螺杆式压缩机冷水机组

冷水机组，通常也叫做冷冻机、制冷机组、冰水机组等，在建筑物内部环境温度调节（空调机组）、工业工艺过程温度调节（工业冷却机组）、大型冷库、食品加工间等使用较为广泛。
 

冷水机组的基本原理是，先冷却循环水，当循环水流过冷水机的蒸发器组件时，水的温度会被迅速降低，然后不断吸收环境热量后水温升高。比如用于车间空调的冷水机组，循环冷水系统中送往建筑物的水，常规设计水温为7℃，通过从车间环境空间吸热后，返回至冷水机组的水温约为12℃。
常见的冷水机组有两种基本类型，压缩循环冷水机组和吸收式冷水机组。二者的工作原理有所不同。压缩循环冷水机组采用压缩机，通过压缩机提供制冷剂形成蒸发和冷凝所需的压力差，而吸收式冷水机组采用盐水溶液和水实现热交换。
 

压缩循环式冷水机组的结构组成，也是由常规的制冷四大件组成：压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀。它所用的压缩机有多种类型，有往复式压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机。压缩循环冷水机组也区分有高压制冷剂冷水系统和低压制冷剂冷水系统两种类型。
在大容量的冷水机组中，一般采用螺杆式压缩机。有半封闭式螺杆压缩机和外驱动式螺杆压缩机。外驱动式螺杆压缩机采用直接驱动的方式，在主轴穿过压缩机壳体处设置有轴封，当机组长期停机不用时，应定期启动压缩机，使轴封得到润滑，防止轴封因为缺少轴的转动而逐渐干化。
螺杆压缩机在对制冷剂进行压缩时，同时会夹带出大量的润滑油，如果有过多的油进入系统中，会大幅降低蒸发器的热交换效果。因此，这种压缩机通常会设置有油分离器，以便使润滑油尽量返回到油箱。不同的机组生产厂家也会在排气管段上，加装相应的油分离装置。
高压冷水机组中的蒸发器是整个冷水机系统的吸热装置，蒸发器中的液态制冷剂被循环水的热量蒸发，成为蒸气。蒸发器的类型有直接膨胀型蒸发器、满液式蒸发器。
 

直接膨胀型蒸发器也称为干式蒸发器。一般用于小容量的冷水机组中。在它的出口处有着明确的过热量，通常采用热力膨胀阀对制冷剂进行计量。基本原理是制冷剂在管内，水在管的外侧流动，导流板使水与管实现热交换。这种蒸发器的缺点是，如果在水管路方面结垢或有杂质淤积时，只能采用化学制剂进行清洗（本文来自蓝精灵制冷课堂公众号）。
满液式蒸发器，是水在管内循环，水管全部浸没在制冷剂液体中。由于水在管内，制冷剂在管外，所以可以使用刷子进行管内的清洗清洁。但是满液式冷水机组所需的制冷剂量比直接膨胀式冷水机组多，定期维护时，要做好检漏的工作。
满液式冷水机组通常在蒸发器上设有检测制冷剂实际温度的测温装置。直接膨胀式冷水机组通常在系统的低压侧设置压力表，通过压力值转化为温度值来了解制冷剂的蒸发温度。
高压冷水机组中的冷凝器是系统的排热装置，有风冷和水冷两种。将来自系统的热量排放到系统外。一般是直接排放到环境空气中。有些使用时客户会需要对这部分热量进行回收。水冷冷凝器是水在管中，管外为制冷剂的壳管式冷凝器。风冷式冷凝器一般采用铜管制作，管内走制冷剂，管外为铝制翅片，也有采用铜翅片的。风冷冷凝器不需要使用冷却塔，避免了采用冷却水带来的各种故障，不会出现冷凝温度过低的问题，也不会出现水冷式冷凝器容易出现的排气压力过低的问题。所以风冷式冷水机组较为常见。

（本文依据相关国家标准及厂家资料整理）