国内盐水机组的制冷剂及结构图解

9.2.1节所叙述的冷水机组的载冷剂通常为水，并且通常出水温度不低于5℃。当载冷剂的出水温度低于5℃时，一般采用凝固点低于0℃的盐水溶液作为载冷剂，例如氯化钙溶液、乙烯乙二醇溶液等。盐水机组即是采用凝固点低于0℃的盐水溶液作为载冷剂，可制取5～-40℃盐水的制冷机组。

市场上的中小型商用盐水机组不论是活塞式还是螺杆式，都是标准化产品，即将机组的制冷系统、电气控制系统和各种安全保护装置集成在机组上，用户只需要接上载冷剂管道、冷却水管道和电源即可投入运行。随着对环保问题的重视和制冷技术的发展，盐水机组所采用的制冷剂有R22、R404A或R507，目前国内主要的盐水机组采用的制冷剂主要是R22。

1.水冷活塞式盐水机组

水冷活塞式盐水机组是国内市场上应用时间长，技术相对成熟的一种盐水机组，受到活塞式压缩机排气量和压缩比的限制，采用R22制冷剂的单级活塞式盐水机组的最低蒸发温度为-40℃，采用R404A制冷剂的单级活塞式盐水机组的最低蒸发温度可达-45℃，机组的制冷量范围通常为30～300kW。图9-21是水冷活塞式盐水机组系统原理图，图9-22是采用该系统原理图的机组结构图。和常规水冷活塞式冷水机组相比较，主要是增加了油分离器和回油装置。

2.水冷螺杆式盐水机组

随着螺杆压缩机技术的发展，以半封闭螺杆压缩机为主机的水冷螺杆式盐水机组已逐步成为中小型盐水机组市场的主导产品。市场上的水冷半封闭螺杆式盐水机组的冷量范围为50～600kW，最低蒸发温度一般为-40℃，如果采用专为低温设计的可调压缩比的螺杆压缩机，水冷螺杆式盐水机组的最低蒸发温度可到-50℃。

和开启式螺杆盐水机组相比，半封闭螺杆式盐水机组一方面减少了制冷剂泄漏的风险，另一方面也简化了螺杆机组复杂的油路系统。图9-23给出了一种水冷半封闭螺杆盐水机组的系统原理图。和常规水冷螺杆式冷水机组相比，机组多了一个油分离器和一组回油装置，同时为了使得润滑油保持在合理的油温而有效润滑、冷却和密封，机组中有一组采用制冷剂冷却的油冷却装置，为了冷却压缩机电动机和控制排气温度，在压缩机电动机端还设有液体喷射冷却装置。为了提高盐水机组的经济性，可采用经济器提高盐水机组的经济性。

图9-24是上海冷气机厂的SRSB系列水冷螺杆盐水机组的结构图。该系列盐水机组有外置油分离器但没有采用经济器，机组设计的最低蒸发温度为-30℃，机组有制冷剂冷却的板式油冷却器、一级喷液冷却装置等油冷却和排气温度调节装置等。机组中设置了油压差控制器和油位开关监测压缩机的油位，采用微电脑控制，可以检测各种运行状态，并且根据监测的运行参数，自动调节机组的运行状态和各种保护值，防止机组在盐水浓度偏低时冻结蒸发器的危险，并自动发出停止运行信号。表9-15列出了部分SRSB系列水冷盐水机组的主要技术参数。

目前随着制冷技术和控制技术的发展，市场上已经出现了满液式水冷螺杆盐水机组。

图9-21 水冷活塞式盐水机组系统原理图

COMP—压缩机 EP—膨胀阀 EXP—蒸发器 G—液体视镜 CON—冷凝器 EV—电磁阀 T1、T2—温度传感器 A～M—阀门 YJ—压力控制器 HP—高压表 LDF—干燥过滤器 LP—低压表 OJ—油压控制器 OP—油压表 YF—油分离器 EV1、EV2—三通电磁阀

图9-22 水冷活塞式盐水机组结构图

图9-23 水冷半封闭螺杆盐水机组的系统原理图

1—排气截止阀 2—半封闭螺杆压缩机 3—吸气截止阀 4—干式蒸发器 5—主膨胀阀 6—壳管式冷凝器 7—主电磁阀 8—视液镜 9—液体过滤器 10—球阀 11—油压差控制器 12—油分离器 13—喷液电磁阀 14—喷液膨胀阀 15—油冷却膨胀阀 16—截止阀 17—回油电磁阀 18—低压压力表 19—高压压力表 20—油冷却电磁阀 21—油冷却器(www.xing528.com)

A—温度传感器（冷却水进水） B—温度传感器（冷媒水出水） C—温度传感器（冷媒水进水）

———制冷系统 毛细管

图9-24 SRSB系列水冷螺杆盐水机组的结构图

表9-15 SRSB系列水冷盐水机组的主要技术参数

① 指名义制冷量工况条件下参考值，即载冷剂进口温度-5℃、出口温度-10℃，冷却水进口温度30℃、出口温度33℃，载冷剂为22%的CaCl₂溶液时的参考值。

3.盐水机组的应用和选型

无论是水冷活塞式盐水机组还是水冷螺杆盐水机组，载冷剂是不同浓度的盐水，而且应用温区不同，因此在设计、应用和选型中有些需要特别注意的问题：

1）机组蒸发器设计时，必须考虑所适用的载冷剂的换热特性和腐蚀特性，蒸发器的换热性能和耐蚀性要和所适用的载冷剂相匹配，并且要考虑一定的腐蚀余量。

2）载冷剂的选择。不同的载冷剂的化学成分和浓度不同，因此首先应根据腐蚀、卫生等条件选用经济合理的载冷剂化学成分，其次要根据所需的最低制冷温度配置适当浓度的载冷剂，载冷剂浓度过高容易造成载冷剂输送泵功率大，载冷剂初投资大；载冷剂浓度偏低，则蒸发器冻结风险大。载冷剂选择好后，应当咨询盐水机组制造厂家提供的盐水机组的蒸发器是否按所选载冷剂的腐蚀性和换热特性设计。

3）选择适当容量和温区的盐水机组。盐水机组是按照一定温区设计的，即使是同一型号的压缩机应用于不同温区的盐水机组，其蒸发器等系统元件匹配也不相同，当实际运行温区长期高于设计温区时，容易造成吸气温度过高而使压缩机电动机过热；当实际运行温区长期低于设计温区时，一方面机组的实际温度达不到要求的温度，另一方面容易造成回油困难而导致压缩机润滑失效。

4）机组是否要适应变温区或能量调节运行。当希望同一台盐水机组能运行于不同温区或具有能量调节功能时，往往需要制造厂家对盐水机组进行特别设计，以确保机组能安全可靠地运行。

5）运行中注意检测盐水浓度和pH值。盐水机组系统在实际运行中随着时间的变化盐水浓度往往会降低，如果不及时检测盐水浓度，就存在冻结盐水系统的危险；而盐水pH值的变化则会影响管路系统的腐蚀。

6）注意观察机组润滑油回油和排气温度的变化。