冷水機工作原理
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(tǒng)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。冷卻水的溫可度根據要求自行調節(jié),而且冷卻水可以循環(huán)使用,達到節(jié)約水資源的目的。因此,冷水機是一種標準的節(jié)能設備。
工業(yè)冷水機的冷卻原理
工業(yè)冷水機組系統(tǒng)的運作是通過三個相互關聯(lián)的系統(tǒng)共同完成的:制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、電器自控系統(tǒng)。
制冷劑循環(huán)系統(tǒng):
蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑吸收水中的熱量并開始蒸發(fā),變?yōu)闅鈶B(tài)后被壓縮機吸入并壓縮(壓力和溫度增加),然后被輸送到冷凝器,高溫壓氣態(tài)制冷劑通過冷凝器(風冷/水冷)釋放出熱量,凝結成液體,經過熱力膨脹閥(或毛細管)節(jié)流減壓后變成低溫低壓制冷劑再次進入蒸發(fā)器吸收水中熱量,完成了制冷劑的一個循環(huán)過程。制冷劑如此循環(huán)往復,不斷地帶走水中的熱量,從而達到冷卻水的目的。
制冷系統(tǒng)基本組成
壓縮機:壓縮機是整個制冷系統(tǒng)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(fā)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(fā)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(fā)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(tǒng),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(huán)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(tǒng)時空氣進入而帶來的水分。如果系統(tǒng)中的水分未排除干凈,當制冷劑通過節(jié)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(tǒng)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(tǒng)中既是流量的調節(jié)閥,又是制冷設備中的節(jié)流閥,它在制冷設備中安裝在干燥過濾器和蒸發(fā)器之間,它的感溫包是包扎在蒸發(fā)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(jié)流降壓,變?yōu)榈蜏氐蛪褐评鋭裾魵猓ù蟛糠质且后w,小部分是蒸汽)進入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器內汽化吸熱,而達到制冷降溫的目的。
蒸發(fā)器:蒸發(fā)器是依靠制冷劑液體的蒸發(fā)(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(tǒng)中的功能是吸收熱量(或稱輸出冷量)。為了保證蒸發(fā)過程能穩(wěn)定持久的進行,必須不斷的用制冷壓縮機將蒸發(fā)的氣體抽走,以保持一定的蒸發(fā)壓力。
制冷劑:在現(xiàn)代工業(yè)中使用的大多數工業(yè)冷水機均使用R22或R12作為制冷劑。制冷劑是制冷系統(tǒng)里的流動工質,它的主要作用是攜帶熱量,并在狀態(tài)變化時實現(xiàn)吸熱和放熱。
水循環(huán)系統(tǒng):
水循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng):
電器自控系統(tǒng)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。