冷水机组的工作原理(附图)

螺杆式压缩机结构图(点击图片放大)
3.螺杆式机组开机、停机操作 螺杆式机组开机前的检查与准备工作
螺杆式机组日常开机前的检查与准备工作因其压缩机类型不同，而部分内容有别 于离心式冷水机组，年度开机前的检查与准备工作则基本相同。
一、 日常开机前的检查与准备工作 1、 启动冷冻水泵；
2、 把冷水机组的三位开关拨到"等待/复位"的位置，此时，如果冷冻水通过蒸发器 的流量符合要求，则冷冻水流量的状态指示灯亮； 3、 确认滑阀控制开关是设在"自动"的位置上；
低温型（-5 度～
-30 度）
按密封方式 开式 半封闭式 全封闭式 按载 冷剂分 水 盐水 乙二醇
按能量补偿不同 电力补偿（压缩式） 热能
分
补偿（吸收式）
按热源不同（吸 热水型 蒸汽型 直燃型
收式）
按制 冷剂分 R R R 22 123 134a
各种冷水机组的优缺点
名称
优
点
缺
点
1.用材简单，可用一般金属材料，1.零部件多，易损件多，维修复杂，
压缩原理： 吸气过程：气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。 压缩过程：转子旋转时，阴阳转子齿间容积连通（V 型空间），由于齿的 互相啮
合，容积逐步缩小，气体得到压缩。 排气过程：压缩气体移到排气口，完成一个工作循环。
（二）单螺杆制冷压缩机（single screw compressor） 利用一个主动转子和两个星轮的啮合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续
级调节
1. 系活塞式和螺杆式的改良型， 1.价格较贵
模块化 冷水机 它是由多个冷水单元组合而成 2.模块片数一般不宜超过 8 片
组
2. 机组体积小，重量轻，高度低，
占地小
3. 安装简单，无需预留安装孔 洞，现场组合方便，特别适用于 改造工程
1.节约能源，在冬季运行时，可 1.在过度季节不能最大限度利用
4、 检查制冷系统内的制冷剂是否达到规定的液面要求，是否有泄露情况； 5、 因冬季防冻而排空了水的冷凝器和蒸发器及相关管道要重新排除空气，充满水；
6、 润滑导叶调节装置外部的页片控制连接装置； 7、 检查冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔；
8、 检查机组和水系统中的所有阀门是否操作灵活，无泄露或卡死现象；各阀门的开 关位置是否符合系统的运行要求；
压缩过程：随着转子旋转，压缩腔容积不断减小，气体随压缩直至压缩腔前沿转 至排气口。
排气过程：压缩腔前沿转至排气口后开始排气，便完成一个工作循环。由于星轮 对称布置，循环在每旋转一周时便发生两次压缩，排气量相应是上述一周循环排气量 的两倍。
单螺杆制冷压缩机与双螺杆制冷压缩机特点之比较
双螺杆制冷压缩机的特点： 1、需喷油压缩（也可采用少量喷液）。一旦失油时可能产生金属与金属的啮合摩
凑，运转平稳，振动小，噪声低 量要求严格
离心式 冷水机 3.单位制冷量重量指标小
3.当运行工况偏离设计工况时效
组
4.制冷剂中不混有润滑油，蒸发 率下降较快，制冷量随蒸发温度降
器和冷凝器的传热性能好
低而减少幅度比活塞式快
5.EER 值高，理论值可达 6.99 4.离心负压系统，外气易侵入，有
6.调节方便，在 10%~100%内可无 产生化学变化腐蚀管路的危险
完成上述各项检查与准备工作后，再接着做日常开机前的检查与准备工作。当全 部检查与准备工作完成后，合上所有的 2.螺杆式机组开机、停机操作
螺杆式机组及其水系统的启动
当机组处于启动状态后，微处理器马上发出一个信号启动冷却水泵，在 3min 内如 果证实冷却水循环已经建立，微处理器又会发出一个信号至启动器屏去启动压缩机电 机，并断开主电磁阀，使润滑油流至加载电磁阀、卸载电磁阀以及轴承润滑油系统。 在 15s～45s 内，润滑油流量建立，则压缩机电机开始启动。压缩机电机的 Y－△启动 转换必须在 2.5s 之内完成,否则机组启动失败。如果压缩机电机成功启动并加载，运 转状态指示灯会亮起来。
组
件少，仅是活塞式的 1/10，故障 2.单机容量比离心式小，转速比离
率低，寿命长
心式低
2.圆周运动平稳，低负荷运转时 3.润滑油系统较复杂，耗油量大
无“喘振”现象，噪音低，振动 4.大容量机组噪声比离心式高
小
5.要求加工精度和装配精度高
3.压缩比可高达 20，EER 值高
4.调节方便，可在 10%~100%范围
双螺杆制冷压缩机是一种能量可调式喷油压缩机。它的吸气、压缩、排气三个 连续过程是靠机体内的一对相互啮合的阴阳转子旋转时产生周期性的容积变化来实 现。一般阳转子为主动转子，阴转子为从动转子。
主要部件：双转子、机体、主轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置。 容量 15～100%无级调节或二、三段式调节，采取油压活塞增减载方式。常规采用： 径向和轴向均为滚动轴承；开启式设有油分离器、储油箱和油泵；封闭式为差压 供油进行润滑、喷油、冷却和驱动滑阀容量调节之活塞移动。 双螺杆结构图：
加工容易，造价低
频繁，维护费用高
活塞式 冷水机 组
2.系统装置简单，润滑容易，不 2.压缩比低，单机制冷量小
需要排气装置
3.单机头部分负荷下调节性能差，
3.采用多机头，高速多缸，性能 卸缸调节，不能无级调节
可得到改善
4.属上下往复运动，振动较大
5.单位制冷量重量指标较大
螺杆式 冷水机 1.结构简单，运动部件少，易损 1.价格比活塞式高
4.离心式冷水机组的结构 离心式冷水机组主要由压缩机、主电动机、蒸发器、冷凝器等组成。
约克 开利
麦克维尔
特林 5.离心式压缩机工作原理 离心式压缩机一般是由电动机通过齿轮增速带动转子旋转。自蒸发器出来的制 冷剂蒸气经吸气室进入叶轮。叶轮高速旋转，叶轮上的叶片即驱动气体运动，并产生 一定的离心力，将气体自叶轮中心向外周抛出。气体经过这一运动，速度增大，压力
螺杆式机组及其水系统的停机操作
一、 手动停机 1、 将开关转换到"等待/复位"位置； 2、 如果需要的话，一般 15min 后停水泵。
三、 故障停机 螺杆式机组设有众多自动保护装置，当高压过高、低压过低、油压偏低、油温过高、 冷冻水供水温度过低时，均能使机组自动停止运转，同时发出报警信号，显示故障情 况。 隔离开关即可进入冷水机组及其水系统的启动操作阶段。
(h)由于转子受力平衡，轴封负荷极度小，寿命长，远高于双螺杆压缩机轴封寿命。 2、效率高。 (a)转子与星轮的"零间隙"配合，最大程度减小泄漏损失和压力损失，效率大幅度 提高。 (b)半封闭单螺杆电机液体冷却，电机效率高。 3、由于六齿转子与十一齿星轮啮合时分散和减少了排气脉动，从而使排气平稳， 加上交替啮合又有效地排除正弦波音，所以噪音低沉、易隔音。一般比同级双螺杆低 0.8～5dB(A)（3ft）。 4、运转时极度平稳，振动值低于 0.14Ips。双螺杆压缩机则明显高于此值。 5、现场便于维修，可从顶部或底部拆卸星轮进行维修。目前仅有 CARRIER 的 23XL 系列声称其产品也便于维修服务。
1.冷水机组的分类及优、缺点
冷水机组的分类： 分类方式
种类
分类方式
种类
按压缩机形式分 活塞式 螺杆式 离心式
按冷凝器冷却方 水冷式 风冷式
式
燃油型（柴油、重 按燃 料种类 油） 燃气型（煤
油、天然气）
空调型（7 度、10
单冷型 热泵型 热回收型 按冷水 出水 度、13 度、15 度）
按能量利用形式
源自文库
单冷、冰蓄冷双功能型 温度
系统图
低速齿轮
叶轮
能量导叶控制
高速轴
轴承
油过滤器
6.离心式机组开停机 离心式机组开机前的检查与准备工作
回收热量
新风
2.无需冷冻机房，不要大的通风 2.机组噪声较大
管道和循环水管，可不保温，降 3.机组多数暗装于吊顶内，给维修
水源 热泵机组
低造价
带来一定难度
3.便于计量
4.安装便利，维修费低
5.应用灵活，调节方便
1.运动部件少，故障率低，运动 1.使用寿命比压缩式短
平稳，振动小，噪声低
2.节电不节能，耗汽量大，热效率
得以提高。显然，这是作用在叶轮上的机械能转化的结果。气体离开叶轮进入扩压器， 由于扩压器通道面积逐渐增大，又使气体减速而增压，将其动能转变为压力能。为了 使制冷剂蒸气继续提高压力，则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮，并重复 上述压缩过程。被压缩的制冷蒸气从最后一级扩压器流出后，又由蜗室将起汇集起来， 进而通过排气管道输送至冷凝器，这样就完成了对制冷剂蒸气的压缩。
位热能
却水水质要求较高
5.运行费用少，安全性好
5.溴化锂溶液对碳钢具有强烈的
6.以热能为动力，电能耗用少 腐蚀性，影响机组寿命和性能
2.螺杆式冷水机组的工作原理
螺杆冷水机组主要由螺杆压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及电控系统组成。水冷单 螺杆冷水机组制冷原图如下：
压缩机
电柜
蒸发器
冷凝器
天加螺杆机外型图 （一）双螺杆制冷压缩机(twin screw compressor)
过程是靠转子、星轮旋转时产生周期性的容积变化来实现的。 转子齿数为六，星轮为十一齿。 主要部件为一个转子、两个星轮、机体、主轴承、能量调节装置。 容量可以从 10%-100%无级调节及三或四段式调节。
单螺杆结构图：
压缩原理： 吸气过程：气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子的旋转，星轮依次进入与转
子齿槽啮合的状态，气体进入压缩腔（转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面 所形成的 密闭空间）。
应有所提高。 7、压缩机效率比单螺杆略高。 8、单机头最大制冷量较单螺杆大。 9、对液击不敏感，可以湿行程运转。
单螺杆压缩机之主要特性及优点：
1、使用寿命长，可靠性极高。 基于下列理由故有很长耐用寿命（一般 25 年以上）： (a)螺杆转子与星轮间的啮合压缩为金属与非金属。转子材料为六齿钢制涂铝保护 层，星轮为十一齿 52 层增强纤维复合强化材料。可以实现柔性零间隙接触密封。 (b)零部件及易损件极少，主要运动部件仅为五件，一个转子，两个星轮，两个滑 阀。 (c)由于转子径向和轴向受力完全平衡，故轴承径向和轴向推力极小，轴承可靠性 极高，轴承设计寿命达 100,000 小时，为双螺杆的 3～5 倍。 (d)运转时采取喷液取代喷油，密封、润滑和冷却效果更好，啮合阻力低， 具有 经济有效之润滑。无油润滑方式，不需要复杂的油路系统，只须少量冷冻机油，油路 较双螺杆简明。 (e) 20,000 小时后方需检查，30,000～40,000 小时后方需较大保养。星轮可以单 独拆卸，维修简便。 (f)由于星轮处于一种柔性承载状态，可以调整它与主转子之间的间隙，所以液击 不敏感，可以湿行程运转。 (g)半封闭单螺杆电机液体冷却 ，保持长期冷却状态，电机寿命长。
擦，影响运行和转子寿命。 2、转子径向负荷及轴向推力大，尤其是轴向推力非常大，需体积和强度大的轴承
或平衡活塞来抵消轴向力，轴承使用寿命受影响。 3、油不仅用于螺杆阴阳转子之间之冷却、密封，并作润滑及动力传递（25～60%
的动力）。运行时一般需持续起动油泵。油耗量大，油路系统复杂。 4、一般轴承寿命为 20,000~30，000 小时，30,000 小时即需大修。 5、主要部件仅为活塞式制冷压缩机的十分之一。 6、单级压缩比高。低温工况时可以采取独有的经济器结构，节能性好，但成本相
内无级调节，部分负荷时效率高，
节电显著
5.体积小，重量轻，可做成立式
全封闭大容量机组
6.对湿冲程不敏感
7.属正压运行，不存在外气侵入
腐蚀问题
1.叶轮转速高，输气量大，单机 1.单级压缩机在低负荷时会出现
容量大
“喘振”现象，在满负荷运转平稳
2.易损件少，工作可靠，结构紧 2.对材料强度，加工精度和制造质
4、 检查冷冻水供水温度的设定值，如有需要可改变此设定值； 5、 检查主电机电流极限设定值，如有需要可改变此设定值。
二、 年度开机前的检查与准备工作
1、 检查电路中的随机熔断管是否完好无损，对主电机的相电压进行测定，其相平均 不稳定电压应不超过额定电压的 2％；
2、 检查主电机旋转方向是否正确，各继电器的整定值是否在说明书规定的范围内； 3、 检查油泵旋转方向是否正常，油压差是否符合说明书的规定要求；
2.加工简单，操作方便，可实现 低 3.机组长期在真空下运行，外
10%~100%无级调节
气容易侵入，若空气侵入，造成冷
溴化锂吸收式冷
3.溴化锂溶液无毒，对臭氧层无 量衰减，故要求严格密封，给制造
水机组（蒸汽，
破坏作用
和使用带来不便
热水和直燃型）
4.可利用余热。废热及其他低品 4.机组排热负荷比压缩式大，对冷