[科普中国]-活塞式冷水机组

简介

活塞式冷水机组是一种最早应用于空调工程中的机型，单机组最大制冷量约为1160kW。为了扩大冷量选择范围，一台冷水机组可以选用一台压缩机，也可以选用多台压缩机组装在一起，分别称为单机头或多机头冷水机组。目前国内最大的多机头冷水机组配置有8台压缩机，机组制冷量约900kW。活塞式冷水机组具有结构紧凑、占地面积小、操作简单、管理方便等优点，可为空调系统提供5~12℃左右的冷水，适合于负荷比较分散的建筑群以及制冷量小于580kW的中小型空调系统应用。1

分类活塞式冷水机组按选配的压缩机形式，可分为开启式、半封闭式和全封闭式。开启式活塞冷水机组配用开启式压缩机，制冷剂用氟利昂，机组制冷量范围为50~1200kW；活塞式和全封闭式活塞冷水机组，分别选用半封闭和全封闭活塞式压缩机，制冷剂一般使用氟利昂，冷水机组的制冷量范围分别是：50~700kW和10~100kW。1

活塞式冷水机组按冷凝器的冷却介质不同，可分为水冷型和风冷型两种。风冷型冷水机组可安装于室外地面或屋顶上，为空调用户提供所需要的冷水，特别适合于干旱地区以及淡水资源匮乏的场合使用。1

原理以某工业活塞式冷水机组为例对活塞式冷水机组的原理进行介绍。该型工业活塞式冷水机组的工作原理如图1所示。冷水机组冷媒采用氟利昂R22（二氟乙氯甲烷，分子式CHF2CL）作为介质。蒸发器低压的气态冷媒R22通过压缩机压缩升压，之后进入冷凝器与常温循环冷却水进行热交换，被冷凝成高压液态R22，通过电磁阀进入蒸发器与冷媒水进行热交换，释放冷量冷却冷媒水（被冷却供后续空分工艺系统），后高压液态R22膨胀气化成低压气态，再被吸入压缩机继续被压缩，开始下一个循环。冷媒R22在机组中处于一个密闭带压的循环系统中，R22的循环系统的管路连接及换热器都采用焊接形式，保证其可靠的密闭性。2

相关研究介绍文献针对某酒店的空调冷水机组热回收改造的工程实例，建立了活塞式冷水机组串联热回收系统改造前后各个部件的㶲分析模型及㶲平衡方程，得出以下结论3：

（1）通过㶲效率分析，回收冷凝热后压缩机耗功有所增加。

（2）采用灰箱分析法分别对冷水机组改造前和加入板式换热器改造后在设计工况进行了㶲分析，可知改造后系统的㶲效率提高了8.2%。从热力学的角度论证了中央空调冷水机组冷凝热回收具有显著的节能意义。