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机房专用空调制冷系统的其他主要部件
添加时间:2017-07-11
1、储液罐
        储液罐是位于冷凝器出口与干燥过滤器之间的制冷剂液体储存装置。空调系统开始工作时的负荷量大,要求制冷剂的循环量也大。当工作一段时间之后,负荷将减少,这时所需的制冷剂量相应地减少。因此,负荷大时,储液器中的液体制冷剂补充进来;而负荷小时,又可将液体制冷剂储存起来。即它能自动适应负载的变化,调节冷凝压力使冷凝器工作于最佳工况。
        在进行系统维护的过程中,可以容纳绝大部分制冷剂,避免向大气环境排放制冷剂。
        储液罐降低了调试过程对制冷剂充注量的精度要求。在以前充注制冷剂需要很精确,若灌注量太多,则空气立刻将会发生高压告警;若灌注太少,则会产生低压告警,而目前充注量则相对较为宽松,并无严格要求。
        同时,储液罐的存在可以把冷凝器容积充分利用,本来冷凝器中有1/5的容积是用来储存制冷剂液体的,这样对于机房专用空调的安全运行是很有利的。

2、干燥过滤器
        1.干燥过滤器的功能
        干燥过滤器装在冷凝器与毛细管之间,用来清除从冷凝器中排出的液体制冷剂中的杂质,避免毛细管阻塞,造成制冷剂的流通被中断,从而使制冷工作停顿。同时吸收制冷系统中可能存在的水蒸气(内部充注硅胶)。
        2.干燥过滤器的结构
        房间空调器的过滤器,其结构比较简单,即在铜管中间设置两层铜丝网,用来阻挡液体制冷剂中的杂物流过;对于机房专用空调设有干燥剂的过滤器,在器体中还装有分子筛(4A 分子筛),用来吸附水分,如果这些水分不吸走,有可能在毛细管出口或蒸发器进口的管壁内结成冰,使制冷剂流动困难,甚至发生阻塞,使空调器无法实现制冷降温。同时,水分还会与制冷剂反应产生盐酸等危害。当硅胶与分子筛组合使用时,可实现干燥与抗酸性能的双重功效,分子筛的吸附能力比硅胶更强。
        制冷系统中水分的来源,主要是空调器使用一段时间后,由于安装不妥等原因产生振动,从而使系统中的管道产生一些微小的泄漏,使外界空气渗入。
        对于机房专用空调,干燥过滤器的连接有两种形式:螺纹连接和焊接。例如,佳力图、PEX机房空调的干燥过滤器一般采用螺纹连接,此方式便于维护;而CM+则采用焊接,此方式可靠性较好。
 
3、视液镜
        视液镜采用玻璃与钢件高温烧结工艺,产品外形美观,强度好,玻璃透明度高。视液镜适用于各种制冷设备、压缩机等。
        1.视液镜的性能特点
        (1)视液镜密封结构及采用容易观察和灵敏度高的指示元件。
        (2)视液镜通过颜色变化指示系统中的含水量。
        (3)视液镜的最高工作温度为70℃。
        (4)视液镜的最大工作压力为35bar。
        2.视液镜的工作原理
        液体水分指示器的设计为使用者提供一种准确的方法来确定系统内制冷剂的品质和含水量。通过广角的视镜可以目视系统的制冷剂,显示系统内部膨胀阀前制冷剂的状态,制冷剂是否充足可以直接反映,因此很容易看到系统内的气泡或闪蒸气体,表示冷媒剂量是否需要适当填充。在目视镜内中心位置的指示器元件对水分高度灵敏,并随着系统内的水分含量的变化逐渐改变颜色,用来显示系统内部不利物质水蒸气的浓度高低。
        视液镜中间指示器的三种颜色分别对应三个英语单词:Dry(干燥)表示含水量在允许范围内;Caution(警告)表示含水量增加;Wet(湿)表示需要更换干燥过滤器。

4、管路电磁阀
        管路电磁阀是一种开关式的自动阀门,它的开与关是由电流通过电磁铁线圈时产生电磁吸力来控制的,用来自动接通和切断制冷系统的液体管路,在机房专用空调中得到了广泛的应用。
        电磁阀通常与压缩机同接一个起动开关,以配合压缩机的开与停,来自动接通和切断供液,避免压缩机停车后,大量制冷剂液体流入蒸发器中,造成下次起动时,压缩机吸入湿蒸气产生液击事故。此外,管路电磁阀还可以受压力继电器、温度继电器等发出的信号来控制,以组成制冷系统的自动控列系统。电磁阀只许制冷剂介质单向流动,安装时应注意其方向。
        管路电磁阀进出口径大小的品种规格较多,但按其开启方式可分为直接式和间接式两大类。直接式用于小口径的电磁阀上,间接式用于大口径的电磁阀上。
        1.直接启闭式电磁阀
        它是由电磁头所组成的电磁芯直接去开闭阀口,故又称为一次开启式的电磁阀。这种电磁阀结构简单,故障也较少,但因磁力较小,适宜用在小口管路上。
        2.间接启闭式电磁阀
        它的上部电磁头的结构原理与直接启闭式电磁阀相同,但它不是直接依靠电磁头来启闭的,而是直接启闭活塞浮阀组。
        (1)线圈未触发,导阀阀芯关闭,主阀阀芯关闭。流体的压力通过平衡孔作用在主阀阀芯的上方。
        (2)线圈触发,导阀阀芯开启,主阀阀芯正在开启。作用在主阀阀芯上方的流体压力通过导阀泻入主阀阀芯下方,主阀开始打开。
        (3)线圈触发,导阀阀芯打开,主阀阀芯打开,流体压力作用在主阀阀芯的下方。主阀保持开启状态。

5、手动截止阀
        手动操作的截止阀与管路电磁阀的基本作用相同。但是,由于手动截止阀是由人为来动作的,因此必须安装在触手可及的地点。
        手动截止阀的作用是在检修制冷机时,抽真空或灌注系统制冷剂时,关闭吸、排气通道之用。

6、气液分离器
        气液分离器在制冷系统中的基本作用是分离出并保存回气管里的液体以防止压缩机造成液击。因此,它可以暂时储存多余的制冷剂液体,并且也防止了多余制冷剂流到压缩机曲轴箱造成油的稀释。因为在分离过程中,冷冻油也会被分离出来并积存在底部,所以在气液分离器出口管和底部会有一个油孔,保证冷冻油可以回到压缩机,从而避免了压缩机缺油。
        气液分离器的工作原理是带液制冷剂进入气液分离器时由于膨胀速度下降使液体分离或打在一块挡板上,从而分离出液体。
        气液分离器的设计和使用必须遵循以下原则。
        (1)气液分离器必须有足够的容量来储存多余的液态制冷剂。特别是热泵系统,最好不要少于充注量的50%,如果有条件最好做试验验证下,因为用节流孔板或毛细管在制热时节流,可能会有70%的液态制冷剂回到气液分离器。还有高排气压力,低吸气压力也会让更多的液态制冷剂进入气液分离器。用热力膨胀阀会少一些,但也可能会有50%的液态制冷剂流到气液分离器,主要是在除霜开始后,外平衡感温包还是热的,所以制冷剂会大量流过蒸发器而不蒸发从而进入气液分离器。在停机时,因为气液分离器是系统中最冷的部件,所以制冷剂会迁移到这里。因此要保证气分有足够的容量来储存这些液态制冷剂。
        (2)适当的回油孔及过滤网保证冷冻油和制冷剂回到压缩机。回油孔的尺寸要尽量保 证没有液态制冷剂回流到压缩机,但也要保证冷冻油尽量可以回到压缩机。如果是运行中气液分离器中存有的液态制冷剂,推荐使用直径为0.040 in(1.02mm);如果是因为停机制冷剂迁移到气液分离器推荐使用0.055 in(1.4mm)[谷轮的应用工程手册直接给出0.040~0.050 in(1.02~1.3mm),并给出一般气液分离器是0.0625~0.125 in(1.6~3.2mm)]。当然如果有条件也可能用试验优化这个尺寸,以达到最好的效果。还有过滤网,谷轮推荐使用不小于30×30目(0.6mm孔径),这里推荐使用50x60目,这好像有点矛盾,不过考虑到在中国空调安装的水平,特别是分体式的安装,经常会有杂质进入系统,所以用大点的孔径会稳妥些。
        (3)气液分离器的压力损失尽可能小。冷冻油和制冷剂的流量由出口U形管的尺寸控制,所以它的尺寸也决定了制冷剂的压力损失,因为进入出口管的制冷剂是高速的。这里有一个参考值,对于R22、Rl34、R410A,在5℃蒸发温度,30℃吸气温度时压力损失为7kPa(饱和状态下的压力)。但是不同制冷剂换算成压力又是不同的,前面提的压力损失又是针对几种制冷剂,所以这些参数只是作为参考。
        此外,为了让气液分离器更好地工作,还有以下结构特点。
        (1)为了防止虹吸现象,在出口U形管上部有一个平衡孔,以防止停机后重新起动时制冷剂液体因虹吸而进入压缩机。
        (2)气液分离器尽量靠近压缩机安装,有四通阀的安装在四通阀和压缩机之间,有过滤器的安装在它和压缩机之间。
        (3)为了避免由于外界温度变化而对气液分离器里的制冷剂过热度造成影响,因此最好能在气液分离器外面包一层保温棉。
 
7、分液器
        在制冷系统中分液器的使用是十分普遍的,尤其在氟利昂系统中伴随可以自动调节液体流量得以控制蒸发器出口过热度的热力膨胀阀的使用,分液器得到了更为广泛的应用。分液器是连接在热力膨胀阀的出口端的一种装置,在分液器的出口部位焊接有毛细管,并和制冷系统中的蒸发器的制冷流程连接,为蒸发器提供均匀的制冷剂。分液器的目的是使经过热力膨胀阀节流的制冷剂通过分液器后能够均匀分配给蒸发器的每个制冷流程,使制冷剂能够以最大效能被利用,从而优化蒸发器的性能。
        在热力膨胀阀供液的制冷系统中,由于液态制冷剂经过影胀阀的节流作用后,压力降低,从而成为液态和气态混合的两相流体,在这个两相流中占据整个流体体积绝大多数重 的液体部分实际的总体积却微乎其微。以氟利昂R22为例,在7℃的蒸发温度情况下,液体部分占整个两相流总重量的77%,体积却只占总体积的7%,由于重力对液体部分比气体部分的影响大,因此造成液体和气体的流速不同。
        在制冷系统中,大多采用传统的集管为蒸发器供液,这类集管设计简单、便于加工;在以热力膨胀阀为节流装置的制冷系统中,此类集管则暴露出其分液不均的弱点。
        所以,只有均匀地混合气液两相流,并使其能够均匀分配到蒸发器的各个回路中去,才能达到最好的换热效果。由此可见,制冷剂的高流速对于分液器能否成功分液起到了至关重要的作用。也正是这个原因,现在国际上通用的分液器在进口端都增设了孔板结构,通过孔板的压力降使制冷剂的压力降低、流速增加,并且在孔板后设置起分流作用的椎体,这样流出膨胀阀的气流两相流被均匀地分配到椎体旁边的各路流程孔中,通过分液器后端毛细管的沿程阻力保持了这种混合状态的平衡。
        (1)分液器每一分路的压降尽量相同,这里每一分路是指从分液器出口到分液管,再到蒸发器,直到蒸发器出口(或到完全蒸发为气体的部分,也就是过热部分),这包括蒸发器里每一分路的负荷也要一样,如流过迎风面和背风面的长度尽可能相近,不然蒸发快慢也会影响压力的变化,如果不一样,会影响分液器的分液效果。
        (2)分液器与膨胀阀之间的距离尽可能短,如果可能则可直接把分液器焊在热力膨胀阀的出口;如果不能在一起,那么距离也不能超过610mm。
        (3)分液器不管是什么形式的,压降都会对热力膨胀阀产生较大的影响,在选型时要充分考虑,而且必须使用外平衡式的热力膨胀阀。
        (4)为了避免重力的影响,分液器尽量垂直安装。
        (5)对于使用分液器多路供液的蒸发器采用热气旁通能量调节时,热气最好不要在蒸发器中部引入,通常在膨底阀和分液器之间引入,为了不影响分液器的分液效果,要使用一个专门的气液混合接头将热气和液体混合后,再进入分液器,而且最好是立即进入,中间不再接任何连接管,以免气液分层过于严重而影响分液效果。
        所以,分液器和热力膨胀阀的广泛应用大大提高了制冷系统的自动化控制,并且均匀的供液系统同时也优化了蒸发器的换热效能。

8、高低压力控制器
        冷系统中的高低压力控制器是起保护作用的装置。
        高压保护是上限保护。当高压压力达到设定值时,高压控制器断开,使压缩机接触器线圈释放,压缩机停止工作,避免在超高高压下运行损坏零件。高压保护是手动复位。当压缩机再次起动时,应先按下复位按钮在重新起动压缩机前,应先检查造成高压过高的原因,故障排除后才能使机器正常运转。
        低压保护是为了避免制冷系统在过低压力下运行而设置的保护装置。它的设定分为高限和低限。其控制原理如下:低压断开值就是上限和下限的压差值,重新开机值是上限值。低压控制器是自动复位,要求工作人员经常观察机器的运行情况,出现报警时要及时处理,避免压缩机长时间频繁起停而影响使用寿命。

9、电磁四通换向阀
        热泵型空调器是通过电磁换向阀的动作,改变制冷剂的流动方向,以达到夏季制冷、冬季制热的。例如,在夏季,电磁换向阀的动作使低压制冷剂进入室内侧蒸发器中蒸发,吸收室内空气热量,使其温度降低,达到室内冷气循环;在冬季,电磁换向阀又换向动作,使高压制冷剂进入室内侧蒸发器,此时蒸发器将作为散热器使用,使进入的高温高压制冷剂通过管壁散去热量,使流动的空气温度上升,从而使室内温度升高。
        电磁换向阀主要由控制阀与换向阀两部分组成。通过控制阀上电磁线圈及弹簧的作用力来打开和关闭其上毛细管的通道,以使换向阀进行换向。
        当空调器制冷时,电磁线圈不通电,控制阀内的阀塞将右侧毛细管与中间公共毛细管的通道关闭,使左侧毛细管与中间公共毛细管连通,中间公共毛细管与换向阀低压吸气管相连,所以换向阀左端为低压腔。在压缩机排气压力的作用下,活塞向左移动,直至活塞上的顶针将换向阀上的针座堵死。在托架移动过程中,滑块将室内换热器与换向阀中间低压管连通;高压排气管与室外侧换热器相连通。这时,1、2相通,3、4相通,空调器做制冷循环。
        当空调器制热时,电磁线圈通电,控制阀塞在电磁力的作用下向右移动,这样关闭了左侧毛细管与公共毛细管的通路,打开了右侧毛细管与公共毛细管的通道,使换向阀右端为低压腔,活塞就向右移动,直至活塞上的顶针将换向阀上的针座堵死。这时高压排气管与室内侧换热器沟通,2、3相通,1、4相通,空调器做制热循环。
        通过总结四通阀的工作原理,可以看出,机房专用空调不管是处于制冷状态或是制热状态,电磁四通换向阀四条进排气管正常情况下一定为两冷两热,并且泾滑分明。
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