的干燥过滤器，经轧压工

艺成型，但只装有金属网，而没有干燥

剂。它安装在制冷系统毛细管前端的相

关部件或管路上，或安装在电子膨胀阀

进出端，用来收集制冷系统和润滑油中的固体杂质，防止系统和毛细管以及膨胀阀堵塞，确保管路系统畅通。

2.1.

3.4 节流机构

节流机构的作用是将冷凝器中冷凝压力下的饱和制冷剂液体或过冷制冷剂液体节流后降至制冷剂蒸发压力和蒸发温度，同时根据负荷的变化，调节进入蒸发器制冷剂的流量。

常用的节流机构主要有以下几种：手动节流阀、浮球节流阀、节流孔板、热力膨胀阀、膨胀阀、毛细管等。

◆手动节流阀结构和普通阀门类似，它由阀体、阀芯、阀杆、填料压盖、上盖、手轮和螺栓等零件组成。与截止阀不同之处在于它的阀芯为针型或具有V缺口的锥体，而且阀杆采用细牙螺纹。当旋转手轮时，可使阀门的开启度缓慢地增大或减小，以保证良好的调节性能。手动节流阀开启的大小，需要操作人员频繁地调节，以适应负荷的变化。通常开启度为1/8~1/4圈，一般不超过一圈，开启度过大就起不到节流的作用，这种节流阀现在已被自动节流机构取代。

◆浮球节流阀一般与满液式蒸

发器配合使用，利用浮球杠杆调节

阀的开度，在节流的同时可以保持

蒸发器内的液位。

◆节流孔板由两块孔板组成，

采用两级节流。制冷剂通过第一级孔板时，制冷剂刚好减压至饱和蒸汽压力界线，并产生少许闪发气体由于闪发气体占据一部分空间，其流量也在波动，致