冷水机组丨特灵离心冷水机组全面解析(二):电机及润滑油冷却、机组润滑系统和排气期装置
四、电机及润滑油冷却回路
电机和润滑油由来自冷凝器筒身底部的过冷液态制冷剂冷却。
1、电机冷却
电机冷却循环示意图
由于压缩机运行保持的压力差,使制冷剂不断流动。制冷剂流过一只隔离阀,一只过滤器,一只视镜/湿度指示器之后,分流至电机冷却和油冷却系统。到电机的这一路制冷剂经过一只限流孔流进电机。
电机冷却示意图
制冷剂集中到电机室的底部排放回到蒸发器。回气管线上的一只限流孔使电机室内的压力高于蒸发器油箱的压力。电机温度由埋在定子绕组内的温度传感器测取。
电机冷却管路
电机绕组温度高于电机预先设定所能承受温度点时,如果温度进一步升高到比设定点高5.5℃(可设定),就会使进气导叶关闭。如果温度高于安全极限,压缩机就会关机保护。
电机冷却管路
电机冷却管路的支路上还有一只限流孔和一只电磁阀,电机需要冷却时,电磁阀就会开启。流过限流孔,制冷剂就流到喷淋嘴上,喷淋整个电机。
2、润滑油冷却
如上所述,制冷剂流过一只隔离阀,一只过滤器,一只视镜/湿度指示器之后,分流至电机冷却和油冷却系统。除了电机冷却系统外,另一路流经油冷却系统的制冷剂量由一只热力膨胀阀调节,旁通过热力膨胀阀的制冷剂经一只限流孔始终保持一个小流量。膨胀阀上的温包感应冷却后流进压缩机到轴承的油温。由膨胀阀调节进油/制冷剂板式油冷却器的制冷量。制冷剂气化离开油冷却器后返回到蒸发器。
油冷却管路
机组装有一个盘管式油冷却器,保证各轴承齿轮啮合处的油温在30-35°。从冷凝器引出一部分冷媒冷却电动机,从电动机下部出液态的冷媒继续到油冷却器,冷却盘管中的油,如上所述,油从盘管中流出后会到轴承等处,余下的到节能器,油压差调节阀的作用是控制正压力,若油压不足,则主机停机。
内置油冷却器
利用冷媒进行冷却,无需额外寻找冷却源;可以在厂房要求较低的情况下使用,而且不影响机组美观。
外置油冷却器
A、放置外面需使用水源或空气源进行冷却。
B、如使用空气源,机房需要良好的通风降温除湿,需额外增加运行费用。
C、如使用水源需另接水路进行冷却,不仅麻烦,而且极易使系统管道锈蚀,严重影响美观和运行安全。
通常情况下,为了保证冷水机组的正常运行,及保证冷水机组轴承、电机、导叶等核心部件的使用寿命,各大厂家均采用内置油冷却器方式进行冷却
五、机组润滑系统
1、轴承组成部分
2、润滑循环系统
油泵、油过滤器和油冷却器构成一套润滑系统,位于压缩机-电机组件齿轮传动箱铸件一端。
润滑油由油泵压进过滤器组件去除杂质,送至油冷却器,冷却到适当的温度。
离心式冷水机组的油系统
离心式冷水机组的油系统
A油系统流程图如图所示。油系统是由贮油罐及油泵、油压差调节阀、油过滤器、油冷却器、油加热器、引射回油的喷射器、外部与内部供油及回油的管路组成。
贮油罐内设有浸入式齿轮油泵,负责向机组供油:一个油加热器,防止机组启动时溶解在油罐中的制冷剂气化,造成油罐失压。
B油系统的流程油由油泵压出经油压差调节阀、油过滤器,一路去油冷却器润滑套简轴承,另一路去止推轴承向其供油,经回油管路流回油罐。在蒸发器中的润滑油则由一引射器将其引射回油罐。引射器有两个接口,一个接冷凝器,另一个接蒸发器。从冷凝器来的高压气态冷媒通过引射器将蒸发器中的润滑油引射回油罐,气态冷媒进人油罐,由油罐中的油加热器将其中的冷媒加热后,引入到压缩机的吸气口。
润滑油循环示意图
3、轴承润滑系统
4、冷媒/油分离器
正常运转的时候,润滑油是通过回油管路液回到油箱的,但是仍然有部分油通过制冷剂循环或轴间隙泄漏带到冷水系统中,而这部分油也必须回收,否则会造成油不断减少,严重的时候会引起压缩机故障甚至烧毁,因此油回收的好坏是至关重要的,这时候需要利用到一关键性构件---油分离器
滑润油的回收主要有以下两个部位
A、在吸入口的导叶片壳体中,由于制冷剂中含有润滑油,而制冷剂吸入压缩机,通过导叶片后压力降低,制冷剂与油分离,油滴落下来聚集在该部位。
油管道
B、蒸发器中,由于吸入的制冷剂没有足够的速度带动油,而在蒸发器中,制冷剂和润滑油互溶性低,并且油密度低于制冷剂,因此油就聚集在蒸发器里面的制冷剂表面上。
回油管和压力平衡管(进的是液态的油、出的是气态的冷媒),以上油均为由射流器喷射进来的冷媒。
5、射流器
射流器
射流器位于油箱顶部,起到回收蒸发器底部积油的目的,使用高压制冷剂气体喷射,形成低于蒸发器压力的低压,把油从蒸发器里抽出来(类似于前喷枪)。
蒸发器引射
回油装置-喷射泵
喷射泵
离心式冷水机都是采用引射器,利用文丘里原理,将油抽回到油箱中,动力源可以采用排气压力也可以采用油泵提供的供油压力。
喷嘴射流
当然,无论是利用排气压力还是油泵压力,两者都是利用压差引射回油,所以引射压力决定回油效果。而排气压力回油受外界环境影响很大,因为环境温度直接影响冷却水温度和冷凝压力,尤其是在冬季开机的时候表现的更加明显。
六、排气装置
1、负压机排气装置
排气装置
排气装置在通常工况下使用R123冷媒介质的冷水机组上使用非常普遍,核心原因是由低压冷媒介质决定的
高低压压力计量表
机组的正压与负压的核心区别主要就是在于冷媒的差异
一般正压和负压都是指的冷水机组在工作时系统的低压力同大气压的比较,如果是大于大气压的,也就是表压大于0,为正压机;如果是低于大气压的,也就是表压小于0,为负压机。
制冷剂物性参数曲线
特灵多级压缩机组采用R123冷媒,是负压机,因此,为了减少冷媒系统中空气及不凝性气体含量,延长机组使用寿命及提高运行效率减少不必要的能耗浪费,排气装置必不可少
在上表中R123 类似的冷媒类就是负压冷媒,R134a类等其它冷媒就是正压冷媒,如果分得再细一点,通常会分为低压工质(R123为代表),中压冷媒(R134a为代表)和高压工质(R410a)为达标。
通常低压冷媒适合制冷,其制冷效率高;中压工质适合制冷和制热,但不适合低温制热,相对比较中庸,能效一般;高温工质适合制冷和制热,尤其是低温制热,能效一般。
2、排气装置组成
排气装置结构原理图
排气装置结构原理图
3、排气装置工作循环
排气循环原理图
3、排气装置排气原理
利用123a冷媒冷凝123冷媒,使之同不凝性气体分离,排出不凝性气体。
机组采用134a冷媒作为制冷剂,压缩机吸气口的吸气温度传感器控制排气泵的起停。
制冷机压力温度曲线
制冷机压力温度曲线,可见123冷媒在27.8摄氏度以下压力都是低于大气压力的;
机组停机—机组上所有地方都是负压状态;
机组开机—机组蒸发器和压缩机出口为正压,其余还是负压。
4、排气装置四大状态
自动排气结构图
排气装置四大状态如下
运行:一直开;停止:一直关;自动:机组运行时开,机组停机时关;
排气装置起停(开机)
自适应:根据检测到不凝性气体量含量的多少,多了自动排(18F),少了就关闭(22F)
排气装置起停(停机)
5、干/湿度玻璃视镜
视液镜作用是观察制冷剂的液位,检测系统中干燥过滤器后端是否存在水汽
A视液镜能检测制冷剂中存在的水汽,它通常安装在干燥过滤器的后端
B视液镜内的颜色指示器能显示水汽含量
绿色制冷剂中不含会带来危险的水汽
黄色一膨胀阀前端的液体管路中水汽含量太高
若透过视液镜见到气泡,说明存在下列情况
A干燥过滤器的压降太高,可能是阻塞所致
B过冷度不足
C整个系统的制冷剂不足