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    快速溫變試驗箱冷水機組工作原理、與參數故障分析

    發布時間: 2020-08-03  點擊次數: 713次

    快速溫變試驗箱技術規格:

     型 號

    SES-225

    SES-408

    SES-800

    SES-1000

    SES-1500

    SES-2000

    內箱尺寸 (W x D x H cm)

    50×60×75

    60×80×85

    80×100×100

    100×100×100

    100×100×150

    100×110×180

    外箱尺寸( W x D x H cm)

    115×125×160

    125×145×170

    145×195×185

    155×225×195

    250×125×190

    260×135×250

    內箱容積

    225L

    408L

    800L

    1000L

    1500L

    2000L

    承載重量

    20kg

    30kg

    30kg

    50kg

    75

    100

    溫度速率

    5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min。

    溫度范圍

    -70℃-180℃

    溫度波動度

    ±0.5℃

    溫度偏差

    ±2℃

    溫變范圍

    -55℃~+125℃(高溫至少±85℃以上)

    濕度范圍

    20%~98%

    濕度偏差

    -3~+2%R.H(75%R.H.以上),±5%R.H.(75%R.H以下)

    備注

    以上指標是在空載,環境溫度20℃±2℃下測試

    腳輪

    4個(外形尺寸不含腳輪)腳輪增高50~120mm

    觀察窗

    帶加熱裝置防止冷凝和結霜

    測試孔

    φ100mm位于箱體右側(人面朝大門)

    照明燈

    35W/12V

    節能調節方式

    冷端PID調節方式(即加熱不制冷,制冷不加熱),比平衡調溫方式節能40%

    加熱方式

    電加熱(3重超溫保護)

    制冷機

    德國*品牌壓縮機

    制冷劑

    環保制冷劑R404a / R23(臭氧耗損指數均為0)

    冷卻方式

    水冷(水溫7℃~28℃,水壓0.1~0.3Mpa,以便確保降溫性能

    控制器

    7寸彩色觸摸屏控制器

    運行方式

    程序運行+恒定運行

    程序容量

    200×100可循環跳步、保持、連接

    傳感器

    PT100

    通訊功能

    RS485 標配USB

    曲線記錄功能

    觸摸屏自動記錄

    電源

    380V±10%/50HZ,三相五線(3P+N+G)

    一、冷水機組工作原理與系統組成

    冷水機組是環境試驗設備的制冷源,“心臟”,通往各個房間循環水由冷水機組進行“內部交換”,降溫為“冷卻水”。它由:制冷機、冷卻水循環系統、冷凍水循環系統、風機盤管系統和冷卻塔組成。

    工作原理:制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態后送蒸發器中與冷凍水進行熱交換,將冷凍水制冷,冷凍泵將冷凍水送到各風機風口的冷卻盤管中,由風機吹送達到降溫的目的。經蒸發后的制冷劑在冷凝器中釋放出熱量成氣態,冷卻泵將冷卻水送到冷卻塔上由水塔風機對其進行噴淋冷卻,與大氣之間進行熱交換,將熱量散發到大氣中去。
    外部熱交換系統由兩個循環水系統組成:
    冷凍水循環系統;    冷卻水循環系統。

    冷凍水循環系統:由冷凍泵及冷凍水管道組成。從冷水機組流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道, 在個房間內進行熱交換,帶走房間內熱量,是房間內的溫度下降。

    冷卻水循環系統:由冷卻泵及冷卻水管道及冷卻塔組成。冷水機組進行熱交換,是水溫冷卻的同時,必將釋放大量的熱量。該熱量被冷卻水吸收,是冷卻水溫度升高。。冷卻泵將升了溫冷卻水壓入冷卻塔,使之在冷卻塔中與大氣進行熱交換,然后再降了溫的冷卻水,送回到冷水機組。如此不斷循環,帶走冷水機組釋放的熱量。
    冷水機組風機可分為兩種:
    室內風機:安裝于所需要降溫的房間內,用于將由冷凍水冷卻了的空氣吹入房間,加速房間內的熱交換。

    冷卻塔風機:用于降低冷卻塔的水溫, 加速將“回水”帶回的熱量散發到大氣中去。


    二、冷水機組運行的參數與常見故障分析

    不同類型和同類型但不同型式的機組,由于其自身的工作原理和使用的制冷劑不同,在運行參數和運行特征方面都或多或少有些差異,了解和掌握所管理的冷水機組正常運行標志和制冷量的調節方法,是掌握用好該機組的基礎。對于冷水機組在運行時主要需關注以下情況:
    蒸發器冷凍水進、出口的溫度和壓力;
    冷凝器冷卻水進、出口的溫度和壓力;
    蒸發器中制冷劑的壓力和溫度;
    冷凝器中制冷劑的壓力和溫度;
    主電機的電流和電壓;
    潤滑油的壓力和溫度;
    壓縮機組運轉是否平穩,有否異常的響聲;
    機組的各閥門有無泄漏;
    與各水管的接頭是否嚴密。

    還要注意看冷水機組的一些外觀表象,例如:出現壓縮機吸氣管結霜這樣的現象,就表示冷水機組制冷量過大,蒸發溫度過低,壓縮機吸氣過熱度小,吸氣壓力低。

    對于活塞式機組和螺桿機組將會引起“液擊”;對于離心式冷水機組則會引起踹振。(很多人以為螺桿機組不會“液擊”,其實也會,只是相對不那么明顯罷了。

    此外,還可以觸摸冷水機組各部分及管道,氣管、液管、水管、油管等,感覺壓縮機工作溫度及振動;兩器的進出口溫度;管道接頭處的油跡及分布情況等。
    正常情況下,壓縮機運轉平穩,吸、排氣溫差大,機體溫升不高;冷凝溫度高,冷卻水進、出口溫差大;各管道接頭處無制冷劑泄漏則無油污等;任何與上述情況相反的表現,都意味著相應的部位存在著故障因素。  

    也可以通過聽冷水機組運行時總的聲響是否符合正常工作的聲響規律外,重點要聽壓縮機、潤滑油泵及冷水機組等系統的電磁閥、節流閥等設備有無異常聲響。

    例如,運轉中所到壓縮機發出輕微的“嚓,嚓,嚓”聲或連續均勻輕的“嗡,嗡”聲,(東莞市賽思檢測設備有限公司)說明壓縮機運轉正常;如聽到的是“咚,咚,咚”聲或葉輪時快時慢的旋轉聲,或者有不正常的振動聲音,表明壓縮機發生了液擊或端振。

    冷水機組出現問題,應將從有關指示儀表和看、聽、摸等方式得到的冷水機組運行的數據和材料進行綜合分析,找出故障的基本原因,考慮應采取什么樣的應急措施。 下面附螺桿和離心冷水機組常見故障與處理表,希望對你有用。

    三、系統參數與分析

    1、蒸發壓力與蒸發溫度:
    蒸發器內制冷劑具有的壓力和溫度,是制冷劑的飽和壓力和飽和溫度,可以通過設置在蒸發器上的相應儀器或儀表測出。這兩個參數中,測得其中一個,可以通過相應制冷劑的熱力性質表查到另外一個。

    蒸發壓力、蒸發溫度與冷凍水帶人蒸發器的熱量有密切關系??照{冷負荷大時,蒸發器冷凍水的回水溫度升高,引起蒸發溫度升高,對應的蒸發壓力也升高。相反,當空調冷負荷減少時,冷凍水回水溫度降低,其蒸發溫度和蒸發壓力均降低。一般情況下,冷水機組的制冷量必須略大于其負擔的空調設計冷負荷量,否則將無法在運行中得到滿意的空調效果。
    根據我國JB/T7666  95標準的規定,冷水機組的名義工況為冷凍水出水溫度7℃,冷卻水回水溫度32℃。其他相應的參數為冷凍水回水溫度12℃,冷卻水出水溫度37℃。由于提高冷凍水的出水溫度對冷水機組的經濟性十分有利,運行中在滿足空調使用要求的情況下,應盡可能提高冷凍水出水溫度。

    一般情況下,蒸發溫度??刂圃?℃~5℃的范圍內,較冷凍水出水溫度低2℃~4℃。過高的蒸發溫度往往難以達到所要求的空調效果,而過低的蒸發溫度,不但增加冷水機組的能量消耗,還容易造成蒸發管道凍裂。

    2、冷凝壓力與冷凝溫度
    冷凝器所使用的冷卻介質,對冷水機組冷凝溫度和冷凝壓力的高低有重要影響。冷水機組冷凝溫度的高低隨冷卻介質溫度的高低而變化。水冷式機組的冷凝溫度一般要高于冷卻水出水溫度2℃~4℃,如果高于4℃,則應檢查冷凝器內的銅管是否結垢需要清洗;空冷式機組的冷凝溫度一般要高于出風溫度4℃~8℃。

    冷凝溫度升高,功耗增大。反之,冷凝溫度降低,功耗隨之降低。當空氣存在于冷凝器中時,冷凝溫度與冷卻水出口溫差增大,而冷卻水進、出口溫差反而減小,這時冷凝器的傳熱效果不好,冷凝器外殼有燙手感。

    除此之外,冷凝器管子水側結垢和淤泥對傳熱的影響也起著相當大的作用。因此,在冷水機組運行時,應注意保證冷卻水溫度、水量、水質等指標在合格范圍內。
    3、冷卻水的壓力與溫度
    冷水機組在名義工況下運行,其冷凝器進水溫度為32℃,出水溫度為37℃,溫差5℃。在名義工況下,冷凝器進出水壓力降一般為0.07MPa左右。壓力降調定方法同樣是采取調節冷卻水泵出口閥門開度和冷凝器進、出水管閥門開度的方法。

    所遵循的原則也是兩個:
    一是冷凝器的出水應有足夠的壓力來克服冷卻水管路中的阻力;
    二是冷水機組在設計負荷下運行時,進、出冷凝器的冷卻水溫差為5℃。

    同樣應該注意的是,隨意過量開大冷卻水閥門,增大冷卻水量借以降低冷凝壓力,試圖降低能耗的作法,只能事與愿違,適得其反。
    4、壓縮機的吸氣溫度
    吸氣溫度是指壓縮機吸氣腔中制冷劑氣體的溫度,吸氣溫度的高低,不僅影響排氣溫度的高低,而且對壓縮機的容積制冷量有重要影響。壓縮機吸氣溫度高時,排氣溫度也高,制冷劑被吸人時的比容大,此時壓縮機的單位容積制冷量小。相反,壓縮機吸氣溫度低時,其單位容積制冷量則大。但是,壓縮機吸氣溫度過低,可能造成制冷劑液體被壓縮機吸人,使壓縮機發生“液擊”。

    為了保證壓縮機的正常運行,其吸氣溫度需要比蒸發溫度高一些,亦即應具有一定的過熱度。對于活塞式冷水機組,其吸氣過熱度一般為5℃~10℃,如果采用干式蒸發器,則通過調節熱力膨脹閥的調節螺桿,就可以調節過熱度的大小。此外,要注意壓縮機吸氣管道的長短和包扎的保溫材料性能的好壞對過熱度會有一定影響。

    5、壓縮機的排氣溫度
    壓縮機的排氣溫度是制冷劑經過壓縮后的高壓過熱蒸氣到達壓縮機排氣腔時的溫度。由于壓縮機所排出的制冷劑為過熱蒸氣,其壓力和溫度之間不存在對應關系,通常是靠設置在壓縮機排氣腔的溫度計來測量的。

    排氣溫度的直接影響因素是壓縮機的吸氣溫度,兩者是正比關系。此外,排氣溫度還與制冷劑的種類和壓縮比的高低有關,在空調工況下,由于壓縮比不大,所以排氣溫度并不很高。[東莞市賽思檢測設備有限公司]。當活塞式壓縮機吸、排氣閥片不嚴密或破碎引起泄漏(內泄漏)時,排氣溫度會明顯上升。

    6、油壓差、油溫與油位高度
    潤滑油系統是冷水機組正常運行不可缺少的部分,它為機組的運動部件提供潤滑和冷卻條件。從各種冷水機組潤滑系統的組成特點看,除活塞式機組將潤滑油貯存在壓縮機曲軸箱內依附于制冷系統外,離心式和螺桿式機組都有獨立的潤滑油系統,有自己的油貯存器,還有專門用于降低油溫的油冷卻器。

    7、主電機運行電流與電壓
    主電機在運行中,依靠輸給一定的電流和規定的電壓,來保證壓縮機運行所需要的功率。一般主電機要求的額定供電電壓為400V、三相、50Hz,供電的平均相電壓不穩定率小于2%。

    實際運行中,主電機的運行電流在冷水機組冷凍水和冷卻水進、出水溫度不變的情況下,隨能量調節中的制冷量大小而增加或減少。
    電流值是一個隨電機負荷變化而變化的重要參數。冷水機組運行時應注意經常與總配電室的電流表作比較。同時應注意指針的擺動(因平常難免有些小的擺動)。正常情況下因三相電源的相不平衡或電壓變化,會使電流表指針作周期性或不規則的大幅度擺動。

    在壓縮機負荷變化時,也會引起這種現象發生,運行中必須住意加強監視,保持電流、電壓值的正常狀態。

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