摘要：随着现代化技术的突飞猛进，人们对身边环境舒服度要求也随之越来越高。在炎热的夏季，无论大型的企业，还是医疗单位，甚至我们所居住的住宅小区都已经安装上了中央空调，然而制冷机便是夏季中央空调实现制冷控制的核心。如何才能更好地保证设备正常运行，实现优质服务百分百，提高客户们的满意度，减少投诉，从业人员对制冷设备相关知识的了解显得尤其重要。本文在此基础上就影响离心式制冷机运行的几个主要因素进行了简要的分析，仅供参考。
关键词：离心式制冷机；运行；影响因素
1引言
近年来，随着能源紧缺形势的日趋严峻，各行各业对节能、产品能耗越来越重视。现代高性能战斗机的电子设备发热量较以往机型加剧，同时，其对超音速巡航能力及隐身性能具有很高要求，其电子设备热载荷基本在50kW内。现代集装箱船、油轮、液化天然气船和国防军舰等舰船迅速发展，其电子设备热载荷基本在100-300kW。随着城市化的发展，商用楼宇和民用住宅对集中制冷、供热的需求也越来越大，其制冷量一般在300-900kW之间。螺杆压缩机多年来凭借可靠性高、适应性强、价格低等特点，在制冷量为50-900kW的小冷量市场占绝对份额。然而，离心压缩机具有重量轻、尺寸小、结构简单、冷量调节范围广、可靠性高等特点，且随着技术的不断投入，离心与螺杆压缩机的价格差距明显缩短。离心压缩机替代螺杆压缩机是商用制冷发展的必然趋势。
2离心式制冷机介绍
制冷器是一台将低温物体的热量转移到环境中，从而实现温度降低的机器设备，制冷系统中，制冷机可分为压缩式、蒸汽喷射式、吸收式和半导体制冷机四种，其中离心式制冷机就隶属于蒸气压缩式所管理的机制范围，除半导体制冷特殊外，其余三个制冷机分类的应用较为普遍。离心式制冷机为四段式循环（蒸发、压缩、冷凝、膨胀）的电制冷系统，如图1所示。其主要应用在较大制冷量，如大厦、宾馆、医院或工艺车间等各种场合。离心式冷水机组采用蒸汽式压缩制冷循环，其压缩过程采用离心式制冷压缩机实现；制冷剂在蒸发器中吸收冷冻水降温放出的热量后蒸发为饱和蒸气，伴有一定程度的过热通过压缩机吸气管道进入压缩机；在离心式压缩机内通过叶轮的高速旋转对气体做功，使其压力提高并获得动能，动能进一步在扩压器中减速增压，通过弯道回流器进入下一级压缩或蜗壳，最终通过蜗壳后由压缩机排气口将高温高压过热的蒸气排入到冷凝器中；制冷剂蒸气在冷凝器中向冷却水排除热量后冷凝内饱和液体并进一步过冷后，通过节流装置进入到蒸发器中进行蒸发，从而实现完整的制冷循环过程。根据离心式冷水机组的运行工况，相应确定了离心式制冷压缩机的运行条件及性能特性要求，包括：进气压力、进气温度、质量流量、排气压力、压缩级数、变工况运行范围等，作为离心压缩机设计中的设计输入参数。
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图1制冷循环过程
3离心式制冷机特点
3.1优点
①叶轮高速旋转运动，排气容量大，单容量大；②为技术成熟，结构紧凑，运行稳定，震动幅度小，噪音低；③可防止该润滑油混入制冷机中；④调节制冷力度范围宽限，能在10%-100%之间进行调节力度；⑤零件耗损低，维护费用低廉。
3.2缺点
①产品的零件物料强度大，加工精细严格。②低负荷状态下，单机压缩的制冷机会发生“喘振”现象。③该系统容易混入外界气体，造成化学反应，对其管路造成腐蚀。
4影响离心式制冷机运行的几个主要因素
压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器是组成蒸汽压缩式制冷系统的主要部件，通过压缩工质的蒸发吸热、冷凝放热把热量从低温处转送到高温处。在该系统中，压缩机起到核心作用，不断地吸取蒸发器出来的低温低压的工质并将其压缩到高温高压状态，并输送至冷凝器，外界功主要通过压缩机输入整个制冷系统。压缩机按照原理可以分为容积型压缩机和速度型压缩机，常见的容积型圧缩机包括活塞式压缩机、螺杆式压缩机等，离心式压缩机属于速度型压缩机类别。各类型压缩机在蒸发制冷循环中所起的作用差别不大，但是其结构形式、工作原理的不同导致各种类型压缩机的使用场合有所不同，所以对压缩机形式的合理选择至关重要，这将对制冷系统工作效率产生直接影响。在制冷系统中，压缩机提供丙烯在系统中的循环能力，又能给丙烯升温升压，凡是影响压缩机正常运转的因素都将影响制冷的效果，如蒸汽不足、压力不够，汽轮机的性能降低，转速达不到设计要求等，都将影响机组制冷。压缩机自身性能的变化也很重要，如果不能把出口温度和压力提高到设计的60℃，1.69Mpa，那么气相丙烯很难在高温下凝化成液态，进入蒸发器与盐水换热。
4.1蒸发器
影响冰机制冷的原因有很多，就以下几方面来论述：蒸发器是制冷机组中重要的换热器，是管程载体盐水（30%的乙二醇溶液）与壳程制冷剂丙烯的热量交换场所。蒸发器正常运行中，液态的丙烯进蒸发器壳程时温度只有–2.78℃，管程载体盐水入口温度在10℃或约高一些，液态丙烯遇热开始汽化蒸发变成汽相，在蒸发过程中不断吸热，致使盐水放热温度下降。我们装置需要的就是这部分温度降低的盐水，影响盐水温度的原因有以下几个：①蒸发器的压力；②载体盐水流量太小。
4.2冷凝器
机组中的冷凝器在冰机制冷系统也相当重要，如果它冷凝效果不好，将增大冷凝器的压力，那么气态的丙烯不能被充分冷凝到丙烯的露点42.8℃，既威胁冷凝器联锁又影响蒸发器、节能器的操作功能。部分气相丙烯进入节能器，并通过二、四级压缩机入口进入到压缩机，无形中加大了压缩机负荷，汽相回流进入蒸发器，将导致蒸发器的压力上升，相对减少了蒸发器的蒸发量，终导致盐水温差增大。影响冷凝器的冷凝能力，有如下方面：①循环水的温度；②冷凝器自身
4.3节能器
节能器在制冷系统里，对制冷剂丙烯进行降温降压，以达到丙烯充分释放冷量的作用。分三段降压，未冷凝丙烯的气相，按照压力的不同，分别计入压缩机的二、四级入口，循环使用。冷凝的液相丙烯进入蒸发器与载体盐水进行换热。因此，控制节能器液相丙烯液位在70%的液面，可以保证系统的平衡，如液位过高或者过低，都会直接影响冷凝器与蒸发器的压力，从而影响制冷效果。所以，通过节能器的液面控制浮球调节阀的开度，控制平衡液面，操作至关重要。
4.4离心式制冷机节能措施
①提升蒸发设备温度，减少冷凝设备的温度。②谨防和减少管道结垢，定期清洁器管道的内部卫生，避免其因为水质的不处理问题，致使管道结垢。③在确保设备能够安全运作的情况下，将该制冷机的运行负载调节至合理化状态。④取用制冷剂的变频装置设备，及时调整离心式制冷机在转速中，叶轮高速旋转的速度，在其制冷媒介通过离心设备后，压力增大。
5结束语
经济的发展带动着科技的进步，也带动了人们生活水平的提高。离心式制冷装置在生活中应用广泛，为了更大程度地满足人们的需求。压缩式制冷机在其他制冷机中的地位明确，无论单机或非单机都能被人们使用到，人们在享受到便利的同时，一定要注意对该制冷机的维护措施，争取将其制冷利用最大化。其离心设备的转速增大，该压力的上升就越高，反之则低。及时调整其压缩机的运动速度，有效实现节能措施。
参考文献
[1]张甲,郑健,刘兆强.浅析常见离心式制冷机的工作原理[J].现代工业经济和信息化,2015,503:73-74+104.
[2]徐新华,曹旭明,崔景潭.基于模型的离心式制冷机组系统优化控制策略研究[J].建筑科学,2012,2804:103-105.
[3]车春鸿.探究基于模型的离心式制冷机组系统优化控制方案[J].科技资讯,2012,29:67.
论文作者:周游
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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