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工业冷水机的基本工作原理

返回列表 作者:工业冷水机厂家 浏览:2658 发布日期:2021-06-08【

  工厂、仓库、医疗保健设施、商业建筑和办公空间会产生不必要的热量,这些热量必须从过程、设备或内部人员中去除。冷却器可用于通过空气或水冷冷却器将热量传递到大气中来去除这些热量。冷却过程的核心是将液态制冷剂蒸发成气体。两种基本类型的冷却器包括蒸汽压缩式和吸收式。在本博客中,我们将重点介绍蒸汽压缩式冷水机组。

  蒸汽压缩冷却系统

  蒸汽压缩式冷水机组使用由电力、蒸汽或燃气轮机驱动的机械压缩机。它们使用“蒸汽压缩”制冷循环(类似于家用空调装置)产生冷却。图 1 说明了用于建筑空调的典型蒸汽压缩冷却器系统。

  图 1:蒸汽压缩冷却器系统

  如图 1 中编号的蒸汽压缩冷却器系统步骤描述如下。

  来自冷却器的冷冻水 (45°F) 被泵送通过位于整个建筑物的空气处理装置 (AHU) 中的冷却盘管。当建筑空气吹过盘管时,热量从空气传递到冷冻水。这会冷却空气并提高冷冻水的温度。

  “温暖”的冷冻水 (55°F) 返回冷却器,在那里它将从建筑物空气中吸收的热量传递给制冷剂。这将冷却水冷却下来,因此它可以重复冷却循环。

  来自建筑物空气的热量现在包含在冷却器内的制冷剂中。

  冷却塔水 (85°F) 被泵入冷却器的冷凝器侧。热量从制冷剂中去除并转移到塔水中。塔水温升高 (95°F)。塔水温取决于外部空气温度和湿度。

  来自冷凝器的温水被泵送到冷却塔的顶部,在那里喷洒或通过塔填料落下。

  空气从塔中落下时被吹过水面。这会导致一部分水蒸发,剩余的水被冷却 (85°F)。建筑物的热量现已转移到大气中。通过潜热传递(蒸发)和显热传递(通过直接接触从温水到冷空气的热传递)发生冷却

  冷却水再次被泵送通过冷却器的冷凝器部分以冷却制冷剂。

  添加补充水以保持塔盆中的水位恒定。

  由于蒸发水中的杂质“留在”大量水中,因此系统水中的浓度增加。必须将一部分浓缩的系统水送到排水管以控制系统水中的浓度。补给水的需求量等于通过蒸发和排放去除的水量。

  蒸汽压缩式冷水机如何冷却

  接下来让我们看看典型的冷水机如何与建筑暖通空调系统一起使用

  运作。蒸汽压缩式冷水机组有四个基本组件:

  压缩机

  冷凝器

  膨胀阀

  蒸发器

  图 2:蒸汽压缩制冷

  制冷过程开始如下,如图2所示:

  当低压液体在蒸发器的制冷剂部分逐渐在进入的冷却水“水煮”由热,就变成低压凉爽气体在37°F。低压液态制冷剂的蒸发导致从进入的冷冻水中吸收(去除)热量,使其温度从 55°F 变为 45°F。这将热量从冷冻水回路传递到制冷剂。

  在压缩机处,低压冷制冷剂气体被压缩机从蒸发器中抽出并压缩成105°F的高压热气体。压缩过程将冷的低压制冷剂蒸汽中的热量集中到一个更小的体积中。这会显着提高其温度。

  热的压缩制冷剂气体进入冷凝器,由 85°F 的冷却塔水冷却。散热(冷却)导致高温高压气体制冷剂变成高温高压液体。这个过程称为冷凝,当制冷剂中的热量已被移除以将温度降低到大约 97°F 时,就会发生冷凝。冷水机的这部分称为“冷凝器”,塔水称为“冷凝水”。这个过程将热量从制冷剂转移到冷却塔水,现在温度为 95°F,因此可以通过蒸发将其排放到大气中。

  来自冷凝器的热高压液态制冷剂通过膨胀阀或计量阀进行计量,成为进入蒸发器的低压冷液/气混合物。当少量制冷剂在低压蒸发器中蒸发,将液态制冷剂温度从 97°F 降低到约 45°F 时,就会发生这种情况。

  冷水机压缩机

  蒸汽压缩式冷水机组的核心是机械压缩机。压缩式冷水机组可以根据所使用的压缩机类型进行分类,主要是容积式(往复式、涡旋式和螺杆式)和离心式压缩机。

  往复式压缩机的特点是看起来像与冷水机相关的“发动机”。这种发动机是往复活塞式压缩机。离心式压缩机通常用于较大的冷却器,因为它们可以处理更大体积的制冷剂。离心式冷水机的特点是看起来像一个大风扇,从压缩机的一侧到另一侧产生压差。