水冷螺杆结构及制冷系统介绍

在众多制冷设备中，水冷螺杆式冷水机组有着广泛的应用场景，它可用于提供空调系统冷水，与风柜及组合式空调等末端空气处理机组共同组成各种大型集中式空调系统，常见于宾馆、酒店、医院、商场、办公楼、娱乐场所等的空气调节，同时也可在工业生产中为工艺流程降温。

一、机组结构剖析

水冷螺杆式冷水机组主要由半封闭双螺杆压缩机、壳管式冷凝器、满液式蒸发器、油分离器、节流机构以及电气控制系统等组合而成。

1、蒸发器

在机组运行期间，蒸发器始终维持着较低的温度和压力。其作用是让蒸发的制冷剂气体带走流过其内部冷冻水的热量，从而实现冷冻水的降温。

2、冷凝器

与蒸发器相反，冷凝器在机组运行时一直保持较高的温度和压力。流过冷凝器的冷却水会带走制冷剂中的热量，使制冷剂从高温高压的气体状态转变为液态。

3、螺杆压缩机

螺杆压缩机不断地将蒸发器中蒸发的制冷剂气体送至冷凝器中，从而维持系统的高低压差，确保制冷循环的持续进行。

4、油分离器

油分离器的作用至关重要，它能将随制冷剂气体排出的冷冻油分离出来，并直接送回压缩机，保证压缩机安全可靠地运行。

5、电控系统

机组的电控系统采用 PLC 或单片机控制，具有多种功能。它可以自动调节机组输出的制冷量，以满足用户的实际需求；还能控制使用侧、热源测水泵及冷却塔风机。同时，它可以显示冷冻水进出水温度、冷却水进出水温度、蒸发压力、冷凝压力等系统参数，并可进行当前故障及历史故障记录查询。

二、制冷系统详解

水冷螺杆式冷水机组属于蒸气压缩式制冷机组的一种。其制冷原理是通过压缩机对制冷剂蒸气施加能量，提高其压力和温度，然后经过冷凝、节流过程，使其变为低压、低温的制冷剂液体，在蒸发器内蒸发为蒸汽，同时从周围环境（载冷剂，如冷水中）获取热量，使载冷剂温度降低，从而达到人工制冷的目的。由此可见，蒸汽压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、节流、蒸发这四个必不可少的过程。

1、压缩过程

蒸发器中的制冷剂蒸汽被螺杆压缩机吸入后，电机通过压缩机转子对其施加能量，使制冷剂蒸汽的压力提高并进入冷凝器。与此同时，制冷剂蒸汽的温度在压缩终了时也相应提高。

2、冷凝过程

由压缩机排出的高压、高温制冷剂蒸汽，在冷凝器中通过管内的冷却水放出热量，温度有所下降，同时在饱和压力（冷凝温度所对应的冷凝压力）下，冷凝成为液体。此时，冷却水因从制冷剂蒸汽中摄取了热量，其温度会有所升高。冷却水的温度与冷凝温度（冷凝压力）直接相关。

3、节流过程

由冷凝器底部流出的高温、高压制冷剂液体，流经节流装置时，发生减压膨胀，压力、温度都降低，变为低压、低温液体进入蒸发器中。

4、蒸发过程

低压、低温制冷剂液体在蒸发器内从载冷剂（如冷水）中摄取热量后蒸发为气体，同时使载冷剂的温度降低，实现人工制冷。蒸发器内的制冷剂蒸汽又被压缩机吸入进行压缩，重复上述压缩、冷凝、节流、蒸发过程，如此周而复始，达到连续制冷的目的。

制冷量与压缩机的吸入流量成正比。螺杆压缩机内部装配了滑阀机构，可通过控制压缩机的吸入流量来控制制冷剂的蒸发量，从而实现制冷量在一定范围内的无级调节。

三、油路循环系统

在压缩机内部，冷冻油依靠系统的高低压差，通过内设油路，分别对轴承和转子提供润滑和冷却。在压缩机连续排气过程中，冷冻油会随着制冷剂气体一起排出压缩机。如果排出的冷冻油无法重新回到压缩机，将可能导致压缩机失油，严重时会损坏压缩机。

回油系统主要分为两个部分：

1、油分回油

在压缩机排气和冷凝器之间安装了高效油分离器，随着制冷剂气体排出的冷冻油，绝大部分会被油分离器拦截并通过吸气口直接送回压缩机。

2、高压引射回油

小部分冷冻油进入冷凝器后，最终会在蒸发器中聚集。依靠高压液体作为动力，可以将聚集在蒸发器中的冷冻油直接带回压缩机。

总结：水冷螺杆式冷水机组凭借其独特的结构和工作原理，在空调系统和工业生产中发挥着重要作用。了解其结构、制冷系统和油路循环系统，对于正确使用和维护机组至关重要。希望以上内容能为相关领域的从业者和使用者提供有益的参考。