暖通空調(diào)設(shè)備檢修制冷機(jī)組溴化鋰制冷機(jī)知識(shí)講解

1、任務(wù)一 溴化鋰制冷機(jī)一、概述 以熱能為動(dòng)力源，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑，制取冷源水，稱為溴化鋰制冷機(jī)（簡稱“溴冷機(jī)”）。其熱源主要有蒸汽、熱水、燃?xì)夂腿加偷?，可分為直燃型、蒸汽型和熱水型。蒸汽型機(jī)組主要用在有蒸汽可以利用的場合，如城市集中供熱熱網(wǎng)、熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)、紡織、化工、冶金等行業(yè)；熱水型機(jī)組，可利用65以上的熱水，如地?zé)?、太陽能熱能、工業(yè)領(lǐng)域工藝過程產(chǎn)生的余熱熱水制取冷水。直燃型機(jī)組可利用燃?xì)鉃橘e館、醫(yī)院、寫字樓、機(jī)場等大型建筑物提供空氣調(diào)節(jié)。由于是“以熱制冷”，溴化鋰制冷機(jī)還可以利用工業(yè)廢余熱，為工業(yè)提供工藝所需冷水或空調(diào)。 真空狀態(tài)下，用溴化鋰水溶液為工

2、質(zhì)，溴化鋰吸收式制冷機(jī)以水為制冷劑，溴化鋰水溶液為吸收劑，制取0以上的低溫水，多用于中央空調(diào)系統(tǒng)。 溴化鋰制冷機(jī)利用水在高真空狀態(tài)下沸點(diǎn)變低（只有4攝氏度）的特點(diǎn)來制冷。（利用水沸騰的潛熱）溴化鋰屬鹽類，為白色結(jié)晶，易溶于水和醇，無毒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)變質(zhì)。溴化鋰水溶液中有空氣存在時(shí)對(duì)鋼鐵有較強(qiáng)的腐蝕性。溴化鋰吸收式制冷機(jī)因用水為制冷劑，蒸發(fā)溫度在0以上,僅可用于空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和制備生產(chǎn)過程用的冷水。這種制冷機(jī)可用低壓水蒸汽或75以上的熱水作為熱源，因而對(duì)廢氣、廢熱、太陽能和低溫位熱能的利用具有重要的作用。溴化鋰吸收式制冷機(jī)是1945年研制成功的，它可以利用低溫位熱能,又有較高的熱力系數(shù)(單級(jí)

3、的熱力系數(shù)在0.7左右),故發(fā)展較快,在一些國家中已被普遍用于空氣調(diào)節(jié)等方面。溴化鋰吸收式制冷機(jī)有多種類型，如兩級(jí)發(fā)生的溴化鋰吸收式制冷機(jī)，它可有效地利用高壓加熱蒸汽；兩級(jí)吸收的溴化鋰吸收式制冷機(jī)，它可有效地利用低溫位熱能；直燃式溴化鋰吸收式制冷機(jī)，可利用油或煤氣的燃燒直接加熱等。溴化鋰吸收式制冷機(jī)還可與背壓式汽輪機(jī)組成聯(lián)合裝置，利用汽輪機(jī)的排汽作為溴化鋰吸收式制冷機(jī)的加熱蒸汽，這樣不但可提高水蒸汽的利用率，且同時(shí)可以滿足幾種要求，例如制冷和發(fā)電。根據(jù)這一想法已經(jīng)設(shè)計(jì)出溴化鋰吸收式制冷機(jī)與離心式氟利昂制冷機(jī)聯(lián)合工作的制冷機(jī)組。它用背壓式汽輪機(jī)直接驅(qū)動(dòng)離心壓縮機(jī)，并利用其排汽向溴化鋰吸收式制冷機(jī)

4、加熱。這種機(jī)組可生產(chǎn)較大的冷量，也可在不同的蒸發(fā)溫度下生產(chǎn)冷量。這種機(jī)組不但經(jīng)濟(jì)性好（汽耗率低），而且低負(fù)荷特性好，即在部分負(fù)荷時(shí)仍能保持較高的經(jīng)濟(jì)性。二、溴化鋰吸收式制冷機(jī)形式溴化鋰吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器可布置在一個(gè)筒體內(nèi)（稱單筒式），也可布置在兩個(gè)筒體內(nèi)（稱雙筒式）。圖3為雙筒式溴化鋰吸收式制冷機(jī)的系統(tǒng)，它的工作原理與圖1相同，而差別在于：使用蒸發(fā)器泵和吸收器泵，它們的作用是使冷劑水（制冷機(jī)）和吸收液分別在蒸發(fā)器和吸收器中循環(huán)流動(dòng)，以強(qiáng)化與冷媒水（載冷劑）和冷卻水的換熱；在冷凝器至蒸發(fā)器的冷劑水管路和發(fā)生器至吸收器的吸收液管路上均無節(jié)流閥，這是因?yàn)殇寤囄帐街评錂C(jī)高

5、壓部分與低壓部分的壓差很小,利用U型管中的水封和吸收液管路中的流動(dòng)阻力即可將高低壓力分開。在單筒式制冷機(jī)中,冷凝器與蒸發(fā)器之間甚至可以不用U型管，而用一個(gè)短管或幾個(gè)噴嘴代替。溴冷機(jī)產(chǎn)生污垢主要有兩處，一是走冷媒水、冷卻水的蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器銅管簇會(huì)存在水垢、粘泥垢，它的清洗技術(shù)已基本成熟。但對(duì)處于溴化鋰溶液流經(jīng)的機(jī)組內(nèi)腔的污垢，其清洗技術(shù)要求則復(fù)雜得多。由于溴化鋰溶液是強(qiáng)電解質(zhì)，對(duì)碳鋼有一定腐蝕（在有氧條件時(shí)，腐蝕性更大），而且能量增強(qiáng)劑辛醇具有一定油性，因此溴冷機(jī)使用數(shù)年后就會(huì)因內(nèi)腔銹蝕產(chǎn)生銹垢和粘泥垢，這些垢物附著在換熱管側(cè)，導(dǎo)致污垢系數(shù)增大，影響熱交換效果，嚴(yán)重時(shí)垢物還會(huì)堵塞噴嘴或淋

6、激孔，造成機(jī)組制冷量大幅衰減。有的單位采取以溶液為主劑清洗內(nèi)腔，但除垢效果并不理想，一旦內(nèi)腔銹蝕嚴(yán)重，噴淋系統(tǒng)堵塞，就通過割孔將噴淋系統(tǒng)抽出進(jìn)行更換，治表不治本，沒有徹底解決內(nèi)腔結(jié)垢污染的問題，處理得不好，還可能會(huì)對(duì)機(jī)組造成新的結(jié)構(gòu)上的故障或留下其他隱患。任務(wù)二 制冷機(jī)組一、 風(fēng)冷模塊機(jī)組組合靈活：主機(jī)模塊化設(shè)計(jì)，由單元模塊組成，便于能量擴(kuò)展，選擇范圍廣，可根據(jù)符荷需要選最多32單元模塊任意組合，滿足使用要求。二、螺桿式制冷機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī)都采用噴油潤滑的方式進(jìn)行，按壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)的方式不同，分為開啟式、半封閉式和全封閉式三種。 開啟式機(jī)組：壓縮機(jī)通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)，要求在壓縮機(jī)伸出

7、軸上加裝可靠的軸封，以防制冷劑和潤滑油泄漏。 半封閉式機(jī)組：電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)做為一體，中間用法蘭聯(lián)接，能有效防止制冷劑和潤滑油的泄漏，并采用制冷劑冷卻電動(dòng)機(jī)，消除了開啟式機(jī)組中電動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的噪聲。 全封閉式機(jī)組：把電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)封閉在一個(gè)容器內(nèi)，徹底消除了制冷劑和潤滑油的泄漏，噪聲為最低。目前該制冷壓縮機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)工況下（蒸發(fā)溫度：-15，冷凝溫度：30）制冷量范圍已經(jīng)超過3500KW。 全封閉式螺桿壓縮機(jī)組主要適用于寫字樓、運(yùn)輸工具、圖書館、商廈、醫(yī)院、民用住宅、賓館等對(duì)噪聲特別敏感場所的獨(dú)立空調(diào)或中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)。開啟式與半封閉式機(jī)組在工礦企業(yè)、人防工程運(yùn)用較多。 兩種形式壓縮機(jī)組的比較 1.開

8、啟式機(jī)組 優(yōu)點(diǎn)： (1) 壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)相對(duì)分離，對(duì)電動(dòng)機(jī)沒有特殊的要求，故壓縮機(jī)的適用范圍較廣。 (2) 同一臺(tái)壓縮機(jī)，可適應(yīng)不同制冷劑，除了采用鹵代烴制冷劑外，通過更改部分零件的材質(zhì)，還可采用氨作制冷劑。 (3) 可根據(jù)不同的制冷劑和使用工況條件，配用不同容量的電動(dòng)機(jī)。 (4) 單機(jī)頭機(jī)組制冷量可達(dá)200萬大卡以上。 (5) 成本較低，價(jià)格較便宜。 缺點(diǎn)： (1) 需要軸封封住制冷劑和潤滑油泄漏的通道，這也是用戶經(jīng)常維護(hù)的重點(diǎn)。JB/T6906-93 螺桿式單級(jí)制冷壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)滲油量規(guī)定：開啟式機(jī)組運(yùn)行時(shí)的軸封處滲油量應(yīng)不大于3ml/h。由于氟利昂和冷凍油是互溶的，故在使用過程中氟利昂與

9、冷凍油的同步泄漏無法避免，尤其在運(yùn)行滿1000小時(shí)以后，由于軸封的磨損，會(huì)加劇氟利昂與冷凍油的泄漏，加大維修和運(yùn)行費(fèi)用，影響正常使用。 (2) 配套的電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，冷卻風(fēng)扇形成的氣流噪聲大，壓縮機(jī)本身噪聲也比較大，開啟式機(jī)組一般噪聲在90dB(A)以上，導(dǎo)致噪聲污染環(huán)境。 (3) 需要配置單獨(dú)的油分離器和油冷卻器等復(fù)雜的油系統(tǒng)部件，導(dǎo)致機(jī)組體積龐大，使用維護(hù)不便，且重量和占地面積都大。 (4) 效率低，由于需要用外置電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵及配用普通低效率電機(jī)，空調(diào)名義工況能效比一般不超過4.0。 2. 半封閉式機(jī)組 優(yōu)點(diǎn)： (1) 由于采用半封閉式方式，電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)一體化設(shè)計(jì)，故噪聲低、振動(dòng)小，不

10、存在開啟式機(jī)組的氟利昂和潤滑油的泄漏等問題，減少了用戶的維護(hù)和管理成本，不會(huì)因泄漏而影響用戶的正常使用。 (2) 由于采用半封閉式方式，電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)合為一體，加上內(nèi)置分油消音器，大大地降低了運(yùn)行噪聲，同等冷量開啟式與半封閉式噪聲差別約為15 dB(A)。 (3) 由于內(nèi)置油分離器采用內(nèi)壓差供油方式，無需配外置電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵，提高了運(yùn)行的能效比，空調(diào)名義工況下能效比一般大于4.5。 (4) 對(duì)要求較高的場合，可采用雙機(jī)頭或三機(jī)頭型式，各制冷系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，一旦某系統(tǒng)出現(xiàn)故障，其他系統(tǒng)可以正常工作，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)和環(huán)境造成太大影響。 缺點(diǎn)： (1) 目前國內(nèi)所采用半封閉式螺桿壓縮機(jī)大部分為國外原裝進(jìn)口

11、，價(jià)格較高。 (2) 由于采用耐氟利昂、耐潤滑油和耐高溫特種電機(jī)，增加了壓縮機(jī)的材料成本，故同檔次半封閉式壓縮機(jī)價(jià)格高于開啟式壓縮機(jī)。 (3) 單機(jī)容量較小，單機(jī)頭容量一般不超過150萬大卡。三、離心式制冷壓縮機(jī) （一）離心式制冷壓縮機(jī)作為一種速度型壓縮機(jī)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：    1.在相同冷量的情況下，特別在大容量時(shí)，與螺桿壓縮機(jī)組相比，省去了龐大的油分裝置，機(jī)組的重量及尺寸較小，占地面積??；    2.離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，運(yùn)動(dòng)件少，工作可靠，經(jīng)久耐用，運(yùn)行費(fèi)用低；     3.容易實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮和多

12、種蒸發(fā)溫度，容易實(shí)現(xiàn)中間冷卻，使得耗功較低；    4.離心機(jī)組中混入的潤滑油極少，對(duì)換熱器的傳熱效果影響較小，機(jī)組具有較高的效率。    具有以下缺點(diǎn)：    1.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較高， 為了保證葉輪一定的寬度， 必須用于大中流量場合， 不適合于小流量場合；     2.單級(jí)壓比低，為了得到較高壓比須采用多級(jí)葉輪，一般還要用增速齒輪；     3.喘振是離心式壓縮機(jī)固有的缺點(diǎn)，機(jī)組須添加防喘振系統(tǒng)；     4.同一臺(tái)機(jī)組

13、工況不能有大的變動(dòng)，適用的范圍較窄。    （二）、離心式制冷壓縮機(jī)的應(yīng)用狀況及趨勢。    目前國內(nèi)離心式冷水機(jī)組的大部分市場主要由歐日美一些制冷企業(yè)所占據(jù).比較有名的企業(yè)如特靈、開利、約克、麥克維爾、AXIMA（原蘇爾壽）、荏原、三菱等依靠先進(jìn)的技術(shù)及良好工藝主導(dǎo)離心冷水機(jī)組市場.國內(nèi)企業(yè)主要為重慶通用，早期引進(jìn)NREC的技術(shù)來開發(fā)離心式制冷機(jī).隨著社會(huì)的發(fā)展，用戶需要的冷量越來越高，另外由于節(jié)能的要求使得離心機(jī)組具有越來越廣的市場.一些國內(nèi)空調(diào)廠家如海爾、澳克瑪、格力及美的（與重慶通用合并）紛紛推出自己的離心式冷水機(jī)組.大冷與A

14、XIMA合作開發(fā)出離心冷水機(jī)組及區(qū)域供暖的離心熱泵機(jī)組.這些離心機(jī)組大部分采用環(huán)保工質(zhì)R134a。    隨著能源的形式日趨緊張，節(jié)能降耗是產(chǎn)品發(fā)展的一大趨勢.另外由于中國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，建筑能耗不斷增加.具有最高性能系數(shù)的離心冷水機(jī)組無疑將成為市場的熱點(diǎn)，近年來離心冷水機(jī)組的銷量不斷提高。    國內(nèi)大部分開發(fā)離心冷水機(jī)組的企業(yè)只是購買進(jìn)口壓縮機(jī)，基本上沒什么利潤.國外離心機(jī)廠家不會(huì)輕易出讓自己的核心技術(shù)，要想研制離心式制冷壓縮機(jī)，只有走自主開發(fā)的道路.隨著設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的不斷成熟，使得國產(chǎn)離心式制冷壓縮機(jī)的研制成為可能。&#

15、160;  （三）、開發(fā)研制離心式壓縮機(jī)的難點(diǎn)、重點(diǎn)及對(duì)策。    研制一臺(tái)離心壓縮機(jī)包括多方面的內(nèi)容：氣動(dòng)熱力計(jì)算、強(qiáng)度與振動(dòng)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各種材料的選擇、加工制造工藝設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)、以及驅(qū)動(dòng)型式選擇等.其中的難重點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：    1.葉輪的設(shè)計(jì)    轉(zhuǎn)子作為離心壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件，其核心部分為葉輪.現(xiàn)在國內(nèi)外各大離心機(jī)廠家均采用三元流方法進(jìn)行葉輪設(shè)計(jì).三元流方法要求設(shè)計(jì)人員具備數(shù)值模擬、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、流體機(jī)械內(nèi)部流場理論等非常專業(yè)的知識(shí).國內(nèi)公司技術(shù)人員大

16、部分不具備這些專業(yè)知識(shí)，要設(shè)計(jì)高效的三元葉輪，只有和高?？蒲袡C(jī)構(gòu)合作.高校中離心式壓縮機(jī)方面的專家主要有上海交大的谷傳綱教授、西安交大的王尚錦教授.谷教授長期從事離心機(jī)方面的研究，先后主持完成6項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，在離心機(jī)三元流設(shè)計(jì)，壓縮機(jī)組試驗(yàn)、監(jiān)測及控制，系統(tǒng)防喘振等方面均有深入的研究，他所主持完成的多級(jí)離心壓縮機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目獲2004年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng).王教授領(lǐng)導(dǎo)的西安交大賽爾機(jī)泵科研組，以獨(dú)具特色的“可控渦葉輪設(shè)計(jì)理論”，在石化等領(lǐng)域的機(jī)組改造中有出色的應(yīng)用。    2.葉輪的加工制作    以三元流理論設(shè)計(jì)的葉輪葉片形狀一般為空間曲面，葉片及葉輪的加工成型是制造的重點(diǎn)，也是難點(diǎn). 對(duì)于三元葉輪，常用的加工方法主要有兩種：    1)三體焊形式：也就是說輪盤、葉片、輪蓋分別加工.這種加工方法對(duì)設(shè)備要求比較簡單，輪盤、輪蓋只需要車出外形就夠了.葉片加工要麻煩一些，首先要利用三坐標(biāo)機(jī)床銑出葉片模具，然后將下好料的葉片進(jìn)行熱處理，壓型得到所需的