制冷與空調設備安裝、調整的安全操作技能
1.制冷機的安裝操作技能
(1)蒸氣壓縮式制冷機的安裝
1)壓縮機基礎的檢查和驗收
①基礎檢查驗收。制冷壓縮機基礎一般由土建單位施工,向安裝單位移交前必須共同檢查,確認合格后,安裝單位進行驗收,并轉入下一工序;A檢查的內容有:
基礎的外形尺寸、基礎平面的水平度、中心線、標高、地腳螺栓孔的深度和距離、混凝土內的預埋件等,這些均應符合設計或現(xiàn)行的機械設備施工及驗收規(guī)范的要求;A四周的模板、地腳螺栓孔的木盒板及孔內的積水等,應清理干凈。對二次灌漿范圍內的光滑基礎表面,要用鋼釬鑿出麻面,以使二次灌漿與原來基礎表面結合牢固。驗收時,一般基礎各部位尺寸的允許偏差應符合規(guī)范要求。
②基礎處理中應處理的問題有標高不符合要求、地腳螺栓孔的位置偏移及平面水平度超差等。
如標高過高,可用鏨子鏨低;標高過低時,可將原基礎平面鏨成麻面,用水沖洗干凈后,再補灌混凝土。
預埋地腳螺栓有個別的偏差,偏差較小時,可用氣焊火焰將螺栓烤紅后調整到正確位置;偏差過大時,可沿螺栓周圍鑿一定深度后將螺栓割斷,按要求尺寸再搭焊一段。
對二次灌漿的基礎螺栓孔,如留孔的偏差過大,應鑿大預留螺栓孔。
如基礎平面水平度超差,應由土建施工人員進行修整,使水平度超差范圍達到標準要求。
2)設備上位、找正和初平。
制冷壓縮機上位前,要將其底部和基礎螺栓孔內的泥土、污物清除干凈,并將驗收合格的基礎表面清理干凈。根據(jù)施工圖并按建筑物的定位軸線,對其縱橫中心線進行放線,可采用墨線彈出設備的中心線。
①制冷壓縮機上位。上位就是開箱后,將制冷壓縮機由箱的底排上搬到設備的基礎上。
a.利用冷凍站內已安裝的橋式起重機,將制冷壓縮機直接吊裝上位。
b.利用鏟車上位。
c.利用人字架上位。先將制冷壓縮機運到基礎上,再用人字架掛上鏈式起重機將其吊起,抽去箱底排,將制冷壓縮機安放到基礎上。
d.利用滑移方法上位。將制冷壓縮機連同底排運到基礎旁擺正,對好基礎,再卸下制冷壓縮機與底排的連接螺栓,用撬杠撬起制冷壓縮機的一端,將幾根滾杠放到制冷壓縮機與底排之間,使制冷壓縮機落到滾杠上,再在已放好線的基礎和底排上放3~4根橫跨滾杠。用撬杠撬動制冷壓縮機使?jié)L杠滑動,將制冷壓縮機從底排上水平滑移到基礎上。最后撬起制冷壓縮機,將滾杠撤出,按具體情況墊好墊鐵。
采用滑移方法上位,撬動時應均勻用力。制冷壓縮機滑移時,應平正,不可發(fā)生傾斜等現(xiàn)象。要十分注意保護人身安全和避免制冷壓縮機受損。
②制冷壓縮機找正。找正就是將制冷壓縮機上位到規(guī)定的部位,使制冷壓縮機的縱橫中心線與基礎上的中心線對正。
制冷壓縮機找正時,除使其中心線與其基礎中心線對準外,還應注意使制冷壓縮機上的管座等部件的方位符合設計要求。
③制冷壓縮機的初平。初平是在上位和找正之后,初步將制冷壓縮機的水平調整到接近要求。待制冷壓縮機的地腳螺栓灌漿并清洗后,再進行精平。
制冷壓縮機上位后,將地腳螺栓穿到設備底座的預留孔內,加套墊圈并擰上螺母,使螺紋外露2~3扣。初平后將基礎的地腳螺栓孔用混凝土灌漿。
a.初平前的準備。安裝過程中,制冷壓縮機一般用墊鐵找平,再用地腳螺栓固定。
設備安裝中應使用墊鐵。墊鐵要承受設備的重量,同時當設備與基礎固定在一起時,墊鐵還要承受地腳螺栓的鎖緊力。
初平前,先將墊鐵組放好,墊鐵的中心線應垂直于設備底座的邊緣。放置平墊鐵時,最厚的放在下面,最薄的放在中間,精平后應將鋼板制成的墊鐵相互焊牢。每一墊鐵組應放置整齊、平穩(wěn),接觸良好、無松動。
b.初平。在制冷壓縮機的精加工水平面上,用框式水平儀測量。如水平度超差,可用打入斜墊片的方法逐步找平,直到接近要求為止。
3)設備的精平和基礎抹面
①地腳螺栓孔二次灌漿。制冷壓縮機初平后,可對地腳螺栓孔進行二次灌漿。灌漿采用細石混凝土或水泥砂漿。灌漿后應灑水養(yǎng)護,待混凝土養(yǎng)護達到強度時,緊固地腳螺栓。
立式和W形壓縮機精平,可用框式水平儀在氣缸端面或壓縮機進、排氣口(拆下進、排氣閥門及直角彎頭)進行測量。如W形壓縮機氣缸直徑較大,也可在直立氣缸的內壁上進行測量,如圖6—1所示。
V形和S形壓縮機精平,可用角度水平儀在氣缸端測水平。如無角度水平儀,可在壓縮機的進、排氣口和安全閥法蘭端面進行測量。
采用鉛垂線法精平V形和S形壓縮機時,可將鉛垂線掛在飛輪的外側,在飛輪外側正上方選一點,并用塞尺測此點與鉛垂線的間距;再轉動飛輪,將上方測點轉至下方,并用塞尺測量該點與鉛垂線的間距,這兩個間距如不等,則調整斜墊鐵,直至兩個間距相等為止。
對于這類壓縮機的精平,也可用框式水平儀測量飛輪外緣的水平。在測量設備的水平時,必須將測量平面上的油漆、防銹油刮干凈,以免影響測量的準確性。
②基礎抹面。設備精平后,將制冷壓縮機底座與基礎表面間的空隙用混凝土填滿,并將墊鐵埋在混凝土內,用以固定墊鐵并將制冷壓縮機負荷傳遞到基礎上。
(2)溴化鋰制冷機的安裝
溴化鋰制冷機的安裝要打好設備基礎,正確吊裝就位,使溴冷機水平達到要求。
1)基礎。如果在單層機房內安裝溴化鋰制冷機,應首先做好機房地面以下深度約1m的地基,最好對機組縱向承重的基礎座位置澆注混凝土臺座,至少要用三合土夯實,以防止地面下沉。澆注機房混凝土地面的同時應搞好電線與儀表線管以及冷水、冷卻水、蒸汽凝結水管段的預埋。預埋管應盡可能遠離地面承重位置。承重位置的基礎或基礎臺座的鋪設要求水平,并用水平儀進行校核。有基礎臺座的基礎分兩次澆注完成。機組安裝就位后,如對臺座有較大的損壞,可進行局部修補。必須注意的是:澆注基礎的水泥標號不得太低,所有的預埋管口在澆注完成后要封好,以防雜物進入。
2)機組安裝。溴化鋰制冷機的安裝分整機安裝和散件安裝兩種形式。整機安裝分機器吊裝和人工安裝兩種方式。人工安裝一般是先將機組運至與基礎縱向平行的對應位置后,再上基礎臺。散體安裝的大型制冷機組需在現(xiàn)場組裝時,應先把下筒體運至基礎上校準,然后依次安裝上桶體、管道和部件。
3)管道安裝。為了使機房有足夠的場地進行操作和檢修,機房中的管道應盡可能架空或地下敷設。為了安裝流量計及其儀表的需要,蒸汽管和水管路至少有一端需架空安裝。此外,還應預先留出安裝儀表管箍和短管管口的位置,待焊好后再吊裝連接。
安裝完畢的管道需進行壓力試驗。試驗規(guī)則依管道安裝規(guī)范而定。泄漏的地方應補焊處理。但蒸汽凝結水管路可不做壓力試驗。
壓力試驗后應對地下鋪設的管道外壁涂1~2遍瀝青漆,待漆干后方可填土還原。對于架空的冷水管道、蒸汽管道應進行保溫處理。
2.制冷機及制冷設備的調整
(1)蒸氣壓縮式制冷空調系統(tǒng)的運轉參數(shù)及其調整
蒸氣壓縮式制冷空調系統(tǒng)運行情況主要通過制冷劑在系統(tǒng)內運行的壓力、溫度等參數(shù)表現(xiàn)出來,如蒸發(fā)壓力與溫度、冷凝壓力與溫度、壓縮機的吸氣與排氣溫度、中間壓力與溫度等,同時還有潤滑油壓力與溫度、冷卻水流量與溫度等。影響系統(tǒng)運行的因素很多,因此,應根據(jù)系統(tǒng)運行的實際條件來調整控制運轉參數(shù),使系統(tǒng)安全、經濟、合理運行。
1)蒸發(fā)溫度與壓力。制冷劑的蒸發(fā)溫度應滿足用冷要求。如冷卻排管的蒸發(fā)溫度應低于用冷溫度10~12℃,冷風機送冷的蒸發(fā)溫度低于用冷溫度8~10℃,沉浸式蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度低于用冷溫度5℃左右,冷水機或鹽水機組蒸發(fā)溫度低于用冷溫度4~6℃。由于蒸發(fā)溫度一般不能測出,常先測出蒸發(fā)壓力,再通過查圖表得出蒸發(fā)溫度。因此,實際系統(tǒng)運行中依靠調節(jié)蒸發(fā)壓力來調整蒸發(fā)溫度。通常,系統(tǒng)蒸發(fā)面積和壓縮機容量不變而熱負荷發(fā)生變化。如外界環(huán)境溫度升高或需降溫物質增加使熱負荷增加,蒸發(fā)器中制冷劑蒸發(fā)量大于壓縮機的吸氣量,蒸發(fā)溫度升高,此時需增加運轉壓縮機的缸數(shù)或臺數(shù),提高制冷量,使蒸發(fā)溫度保持穩(wěn)定。反之應減少壓縮機的缸數(shù)或臺數(shù)。這里還應注意,系統(tǒng)運行過程中如蒸發(fā)器表面結霜、油垢過厚、供液閥開啟度小,也會使蒸發(fā)溫度降低。對這種情況,應采取相應措施,如除霜、去垢、增大供液量來穩(wěn)定蒸發(fā)溫度。
2)冷凝溫度與壓力。和蒸發(fā)溫度相類似,冷凝溫度也要通過冷凝壓力或排氣壓力的讀數(shù)查表得出。冷凝溫度通常與冷卻方式有關。如水冷冷凝器的溫度高于冷卻水出口溫度4~6℃,蒸發(fā)式冷凝器冷凝溫度要比夏季室外濕球溫度高5~10℃,風冷式冷凝器冷凝溫度要比空氣溫度高8~12℃。冷凝溫度與環(huán)境溫度、空氣流速、水溫、水流量、水流速、壓縮機的排氣量、冷凝面積等因素有關。實際操作中經常采取調節(jié)水流量或進水溫度來調節(jié)冷凝溫度。同時,應注意保持換熱面的清潔。
3)中間溫度與壓力。對于雙級壓縮制冷系統(tǒng),測得中間壓力,查表即可得到中間溫度。中間溫度與冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、高低壓壓縮機容積比有關。將根據(jù)這三個參數(shù)查表求得中間溫度與實際測得的中間溫度相比較,作為調節(jié)的依據(jù)。通常采用改變壓縮機的臺數(shù)或利用螺桿壓縮機的滑閥改變容積比等方法,調節(jié)中間壓力。
4)過冷溫度。雙級壓縮式制冷循環(huán)過冷溫度應比中間冷卻器內的溫度高3~5℃。單級制冷循環(huán)過冷溫度較小,通常在3℃左右。若采用回熱循環(huán),過冷溫度會大一些。提高過冷度,對提高系統(tǒng)的經濟性有利。
5)油溫與油壓;钊麎嚎s機的油溫應控制在45~60℃,最高溫度應低于70℃,最低溫度應大于5℃。若油溫過高,應提高油冷卻器的進水量來降低油溫。油壓應控制在比吸氣壓力高0.15~0.3MPa。油壓過高、過低都應停機檢查,待油壓正常后再開機。油冷卻器和活塞缸套的冷卻水進出水溫差應為5~10℃。
6)壓縮機運行參數(shù)。壓縮機的排氣溫度:氨壓縮機為<150℃,R22與氨相同。壓縮機的吸氣溫度:氨壓縮機吸氣溫度高于蒸發(fā)溫度5~10℃;氟壓縮機的吸氣溫度<15℃。氨單級壓縮比≤8,氟單級壓縮比≤10。否則,系統(tǒng)應采用雙級壓縮。壓縮機正常運行時其排氣壓力以及吸氣、排氣壓力差不得超過規(guī)定值,否則應停機檢查。另外,壓縮機軸承溫度應在35~60℃之間或更低,軸封的溫度應低于70℃。
(2)溴化鋰吸收式機組自動調節(jié)
溴化鋰吸收式機組在正常運行中,機組制冷量隨外界熱負荷的變化而改變,需要機組相應地變化,以滿足變負荷的要求。溴化鋰機組是利用熱能來制冷的,加熱介質的參數(shù)變化將引起機組性能的變化。溴化鋰機組的自動調節(jié),是圍繞保持蒸發(fā)器冷媒水出口處溫度的恒定來設定的。
1)加熱蒸汽量調節(jié)。加熱蒸汽量調節(jié)以蒸發(fā)器冷媒水出口處的溫度為信號,通過調節(jié)加熱蒸汽量改變制冷量。
當外界熱負荷減小時,蒸發(fā)器冷媒水出口處溫度降低,安裝在冷媒水管道上的感溫元件發(fā)出信號,經調節(jié)器和執(zhí)行器,調節(jié)閥減小開度,發(fā)生器的加熱蒸汽量減小,降低機組的制冷量,使蒸發(fā)器冷媒水出口溫度回升至給定值。改變加熱蒸汽量調節(jié)制冷量,中間必須經過發(fā)生器、冷凝器及蒸發(fā)器等換熱設備。因此,由一工況變化到另一工況的時間較長,慣性較大。如將制冷量由額定值的88%降至63%,約需20min;制冷量由70%升高到100%,約需25min。
加熱蒸汽量調節(jié)的優(yōu)點是,調節(jié)元件安裝于蒸汽管道,不涉及機組真空系統(tǒng),不與溴化鋰溶液接觸,安全可靠。當外界熱負荷降低時,進入發(fā)生器的蒸汽量減少,發(fā)生器出口處濃溶液溶質質量分數(shù)降低。對于制冷機組運行過程中防止溶液結晶有利。但是在制冷量低于50%時,單位制冷量蒸汽消耗量大,熱力系數(shù)降低,不經濟。
2)加熱蒸汽凝結水量調節(jié)。加熱蒸汽凝結水調節(jié)如圖6—4所示。當外界負荷降低時,蒸發(fā)器冷媒水出口溫度降低,由安裝在冷媒水管道上的感溫元件發(fā)出信號,通過調節(jié)器和執(zhí)行器,調節(jié)蒸汽凝結水管道上的調節(jié)閥,減小凝結水的排泄量。凝結水逐漸蓄積減小有效傳熱面積,機組制冷量下降,直至蒸發(fā)器冷媒水出口溫度恢復為給定值。
通過改變冷卻水量來調節(jié)機組的制冷量,從而使蒸發(fā)器出口處冷媒水的溫度保持恒定。當外界負荷降低時,蒸發(fā)器出口處冷媒水的溫度降低,由感溫元件發(fā)出信號,經調節(jié)器和執(zhí)行器使調節(jié)閥動作,減小進入冷凝器冷卻水量。冷凝溫度升高,抑制發(fā)生器的作用,減小冷劑發(fā)生量,降低機組制冷量。
采用冷卻水調節(jié)方法,元器件安裝不涉及機組真空,沒有泄漏問題和元器件防腐問題。但是,此法制冷量調節(jié)范圍窄,通常僅在額定值的80%~100%范圍內。
這是因為如果使制冷量降低20%,冷卻水量要減少50%。在這種情況下,冷凝溫度升高,冷凝器中傳熱管結垢情況加劇,對機組的運行不利。
4)溶液循環(huán)量調節(jié)。溶液循環(huán)量調節(jié)如圖6—6所示。這將克服加熱蒸汽量調節(jié)、凝結水調節(jié)或冷卻水量調節(jié)中遇到的低負荷時單位制冷蒸汽消耗量大,經濟性差的缺點。當外界負荷降低時,通過感溫元件、調節(jié)器和執(zhí)行器、安裝在稀溶液管道上的調節(jié)閥動作,減少進入發(fā)生器的稀溶液量,使蒸發(fā)器出口處冷媒水溫度回升,直至恢復到給定值。
a)溶液循環(huán)調節(jié)b)各種調節(jié)方法與蒸汽消耗率的關系
1—冷卻水量調節(jié)2—加熱蒸汽(或凝結水量)調節(jié)3—溶液循環(huán)調節(jié)采用循環(huán)溶液量調節(jié)經濟效果最佳,制冷量從100%降至10%時,單位制冷量消耗的蒸汽量幾乎不變。但其最大的缺點是調節(jié)閥必須安裝在溶液管道上,可能影響機組真空度,且需考慮防腐問題。此外,這種方法如不與蒸汽流量調節(jié)或凝結水量調節(jié)配合使用,則由于進入發(fā)生器的稀溶液量減少,而加熱蒸汽量又不受控制,發(fā)生器中溶液的質量分數(shù)增大,可能產生結晶,所以溶液循環(huán)調節(jié)不宜單獨使用。
5)組合調節(jié)。將溶液循環(huán)量調節(jié)和蒸汽量調節(jié)相組合原理如圖6—7所示。當外界負荷減小時,通過蒸發(fā)器出口冷媒水管道上的感溫元件發(fā)出的信號來調節(jié)進入發(fā)生器的溶液量和加熱蒸汽量,降低制冷量,從而維持蒸發(fā)器出口處冷媒水的溫度在給定的范圍內。當制冷機組在低于50%的負荷下運行時,將稀溶液的旁通閥打開,減小進入發(fā)生器的稀溶液量,即稀溶液旁通與蒸汽量調節(jié)聯(lián)合使用;而當制冷機組在50%以上負荷下運行時,旁通閥關閉,僅依靠調節(jié)加熱蒸汽量來改變機組制冷量。旁通閥可以采用雙位式調節(jié)閥。
組合式調節(jié)的另一種方式是蒸汽凝結水量調節(jié)和溶液循環(huán)量調節(jié)相配合。工作原理與上述過程相似,只是將調節(jié)閥安裝在凝結水管道上。
6)直燃型機組能量調節(jié)。直燃型機組能量自動控制原理如圖6—8所示。
在全負荷條件下,燃燒器將處于最大燃燒量的狀態(tài)。當外界熱負荷減小,冷媒水出水溫度下降時,燃燒器將減小燃燒量以適應外界變化的熱負荷。當所需燃燒器的熱量低于最小燃燒量時,燃燒器將出現(xiàn)斷續(xù)工作狀態(tài)。在自動控制系統(tǒng)中,溫度傳感器是經過標定的熱電阻。溫度控制器采用模擬控制器或微電腦控制器。執(zhí)行器采用電動執(zhí)行器。燃氣調節(jié)閥采用角行程蝶閥。為了保證燃燒器中具有一定的助燃空氣,在燃燒管路和空氣管路上同時設有流量調節(jié)閥,兩者通過聯(lián)鎖機構同步動作?諝饬髁空{節(jié)閥也采用角行程蝶閥。溫度傳感器安裝在冷媒水的進口和出口處,被測冷媒水的溫度與設定的冷媒水溫度相比較,根據(jù)偏差控制進入燃燒器中燃料和空氣的量,盡量減小被測冷媒水溫度與設定冷媒水溫度的偏差。控制器采用比例積分控制,反應速度快,又能消除靜態(tài)偏差,控制精度高。