當冷水機組在標準工況下運行時,冷凝器回水溫度和出水溫度是影響其性能的關鍵因素之一。通常情況下,冷凝器回水溫度設定為30℃,出水溫度控制在35℃。這種設置基于一個原理:冷卻水溫度越低,冷凝壓力也相應降低,從而提高冷水機組的性能系數。不過,這種調整也可能帶來一些問題。
首先,我們來探討冷凝器出水溫度過低可能帶來的影響。
影響制冷循環主流路的情況是:如果冷凝器的出水溫度下降,那么冷凝飽和溫度和冷凝壓力也會下降。在制冷循環中,冷凝器和蒸發器之間的壓差等于兩者之間的飽和壓力差。如果蒸發器的工作條件保持不變,而冷凝器的飽和壓力降低,那么兩者之間的壓差也會減小。這種壓差的改變可能會影響制冷劑的流動,尤其是在冷媒流量控制系統中,可能導致冷媒向蒸發器的流量減少,從而影響機組的制冷效果,甚至引發低壓警報。
閉式電機的冷卻回路中,制冷劑在冷凝器和電機定子繞組之間流動,吸收熱量后回到蒸發器。在冷卻過程中,一小部分制冷劑從冷凝器被噴射到電機定子繞組,產生壓差克服冷媒的流動阻力。如果冷凝器的出水溫度過低,導致冷凝壓力降低,可能會影響電機的冷卻效果并觸發電機過熱保護。因此,冷凝器的出水溫度需要保持在適當的范圍內,以確保電機能夠正常運行。
對系統油路的影響:在大多數冷水機組中,壓縮機使用的是滑動軸承,需要潤滑油進行持續潤滑。如果機組長時間在較低的冷凝器出水溫度工況下運行,可能會導致潤滑油的流動性變差,甚至造成機組缺油,從而引發報警。
對離心冷水機組的影響:離心式冷水機組的冷凝溫度過低可能會導致冷凝壓力降低,從而產生喘振現象。喘振是離心式壓縮機有的一種不穩定工況,會對機組的正常運行產生嚴重影響。因此,需要采取措施來確保離心冷水機組在冷凝溫度和冷凝壓力下的相對穩定性。
接下來,我們分析冷凝器出水溫度過高可能帶來的問題。
冷凝器出水溫度(或飽和溫度)與整機的運行效率息息相關,出水溫度越高,系統綜合運行效率就越低。由于高出水溫度需要更多能耗來完成相同制冷任務,進而影響整機運行效率。
對于離心式冷水機組來說,喘振或過電流保護可能會被觸發。當冷凝器出水溫度過高時,冷凝飽和壓力會增加,導致運行壓比加大。這種情況下,機組可能會觸發喘振保護。另外,冷凝壓力的上升也會使工況惡化,如果用戶負荷較大,還可能導致運行功率或電流過大,從而觸發過電流保護。
冷凝器結垢:高溫條件下,銅管更容易結垢,增加熱阻,降低傳熱效果,影響機組的制冷效果。長期積累可能導致性能下降甚至故障。
高壓報警:如果冷凝器出水溫度過高,壓力也會增加,為了確保機組安全運行,設定了安全保護值,一旦超出,將觸發報警并停機。
那么,冷凝器溫度升高的原因是什么?通常是由于冷卻水問題所致。以下是一些常見的原因:。
冷卻水進出水管道位置錯誤:正確的安裝應該是進水管低、出水管高,即“低進高出”。如果進水管高于出水管,冷卻水無法充分循環在冷凝器內,導致傳熱面積減小,制冷劑蒸氣無法有效冷凝,使冷凝器表面溫度上升。
冷卻水水質問題:如果冷卻水水質較差,容易在冷凝器中的冷卻水管內壁結垢。這些垢層會加大熱阻,影響制冷劑和冷卻水之間的熱交換效率,降低傳熱效果。這種情況在使用時間較長且未定期清洗的冷水機組中尤為常見。
如果冷卻水量不夠或水壓不足,水冷式冷凝器的散熱能力會受到限制,導致外表面溫度升高,無法有效帶走制冷劑蒸氣釋放的潛熱。
當冷卻水溫度過高時,制冷劑與冷卻水之間的溫差會減小,從而導致傳熱量減少,制冷劑無法有效冷卻,從而導致冷凝器表面溫度上升。