專利名稱：一種空調(diào)冷水機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種中央空調(diào)機(jī)組，尤其是由螺桿式或離心式制冷壓縮機(jī)組成的中央空調(diào)冷水機(jī)組。
常規(guī)中央空調(diào)冷水機(jī)組中，一臺(tái)機(jī)組中通常只配置兩臺(tái)或多臺(tái)相同結(jié)構(gòu)型式的螺桿式制冷壓縮機(jī)，或者兩臺(tái)或多臺(tái)相同結(jié)構(gòu)形式的離心式制冷壓縮機(jī)。
在常規(guī)螺桿式或離心式空調(diào)冷水機(jī)組中，其結(jié)構(gòu)及能量調(diào)節(jié)方式、適用范圍如下螺桿式空調(diào)冷水機(jī)組，由于其結(jié)構(gòu)型式限制，一般單機(jī)制冷量≤1160KW，適用于中小型規(guī)格，均為固定轉(zhuǎn)速，為了簡化壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，常采用一套機(jī)組中配置多臺(tái)壓縮機(jī)，通過部分停機(jī)的方式，進(jìn)行有限的能量調(diào)節(jié)，僅能實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)節(jié)。
離心式空調(diào)冷水機(jī)組，因結(jié)構(gòu)限制，一般單機(jī)制冷量≥1160KW，適用于大型規(guī)格，均為固定轉(zhuǎn)速，并且通過增速齒輪箱使葉輪增速，以達(dá)到設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速(為了保證相應(yīng)的壓縮比，根據(jù)不同的制冷工質(zhì)，其葉輪轉(zhuǎn)速必須達(dá)到10000～25000rpm)或采用多級(jí)壓縮的方式，其能量調(diào)節(jié)方式均為通過改變吸氣管道阻力的方法來實(shí)現(xiàn)。雖然可實(shí)現(xiàn)有限范圍內(nèi)的能量無級(jí)調(diào)節(jié)，但卻是通過增大阻力的方法來實(shí)現(xiàn)的，不經(jīng)濟(jì)，且能量調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其控制與驅(qū)動(dòng)的要求極高。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種具備優(yōu)良能量調(diào)節(jié)性能，極大簡化結(jié)構(gòu)型式的大型中央空調(diào)冷水機(jī)組。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下在空調(diào)冷水機(jī)組中同時(shí)配置變頻離心式制冷壓縮機(jī)和變頻螺桿式制冷壓縮機(jī)；螺桿式制冷壓縮機(jī)采用變頻器調(diào)速進(jìn)行能量調(diào)節(jié)；離心式制冷壓縮機(jī)無能量調(diào)節(jié)裝置、無增速齒輪箱，采用變頻器升速方式，完全處于額定負(fù)荷工作；機(jī)組的能量調(diào)節(jié)完全由螺桿式制冷壓縮機(jī)變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)。
由于本機(jī)組中采用了無能量調(diào)節(jié)裝置、無增速齒輪箱的離心式制冷壓縮機(jī)，因而極大地簡化了壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和制造成本；同時(shí)又采用了變頻器驅(qū)動(dòng)的螺桿式制冷壓縮機(jī)，可使螺桿式制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速較常規(guī)機(jī)組提高一倍左右，使其單機(jī)制冷量較常規(guī)螺桿機(jī)組提高一倍左右。由于采用了上述配置方式，使機(jī)組控制方式最簡化，成本低、效率高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明


圖1冷水機(jī)組第一方案原理圖。
圖2冷水機(jī)組第二方案原理圖。
圖3冷水機(jī)組第三方案原理圖。
如
圖1所示，在空調(diào)冷水機(jī)組中同時(shí)配置變頻離心式制冷壓縮機(jī)5和變頻螺桿式制冷壓縮機(jī)3，螺桿式制冷壓縮機(jī)3采用變頻器4進(jìn)行能量調(diào)節(jié)，離心式制冷壓縮機(jī)5中無能量調(diào)節(jié)裝置、無增速齒輪箱，采用的是變頻器9升速方式。
將取消了增速齒輪和能量調(diào)節(jié)裝置及其控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的離心式制冷壓縮機(jī)改為變頻驅(qū)動(dòng)，通過升高電源頻率的方式使葉輪增速，因?yàn)椋诟咿D(zhuǎn)速下離心式制冷壓縮機(jī)才能達(dá)到所需的壓縮比，若采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，在工頻50HZ的情況下無法達(dá)到要求的轉(zhuǎn)速。
圖1實(shí)施例由蒸發(fā)器1、冷凝器2、螺桿式制冷壓縮機(jī)3及其變頻器4、離心式制冷壓縮機(jī)5及其變頻器9、節(jié)流裝置6等組成。
冷水機(jī)組工作時(shí)，首先啟動(dòng)螺桿式制冷壓縮機(jī)3，并通過變頻器4實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，同時(shí)根據(jù)空調(diào)負(fù)荷情況，自動(dòng)變速運(yùn)行。螺桿式制冷壓縮機(jī)3將蒸發(fā)器1中吸熱蒸發(fā)后的氣態(tài)冷劑吸入并進(jìn)行壓縮后，排入冷凝器2中，冷凝器2中的高溫、高壓的氣態(tài)冷劑通過冷卻水冷卻后凝結(jié)成液態(tài)冷劑，冷凝器2中的液態(tài)冷劑通過節(jié)流裝置6節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器1，節(jié)流裝置6可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化(如冷媒水出口的溫度變化情況)自動(dòng)調(diào)節(jié)冷劑的流量。節(jié)流裝置6可以是一組或多組，進(jìn)入蒸發(fā)器1的液態(tài)制冷吸收冷媒水的熱量后，變成氣態(tài)冷劑，氣態(tài)冷劑又被制冷壓縮機(jī)吸入，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。
當(dāng)螺桿式制冷壓縮機(jī)接近或達(dá)到滿負(fù)荷工作時(shí)，相同制冷量的離心式制冷壓縮機(jī)5自動(dòng)啟動(dòng)，并且通過變頻器9實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，冷劑的循環(huán)過程同螺桿式制冷循環(huán)，此時(shí)，螺桿式制冷壓縮機(jī)自動(dòng)降低運(yùn)行轉(zhuǎn)速，適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化(如保證空調(diào)冷媒水出水溫度)。當(dāng)空調(diào)負(fù)荷降低，螺桿式制冷壓縮機(jī)3轉(zhuǎn)速降至額定轉(zhuǎn)速的20％左右時(shí)，自動(dòng)停止離心式制冷壓縮機(jī)5，由螺桿式制冷壓縮機(jī)3獨(dú)立變速運(yùn)行。
圖2實(shí)施例由蒸發(fā)器1、冷凝器2、螺桿式制冷壓縮機(jī)3及其變頻器4、與螺桿式制冷壓縮機(jī)相同制冷量的離心式制冷壓縮機(jī)5及其變頻器9、制冷量為螺桿式制冷壓縮機(jī)二倍的大功率離心式制冷壓縮機(jī)7及其變頻器8、節(jié)流裝置6等組成。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，首先啟動(dòng)螺桿式制冷壓縮機(jī)3，并通過變頻器4實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，同時(shí)根據(jù)空調(diào)負(fù)荷變化情況，自動(dòng)變速運(yùn)行，制冷循環(huán)方式同
圖1實(shí)施例。當(dāng)螺桿式制冷壓縮機(jī)3接近或達(dá)到滿負(fù)荷工作時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)與螺桿式制冷壓縮機(jī)3制冷量相同的離心式制冷壓縮機(jī)5，并通過變頻器9實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。此時(shí)，機(jī)組根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的升、降所采取的控制方式同
圖1實(shí)施例。
當(dāng)件3、件5均達(dá)到滿負(fù)荷工作時(shí)，制冷量較件3大一倍的離心式制冷壓縮機(jī)7自動(dòng)啟動(dòng)，并通過變頻器8實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。當(dāng)空調(diào)負(fù)荷下降時(shí)，件3自動(dòng)降速運(yùn)行，當(dāng)件3運(yùn)行轉(zhuǎn)速降至額定轉(zhuǎn)速的20％時(shí)，自動(dòng)停止件5運(yùn)行，此時(shí)，件3通過自動(dòng)調(diào)速適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化，若件3運(yùn)行轉(zhuǎn)速又降至額定轉(zhuǎn)速的20％時(shí)，自動(dòng)停止件7的運(yùn)行。此時(shí)，機(jī)組的控制方式恢復(fù)至同
圖1
圖3實(shí)施例由蒸發(fā)器1、冷凝器2、螺桿式制冷壓縮機(jī)3及其變頻器4、與件3相同制冷量的離心式制冷壓縮機(jī)5及其變頻器9、由二臺(tái)或若干臺(tái)制冷量為件3二倍的離心式制冷壓縮機(jī)7及其變頻器8、節(jié)流裝置6等組成，其制冷循環(huán)過程同
圖1實(shí)施例。
機(jī)組工作時(shí)，首先啟動(dòng)件3、直至啟動(dòng)一臺(tái)件7，均同圖2實(shí)施例，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷仍然增加時(shí)，再啟動(dòng)一臺(tái)或數(shù)臺(tái)件7，直至全部機(jī)組投入運(yùn)行。當(dāng)空調(diào)負(fù)荷降低時(shí)，首先降低件3的轉(zhuǎn)速，當(dāng)件3接近其額定轉(zhuǎn)速的20％時(shí)，自動(dòng)停止件5運(yùn)行，此時(shí)的運(yùn)行控制同
圖1實(shí)施例，當(dāng)件3又接近其20％轉(zhuǎn)速時(shí)，停止一臺(tái)件7運(yùn)行，此時(shí)的運(yùn)行控制同圖2實(shí)施例，當(dāng)件3再次接近其20％轉(zhuǎn)速時(shí)，再停止一臺(tái)件7的運(yùn)行，直至停止全部的件7。
簡要工作過程如下在
圖1實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷≤50％時(shí)，離心式制冷壓縮機(jī)5停機(jī)，僅螺桿式制冷壓縮機(jī)3根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化，進(jìn)行無級(jí)能量調(diào)節(jié)運(yùn)行。
當(dāng)系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷為50％-100％之間時(shí)，螺桿式制冷壓縮機(jī)3和離心式制冷壓縮機(jī)5同時(shí)運(yùn)行，此時(shí)離心式制冷壓縮機(jī)5全負(fù)荷運(yùn)行，無需能量調(diào)節(jié)，螺桿式制冷壓縮機(jī)根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化，進(jìn)行變頻無級(jí)能量調(diào)節(jié)運(yùn)行。
在大型中央空調(diào)系統(tǒng)中，如3500KW以上，機(jī)組設(shè)置三臺(tái)制冷壓縮機(jī)(如圖2)，系統(tǒng)可按如下規(guī)格配制按空調(diào)總負(fù)荷的25％，配置一臺(tái)變頻螺桿式制冷壓縮機(jī)3，要求同上。
按空調(diào)總負(fù)荷的25％，配置一臺(tái)變頻離心式制冷壓縮機(jī)5，取消其能量調(diào)節(jié)裝置。
按空調(diào)總負(fù)荷的50％，配置一臺(tái)變頻離心式制冷壓縮機(jī)7，取消其能量調(diào)節(jié)裝置。
其工作方式和能量調(diào)節(jié)控制方式如下當(dāng)系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷≤25％時(shí)，二臺(tái)離心式制冷壓縮機(jī)5、7停機(jī)，僅變頻螺桿式制冷壓縮機(jī)3運(yùn)行，并根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化，自動(dòng)進(jìn)行變頻無級(jí)能量調(diào)節(jié)運(yùn)行。
當(dāng)系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷為25-50％時(shí)，大規(guī)格的離心式制冷壓縮機(jī)7停機(jī)，僅變頻螺桿式制冷壓縮機(jī)3和小規(guī)格離心式制冷壓縮機(jī)5運(yùn)行，其中離心式制冷壓縮機(jī)5全負(fù)荷運(yùn)行，無需能量調(diào)節(jié)，空調(diào)負(fù)荷的變化，由螺桿式制冷壓縮機(jī)進(jìn)行能量無級(jí)調(diào)節(jié)運(yùn)行。
當(dāng)系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷為50-75％時(shí)，小規(guī)格的離心式制冷壓縮機(jī)5停機(jī)，大規(guī)格的離心式制冷壓縮機(jī)7和變頻螺桿式制冷壓縮機(jī)3運(yùn)行，其中大規(guī)格的離心式制冷壓縮機(jī)7全負(fù)荷運(yùn)行，無需能量調(diào)節(jié)，空調(diào)負(fù)荷的變化，由螺桿式制冷壓縮機(jī)3進(jìn)行能量無級(jí)調(diào)節(jié)運(yùn)行。
當(dāng)系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷為75-100％時(shí)，三臺(tái)空調(diào)制冷壓縮機(jī)同時(shí)運(yùn)行，其中，二臺(tái)離心式制冷壓縮機(jī)均為全負(fù)荷運(yùn)行，無需能量調(diào)節(jié)，空調(diào)負(fù)荷的變化，由螺桿式制冷壓縮機(jī)3進(jìn)行能量無級(jí)調(diào)節(jié)運(yùn)行。
當(dāng)系統(tǒng)空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷更大時(shí)，可配置多臺(tái)大規(guī)格無能量調(diào)節(jié)裝置的離心式制冷機(jī)(如圖3)。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)本實(shí)用新型中的空調(diào)冷水機(jī)組中，所有離心式制冷壓縮機(jī)均無能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，均無增速齒輪箱，采用變頻增速，均為單級(jí)壓縮，極大地簡化了壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和制造成本，并使機(jī)組始終在最佳效率狀態(tài)下運(yùn)行。
本實(shí)用新型的空調(diào)冷水機(jī)組中，其螺桿式制冷壓縮機(jī)為變頻升速，變頻無級(jí)能量調(diào)節(jié)，使機(jī)組始終處于最高效狀態(tài)下運(yùn)行，且控制方式最簡化。
根據(jù)空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷的大小，可選用單機(jī)頭(一臺(tái)中央空調(diào)冷水機(jī)組中，配置單臺(tái)制冷壓縮機(jī)，以下類似)，雙機(jī)頭(相同規(guī)格的螺桿機(jī)和離心機(jī)各一臺(tái))，三機(jī)頭(25％的螺桿機(jī)，25％的離心機(jī)，50％的離心機(jī))和多機(jī)頭，配置靈活。
由于空調(diào)冷水機(jī)組中，所有制冷壓縮機(jī)均為變頻式，所以，無需降壓啟動(dòng)裝置，使系統(tǒng)大為簡化，由于變頻器具備最佳的軟啟動(dòng)功能，因而杜絕了機(jī)組啟動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊。
權(quán)利要求1.一種主要由制冷壓縮機(jī)組成的空調(diào)冷水機(jī)組，其特征在于該機(jī)組中同時(shí)配置有變頻離心式制冷壓縮機(jī)和變頻螺桿式制冷壓縮機(jī)，螺桿式制冷壓縮機(jī)采用變頻器進(jìn)行能量調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)冷水機(jī)組，其特征在于所述離心式制冷壓縮機(jī)中，無能量調(diào)節(jié)裝置，無增速齒輪箱，采用的是變頻器升速的方式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種組合型空調(diào)冷水機(jī)組,該機(jī)組中同時(shí)配置有變頻離心式制冷壓縮機(jī)和變頻螺桿式制冷壓縮機(jī),螺桿式制冷壓縮機(jī)采用變頻器進(jìn)行能量調(diào)節(jié),離心式制冷壓縮機(jī)無能量調(diào)節(jié)裝置,無增速齒輪箱,采用的是變頻器升速的方式。該機(jī)組極大地簡化了壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和制造成本,并且始終在最佳效率狀態(tài)下運(yùn)行。
文檔編號(hào)F25B1/04GK2515603SQ0125708
公開日2002年10月9日 申請日期2001年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月29日
發(fā)明者劉永言 申請人:成都希望電子研究所