【原】【图解】冷机那点事

一、冷机概念

制冷主机简称冷机，是数据中心空调系统的重要组成部分，其载冷剂一般为水，简称为冷水机组，其冷凝器的冷却为利用常温水的换热降温来实现，故称为水冷机组，冷机外观如图1。

图1 冷机外观

      

离心式制冷压缩机是一种回转式速度型压缩机，它依靠叶片高速旋转，之后速度变化产生压力对制冷剂进行压缩，最适宜于压缩大容量的气体或蒸汽。数据中心冷量需求大，选用离心式机组可以获得较好的能效。

二、离心机组原理

离心压缩机通过吸气管将要压缩的气体引入到叶轮入口；气体在叶轮叶片的作用下跟着叶轮做高速旋转，通过叶轮中的叶片对叶轮槽道中的气体作功，提高气体的速度后引出叶轮出口处，然后导入扩压腔；由于气体从叶轮流出后，具有较高的流速，为了将这部分速度能转化为压力能，在叶轮排气口外侧设置了流通截面逐渐扩大的扩压器；扩压后的气体在蜗壳里汇集起来后，进入机组的冷凝器进行冷凝，如图2。

 

图2 离心机制冷原理

  三、离心机组组成

离心机组组成如下：包括离心压缩机、蒸发器、冷凝器、节流孔板、供油装置、控制柜等组成，如下图3；数据中心空调系统原理如图4

 

图3 离心机组组成

 

图4 数据中心空调示意图

 四、冷机喘振

喘振是离心式压缩机特有的现象，当离心式冷水机组处在部分负荷运行时，压缩机的导叶开度减小，制冷剂的循环流量降低，压缩机排气量随之减少，当流量达到某最小值时，制冷剂通过叶轮流道的能量损失很大，流道内出现气流旋转脱离，流动状况严重恶化，导致气流发生周期性振荡现象，即喘振，图5

 

图5 冷机喘振

 

 五、导叶机构

离心式制冷压缩机由于冷量大，为了适应空调负荷变化和实现安全经济运行,需要对冷水机组的制冷量进行调节。常用的能量调节方法有以下几种；

用设置在压缩机叶轮前的进口导流叶片，使进口气流产生旋转，通过压缩机的气流数量发生变化，图6。

 

图6 导叶工作原理

 

六、冷机维护

1. 每天定时巡视记录冷却水进出水温、水压和水量；巡视冷凝温度和冷凝压力；能根据冷却水出水温度和冷凝温度差（冷凝器小温差）判断冷凝器的污染情况，根据需要清洗冷凝器水垢(图7)。 

   

   图7 冷凝器清洗
   

2. 每天定时巡视记录压缩机电机的三相电源和电流值是否正常，监视主电动机温度，关注主电动机冷却状况；巡视压缩机和整个机组的振动是否正常，是否有异常噪声；离心机要巡视主轴承温度和轴位移是否正常。
   

3. 每月定期对机组及周围环境进行清洁，及时消除油、水、制冷管路、阀门和接头等处的跑、冒、滴、漏现象。

4. 每季定期检查压缩机、电机和系统管路部件的固定情况，如有松动及时紧固。

5. 每季定期检查机组外部各接口、焊点是否正常，有无泄漏情况；每季检查制冷剂液位是否正常，根据需要补充制冷剂。充注制冷剂、焊接制冷管路时应做好防护措施，戴好防护手套和防护眼镜，配备必要灭火设备。

6. 每年检查润滑油，更换滤清器；判断系统中是否存在空气，如果有要及时排放。

   

   图8 更换滤清器
   

7. 每年测量压缩机电机绝缘值是否符合要求。
   

8. 每年检查压缩机接线盒内接线柱固定情况；检查电线是否有发热，接头是否有松动；定期检查控制箱内电气是否存在接触、震动等现象，防止元器件和电缆磨损损坏。

9. 每年检查机组电磁阀和膨胀阀（孔板）工作是否正常。