在工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)加工過程中,由于工藝需要,常常會(huì)用到冷水機(jī)組,這些冷水機(jī)組一般也通常統(tǒng)稱為“工業(yè)冷水機(jī)組”。比如一些化工產(chǎn)品的制造過程、制藥行業(yè),以及實(shí)驗(yàn)室、食品加工行業(yè)、飲料加工廠等的配套設(shè)備,需要進(jìn)行溫度控制時(shí),依據(jù)具體的工藝或使用工況,要求選配不同型號(hào)的冷水機(jī)組。在選配工業(yè)冷水機(jī)時(shí),通常我們會(huì)說,“用大概幾匹(HP)的冷水機(jī)組就可以了”,這里說的“幾匹”,指的是冷水機(jī)組中的核心部件---壓縮機(jī)的功率大小。尤其是小型的工業(yè)冷水機(jī)組,選用時(shí)習(xí)慣用“匹數(shù)”來計(jì)算。
壓縮機(jī)是整個(gè)冷水機(jī)組裝置系統(tǒng)的核心部件,也叫制冷主機(jī)、機(jī)頭等,是用來壓縮和輸送制冷工質(zhì)的設(shè)備,由電機(jī)驅(qū)動(dòng),通過把低壓過熱的制冷劑氣體壓縮成高溫高壓的氣體,使制冷劑不斷在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng),為制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制冷目的提供動(dòng)力。壓縮機(jī)的功率大小決定了工業(yè)冷水機(jī)組的制冷能力,所以,計(jì)算工業(yè)冷水機(jī)的“匹數(shù)”,其實(shí)就是計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)所需的制冷量的大小。
在計(jì)算制冷量時(shí),要考慮具體的工藝應(yīng)用中,有哪些需要冷水機(jī)組帶走的熱量。比如,計(jì)劃對(duì)一套加工塑料的模具進(jìn)行降溫冷卻,就要考慮整個(gè)加工過程中,所生成的全部熱量,工業(yè)冷水機(jī)的作用就是要將加工過程中將傳遞到模具的熱量帶出,以達(dá)到給模具降溫的目的。在規(guī)定工況下單位時(shí)間內(nèi)從被冷卻的物質(zhì)或空間中移去的熱量就是制冷量。所以在計(jì)算制冷量時(shí),應(yīng)考慮時(shí)間因素,即需要過長(zhǎng)時(shí)間降到多少度溫度。
現(xiàn)在,很多行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)非常成熟,產(chǎn)品的加工工藝過程完全標(biāo)準(zhǔn)化,在選用冷水機(jī)組時(shí),會(huì)有相對(duì)應(yīng)的工業(yè)冷水機(jī)型號(hào)匹配,但是選擇時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮其他因素,例如環(huán)境溫度對(duì)工業(yè)冷水機(jī)制冷量大小的影響。比如同一臺(tái)冷水機(jī)組在海南和北京使用,冬季和夏季使用效果肯定是有差別的。另外,為了冷水機(jī)組能長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行,應(yīng)當(dāng)保持其具有一定的工作時(shí)間比,而不是讓它長(zhǎng)期處于滿負(fù)荷工作,或是過于頻繁地啟停。所以我們應(yīng)當(dāng)在考慮計(jì)算負(fù)荷的情況下再取一定的安全系數(shù),這樣才能確保達(dá)到制冷效果。
另外,工業(yè)冷水機(jī)的制冷量大小,與壓縮機(jī)的類型、機(jī)組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系,制冷效率不盡相同。例如,同樣匹數(shù)的風(fēng)冷式冷水機(jī)組和水冷式冷水機(jī)組,二者的制冷效率是不一樣的,一臺(tái)10HP的水冷式冷水機(jī)組,其標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量大概是32KW左右;而一臺(tái)10HP風(fēng)冷式冷水機(jī)組,其標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量大概只有29KW左右。另外,采用了渦旋式壓縮機(jī)或螺桿式壓縮機(jī)的工業(yè)冷水機(jī),比活塞式壓縮機(jī)組的制冷效率要高。
也就是說,對(duì)制冷量需求相同的情況,如果采用水冷式冷水機(jī)組,會(huì)比采用風(fēng)冷式冷水機(jī)組所需的壓縮機(jī)匹數(shù)小,如果采用渦旋式壓縮機(jī),會(huì)比活塞式壓縮機(jī)的機(jī)組功率更小、更節(jié)能。一般情況下,風(fēng)冷式冷水機(jī)組的制冷效率在2.6左右,水冷式冷水機(jī)組的制冷效率在3.0左右,這樣用制冷功率再除以能效比,這樣就可以知道工業(yè)冷水機(jī)匹數(shù)的大小了。如果是采用水冷式冷水機(jī)組的冷凝水溫度在35度以下,風(fēng)冷式冷水機(jī)的環(huán)境溫度在43度以下時(shí),風(fēng)冷式冷水機(jī)組的制冷量大概為相同功率水冷式冷水機(jī)組的0.8倍。
工業(yè)冷水機(jī)組選型時(shí),一般會(huì)有設(shè)置安全系數(shù),確保有足夠的冷卻能力將應(yīng)用設(shè)備的溫度控制在所需的范圍內(nèi)。但冷水機(jī)組的匹數(shù)并非越大越好,制冷量過大,會(huì)造成初期投資大、使用時(shí)能耗高。在計(jì)算工業(yè)冷水機(jī)組制冷量時(shí),可參考下面這個(gè)公式:
制冷量=冷凍水流量×4.187×溫差×系數(shù)
其中:(1)“冷凍水流量”是指機(jī)器工作時(shí)所需的冷水流量;
?(2)“溫差”是指機(jī)器進(jìn)出水之間的溫差;
??(3)“4.187”為水的比熱容;
??(4)選擇風(fēng)冷式冷水機(jī)時(shí)需乘以系數(shù)1.3,選擇水冷式工業(yè)冷水機(jī)組則取系數(shù)為1.1。??????????
關(guān)于冷水機(jī)組和冷卻水塔的匹配:
通常情況下,1HP冷水機(jī)組需要匹配一臺(tái)1.2冷噸的冷卻水塔才能帶走工業(yè)冷水機(jī)組所產(chǎn)生的熱量。有些行業(yè)中,工藝?yán)鋮s所需的冷卻水可以循環(huán)利用,如注塑模具用的冷水機(jī)組,可以利用工廠的消防水池等設(shè)施,把注塑模具出來的水運(yùn)送到冷卻水塔降溫后再流入水池存儲(chǔ),再由水泵輸送給注塑機(jī)再次用于冷卻,可以節(jié)約能源降低成本。
后,簡(jiǎn)介下冷水機(jī)組的銘牌上的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
冷水機(jī)組的銘牌上,廠家會(huì)標(biāo)注一些參數(shù),主要有電壓、電流、功率、溫度、壓力、流量、液位、濃度等,或者是在機(jī)組運(yùn)行時(shí),在機(jī)組上的儀器儀表中進(jìn)行顯示。有一些參數(shù)則需要在日常巡檢時(shí),用的儀器儀表進(jìn)行檢測(cè)、測(cè)量。
(1)電壓:目前我國的冷水機(jī)組基本是采用220V(單相)和380V(三相)工業(yè)用電兩種電壓。選用時(shí)需要注意供電電壓要與設(shè)備用電電壓相符,電壓過高或過低都會(huì)造成冷水機(jī)組無法運(yùn)行或設(shè)備損壞。
(2)電流:冷水機(jī)組的銘牌上一般會(huì)標(biāo)有額定電流與實(shí)際運(yùn)行電流。另外,還要注意,構(gòu)成機(jī)組的部件如壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)扇等也會(huì)有各自的銘牌注明部件的電流等參數(shù)。
(3)功率: 銘牌上會(huì)標(biāo)有冷水機(jī)組的整機(jī)運(yùn)行耗電功率及額定功率,有時(shí)候銘牌上還會(huì)標(biāo)出各個(gè)部件的功率。
(4)溫度:冷水機(jī)組的溫度有蒸發(fā)器溫度、冷凝溫度、壓縮機(jī)吸氣溫度、壓縮機(jī)排氣溫度、中間溫度、節(jié)流閥前制冷劑的過冷溫度、曲軸箱內(nèi)壓縮機(jī)油溫度、冷卻水溫度、冷凍水溫度等。大多數(shù)廠家會(huì)在控制面板或溫度控制器上顯示冷卻水溫度以及冷凍水溫度。
(5)壓力:工業(yè)冷水機(jī)組的壓力有蒸發(fā)壓力、冷凝壓力、中間壓力、冷卻水壓力、冷凍水壓力、潤(rùn)滑油壓力等。從這些參數(shù)可以判斷出系統(tǒng)的運(yùn)行情況,比如當(dāng)制冷系統(tǒng)中制冷劑不足時(shí),系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力就會(huì)變低,引起壓力報(bào)警。
(6)流量:冷水機(jī)組的流量參數(shù)有制冷劑流量、冷卻水流量、冷凍水流量等。通過對(duì)冷卻水流量和冷凍水流量的觀察,可以判斷出當(dāng)冷水機(jī)出現(xiàn)高壓報(bào)警時(shí),是否是由于冷卻水流量不足所引起的;冷凍水流量則可以顯示系統(tǒng)應(yīng)用所需要的冷凍水量是否足夠。
(7)液位:是指曲軸箱內(nèi)油液位和制冷劑液位。通過觀察液位鏡,判斷系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油或制冷劑情況。
(8)濃度:一般是指載冷劑的濃度,如乙二醇溶液、鹽水溶液濃度等。
(9)銘牌上或說明書中還有一些其他常見的參數(shù),如制冷劑型號(hào)、重量、管路接口尺寸(冷凍水、冷卻水進(jìn)出水口尺寸等)等。
依據(jù)上述參數(shù)做出正確的選擇,并在運(yùn)行時(shí)及時(shí)觀察監(jiān)控、控制各個(gè)參數(shù),使各參數(shù)在許可的上下限內(nèi)經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行,從而達(dá)到制冷量大、能耗少的效果,并提高冷水機(jī)組的使用壽命。
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,設(shè)備或是產(chǎn)品不可避免的會(huì)產(chǎn)生熱量,需要一種制冷設(shè)備來對(duì)這部分熱量進(jìn)行交換,帶走多余熱量,使設(shè)備或是產(chǎn)品在一個(gè)恒定的溫度狀態(tài)下生產(chǎn)。冷水機(jī)在此情況下應(yīng)運(yùn)而生,其面臨的行業(yè)非常廣泛,如:
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塑料工業(yè):準(zhǔn)確的控制各種塑料加工之模溫,縮短啤塑周期,產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
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電子工業(yè):穩(wěn)定電子元件內(nèi)部在生產(chǎn)線上的分子結(jié)構(gòu),提高電子元件的合格率,應(yīng)用于超聲波清洗行業(yè),有效地防止昂貴的清洗劑揮發(fā)和揮發(fā)給人帶來的傷害。
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電鍍行業(yè):控制電鍍溫度,增加鍍件的密度和平滑,縮短電鍍周期,提高生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量。
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機(jī)械工業(yè):控制油壓系統(tǒng)壓力油溫度,穩(wěn)定油溫油壓,延長(zhǎng)油質(zhì)使用時(shí)間,提高機(jī)械潤(rùn)滑的效率,減少磨損。
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建筑工業(yè):供給混凝土用之冷凍水,使混凝土分子結(jié)構(gòu)適合建筑用途要求,有效地增強(qiáng)混凝土的硬度與韌性。
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真空鍍膜:控制真空鍍膜機(jī)的溫度,以鍍件的。
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食品工業(yè):用于食品加工后的高速冷卻,使之適應(yīng)包裝要求。另外還有控制發(fā)酵食品的溫度等。
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產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)除了考慮成本、性能外還要考慮環(huán)保、節(jié)能。在工業(yè)冷水機(jī)中產(chǎn)品是否節(jié)能通過能效比COP數(shù)值來反映。能效比COP是指在額定工況和規(guī)定條件下,冷水機(jī)進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)實(shí)際制冷量與實(shí)際輸入功率(不包括水泵功率)之比。反映單位輸入功率在冷水機(jī)制冷過程中轉(zhuǎn)成的制冷量(舉例:假設(shè)一臺(tái)工業(yè)冷水機(jī)能效比COP數(shù)值為2.5,那么消耗1kW的電能獲得的制冷量為2.5kW。能效比越大表示機(jī)器越省電)。能效比COP數(shù)值都要通過試驗(yàn)室模擬額定工況(環(huán)境溫度、冷凍水進(jìn)水溫度、冷凍水出水溫度、冷卻水進(jìn)水溫度、冷卻水出水溫)才能測(cè)試出來。
為節(jié)約能源減少能耗,在工業(yè)冷水機(jī)行業(yè)國家有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定冷水機(jī)的能效比COP要達(dá)到相應(yīng)的數(shù)值?,F(xiàn)國家執(zhí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 19577-2004《冷水機(jī)組能效限定值及能源效率等級(jí)》。標(biāo)準(zhǔn)中能效等級(jí)分1.2.3.4.5五個(gè)等級(jí)如下表:
從表中可以看出標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定同一等級(jí)不同的制冷量能效比COP要求不一樣,總的制冷量越大要求的能效比COP數(shù)值就越高。同一等級(jí)水冷式機(jī)組能效比COP數(shù)值要比風(fēng)冷式的數(shù)值要高。另外標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定冷水機(jī)能效比COP數(shù)值只有達(dá)到5級(jí)才能生產(chǎn)銷售否則都是違法生產(chǎn)。同時(shí)生產(chǎn)的冷水機(jī)能效比COP只有大于表中規(guī)定2級(jí)相對(duì)應(yīng)的能效比數(shù)值才能評(píng)價(jià)為節(jié)能產(chǎn)品。
目前由于國家對(duì)于工業(yè)冷水機(jī)生產(chǎn)管控力度較弱,國內(nèi)很多生產(chǎn)廠家為了利用低售價(jià)來吸引客戶,在生產(chǎn)過程中存在偷工減料導(dǎo)致產(chǎn)品能效比COP達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)低要求,但是在產(chǎn)品上卻標(biāo)注達(dá)到國家低標(biāo)準(zhǔn)要求、甚至達(dá)到國家1級(jí)節(jié)能產(chǎn)品要求現(xiàn)象。信易公司生產(chǎn)誠信產(chǎn)品,公司有自己的冷水機(jī)性能實(shí)驗(yàn)室,現(xiàn)生產(chǎn)的R410A環(huán)保冷媒系列冷水機(jī)都經(jīng)過冷水機(jī)性能實(shí)驗(yàn)室測(cè)試能效比COP等級(jí)在4級(jí)以上。為響應(yīng)國家節(jié)約能源的號(hào)召信易公司正在開發(fā)的新一代R410A環(huán)保冷媒系列冷水機(jī)能效比COP數(shù)值了1級(jí)要求。
任何一臺(tái)冷水機(jī)配的冷凝器,使用時(shí)間一長(zhǎng),性能就會(huì)逐漸下降,其結(jié)果會(huì)使系統(tǒng)的冷凝壓力正常運(yùn)行時(shí)的冷凝壓力。為了不使冷凝器的性質(zhì)下降,需要定期對(duì)冷凝器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。小型制冷設(shè)備中使用的冷凝器主要有風(fēng)冷式冷凝器和水冷式冷凝器兩種。根據(jù)冷凝器的類型不同,其清洗水垢的方式也不一樣,這里介紹的是常用的兩種冷凝器維護(hù)保養(yǎng):
風(fēng)冷式冷凝器是以空氣作為冷卻介質(zhì)的,由于空氣中常有灰塵,部分灰塵會(huì)粘結(jié)在冷凝器翅片的外表面上,時(shí)間長(zhǎng)了,會(huì)使冷凝器的散熱效果變差,特別是環(huán)境比較惡劣的地方,因此應(yīng)該定期進(jìn)行清洗。清洗的方法是:?jiǎn)渭兊幕覊m可以用壓縮機(jī)空氣等吹干凈,如果污物較多,應(yīng)采用無腐蝕作用的清洗劑清洗散熱管和翅片,達(dá)到改善散熱效果的目的。
對(duì)于水冷式冷凝器,主要是清除水垢的問題。清除周期依水質(zhì)而論,水質(zhì)差的至少每年清洗一次;水質(zhì)好的,可2~3年清洗一次。
工業(yè)冷水機(jī)隨著科技發(fā)展,越來越多被應(yīng)用在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,為工業(yè)生產(chǎn)和提升產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮了應(yīng)有的貢獻(xiàn)
而工業(yè)冷水機(jī)也是一臺(tái)機(jī)械設(shè)備,運(yùn)行久了,也會(huì)出現(xiàn)一些問題,其中腐蝕屬于冷水機(jī)的常見現(xiàn)象之一。
為了讓冷水機(jī)避免腐蝕,延長(zhǎng)使用壽命,下面小編為行業(yè)朋友探討下冷水機(jī)腐蝕的幾個(gè)原因,然后對(duì)應(yīng)采取措施,避免冷水機(jī)腐蝕,影響到自己企業(yè)的生產(chǎn)。
工程施工、設(shè)計(jì)安裝不合理造成腐蝕。
有些行業(yè)朋友應(yīng)該遇到過,比如工業(yè)冷水機(jī)采購后,尤其是普通冷水機(jī),沒有做過防腐、防銹等流程處理,直接放置于室外環(huán)境中,時(shí)間久了,風(fēng)吹日曬造成殼體腐蝕。
水處理器錯(cuò)誤安裝或工作異常造成腐蝕。
冷卻水管道,是水冷式冷水機(jī)進(jìn)行冷卻水循環(huán)的通道,水質(zhì)決定了系統(tǒng)管道是否出現(xiàn)水垢和銹蝕,而水處理器如果安裝不到位或工作異常,就會(huì)造成銹蝕的發(fā)生。
除污器多為Y型過濾器,對(duì)細(xì)小雜質(zhì)過濾較弱。
Y型過濾器,安裝簡(jiǎn)單、清污簡(jiǎn)單,可對(duì)機(jī)械雜質(zhì)、鐵屑、砂粒進(jìn)行粗過濾,而對(duì)細(xì)小雜質(zhì)不能做到細(xì)過濾,所以機(jī)組運(yùn)行時(shí)間久了,容易造成冷凝器積垢,積泥及其他雜質(zhì)。
4、冷凍水系統(tǒng)中沒有安裝快速排污閥
快速排污閥是冷凍機(jī)或冷凍水系統(tǒng)中應(yīng)用的一個(gè)排污閥門,其特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好,體積小,重量輕,尤其適合應(yīng)用于系統(tǒng)定期排污,同時(shí)具有耐腐蝕、抗沖擊,使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
目前較多企業(yè)工業(yè)冷凍機(jī)端板處并未安裝快速排污閥。就會(huì)造成系統(tǒng)管道的腐蝕,平時(shí)使用冷水機(jī)中,應(yīng)每周開啟關(guān)閉排污閥
3次,方便系統(tǒng)排污。
冷卻系統(tǒng)補(bǔ)水管道未安裝水表
冷卻系統(tǒng)對(duì)于水質(zhì)的處理,一般使用藥劑和菌劑,用于殺滅管理內(nèi)部真菌、微生物,各類污垢等,使用藥劑時(shí)要依照補(bǔ)水量和系統(tǒng)水量,配定量的藥劑
而如果沒有水表進(jìn)行計(jì)量,就會(huì)造成配藥量不,致使后期系統(tǒng)管道腐蝕。
環(huán)境中酸、堿性氣體對(duì)設(shè)備表面造成腐蝕
工廠生產(chǎn)中難免會(huì)有特殊氣體,比如酸堿性氣體的流動(dòng),會(huì)對(duì)設(shè)備表面造成危害,那么在這樣的環(huán)境下選擇冷水機(jī),應(yīng)提前跟人員說明,在電控機(jī)箱或蒸發(fā)器管道方面選用防爆、耐腐蝕的管道制作。以免造成后期腐蝕損耗。
隨著工業(yè)的發(fā)展,新材料、新工藝的不斷應(yīng)用,工業(yè)冷水機(jī)的使用場(chǎng)景也變得多種多樣,無形間也加大了設(shè)備腐蝕的概率。
吸收式冷水機(jī)利用水作為制冷劑,并依靠之間的水和溴化鋰溶液,以達(dá)到制冷效果很強(qiáng)的親和力。冷水機(jī)一般使用在空調(diào)機(jī)組和工業(yè)冷卻。在空調(diào)系統(tǒng),冷凍水通常是分配給換熱器或線圈在空氣處理機(jī)組或其他類型的終端設(shè)備的冷卻在其各自的空間,然后冷卻水重新分發(fā)回冷卻被冷卻了。在工業(yè)應(yīng)用,冷凍水或其它液體的冷卻泵是通過流程或?qū)嶒?yàn)室設(shè)備。