中央空调系统与工业制冷冷却 —— 离心式冷水机组

离心式冷水机组是一种以离心式制冷压缩机为主机的冷水机组，主要用于中央空调系统与工业制冷冷却。以下是关于它的详细介绍：

工作原理

利用电作为动力源，氟利昂制冷剂在蒸发器内蒸发吸收载冷剂水的热量进行制冷，蒸发吸热后的氟利昂湿蒸汽被压缩机压缩成高温高压气体，经水冷冷凝器冷凝后变成液体，经膨胀阀节流进入蒸发器再循环，从而制取 7℃-12℃冷冻水供空调末端空气调节。

结构组成

离心式制冷压缩机：是机组的核心部件，通过叶轮高速旋转，使制冷剂气体获得动能和压力能，实现压缩过程。

冷凝器：通常采用水冷式，用于将高温高压的制冷剂气体冷却冷凝成液体，释放出热量，冷却水在其中循环带走热量。

蒸发器：一般为壳管式或降膜式，制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热，使流经蒸发器的载冷剂水温度降低，制取冷冻水。

节流机构：如膨胀阀，其作用是降低制冷剂压力，控制制冷剂流量，使制冷剂在蒸发器内能够良好地蒸发吸热。

能量调节装置：常见的能量调节方式有变速调节、进口节流调节、进口导流叶片调节、冷凝器冷却水量调节、旁通调节等，以适应不同的空调负荷需求，实现安全经济运行。

控制系统：由各种控制元件组成，如 PLC 控制器、传感器等，用于监测和控制机组的运行参数，保证机组的正常运行和安全保护。

类型

按压缩机形式分类：可分为半封闭式和开启式两种。半封闭式机组是将压缩机、增速齿轮箱、电动机等部件用一个桶形外壳封装在一起，电动机由节流后的液体制冷剂冷却；开启式机组配备有开启式压缩机，电动机与制冷剂完全分离，电动机直接由空气冷却。

按叶轮级数分类：现有的离心式冷水机组配有的离心式制冷压缩机叶轮级数多为一级、二级，也有一些为了进一步降低能耗与噪音、避免喘振现象而采用三级叶轮压缩。

特点及优点

制冷量大：单机制冷量通常在 550-3000 冷冻吨之间，适用于中大型空调工程项目，如商场、办公楼、机场、体育馆等。

能效比高：性能系数值一般在 6.1 以上，部分高效机组的 COP 值可达 7.05 以上，节能效果明显。

运行平稳：叶轮转速高、压缩机排气量大、结构紧凑、质量轻，运动部件少，故障率低，运行平稳且噪音低。

调节性能好：15%-100% 负荷运行可实现无级调节，能较好地适应空调负荷的变化。

缺点

对负荷变化适应性有限：在低负荷运行时，效率可能会下降，且容易出现喘振现象。

维护要求较高：虽然运动部件少，但一旦出现故障，维修难度较大，需要专业技术人员进行维护。

初始投资高：设备本身以及安装调试的成本相对较高。

应用领域

广泛应用于宾馆、商场、办公楼、展览馆、机场、体育馆等公共设施的舒适性中央空调系统，也能满足电子、制药、生物、轻纺、化工、冶金、电力、机械等行业的工艺性空调系统的不同使用要求。

选用注意事项

主要控制参数为制冷性能系数、额定制冷量、部分负荷时喘振及能效比问题、输入功率以及制冷剂类型环保与否等。

应根据冷负荷及用途来考虑选用，优先考虑性能系数值较高的机组，设计选用时一般按极端条件下可能需要的冷量最大值选取。

注意名义工况的条件，包括冷水出水温度和流量、冷却水的进水温度、流量以及污垢系数等。

了解该型号机组的正常工作范围，主要是考虑电压，如 380V、6kV、10kV 等。

在名义工况流量下，冷水的出口温度不应超过 15℃，风冷机组室外干球温度不应超过 43℃。若必须超过上述范围时，应了解压缩机的使用范围是否允许，所配主电机的功率是否足够。

常见故障及处理

蒸发压力过低：原因可能是冷水量不足、冷负荷少、节流孔板故障、蒸发器的传热管因水垢等污染而使传热恶化、冷媒量不足等。处理办法包括检查冷水回路，使冷水量达到额定水量；检查自动起停装置的整定温度；检查膨胀节流管是否畅通；清扫传热管；补充冷媒至所需量等。

压力过高：原因可能是冷水量不足、冷却塔的能力降低、冷水温度太高使冷凝器负荷加大、有空气存在、冷凝器管子因水垢等污染传热恶化等。处理方法包括检查冷却水回路，调整至额定流量；检查冷却塔；检查膨胀节流管等，使冷水温度尽快接近额定温度；进行抽气运转排除空气，若抽气装置需频繁运行，则必须找出空气漏入的部位消除之；清扫管子等。

油压差低：原因可能是油过滤器堵塞、油压调节阀开度过大、油泵的输出油量减少、轴承磨损、油压表或传感器失灵、润滑油中混入的制冷剂过多等。处理方法包括更换油过滤器滤芯、关小油压调节阀使油压升至额定油压、解体检查、解体后更换轴承、检查油压表并重新标定压力传感器，必要时更换、制冷机停车后务必将油加热器投入，保持给定油温等。

油温过高：原因可能是油冷却器冷却能力降低、因冷媒过滤器滤网堵塞而使油冷却器冷却用冷媒的供给量不足、轴承磨损等。处理方法包括调整油温调节阀、清扫冷媒过滤器滤网、解体后修理或更换轴承等。