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開題報告表
課題名稱
60KW模塊式水冷冷水機(jī)組設(shè)計
課題來源
自選
課題類型
AX
指導(dǎo)教師
學(xué)生姓名
學(xué) 號
專 業(yè)
開題報告內(nèi)容：（調(diào)研資料的準(zhǔn)備，設(shè)計的目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排；完成設(shè)計（論文）所具備的條件因素等。）
一.本課題的來源、選題依據(jù)：
通過市場調(diào)查，隨著社會的發(fā)展，城市的高樓大廈越來越多，人們對生活的要求越來越高。也帶動著空調(diào)行業(yè)的高速發(fā)展，中央空調(diào)的發(fā)展和需求越來越多。在中央空調(diào)中制冷機(jī)組是核心，而水冷式冷水制冷機(jī)組在中國中央空調(diào)南方地區(qū)占據(jù)著很大的比例。所以，模塊式冷水機(jī)組有這一定的前景。
二. 本課題的設(shè)計（研究）意義：
常規(guī)的大型制冷機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運輸裝卸十分困難,可靠性低。如果一臺大型的壓縮機(jī)發(fā)生故障,整個系統(tǒng)就失效。在模塊化機(jī)組中,模塊單元以步進(jìn)方式達(dá)到空調(diào)所需的容量,這本身就使機(jī)組具有備用能力。使用模塊化機(jī)組可大大減少設(shè)備發(fā)生重大故障的可能性。對于傳統(tǒng)的冷水機(jī)組， 無論是離心機(jī)組還是大型螺 桿式機(jī)組， 系統(tǒng)按照滿負(fù)荷的運行要求設(shè)計， 滿負(fù) 荷運行時機(jī)組具有較高的運行效率， 而低負(fù)荷運行 時， 由于偏離了機(jī)組最高效率設(shè)計點， 實際運行效 率會降低。而模塊化機(jī)組， 由于每個單元有兩個獨 立的制冷回路， 電腦會根據(jù)熱負(fù)荷的變化， 自動調(diào) 節(jié)模塊單元的運行數(shù)量， 對每個模塊單元中的兩個 制冷壓縮機(jī)而言， 在制冷輸出調(diào)節(jié)過程中， 只有開 或停兩種狀態(tài)， 只要處于運行狀態(tài)， 它就處于 1 0 0 ％的設(shè)計工況， 因此在整個機(jī)組運行的負(fù)荷變 化中， 機(jī)組的工作效率始終保持不變 與傳統(tǒng)的大 型離心式機(jī)組或螺桿式機(jī)組相比， 雖然模塊化機(jī)組 在滿負(fù)荷工作狀態(tài)下制冷效率不一定占優(yōu)勢， 但在 符合機(jī)組占大部分運行時間的低負(fù)荷狀態(tài)下占有 明顯的優(yōu)勢。然而，在一些改建及擴(kuò)建工程， 或采用分層設(shè)冷源的工程中，通常機(jī)房空間緊張，或位置不理，對噪聲要求嚴(yán)格， 模塊化機(jī)組由于其體積小， 噪小，備用少的優(yōu)點，往往是性一選擇
三． 本課題的基本內(nèi)容：
1.了解什么是模塊式水冷冷水機(jī)組
2.熟悉水冷式冷水機(jī)組的工作原理
3.根據(jù)水冷式冷水機(jī)組的要求，選用合適的壓縮機(jī)型式。
4.選擇合適的蒸發(fā)器、冷凝器型式，進(jìn)行冷凝器和蒸發(fā)器的熱力計算以及管道阻力的計算。
5.完成系統(tǒng)制冷劑充灌的詳細(xì)計算，選擇合適的輔助設(shè)備
6.總結(jié)設(shè)計影響要素
四. 研究步驟、方法及措施：
步驟、方法：
1. 了解國內(nèi)外模塊式冷水機(jī)組的發(fā)展動態(tài)
2. 了解國內(nèi)外大公司模塊式冷水機(jī)組的樣品
3. 熟悉水冷冷水機(jī)組的原理以及構(gòu)成
4. 根據(jù)所知的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算
5. 總結(jié)
圖書館查找相關(guān)的書籍、期刊、雜志等，通過上網(wǎng)尋找相關(guān)的一些資料，查看當(dāng)代對該技術(shù)的研究成果和最新的動態(tài)。然后通過對這些資料的學(xué)習(xí)和研究進(jìn)一步的熟悉和理解設(shè)計所需的相關(guān)知識。在設(shè)計過程中跟同學(xué)們進(jìn)行探討，對不了解的問題及時向老師請教
六．研究工作進(jìn)度：
1）第一周 ～第三周 調(diào)研、完成文獻(xiàn)綜述，按統(tǒng)一格式寫出開題報告
2）第四周～第五周 設(shè)計方案選擇確定
3）第六周～第八周 設(shè)計計算
4）第九周～第十二周 結(jié)構(gòu)設(shè)計、部件設(shè)計
5）第十三周～第十五周 設(shè)計圖樣、設(shè)計說明書、外文翻譯
6）第十六周 審閱、答辯準(zhǔn)備、答辯
七．參考文獻(xiàn)：
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4 張祉祐主編．制冷原理與設(shè)備[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987
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11 徐德勝主編. 制冷與空調(diào)[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，1991
12 時 陽主編．小型制冷與空調(diào)作業(yè)[M]．北京：氣象出版社，2002
13 繆道平主編．制冷壓縮機(jī)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001
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15 史美中 王中錚主編. 熱交換器原理與設(shè)計 第二版[M]．南京：東南大學(xué)出版社，1996
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28 捷豐冷凍器材有限公司.廣州510060 ,模塊化中央空調(diào)冷水機(jī)組
29 勝利2007——麥克維爾2007年度新產(chǎn)品推廣會拉開序幕[J] 暖通空調(diào),2007,第B05期
30 無縫鋼管尺寸、外形、重量GB/T17395-2008.
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33 Air-conditioning and Refrigeration Institute.REFRIGERATION AND AIR- CONDITIONING(Second Edition) [M].Printed in the United States of America,1987
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
課題類型：（1）A—工程設(shè)計；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；
（2）X——真實課題；Y——模擬課題；Z—虛擬課題
要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。
文獻(xiàn)綜述
題 目 60kw模塊式水冷冷水機(jī)組
學(xué)生姓名
專業(yè)班級
學(xué) 號
院 （系）
指導(dǎo)教師
完成時間
14
60kw模塊式水冷冷水機(jī)組
一 模塊式水冷冷水機(jī)組的簡介
模塊化水冷冷水機(jī)組( 以下簡稱模塊化機(jī)組) 由若干臺模塊化冷水機(jī)組單元并聯(lián)組合而成， 每個模塊內(nèi)包含有兩個完全獨立的制冷系統(tǒng)，各模塊單 元相互獨立，互為備用，由電腦監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一控制 各模塊的運行，按負(fù)荷大小、工作狀況自動啟停各個單元，各個模塊共用一套水系統(tǒng)。自1 9 8 5年世界上第一臺模塊化冷水機(jī)組在捷豐集團(tuán)的澳大利亞工廠發(fā)明問世以來， 由于其對傳統(tǒng)制冷機(jī)組的革 新和提高， 給制冷空調(diào)的技術(shù)發(fā)展帶來了深刻影 響， 模塊化空調(diào)機(jī)組在世界各地得到了迅速普及，模塊化冷水機(jī)組近年來也得到了較廣泛的應(yīng)用，許多工程將其作為集中冷源， 采用了多個模塊組合，制冷量可高達(dá)近4000kW。模塊化機(jī)組的出現(xiàn)解 決了不少傳統(tǒng)冷水機(jī)組無法避免的問題， 但也存在一些認(rèn)識誤區(qū)，本文以捷豐牌模塊化機(jī)組 MSCW400為例，通過與其他類型機(jī)組比較， 提出了其在工程中的使用場合。[1]
二 模塊式水冷冷水機(jī)組的的前景
根據(jù)保護(hù)臭氧層的蒙特利爾公約和哥本哈根會議決議，傳統(tǒng)電力空調(diào)制冷冷媒CFC－11和CFC－12已從1996年起禁用，HCFC－22將在2020年，HCFC－123將在2030年被淘汰。所以多種冷卻源機(jī)組都將有一定的市場空間。電動壓縮式制冷機(jī)組根據(jù)其冷卻介質(zhì)又可分為風(fēng)冷式和水冷式。水冷式中根據(jù)冷卻水不同分為城市給水、地下水、地表水(如河水、海水等)。目前應(yīng)用得最為廣泛的是水冷式制冷機(jī)組，水冷式制冷機(jī)組有冷卻塔、冷卻水泵等輔助設(shè)備如果沒有變頻裝置，在部分負(fù)荷下，冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵的耗能是基本不變的，使得冷水機(jī)組在部分負(fù)荷下的綜合能效比較低。[2]
近年也有許多地源冷卻的工程投入應(yīng)用，同時，隨著區(qū)域供冷公司的增加，這些公司可能臨河或湖而建，充分利用這些地表水進(jìn)行冷卻。因此，我國地域遼闊，各地淡水資源條件不同，不同的冷卻源類型機(jī)組都將有一定的市場空間。尤其是模塊式水冷冷水機(jī)組。目前，模塊式水冷冷水機(jī)組被廣泛應(yīng)用于空調(diào)、冷凍、化工、水利等各個工業(yè)領(lǐng)域，是制冷領(lǐng)域的最佳機(jī)型。
三 模塊式水冷冷水機(jī)組國內(nèi)外研究狀況
在國內(nèi)，合肥通用機(jī)械研究院的張秀平、田旭東、鐘根仔和上海富田空調(diào)冷凍設(shè)備有限公司姚宏雷等人，從實驗的角度,分析了水冷冷水機(jī)組的能效比在不同工作條件下的變化規(guī)律,為降低空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗和探討改善水冷冷水機(jī)組產(chǎn)品性能的方法提供依據(jù)和方向[3] 特靈中國的施敏琪，李元旦和上海核工程設(shè)計研究院張彥對水冷冷水機(jī)組冷卻溫度優(yōu)化控制的探討，分析了冷卻水溫度對于冷水機(jī)組和冷卻塔的綜合能耗的影響，探討了冷卻水溫度優(yōu)化控制對于制冷機(jī)組節(jié)能的意義。并對如何實施冷卻水溫度控制、以及冷卻塔風(fēng)扇的順序控制等控制實施方法進(jìn)行了介紹[4]。天津大學(xué)的孫方田、馬一太、安青松、姜云濤、王洪利等人；研究了能效比與制冷量的關(guān)系,指出能效標(biāo)準(zhǔn)中兩者應(yīng)為線性函數(shù)關(guān)系。分析了水冷式冷水機(jī)組的能效現(xiàn)狀,認(rèn)為現(xiàn)行能效標(biāo)準(zhǔn)有不合理之處 [5]。天津商學(xué)院的律寶瑩`石富金`耿鳳彥和中建三局一公司程保才一起對風(fēng)冷與水冷冷水機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與比較，研究了不同因素對于風(fēng)冷和水冷冷水機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能的影響,并希望以此作為選擇合適冷水機(jī)組的考慮因素 [6]。黃進(jìn)青介紹了模塊式冷水機(jī)組,并從制冷系統(tǒng)負(fù)荷曲線的變化等角度，討論了運行過程的節(jié)能可題。本文認(rèn)為對于大冷量且負(fù)荷大幅度波動的。制冷系統(tǒng),由常規(guī)大型機(jī)組與模塊式機(jī)組聯(lián)合運行具有最佳的經(jīng)濟(jì)性,可以充分發(fā)揮前者滿負(fù)荷運行時效率高與后者對負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng)的長處,不僅能使制冷系統(tǒng)具有最高的效率,而且將使常規(guī)大型機(jī)組的結(jié)構(gòu)簡化 [7]
在國外，麥克維爾以百年的術(shù)業(yè)專精，積累10多年中國模塊機(jī)市場實際應(yīng)用經(jīng)驗，結(jié)合30多年的水源熱泵技術(shù)，成功的應(yīng)用到模塊式水冷冷水機(jī)組上。智能化控制技術(shù)，使得采用麥克維爾水冷模塊機(jī)組的中央空調(diào)系統(tǒng)更節(jié)能、更靈活、更可靠，最大程度的滿足了用戶對中央空調(diào)高效性、安全性、舒適性上的要求。 麥克維爾WGZ-B系列模塊式水冷冷水機(jī)組在保持傳統(tǒng)冷水機(jī)組高效、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便的同時，機(jī)組進(jìn)行模塊化處理，通過更加成熟的智能化模塊集中控制管理功能，實現(xiàn)機(jī)組冷量從20RT到480RT，冷量跨度為10RT，47種的靈活組合，再次在水冷冷水機(jī)組的應(yīng)用上取得了重大突破 [8]。
四 模塊式水冷冷水機(jī)組的工作原理
制冷系統(tǒng)的基本原理：液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機(jī)吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑、再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化，達(dá)到循環(huán)制冷的目的。這樣，制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。
五 模塊式水冷冷水機(jī)組制冷劑的選擇
在蒸汽壓縮式制冷機(jī)中，除了要有較好的熱力性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)外，更應(yīng)具有優(yōu)良的環(huán)境特性。具體要求如下：
（1） 對人類生態(tài)環(huán)境無破壞作用。不破壞大氣臭氧層，不產(chǎn)生溫室效應(yīng)。
（2） 臨界溫度較高。在常溫或普通低溫下能夠液化。希望臨界溫度比環(huán)境溫度高的多，才能減少制冷劑節(jié)流損失，提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)性。
（3） 在工作溫度范圍內(nèi)，具有適當(dāng)?shù)娘柡险羝麎毫?，最起碼蒸發(fā)壓力不得低于大氣壓力，以免外部空氣滲入系統(tǒng)中；冷凝壓力不宜過高，否則會引起壓縮機(jī)耗功增加，并要求系統(tǒng)具有較高的承壓能力，增加設(shè)備成本。
（4） 單位容積制冷量大。可以減少壓縮機(jī)輸氣量。
（5） 粘度和密度小。減少系統(tǒng)中流動阻力損失。
（6） 熱導(dǎo)率高?？梢蕴岣邠Q熱器的傳熱系數(shù)，減少換熱設(shè)備的傳熱面積降低材料消耗。
（7） 不燃燒，不爆炸，無毒。對金屬材料不腐蝕，對潤滑油不發(fā)生化學(xué)作用，高溫下不分解。
（8） 等熵指數(shù)小?？山档团艢鉁囟龋瑴p少壓縮過程耗功，有利安全運行和提高使用壽命。
（9） 凝固溫度低，避免在蒸發(fā)溫度下出現(xiàn)凝固。
（10） 具有良好的絕緣性能。
（11） 價格低易獲得。
（12） 單位容積壓縮功小。
目前，完全滿足以上十二項要求的制冷劑還未發(fā)現(xiàn)。但選擇時，可以根據(jù)用途使用條件等加以全面考量。
初選制冷劑
由蒸發(fā)溫度℃可圈定R22、R134a、R410A、R407C是相對比較符合條件的中溫制冷劑。它們的熱力學(xué)性能以及物理性能比較如下：
表5-1 制冷劑參數(shù)表
制冷劑
沸點（℃)
臨界溫度(℃)
臨界壓力(Mpa)
汽化潛熱(KJ/kg)
ODP
GWP
最高使用溫度
（℃）
R22
-40.84
96.2
4.99
233.5
0.055
1700
R134a
-26.1
101.1
4.01
215
0
1430
130
R410A
-51.6
72.5
4.95
256.7
0
1700
150
R22：對大氣臭氧層有輕微破壞作用，并產(chǎn)生溫室效應(yīng)，被列為第二批限用禁用的制冷劑。我國在2010年的新設(shè)備中已經(jīng)停止使用，至2020年全面停止使用。故在被設(shè)計中不選R22。另外R134a、R407C已經(jīng)逐漸代替了R22。
R134a:沸點-26.5℃，凝固點-101℃，無色，無味，不燃，不爆，但與礦物性潤滑油不相溶，必須采用聚脂類合成油（如聚烯烴乙二醇），是一種不太成熟的制冷劑。
R407C:是R32、R125、R134a 以23：25：52的質(zhì)量百分比組成的三元非共沸制冷劑，蒸發(fā)壓力和制冷壓力與R22非常接近。但在制熱工況下單位容積制冷量和COP都小于R22。
R410A是R32和R125按照50：50的質(zhì)量百分比組成的近共沸混合制冷劑。其溫度滑移不超過0.2℃，這給制冷劑充灌，設(shè)備更換提供了方便[9]。
六 模塊式水冷冷水機(jī)組的結(jié)構(gòu)組成
1.壓縮機(jī)
壓縮機(jī)是整個空調(diào)系統(tǒng)的核心，也是系統(tǒng)動力的源泉。整個空調(diào)的動力，全部由壓縮機(jī)來提供，壓縮機(jī)就相當(dāng)于把一個實物由低勢位搬到高勢位地方去，在空調(diào)中它的目的就是把低溫的氣體通過壓縮機(jī)壓縮成高溫的氣體，最后氣體在換熱器中和其他的介質(zhì)進(jìn)行換熱。所以說壓縮機(jī)的好壞會直接影響到整個空調(diào)的效果。
模塊式水冷冷水機(jī)組采用全封閉渦旋式壓縮機(jī)，因為結(jié)構(gòu)簡單緊湊，工作性能高，密封性好，躁聲低，為今后主導(dǎo)機(jī)型。
常見品牌：美德COPELAND谷輪，法MANEUROP美優(yōu)樂，日本HITACHI日立﹑NATIONAL**﹑DAKIN大金﹑SANYO三洋，中國春蘭等。
2.冷凝器
冷凝器的作用是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓的制冷劑過熱蒸汽冷卻成液體或氣液混合物。制冷劑在冷凝器種放出的熱量由冷卻介質(zhì)（水或空氣）帶走。
水冷冷水機(jī)一般采用的是水冷式冷凝器。水冷式冷凝器是以水作為冷卻介質(zhì)，水的溫升帶走冷凝熱量。冷卻水一般循環(huán)使用，但系統(tǒng)中需設(shè)有冷卻塔或涼水池。水冷式冷凝器按其結(jié)構(gòu)形式又可分為殼管式冷凝器和套管式冷凝器兩種，常見的是臥式殼管式冷凝器。
臥式殼管式冷凝器兩端管板外面各用一個端蓋封閉，端蓋上鑄有經(jīng)過設(shè)計互相配合的分水筋，把整個管束分隔成幾個管組。從而使冷卻水從一端端蓋下部進(jìn)入，按順序流過每個管組，最后從同一端蓋上上部流出過程中，要往返4～10個回程。這樣做既可以提高管內(nèi)冷卻水的流速，從而提高傳熱系數(shù)，又使使高溫的制冷劑蒸氣從殼體上部的進(jìn)氣管進(jìn)入管束間與管內(nèi)冷卻水進(jìn)行充分的熱交換。冷凝下來的液體從下部出液管流入貯液筒。而氟利昂臥式冷凝器的冷卻管一般采用低肋銅管。這是由于氟利昂放熱系數(shù)較低的緣故。值得注意的是，有的氟利昂制冷機(jī)組一般不設(shè)貯液筒，只采用冷凝器底部少設(shè)幾排管子，兼作貯液筒用。
3.蒸發(fā)器
蒸發(fā)器的作用是利用液態(tài)低溫制冷劑在低壓下易蒸發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獠⑽毡焕鋮s介質(zhì)的熱量，達(dá)到制冷目的。
水冷冷水機(jī)一般采用的是水箱式（沉浸式）蒸發(fā)器。制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，整個蒸發(fā)器管組沉浸在盛滿載冷劑的箱體內(nèi)。這種蒸發(fā)器只能用于開式循環(huán)系統(tǒng)，故載冷劑必須是非揮發(fā)性物質(zhì)，常用的是鹽水和水等。如用鹽水，蒸發(fā)器管子易被氧化，且鹽水易吸潮而使?jié)舛冉档汀＿@種蒸發(fā)器可以直接觀察載冷劑的流動情況。
4.熱力膨脹閥
熱力膨脹閥是通過感受蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度來控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量。使冷凝器出來的高壓液體節(jié)流降壓，使液態(tài)制冷劑在低壓（低溫）下汽化吸熱。在工業(yè)冷卻設(shè)備中，一般采用外平衡式熱力膨脹閥。
熱力膨脹閥由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)和閥體組成。感應(yīng)機(jī)構(gòu)中充注氟利昂工質(zhì)，感溫包設(shè)置在蒸發(fā)器出口處，其出口處溫度與蒸發(fā)溫度之間存在溫差，通常稱為過熱度。感溫包感受到蒸發(fā)器出口溫度后，使整個感應(yīng)系統(tǒng)處于對應(yīng)的飽和壓力Pb。該壓力將通過膜片傳給頂桿直到閥芯。在壓力腔上部的膜片僅有Pb存在，膜片的下方有調(diào)整彈簧的彈簧力Pt和蒸發(fā)壓力P0，三者處于平衡時有Pb=Pt+Po 。當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷增大時，出口過熱度偏高，Pb增大，Pb>Pt+Po，合力使頂桿、閥芯下移，熱力膨脹閥開啟增大，制冷劑流量按比例增加。反之，熱力膨脹閥開啟變小，制冷劑流量按比例減小。因此，制冷設(shè)備是由熱力膨脹閥通過控制過熱度實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的自我調(diào)整。
5.干燥過濾器
過濾器的作用是：為了防止制冷劑里含有水份或由于不可減少的元素等原因使系統(tǒng)里進(jìn)入水份，當(dāng)從冷凝器出來的高溫液體進(jìn)入膨脹閥后，液體的溫度會大幅度的下降，一般都在零度以下，這時如果系統(tǒng)里含有水分的話，由于膨脹閥通過的截面很小，就會易出現(xiàn)冰堵的現(xiàn)象，影響系統(tǒng)的正常的運行。
6.水泵
水冷冷水機(jī)一般采用的是動力離心泵。依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的動力作用，把能量連續(xù)地傳遞給液體，使液體的動能（為主）和壓力能增加，隨后通過壓出室將動能轉(zhuǎn)換為壓力能，用于加速水流動的工具，以達(dá)到加強(qiáng)水在換熱器中換熱的效果。
7.水流開關(guān)
水流開關(guān)用作管道內(nèi)流體流量的控制或斷流保護(hù)，當(dāng)流體流量到達(dá)調(diào)定值時，開關(guān)自動切斷（或接通）電路。
8.壓力控制器
壓力控制器用作壓力控制和壓力保護(hù)之用，機(jī)組有低壓和高壓控制器，用來控制系統(tǒng)的壓力的工作范圍，當(dāng)系統(tǒng)壓力到調(diào)定值時，開關(guān)自動切斷（或接通）電路。
9.壓差控制器
壓差控制器用作壓力差的控制，當(dāng)壓力差到達(dá)調(diào)定值時，開關(guān)自動切斷（或接通）電路。
10.溫度控制器
溫度控制器用作機(jī)組的控制或保護(hù)，當(dāng)溫度到達(dá)調(diào)定值時，開關(guān)自動切斷（或接通）電路。在我們的產(chǎn)品上，溫度的控制常用到，用水箱溫度來控制機(jī)組的開停機(jī)情況。還有些象防凍都需要用到溫度控制器。
11.冷卻塔
冷卻塔的作用是將挾帶熱量的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行換熱，使熱量傳輸給空氣并散入大氣。冷卻塔中水和空氣的換熱方式之一是，流過水表面的空氣與水直接接觸，通過接觸傳熱和蒸發(fā)散熱，把水中的熱量傳輸給空氣。用這種方式冷卻的稱為濕式冷卻塔。濕式冷卻塔的換熱效率高，水被冷卻的極限溫度為空氣的濕球溫度。但是，水因蒸發(fā)而造成損耗；蒸發(fā)又使循環(huán)的冷卻水含鹽度增加，為了穩(wěn)定水質(zhì)，必須排掉一部分含鹽度較高的水；風(fēng)吹也會造成水的飄散損失。必須有足夠的新水持續(xù)補(bǔ)充。因此，濕式冷卻塔需要有供給水的水源。
缺水地區(qū)，在補(bǔ)充水有困難的情況下，只能采用干式冷卻塔。干式冷卻塔中空氣與水的換熱是通過由金屬管組成的散熱器表面?zhèn)鳠幔瑢⒐軆?nèi)水的熱量傳輸給散熱器外流動的空氣。干式冷卻塔的換熱效率比濕式冷卻塔低，冷卻的極限溫度為空氣的干球溫度。這些裝置的一次性投資大，且風(fēng)機(jī)耗能很高。
冷卻塔冷卻水的過程屬熱質(zhì)傳遞過程。被冷卻的水用噴嘴、布水器或配水盤分配至冷卻塔內(nèi)部填料處，大大增加水與空氣的接觸面積?？諝庥娠L(fēng)機(jī)、強(qiáng)制氣流、自然風(fēng)或噴射的誘導(dǎo)效應(yīng)而循環(huán)。[10] [11] [12]
七 模塊式水冷冷水機(jī)組的特點
無可比擬的可靠性一一在模塊化機(jī)組中,模塊單元以步進(jìn)方式達(dá)到空調(diào)所需的容量,這本身就使機(jī)組具有備用能力。使用模塊化機(jī)組可大大減少設(shè)備發(fā)生重大故障的可能性。如果一臺大型離心式壓縮機(jī)發(fā)生故障,整個系統(tǒng)就失效。而使用模塊化機(jī)組時,是用多臺獨立的制冷系統(tǒng)來滿足與單臺離心機(jī)組相同容量的制冷負(fù)荷的。假如其中一個系統(tǒng)發(fā)生故障,仍有很多個制冷系統(tǒng)可作備用。模塊化機(jī)組提供了最大的備用能力,使制冷系統(tǒng)可靠地運。
以最高效率經(jīng)濟(jì)運行—按建筑冷負(fù)荷不同,電腦自動地調(diào)整運行的壓縮機(jī)臺數(shù),使輸出的冷量與需求冷量作最佳匹配。這樣不論負(fù)荷為多大(即使是在低負(fù)荷下),每個模塊單元總是以其設(shè)計的最高效率運行,則整個模塊機(jī)組也就總是以最節(jié)能的效率來運行。據(jù)有關(guān)資料顯示)模塊化機(jī)組與常規(guī)機(jī)組相比年運行費用可節(jié)約22一26%。
節(jié)約建筑空間—由于采用緊湊和組合單元的設(shè)計,安裝模塊化機(jī)組需要機(jī)房的空間大約是常規(guī)冷水機(jī)組的40%,而且不需要管道及蒸發(fā)器、冷凝器的拆卸空間。也可安裝在任何無其他用途的狹小空間而不設(shè)專機(jī)房。模塊化機(jī)組與常規(guī)機(jī)組相比可節(jié)約占地面積50%。
重量輕、尺寸小一一模塊機(jī)組的重量約為其他同容最冷水機(jī)組的1/3,其尺寸之小可以用小車推著穿過門和走廊,也可用窄的電梯運送至高層,不`定用吊車, 這樣就節(jié)省了起吊機(jī)械設(shè)備和運輸機(jī)械。
靈活組合—因為模塊機(jī)組為單元化設(shè)計,可以通過不同單元數(shù)的組合而組成多種單機(jī)組或多機(jī)組的系統(tǒng)。若要增加容量,可以再多加幾個模塊或選擇適當(dāng)個模塊單元組成機(jī)組,接人已有的控制系統(tǒng)和冷水管道系統(tǒng)即可投入使用。另外,模塊機(jī)組與常規(guī)機(jī)組還可相結(jié)合運行。模塊機(jī)用部分負(fù)荷時運行,常規(guī)機(jī)組在滿負(fù)荷下運行,常規(guī)機(jī)組運行時間可減少50%或更多。這樣,模塊化機(jī)組不僅可延長常規(guī)型機(jī)組的工作壽命,還可在低負(fù)荷下高效率運行,使得總能量費用降低。常規(guī)機(jī)組也可以并入模塊機(jī)電腦統(tǒng)一控制。
適宜于改建一一由于安裝方便,在建筑改建或增建的情況下,模塊化冷水機(jī)組是十分理想的機(jī)組。如原有建筑物無空調(diào)需增設(shè)空調(diào)時,使用模塊機(jī)組最簡單、最經(jīng)濟(jì)。只要找一個空地安裝模塊機(jī)即可實現(xiàn)?？纱蟠鬁p少投資費用,包括節(jié)省的土建費、運行費和維修費。
安裝要求低一一安裝模塊機(jī)不一定必須有專用機(jī)房,一組組的模塊可以安裝在走廊上或放于露天,例如安裝在屋頂上或走廊端頭等。
震動小、噪音低一一模塊化機(jī)組設(shè)計精良,并采取大幅度衰減噪聲的措施和使用隔震裝置,使機(jī)組震動很小。保養(yǎng)和維修費用低—電腦自動輪換啟停每臺壓縮機(jī),保證了每個單元的使用時間大致相同,延長了機(jī)組的使用壽命,降低了費用,比一般常規(guī)機(jī)組可減少保養(yǎng)和大修費用達(dá)60%以上。由于模塊化設(shè)計使本身就具有備用能力,所以可在不停機(jī)不影響整個制冷系統(tǒng)的正常工作情況下進(jìn)行維修[13]。
八 模塊式水冷冷水機(jī)組的發(fā)展的方向
1 智能化控制技術(shù)
機(jī)組監(jiān)控更智能 業(yè)內(nèi)首家推出1~32臺的模塊機(jī)組集中控制系統(tǒng)，智能實現(xiàn)壓縮機(jī)平均壽命，提高機(jī)組的整體壽命，動態(tài)監(jiān)控機(jī)組的運行，確保機(jī)組的每一部件安全運轉(zhuǎn)，當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時，控制器迅速準(zhǔn)確顯示故障所在地，協(xié)助快速排除故障；機(jī)組自帶冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻水塔智能控制信號輸出，并可設(shè)為自動運行模式，更可以一個星期為周期，每天自動運行中央空調(diào)系統(tǒng)，實現(xiàn)無人監(jiān)管功能。[14]
2 新型的熱交換裝置————大冷量冷水模塊機(jī)組換熱器
大冷量冷水模塊機(jī)組換熱器包括外管 內(nèi)管 內(nèi)管由若干束多頭螺旋管束組成，若干束多頭螺旋管一端匯集在一起與冷媒出口相接，外管兩端開設(shè)有進(jìn)出口。[15]
3 可直接并聯(lián)安裝的模塊式水冷冷水機(jī)組
可以簡化多模塊式機(jī)組并聯(lián)連接時簡化外部水路安裝，對機(jī)組的使用不產(chǎn)生任何影響。[16]
4 一種新型的模塊式水冷冷水機(jī)組
該模塊式水冷冷水機(jī)組包括底盤，以及設(shè)置在底盤上的箱體，渦旋式壓縮機(jī) 干式蒸發(fā)器 殼管式冷凝器 壓力表 制冷附件以及連接管路：所述壓力表集中設(shè)置在一壓力表箱上，所述殼管式冷凝器上設(shè)置有橡膠軟接頭，所述連接管路包括排氣管和進(jìn)氣管呈對稱的雙S型設(shè)置。[17]
九 模塊式水冷冷水機(jī)組存在問題：
（1）由于冷卻塔由于蒸發(fā)、風(fēng)吹和排污損失，需要進(jìn)行補(bǔ)水水量約為流量的1%－1.5%。一臺1400ｋｗ冷量的離心機(jī)組冷卻水量約為288ｔ／ｈ，則補(bǔ)水量即為3ｔ／ｈ。我國淡水資源總量居世界各大國的中游，但由于人口眾多，人均水資源量居大國的末位。我國的特大城市(也是中央空調(diào)應(yīng)用最多的城市)北京、天津和上海，人均水資源均低于世界資源研究所(WRI)規(guī)定的每人每年擁有可重復(fù)使用淡水總量的臨界標(biāo)準(zhǔn)1000m3。其中天津為159 m3，居全國倒數(shù)第二位，上海為191 m3，居全國倒數(shù)第3位，北京為328 m3，居全國倒數(shù)第7位。因此，水冷制冷機(jī)除消耗能源之外，也是耗水大戶。加之我國水污染嚴(yán)重，城市供水的水處理成本逐年提高。從節(jié)水的角度，反倒是應(yīng)提倡用風(fēng)冷機(jī)。我國香港特別行政區(qū)由于水資源嚴(yán)重匱乏，完全依靠內(nèi)地水庫供應(yīng)淡水，因而當(dāng)?shù)亟故褂玫錂C(jī)組，個別大型建筑由于空調(diào)冷量特別大而采用初投資很大的海水冷卻。
（2）模塊式水冷冷水機(jī)組價格比較昂貴
（3）模塊式水冷冷水機(jī)組的模塊片數(shù)一般不宜超過8片
（4）現(xiàn)在存在的主要問題是國家的重視程度不夠，所以導(dǎo)致企業(yè)對這項產(chǎn)品的投資興趣不大。這也會帶來一系列問題，例如：企業(yè)研發(fā)不積極等
（5）資料偏少，對其研究的專家不多。成果較少，在中國期刊網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，平均一年不到10篇的文獻(xiàn)，而且質(zhì)量不是很高。
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