機房精密空調(diào)構(gòu)成及工作原理詳解

訊 機房精密空調(diào)可將機房溫度及相對濕度控制于正負(fù)1攝氏度，從而大大提高了設(shè)備的壽命及可靠性，對于很多初次認(rèn)識機房精密空調(diào)的人來說，感覺機房精密空調(diào)很神秘，到底和家用空調(diào)有什么區(qū)別呢，本文就對機房精密空調(diào)的構(gòu)成進(jìn)行詳解。

 

下面對機房精密空調(diào)構(gòu)成部分進(jìn)行詳解：

 

（一）壓縮機

 

壓縮機按其結(jié)構(gòu)分為三類：開啟式、半封閉式、全封閉式。目前大部分機房空調(diào)采用全封閉式壓縮機。

 

全封閉制冷壓縮機是一種壓縮機與電動機一起，裝置在一個密閉鐵殼內(nèi)形成的一個整體。從外表看只有壓縮機的吸排氣管接頭和電動機的導(dǎo)線；壓縮機殼分為上下兩部分，壓縮機和電動機裝入后，上下鐵殼用電焊焊接成一體。平時不能拆卸，因此機器使用可靠。

 

在全封閉制冷壓縮機中，又有活塞型壓縮機和渦旋式壓縮機。

 

全封閉渦旋式制冷壓縮機，它的構(gòu)造主要由下列各項組成：旋轉(zhuǎn)式進(jìn)、出口閥門；壓力表接口；內(nèi)置式過載保護(hù)；彈性機座；曲軸箱加熱器；內(nèi)置式潤滑油泵。

 

渦旋式制冷壓縮機大的優(yōu)點是：

 

1、結(jié)構(gòu)簡單：壓縮機體僅需2個部件(動盤、定盤)就可代替活塞壓縮機中的15個部件。

 

2、：吸氣氣體和變換處理氣體是分離的，以減少吸氣和處理之間的熱傳遞，可以提高壓縮機的效率。渦旋壓縮過程和變換過程都是非常安靜的。

 

（二）蒸發(fā)器

 

1、蒸發(fā)器的分類：

 

蒸發(fā)器按其被冷卻的介質(zhì)種類可分為冷卻液體的蒸發(fā)器(干式蒸發(fā)器)和冷卻空氣用的蒸發(fā)器(表冷式蒸發(fā)器)這兩大類。

 

機房空調(diào)系統(tǒng)所使用的蒸發(fā)器一般為冷卻空氣的蒸發(fā)器。當(dāng)制冷系統(tǒng)的氟里昂液態(tài)進(jìn)入膨脹閥節(jié)流后送入蒸發(fā)器，屬于汽化過程，這時候需要吸收大量熱量，使房間溫度逐步降低、以達(dá)到制冷及去濕效果。

 

2、A型蒸發(fā)器

 

“A”型結(jié)構(gòu)蒸發(fā)器的優(yōu)點是該結(jié)構(gòu)具有較大的迎風(fēng)面積和較低的迎面風(fēng)速以防止逆風(fēng)帶水。蒸發(fā)器配備有1／2”銅管鋁翅片及不銹鋼凝結(jié)水盤，以利熱量更好的傳遞。

 

蒸發(fā)器盤管分為多路進(jìn)入并作交錯安排，籍此將每個制冷系統(tǒng)都能遍布于盤管迎風(fēng)面上，當(dāng)單一制冷系統(tǒng)運行時，顯熱制冷量可達(dá)總制冷量的55％—60％。

 

3、蒸發(fā)器的去濕功能

 

在正常制冷循環(huán)中，室內(nèi)機風(fēng)扇以正常速度運轉(zhuǎn)，供給設(shè)計氣流以及經(jīng)濟(jì)的能量以滿足制冷量的要求。

 

（1）簡單的除濕功能

 

當(dāng)需要除濕時，壓縮機運行，但室內(nèi)機馬達(dá)轉(zhuǎn)速降低，通常為原轉(zhuǎn)速的2／3，因此風(fēng)量也減少了1／3，通過冷卻盤管的出風(fēng)溫度變成過冷，產(chǎn)生良好的冷凝效果即增加了除濕量。

 

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以此法增加去濕量帶來的弊端有：當(dāng)出風(fēng)量減少1／3，通常在幾秒種之內(nèi)出風(fēng)溫度降低2ºC—3ºC，當(dāng)突然降低溫度速度達(dá)到大允許值每10分鐘降低1℃時，造成控制可靠性降低；當(dāng)出風(fēng)量減少1／3，過濾效率降低，對換氣次數(shù)及通風(fēng)量都有很大影響，造成室內(nèi)控制精度降低和溫度分布不均勻；由于出風(fēng)溫度降低，需接通電加熱器以提高室溫，造成溫度控制不和增加運行費用。

 

（2）專門的去濕循環(huán)

 

冷卻繞組分為上、下兩個部分，分別為總冷卻繞組的l／3和2／3。在正常冷卻方式下，制冷工質(zhì)流過冷卻繞組的兩個部分。在除濕方式下，常開電磁閥關(guān)閉，這樣就把通向冷卻繞組的上部繞組(1／3部分)的氟里昂制冷劑切斷了，全部氟里昂制冷劑都流向冷卻繞組的下部繞組(2／3)部分。通過下部繞組的空氣的溫度是很低的，通常至少比冷卻循環(huán)中的空氣降低3ºC，所以增加了去濕效果，但其弊端是總制冷量會減小和吸氣壓力降低。

 

（3）旁路氣體調(diào)節(jié)器

 

在“A”型蒸發(fā)器頂部安裝一個旁路氣體調(diào)節(jié)器，在正常冷卻方式下這個調(diào)節(jié)器是關(guān)閉的，所有返回的氣體都要平均地經(jīng)過兩個冷卻繞組。當(dāng)需要進(jìn)行除濕操作時，旁路氣體調(diào)節(jié)器*打開，使1／3的返回氣體旁路經(jīng)過A框繞阻的頂部而沒有經(jīng)過冷卻，另外2／3的返回氣體均勻地通過A框繞組，排出氣體的溫度被快速降低，增加去濕效果。

 

此種去濕方法的效果與專門的去濕循環(huán)相同，但是其優(yōu)點是總制冷量將保持不變。

 

（三）冷凝器

 

冷凝器按其冷卻形式可分為三大類型：水冷式、風(fēng)冷式、蒸發(fā)式及淋水式。

 

1、水冷式：

 

在水冷式冷凝器中，制冷劑放出熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以一次流過，也可以循環(huán)使用。當(dāng)使用循環(huán)水時，需要有冷卻水塔或冷水池。水冷冷凝器有殼管式、套管式、沉浸式等結(jié)構(gòu)形式。

 

2、風(fēng)冷式

 

在風(fēng)冷式冷凝器中，制冷劑放出的熱量被空氣帶走。它的結(jié)構(gòu)形式主要為若干組銅管所組成，由于空氣傳熱性能很差，故通常都在銅管外增加肋片，以增加空氣側(cè)的傳熱面積，同時采用通風(fēng)機來加速空氣流動，使空氣強制對流以增加散熱效果。

 

3、蒸發(fā)式及淋水式：

 

在這類冷凝器中，制冷劑在管內(nèi)冷凝，管外同時受到水及空氣的冷卻。

 

目前進(jìn)口機房空調(diào)的類型以風(fēng)冷型為主。

 

下面對風(fēng)冷型冷凝器作詳細(xì)敘述。

 

風(fēng)冷冷凝器采用Ø10銅管，鋁翅片結(jié)構(gòu)，風(fēng)機采用可調(diào)速電機，以保證冷凝器在冬季、夏季能夠均衡使用，也使冷凝壓力在很冷，很熱的環(huán)境下不致變化太大。

 

風(fēng)冷冷凝器適用于環(huán)境溫度-30ºC—+40ºC范圍之內(nèi)，當(dāng)環(huán)境溫度較高時，將引起冷凝器壓力升高，這將由調(diào)速器的壓力傳感機構(gòu)感受到這種壓力的變化，并將這種變化轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲭妷旱淖兓?，從而使電機轉(zhuǎn)速產(chǎn)生變化以達(dá)調(diào)節(jié)強制對流效果的目的。

 

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當(dāng)然，由于采用了無極調(diào)速的裝置，那么這種電機轉(zhuǎn)速的變化是能夠非常平滑過渡的。

 

機房空調(diào)室外冷凝器在出廠時已經(jīng)過調(diào)整及校驗，但由于長途運輸或者長期使用中的震動，偶爾會出現(xiàn)調(diào)速器的設(shè)定漂移現(xiàn)象。如果出現(xiàn)此情況可參相應(yīng)型號的說明書適當(dāng)調(diào)整。

 

通常室外機調(diào)整轉(zhuǎn)速過程為：室外機高壓壓力在14kgf/cm2左右時風(fēng)機起轉(zhuǎn)，在20—24kgf／cm2時達(dá)到滿負(fù)荷轉(zhuǎn)速，而在14—18kgf/cm2時調(diào)速性能狀態(tài)。

 

（四）熱力膨脹閥

 

1、熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)：

 

膨脹閥的頂部由密封箱蓋波紋薄膜感溫包和毛細(xì)管組成一個密閉容器，里面灌注氟里昂，成為感應(yīng)機構(gòu)，感應(yīng)機構(gòu)內(nèi)灌注的制冷劑可以與制冷系統(tǒng)的相同，也可以不同，比如制冷系統(tǒng)用的是F—22，感溫包可灌注F—12或F—22，感溫包用來感受蒸發(fā)器出口的過熱蒸汽溫度，毛細(xì)管作為密封箱與感溫包的連接管，傳遞壓力作用在膜片上，波膜片是由一塊0.2mm左右的薄合金片沖壓成形，斷面是波浪形的。受力后彈性形變性能很好，調(diào)節(jié)桿是用來調(diào)整膨脹閥門的開啟過熱度，在調(diào)試過程中用它來調(diào)節(jié)彈簧的彈力，調(diào)節(jié)桿向里旋時，彈簧壓緊，調(diào)節(jié)桿向外旋時，彈簧放松，傳動桿頂在閥針座與傳動盤之間傳遞壓力，閥針座上裝有閥針，用來開大或關(guān)小閥孔。

 

2、熱力膨脹閥的工作原理

 

膨脹閥通過感溫包感受蒸發(fā)器出口端過熱度的變化，導(dǎo)致感溫系統(tǒng)內(nèi)(感溫系統(tǒng)是由感溫包、毛細(xì)管、傳動膜片和傳動波紋管這幾種互相連通的零件所構(gòu)成的密閉系統(tǒng))充注物質(zhì)產(chǎn)生壓力變化、并作用于傳動膜片上．促使膜片形成上下位移，再通過傳動片將此力傳遞給傳動桿而推動閥針上下移動，使閥門關(guān)小或開大，起到降壓節(jié)流作用和自動調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的制冷劑供給量并保持蒸發(fā)器出口端具有一定過熱度，得以保證蒸發(fā)器傳熱面積的充分利用，以及減少液擊沖缸現(xiàn)象的發(fā)生。

 

3、膨脹閥的種類：(內(nèi)平衡、外平衡)

 

作用于熱力膨脹閥體內(nèi)傳動膜片下部的壓力為節(jié)流后的蒸發(fā)壓力(這一壓力通過傳動桿和傳動片的縫隙而進(jìn)入膜片下部分空間)這種結(jié)構(gòu)稱為內(nèi)平衡式膨脹閥。

 

作用于熱力膨脹閥體內(nèi)傳動膜片下部的壓力不是節(jié)流后的蒸發(fā)壓力，而是通過外接平衡管將蒸發(fā)器出口端的壓力引入傳動膜片下部空間結(jié)構(gòu)的閥門、稱為外平衡式熱力膨脹閥。

 

與內(nèi)平衡式膨脹閥相比，外平衡式熱力膨脹閥的過熱度要小得多，所以采用外平衡式熱力膨脹閥時，能充分發(fā)揮蒸發(fā)器的傳熱面積的作用和提高制冷裝置的效果，在蒸發(fā)器阻力較小、壓力損失不大的情況下，可選用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥；當(dāng)蒸發(fā)阻力較大，壓力損失比較大或具有液體分配器時，應(yīng)選用外平衡式熱力膨脹閥。采用分配器的，一般都選用外平衡膨脹閥。

 

在空調(diào)機中采用的通常是外平衡式熱力膨脹閥。熱力膨脹閥雖只是一個很小的部件，但它在制冷系統(tǒng)中的作用*，所以它與制冷壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、并稱為制冷系統(tǒng)四大部件。

 

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（五）制冷系統(tǒng)的其它輔件

 

1、液體管路電磁閥

 

液體管路電磁閥在制冷系統(tǒng)中可以受壓力繼電器、溫度繼電器發(fā)出的脈沖信號形成自動控制。在壓縮機停機時，由于慣性作用以及氟里昂的熱力性質(zhì)，使氟里昂大量進(jìn)入蒸發(fā)器，在壓縮機再次啟動時，濕蒸氣進(jìn)入壓縮機吸入口引起濕沖程，不易啟動，嚴(yán)重的時候甚至將閥片擊破。液體管路電磁閥的設(shè)置，使這種情況得以避免，靜止時電磁閥將高低壓分為二個部分，低壓部分的較低壓力低于低壓壓力控制器的開啟值。所以壓縮機處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)壓縮機需要啟動時，通過電腦輸出信號接通電磁閥，當(dāng)閥開啟時，高壓壓力迅速向低壓釋放，當(dāng)?shù)蛪簤毫_(dá)到低壓控制器開啟值時，壓縮機才能啟動。

 

2、視液鏡

 

視液鏡在制冷系統(tǒng)中處于制冷電磁閥和干燥過濾器之間，顧名思意，它是用來觀察液體流動狀態(tài)的，根據(jù)氣泡的多少可以作為制冷劑注入量的參考，根據(jù)視液鏡顏色可以看出系統(tǒng)內(nèi)水份的含量。

 

3、液體管道干燥過濾器：

 

通常，液體管道干燥過濾器是不可拆卸的。內(nèi)部采用分子篩結(jié)構(gòu)，能夠去除管道中的少量雜質(zhì)水份等，起到凈化系統(tǒng)的目的。因管道在焊接中會出現(xiàn)氧化物，并且氟里昂制冷劑的純度也有所不一，液體管道干燥過濾器出現(xiàn)堵塞時，會引起吸氣壓力降低，在過濾器兩端會出現(xiàn)溫差，如出現(xiàn)這種情況，需要更換過濾器。

 

4、高低壓力控制器

 

在制冷系統(tǒng)中高低壓力控制器是起保護(hù)作用的裝置。高壓保護(hù)是上限保護(hù)，當(dāng)高壓壓力達(dá)到設(shè)定值時，高壓控制器斷開，使壓縮機接觸器線圈釋放，壓縮機停止工作，避免在超高高壓下運行損壞零件。高壓保護(hù)是手動復(fù)位，當(dāng)壓縮機要再次啟動時，需先按下復(fù)位按鈕。當(dāng)然，在重新啟動壓縮機前，應(yīng)先檢查出造成高壓過高的原因，給予排除后，才能使機器運轉(zhuǎn)正常。

 

低壓保護(hù)是為了避免制冷系統(tǒng)在過低壓力下運行而設(shè)置的保護(hù)裝置。它的設(shè)定分為高限和低限。它的控制原理是：低壓斷開值就是上限一下限的壓差值，重新開機值是上限值。低壓控制器是自動復(fù)位，所以要求操作人員經(jīng)常觀察機器的運行情況，出現(xiàn)報警時要及時處理，避免壓縮機長時間頻繁啟停而影響壽命。