冷水機并不是什么新鮮事,僅在北美就有大約100,000臺這樣的冷水機。冷水機是調(diào)節(jié)工業(yè),商業(yè)和公共設(shè)施的首選冷卻機。它們可用于降低各種設(shè)備和過程的溫度,例如:機器人機械;半導(dǎo)體; 注塑和吹塑機;焊接設(shè)備; 壓鑄和機床;造紙和水泥加工;電源; 發(fā)電站;壓縮空氣和氣體冷卻系統(tǒng);醫(yī)學(xué)成像機;化學(xué),藥品,食品和飲料生產(chǎn);甚至簡單地將飲用水冷卻至所需水平。無論是為了辦公舒適,防止數(shù)據(jù)服務(wù)器中心過熱,還是為了專門的工業(yè)流程,
對于沒有背景或沒有處理冷水機經(jīng)驗的人,它們由一個裝滿液體的儲水罐組成。水或乙二醇/水混合物不斷循環(huán)。在典型的建筑應(yīng)用中,它們將冷水循環(huán)到空氣處理機或使用冷梁,以將熱量從空氣傳遞到水中;蛘哒f另一種方式,將冷卻從水轉(zhuǎn)移到建筑空氣中。
主要有兩種類型的制冷機:吸收式制冷劑和制冷劑。兩者具有明顯不同的冷卻過程。吸收式制冷機使用諸如天然氣或蒸汽的熱源來建立制冷循環(huán)。制冷機使用機械壓縮,是非常常見的。制冷壓縮冷水機組包括四個主要組件:
壓縮機
蒸發(fā)器
冷凝器
閥門計量系統(tǒng)
基本上,制冷劑收集熱量,然后使用蒸發(fā)器熱交換器除去熱量。蒸發(fā)器將熱量排到大氣中,而制冷劑隨后被送至冷凝器,在冷凝器中,制冷劑變回液態(tài),然后被壓縮。非常后,制冷劑返回?zé)嵩匆灾匦麻_始該過程。
制冷劑壓縮式冷水機有兩種主要樣式:空氣和水?諝饫淠魍ㄟ^利用空氣進行冷卻,而水冷凝器通過使用水源進行冷卻。水冷式冷卻器通常位于建筑物內(nèi),并使用位于建筑物附近的冷卻塔,池塘或河流來排出冷凝器中的水熱量。
在制冷劑循環(huán)和整個過程中,采用空氣冷卻的冷凝器的冷水機與用水冷卻的冷水機基本相同,不同之處在于冷凝器上的冷卻介質(zhì)是空氣而不是水。風(fēng)冷式制冷機旨在用于室外安裝和操作。這些通過機械手段將熱量散發(fā)到大氣中,例如通過風(fēng)扇直接通過機器的冷凝器使室外空氣循環(huán)。這些類型的冷凝器冷卻單元不需要水塔冷卻器那樣的冷卻塔,因為空氣將熱量直接散發(fā)到大氣中。
定義冷卻器運行方式的主要要素是制冷劑在其蒸氣相中的壓縮方法。存在四種常見樣式:
往復(fù)式壓縮機
離心式壓縮機
旋轉(zhuǎn)螺桿壓縮機
旋轉(zhuǎn)渦旋壓縮機
每種選擇都有其關(guān)鍵優(yōu)勢,例如:理想的操作區(qū)域,以匹配過程中指定的所需冷卻噸位負載,運動部件,噪音,以及為滿足需求變化而調(diào)高或調(diào)低的關(guān)鍵組件。
像汽車發(fā)動機一樣,往復(fù)式壓縮機也具有曲軸和活塞;钊麎嚎s氣體;加熱氣體。熱氣排放到冷凝器中;钊哂羞M氣門和排氣門,可以根據(jù)需要將其打開,以使活塞空轉(zhuǎn)。這可以提供額外的能源效率組件,因為隨著需求的減少,容量會降低,因此,這種類型對于需求波動大或需求很少的較長建筑物來說是一個不錯的選擇。這樣的一些例子是在辦公室或?qū)W校,但不一定是旅館或公寓樓。普通容量從20噸到125噸不等,甚至可以達到450噸。
離心壓縮機的運行方式與離心水泵非常相似。它們包含一個可壓縮制冷劑的葉輪。離心式制冷機以緊湊的設(shè)計提供了很高的制冷能力。它們具有不斷變化的容量的能力,以適應(yīng)各種負載條件,并且功耗幾乎成比例變化。非常適合嚴格的溫度控制和節(jié)能。 這種類型可以處理非常大容量,范圍從150噸到2400噸。
旋轉(zhuǎn)螺桿或螺旋DNA型壓縮機具有兩個相配的螺旋槽轉(zhuǎn)子。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,氣體通過兩個轉(zhuǎn)子之間的體積減小而壓縮。這些螺旋需要高公差才能非常好配合,從而提高了初始成本。容量由電動機上的入口滑動閥或變速驅(qū)動器(VSD)控制。容量從25噸到450噸不等,非常大容量為800噸。
旋轉(zhuǎn)渦旋壓縮機使用兩個螺旋來泵送和壓縮制冷劑。通常,其中一個渦旋盤是固定的,而另一渦旋盤則偏心旋轉(zhuǎn)而不會在另一個固定渦盤內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該運動捕獲并壓縮渦旋之間的流體囊。這種設(shè)計和操作使其成為四種壓縮機中效率非常高的。單制冷劑循環(huán)渦旋壓縮機的容量為2至25噸,非常大容量為80噸。典型的冷卻水冷卻溫度范圍為39-45°F。
為了在要冷卻的循環(huán)水和制冷劑之間進行適當(dāng)?shù)臒醾鬟f,重要的是要保持足夠的冷卻水流量。通常推薦的冷凍水流速范圍是每秒3至12英尺。因此,對于冷卻器而言,保持該流量以實現(xiàn)適當(dāng)?shù)男屎拖鄳?yīng)的能源使用以及維持長期性能非常重要。
存在許多用于證明通過冷卻器的流量的方法。每種方法都有一些優(yōu)點,具體取決于所需的結(jié)果。
壓差測量
可以使用幾種儀器來測量冷水機的壓差。測得的壓差對應(yīng)于流量;流量越高,DP越高。壓差開關(guān)或變送器非常常見。
壓差
開關(guān)可以在冷卻器上安裝壓差開關(guān),并調(diào)節(jié)設(shè)定點以在特定壓差下進行切換。
優(yōu)勢包括:
可調(diào)設(shè)定點
無需電源
低成本
操作簡單
沒有活動部件
DX系列差壓開關(guān) 是理想的產(chǎn)品,其可調(diào)設(shè)定點低至1 psid。該裝置具有200 psig(13.8 bar)的高靜壓額定值,適用于較高的靜壓應(yīng)用。Standard是防風(fēng)雨的UL 4X型外殼,適用于多塵,室外或沖洗安裝環(huán)境。DX使用相對的隔膜通過樞軸機構(gòu)感應(yīng)高壓和低壓,該樞軸機構(gòu)將兩個壓力的差傳遞給SPDT開關(guān)。
差壓變送器
可以在冷卻器上安裝
差壓變送器。這些設(shè)備將需要電源,并提供4-20 mA或0-10 VDC的輸出信號,代表整個冷卻器上測得的實際壓差。該信號又可以連接到控制系統(tǒng)或建筑物監(jiān)控系統(tǒng)。
優(yōu)勢包括:
精確測量流量
線性模擬輸出,用于控制或監(jiān)視
沒有活動部件
典型產(chǎn)品包括:
629C系列濕/濕差壓變送器可監(jiān)控空氣以及兼容的氣體和液體的壓差。該設(shè)計采用雙壓力傳感器,將壓力變化轉(zhuǎn)換為標準的4至20 mA輸出信號或現(xiàn)場可選電壓。較小的內(nèi)部體積和非常少的移動部件可帶來出色的響應(yīng)和可靠性。頂蓋下方可輕松訪問接線盒以及調(diào)零按鈕。629C系列濕/濕差壓變送器旨在滿足NEMA 4X(IP66)結(jié)構(gòu)。
Mercoid®3100D系列 防爆差壓變送器 是基于微處理器的高精度(0.075%FS)高性能變送器,具有靈活的壓力校準,按鈕配置和可編程的HART®通信功能。3100D系列能夠配置用于差壓應(yīng)用。組態(tài)不需要現(xiàn)場校準器。
流量測量
這些設(shè)備感應(yīng)流量?梢允褂昧髁块_關(guān)或變送器。
葉片流量開關(guān)
葉片流量開關(guān)可以安裝在管道中以證明流量。葉片的尺寸會根據(jù)管道尺寸和
預(yù)期流量進行切割或調(diào)整,并會以一定流量切換。
優(yōu)勢包括:
低成本
簡易安裝
操作簡單
FS-2系列葉片流量開關(guān)提供了經(jīng)濟的流量驗證解決方案。通過現(xiàn)場可調(diào)節(jié)的葉片層和設(shè)定點調(diào)節(jié)螺釘,可以為應(yīng)用量身定制定制的設(shè)定點。FS-2具有鋁制防風(fēng)雨外殼,適合室內(nèi)或室外安裝。槳板可調(diào)至適合1?到8?尺寸管。FS-2非常適合“流動/無流動”應(yīng)用。
可以在管道中安裝一個熱分散流量開關(guān)以證明流量。脈沖熱分散測量技術(shù),用于測量將探針加熱到過程溫度以上然后冷卻至過程溫度的流量
優(yōu)勢包括:
簡易安裝
沒有活動部件
插入深度小,壓降低
操作簡單
TDFS2系列熱分散流量開關(guān)
該系列TDFS2是熱流量開關(guān)指示的流速是否高于或與NO和NC觸點的使用者設(shè)定流率的下方。設(shè)定點易于現(xiàn)場設(shè)定;只需將附帶的磁鐵以所需的流量放置到設(shè)定點目標即可。內(nèi)置在設(shè)備中的是兩個LED狀態(tài)指示燈,它們在設(shè)備的相對兩側(cè)提供視覺開關(guān)指示;流量高于設(shè)定點時為綠色;流量低于設(shè)定點時為紅色。