中央空调系统的工程应用(2)

到要求的标准，常在空调系统的送、回风管上安装消声器。有的空调系统设置一

台风机，此风机既起送风作用，又起回风作用，此种系统称为单风机系统；有的

空调系统设置两台风机，一台为送风机，一台为回风机，称为双风机系统。空调

系统中的风机和风管一般都需要保温，防止能量的无益消耗。

5、空调系统的冷热源。空调系统的冷热源一般分为天然和人工两种。

由上述组成部分构成的空调系统称为集中式空调系统（又称为全空气系统）。

这种系统在工业上使用得较多，也是最基本的方式，其特点是空气处理设备集中

于空气处理室，冷热源也大多集中在一起，处理后的空气用风道分别送到各空调

房间，因而系统便于集中管理和维护。

如果将上述空气处理设备和制冷机、风机等组合在一起成为一种整体的机组，

称为空调机组。采用空调机组的空调系统又称为局部式空调系统，类似于家用分

体机等净化设备。具有集中处理新风的新风处理机组和风管、同时又在各空调房

间内设有局部处理装置（称为末端装置，如诱导器、风机盘管等）的空调系统称

为半集中式中央空调系统。

二．中央空调系统的构成及原理

2.1中央空调的构成

它主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却

塔组成。

2.2各部分的作用及工作原理

制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，

将冷冻水制冷，冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送达到

降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态，冷却泵将冷却水

送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散

发到大气中去。（见图1）

图1 中央空调系统

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1、制冷机

（1）制冷机定义

制冷机是将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量

的机器。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。制冷机内参与热力过程变

化（能量转换和热量转移）的工质称为制冷剂。制冷的温度范围通常在120K以上，

120K以下属深低温技术范围。制冷机广泛应用于工农业生产和日常生活中。

（2）制冷机历史

1834年，美国的J.珀金斯试制成功人力转动的用乙醚为工质的可以连续工作

的制冷机。1844年，美国的J.戈里试制了用空气为工质的制冷机，用在医院中制

冰和冷却空气。1872～1874年，D.贝尔和C.von林德分别在美国和德国发明了氨

压缩机，并制成了氨蒸气压缩式制冷机，这是现代压缩式制冷机的发端。19世纪

50年代，法国的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水为工质的吸收式制冷机和氨水

吸收式制冷机。1910年出现了蒸汽喷射式制冷机。1930年出现了氟利昂制冷剂，

促进了压缩式制冷机的迅速发展。1945年，美国研制成功溴化银吸收式制冷机。

（3）制冷机类型

根据工作原理制冷机可分为：①压缩式制冷机。依靠压缩机的作用提高制冷

剂的压力以实现制冷循环，按制冷剂种类又可分为蒸气压缩式制冷机（以液压蒸

发制冷为基础，制冷剂要发生周期性的气-液相变）和气体压缩式制冷机（以高压

气体膨胀制冷为基础，制冷剂始终处于气体状态）两种。②吸收式制冷机。依靠

吸收器-发生器组（热化学压缩器）的作用完成制冷循环，又可分为氨水吸收式、

溴化锂吸收式和吸收扩散式3种。③蒸汽喷射式制冷机。依靠蒸汽喷射器（喷射

式压缩器）的作用完成制冷循环。④半导体制冷器。利用半导体的热电效应制取

冷量。（见图2）

图2 制冷机

（4）制冷机的性能指标

制冷机的主要性能指标有工作温度（对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝

温度，对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温

度），制冷量（制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量）、功率或耗热量、

制冷系数（衡量压缩式制冷机经济性的指标，指消耗单位功所能得到的冷量）以

及热力系数（衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标，指消耗单位热量所

能得到的冷量）等。现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用最广。

2. 冷却水循环系统

（1）冷却水循环系统定义

冷却水循环系统是中央空调系统的一种，它是指冷却水换热并经降温，再循

环使用的给水系统，主要由冷却设备、水泵和管道组成，包括敞开式和密闭式两

种类型。

（2）冷却水循环系统-原理

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以水作为冷却介质，并循环使用的一种冷却水系统。主要由冷却设备、水泵

和管道组成。冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热器、冷凝器、

反应器）后，温度上升，如果即行排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统），

使升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回生产设备再次使用，冷水的用

量大大降低，常可节约95%以上。冷却水占工业用水量的70%左右，因此，冷却水

循环系统起了节约大量工业用水的作用。

冷却水循环系统-分类

冷却设备有敞开式和封闭式之分，因而冷却水循环系统也分为敞开式和封闭

式两类。敞开式系统的设计和运行较为复杂。

敞开式

冷却设备有冷却池和冷却塔两类，都主要依靠水的蒸发降低水温。再者，冷

却塔常用风机促进蒸发，冷却水常被吹失。故敞开式冷却水循环系统必须补给新

鲜水。由于蒸发，循环水浓缩，浓缩过程将促进盐分结垢。补充水有稀释作用，

其流量常根据循环水浓度限值确定。通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，

因此必须排放一些循环水（称排污水）以维持水量的平衡。冷却水循环系统在敞

开式系统中，因水流与大气接触，灰尘、微生物等进入循环水；此外，二氧化碳

的逸散和换热设备中物料的泄漏，也改变循环水的水质。为此，循环冷却水常需

处理，包括沉积物控制、腐蚀控制和微生物控制。处理方法的确定常与补给水的

水量和水质相关，与生产设备的性能也有关。当采用多种药剂时，要避免药剂间

可能存在的化学反应。

封闭式

封闭式冷却水循环系统采用封闭式冷却设备，循环水在管中流动，管外通常

用风散热。除换热设备的物料泄漏外，没有其他因素改变循环水的水质。为了防

止在换热设备中造成盐垢，有时冷却水需要软化。为了防止换热设备被腐蚀，常

加缓蚀剂；采用高浓度、剧毒性缓蚀剂时要注意安全，检修时排放的冷却水应妥

善处置。

（3）冷却循环系统组成部分

监控系统管路中介质流量大小，在管路因堵塞等因素照成的管内流量过低或

者过高，可以及时向控制系统发出下线报警点（流量过低时）或者上线报警点（流

量过高时）提供开关量信号，我们称之为流量报警开关。

总体而言，在冷却水循环系统的作用是将设备或仪表所产生的热量由液体载

体从设备中传递出来，通过制冷机将热量散发到机外，从而保证设备工作在正常

的温度范围内。

3、冷冻水循环系统

（1）冷冻水循环系统的定义

它是由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送

入冷冻水管道，在个房间内进行热交 …… 此处隐藏：2438字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……