劉溪

摘? 要：冷水機(jī)組是大型公共建筑中央空調(diào)設(shè)備體系的重要組成內(nèi)容，近幾年來(lái)，為響應(yīng)節(jié)能降耗目標(biāo)要求，設(shè)計(jì)人員對(duì)于冷水機(jī)組節(jié)能設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了科學(xué)部署。其中，離心式壓縮機(jī)冷水機(jī)組憑借自身冷量大以及能效高的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用，且成效顯著。針對(duì)于此，本文主要立足于節(jié)能降耗理念標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)新時(shí)期離心式壓縮機(jī)冷水機(jī)組控制優(yōu)化技術(shù)以及相關(guān)要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行研究分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī);冷水機(jī)組;控制技術(shù)

引言：

與常規(guī)冷水機(jī)組運(yùn)行方式不同，離心式壓縮機(jī)冷水機(jī)組通過(guò)葉輪對(duì)氣體做功，并通過(guò)利用離心升壓作用以及速擴(kuò)壓作用，在短時(shí)間內(nèi)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體壓力能。在這一過(guò)程中，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的冷負(fù)荷會(huì)隨著離心式冷水機(jī)組運(yùn)作變化而變化。結(jié)合大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在一年的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)，冷水機(jī)組通常在部分負(fù)荷下高效運(yùn)轉(zhuǎn)，比較符合節(jié)能降耗運(yùn)行要求。近些年來(lái)，為進(jìn)一步促進(jìn)離心式壓縮機(jī)冷水機(jī)組高效節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)人員主要通過(guò)改變壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化相關(guān)部件，以達(dá)到調(diào)節(jié)制冷量以及提高冷水機(jī)組運(yùn)行效率的目的。在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可通過(guò)優(yōu)先利用變頻調(diào)速方式對(duì)制冷量問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，達(dá)到良好的節(jié)能效果。

1 離心式壓縮機(jī)冷水機(jī)組變頻設(shè)計(jì)功能優(yōu)勢(shì)分析

冷水機(jī)組能耗問(wèn)題相對(duì)明顯，基本上可以視為空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能降耗設(shè)計(jì)的重點(diǎn)位置。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，冷水機(jī)組能耗約占據(jù)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗的60%～70%左右。不難看出，冷水機(jī)組所具備的高能耗性特征相對(duì)顯著。為減少冷水機(jī)組運(yùn)行能耗問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)冷水機(jī)組選型以及運(yùn)行方案化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，以達(dá)到良好的節(jié)能運(yùn)行效果[1]。其中，通過(guò)加裝變頻裝置以及應(yīng)用相關(guān)技術(shù)方法可以達(dá)成上述目標(biāo)，可行性?xún)r(jià)值較強(qiáng)。具體功能優(yōu)勢(shì)如下：

（1）節(jié)能降耗優(yōu)勢(shì)。離心式機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間處于非額定工況運(yùn)行狀態(tài)中，通過(guò)科學(xué)利用變頻裝置不僅可以節(jié)省大量能源，同時(shí)也可以進(jìn)一步增強(qiáng)離心式機(jī)組運(yùn)行效能。

（2）全面增強(qiáng)機(jī)組設(shè)備運(yùn)行可靠性與安全性。冷水機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可通過(guò)借助變頻裝置功能優(yōu)勢(shì)（自適應(yīng)控制功能）實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)流葉片開(kāi)度以及電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)管理。這種操作方式基本上可以有效規(guī)避喘振點(diǎn)問(wèn)題，減輕喘振對(duì)機(jī)組設(shè)備安全運(yùn)行帶來(lái)的危害影響[2]。

（3）減少噪音問(wèn)題。基于變頻技術(shù)的離心式冷水機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間處于低轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)，可以有效減輕電機(jī)噪音帶來(lái)的不良影響。與此同時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，在很大程度上可以有效減輕電機(jī)與壓縮機(jī)運(yùn)行部件磨損程度，大大延長(zhǎng)設(shè)備部件使用壽命。

2 離心式壓縮機(jī)冷水機(jī)組控制技術(shù)措施及優(yōu)化建議

2.1 機(jī)組回油方式

冷水機(jī)組運(yùn)行期間可能會(huì)受到潤(rùn)滑油蒸發(fā)不徹底的影響，導(dǎo)致進(jìn)入蒸發(fā)器的潤(rùn)滑油料大幅度增加，影響冷媒純度效果。當(dāng)油箱中潤(rùn)滑油量逐漸減少時(shí)，制冷劑流動(dòng)效果將會(huì)大打折扣，最終影響制冷效果。為及時(shí)解決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)機(jī)組回油方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，如可利用冷媒提純回油方式進(jìn)一步增強(qiáng)制冷效果。

在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下將蒸發(fā)器內(nèi)部的油以及制冷劑混合液放入到冷媒提純裝置當(dāng)中。經(jīng)過(guò)一系列處理之后，處于冷媒提純裝置中的制冷劑會(huì)在高溫作用下快速蒸發(fā)，形成氣體之后進(jìn)入到壓縮機(jī)當(dāng)中。壓縮處理之后，混合液中余下的潤(rùn)滑油會(huì)進(jìn)入到冷媒提純裝置中，積存一段時(shí)間后，可以按照相關(guān)操作過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回油，提高潤(rùn)滑油利用效率[3]。

2.2 機(jī)組設(shè)備冷卻方式

冷卻機(jī)組可通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的合理調(diào)節(jié)，以便可以更好滿(mǎn)足不同工況的運(yùn)行需求。其中，為確保所選擇的機(jī)組設(shè)備冷卻方式更加科學(xué)高效，減少能耗損失問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合離心式壓縮機(jī)冷卻機(jī)組運(yùn)行原理以及相關(guān)需求，利用科學(xué)合理的技術(shù)方式強(qiáng)化機(jī)組設(shè)備冷卻效果。以高低壓差冷卻方式為例，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可利用冷凝器與蒸發(fā)器之間存在的壓差原理實(shí)現(xiàn)節(jié)流降溫過(guò)程。

一般來(lái)說(shuō)，冷凝器與蒸發(fā)器之間存在的壓差可以驅(qū)動(dòng)力形式，達(dá)到良好的降溫操作過(guò)程。舉例而言，變頻模塊與電機(jī)繞組溫度超過(guò)預(yù)期設(shè)定值之后，為滿(mǎn)足機(jī)組設(shè)備降溫要求，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)冷卻電子膨脹閥。此時(shí)冷媒會(huì)以低溫低壓液態(tài)形式通入冷卻電子膨脹閥當(dāng)中，經(jīng)汽化潛熱之后，最終以制冷劑氣體形式進(jìn)入壓縮機(jī)當(dāng)中。壓縮處理之后，可促進(jìn)變頻器與電機(jī)高效運(yùn)行，達(dá)到良好的節(jié)能降耗效果。

2.3 機(jī)組喘振問(wèn)題控制

結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，如果出現(xiàn)冷凝壓力超過(guò)壓縮機(jī)排氣壓力的情況，離心式壓縮機(jī)會(huì)進(jìn)入到不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，如容易引起氣體倒流現(xiàn)象，也就是我們所說(shuō)的喘振現(xiàn)象。關(guān)于喘振問(wèn)題的控制優(yōu)化，建議設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)葉開(kāi)度與電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)管理。在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可以適當(dāng)增加壓縮機(jī)吸氣量以及利用高溫高壓制冷劑氣體達(dá)到控制優(yōu)化效果。其中，關(guān)于增加壓縮機(jī)吸氣量的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題研究，建議設(shè)計(jì)人員可以采取合適的手段增加壓縮機(jī)吸氣量，通過(guò)不斷提高排氣壓力，保障壓縮機(jī)可以遠(yuǎn)離喘振點(diǎn)。

而關(guān)于高溫高壓制冷劑氣體的應(yīng)用問(wèn)題，可以將該氣體引入到蒸發(fā)器當(dāng)中，通過(guò)不斷減少冷凝壓力，保障機(jī)組高低壓差得以大幅度減少，達(dá)到良好的制冷效果。除此之外，對(duì)于變頻雙級(jí)離心式冷水機(jī)組而言，在制冷量的調(diào)節(jié)控制管理方面，應(yīng)該嚴(yán)格按照導(dǎo)葉優(yōu)先選擇進(jìn)行聯(lián)合調(diào)節(jié)處理。在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要采取增大導(dǎo)葉開(kāi)度的方式減少喘振問(wèn)題發(fā)生。究其原因，主要是因?yàn)檫m當(dāng)增大導(dǎo)葉開(kāi)度可以進(jìn)一步提升氣體流量，氣體流量達(dá)到一定程度時(shí)，可以有效防止喘振問(wèn)題出現(xiàn)。需要注意的是，如果調(diào)整優(yōu)化導(dǎo)葉開(kāi)度仍未達(dá)到預(yù)期效果或者無(wú)法規(guī)避喘振問(wèn)題，建議設(shè)計(jì)人員可以選擇開(kāi)啟熱氣旁通閥進(jìn)行規(guī)避處理。

結(jié)論：總而言之，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，新時(shí)期離心式壓縮機(jī)冷水機(jī)組控制優(yōu)化工作應(yīng)該嚴(yán)格按照節(jié)能降耗設(shè)計(jì)理念，對(duì)冷水機(jī)組運(yùn)行能耗問(wèn)題表現(xiàn)以及具體成因進(jìn)行研究與分析。并結(jié)合冷水機(jī)組運(yùn)行原理，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)以及技術(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保障機(jī)組運(yùn)作效率大幅度提高以及喘振現(xiàn)象問(wèn)題得以減少。從外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該結(jié)合新理念以及新方法，對(duì)當(dāng)前冷水機(jī)組控制優(yōu)化技術(shù)存在的短板問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)齊，以期可以進(jìn)一步提高冷水機(jī)組運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

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[3]任艷君，劉立強(qiáng)，于小杰，朱海濤. 雙級(jí)壓縮離心式冷水機(jī)組補(bǔ)氣控制方案[J]. 制冷與空調(diào)，2021，21（06）：88-94.