數(shù)據(jù)中心水冷冷水機(jī)組分類和選擇

數(shù)據(jù)中心水冷冷水機(jī)組分類和選擇數(shù)據(jù)中心用水冷冷水機(jī)組主假如離心式和螺桿式冷水機(jī)組。一、離心式水冷機(jī)組離心式水冷機(jī)組示例1、離心式冷水機(jī)組特色：離心式冷水機(jī)組屬大冷量冷水機(jī)組，它有以下特點(diǎn)：八、、：壓縮機(jī)輸肚量大，單體制冷量大，構(gòu)造緊湊，單位制冷量重量?。恍阅芟禂?shù)高;葉輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行安穩(wěn)，振動(dòng)小，噪聲較低；在較大的冷量范圍內(nèi)能較經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)理；在低負(fù)荷時(shí)會(huì)發(fā)生喘振。（2） 離心式冷水機(jī)組的構(gòu)成構(gòu)成離心式冷水機(jī)組的零件中，主要零件是離心壓縮機(jī)，其余主要協(xié)助設(shè)施比方換熱設(shè)施、潤滑油系統(tǒng)等均有自己特色。（3） 壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)，有單級(jí)壓縮也有采納2級(jí)或3多級(jí)級(jí)壓縮的壓縮方式。離心制冷壓縮機(jī)一般由入口調(diào)理裝置、 葉輪、擴(kuò)壓器、蝸室、增速齒輪裝置構(gòu)成；某些離心制冷壓縮機(jī)采納電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的技術(shù)沒有增速齒輪，多級(jí)壓縮方式的離心制冷壓縮機(jī)在每級(jí)的擴(kuò)壓器后邊還有彎道和回流界，以指引氣流進(jìn)入下一級(jí)。離心式水冷機(jī)組壓縮機(jī)示例(4)蒸發(fā)器和冷凝器大多半別心式冷水機(jī)組的蒸發(fā)器、冷凝器均為臥式管殼式構(gòu)造，制冷劑都在殼側(cè)流動(dòng)。蒸發(fā)器、冷凝器換熱成效的利害對(duì)機(jī)組的能耗、重量和尺寸影響極大。就光管而言，管外制冷劑側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)遠(yuǎn)低于管內(nèi)水側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。提升制冷劑側(cè)傳熱管表面面?zhèn)鳠岢尚У闹饕椒ㄓ袃煞N：一是經(jīng)過在管表面面噴涂金屬顆?；蚪?jīng)過機(jī)械加工在管表面面形成翅片以增大管表面面的傳熱面積；二是經(jīng)過改良管外去面翅片的形狀以改良表面?zhèn)鳠?，提升表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。比方，使冷凝管表面面加工成鋸齒肋，使管表面面形成的冷凝液膜易于形成珠狀很快滴下，不致覆蓋在冷凝管表面面形成新的熱阻，進(jìn)而提升了冷凝換熱系數(shù)。又如，將蒸發(fā)管外表面按制冷劑核態(tài)沸騰特征設(shè)計(jì)，使冷媒蒸發(fā)氣泡連續(xù)生成，防止沸騰氣泡被再冷凝，同時(shí)氣泡在上漲過程中又加大了對(duì)制冷劑液的擾動(dòng)，進(jìn)而提升表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。當(dāng)前，好多的傳熱管表面面?zhèn)鳠嵯禂?shù)巳經(jīng)達(dá)到或超出管內(nèi)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，有的為了進(jìn)一步提升管內(nèi)側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，甚至在管內(nèi)壁上加工出了翅片。因?yàn)閭鳠峁芗夹g(shù)的進(jìn)步。此刻蒸發(fā)溫度與冷水出水溫度之差逐漸減少，蒸發(fā)溫度的提升使壓縮機(jī)的壓縮比降低，減少了耗功，也減小了換熱器的尺寸和重量。在蒸發(fā)器的上部裝有擋液網(wǎng)，以防備蒸發(fā)飛濺的制冷劑液滴直接被壓縮機(jī)吸入。常用的蒸發(fā)器的型式有滿液式/降膜式，換熱方式是液態(tài)冷媒在殼體內(nèi)與銅管內(nèi)的載冷劑進(jìn)行換熱，換熱效率高。（5）節(jié)流裝置將冷凝器底部積蓄的高壓、常溫制冷劑液體節(jié)流降壓為低壓、低溫的制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)制冷。主要有孔板式、浮球閥、膨脹閥等種類。常用的節(jié)流裝置有孔板式-利用蒸發(fā)器和冷凝器兩頭壓差調(diào)理孔板開度調(diào)整冷媒流量，熱力膨脹閥TXV-依賴過熱器，經(jīng)過膨脹閥感溫包內(nèi)冷媒的蒸發(fā)調(diào)理冷媒流量，外均衡式使用許多。(6)潤滑油系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)由油泵、油冷卻器、油過濾器及調(diào)理閥門等構(gòu)成，向壓縮機(jī)、齒輪軸、主電動(dòng)機(jī)軸的軸承和齒輪的嚙合面供油潤滑、冷卻。因?yàn)殡x心式冷水機(jī)組的構(gòu)造日益緊湊，其油泵一般為內(nèi)置式，淹沒于油箱中；油泵電機(jī)因?yàn)橐c溶解有制冷劑的潤滑油直接接觸，其繞組的絕緣資料也應(yīng)與制冷劑相容。油冷卻器一般為板式換熱器，利用制冷劑液體在板式換熱器中蒸發(fā)的汽化潛熱冷卻潤滑油，所以尺寸小，也內(nèi)置于壓縮機(jī)機(jī)殼內(nèi)，便于蒸發(fā)后的制冷劑蒸氣返回壓縮機(jī)。油過濾器的過濾精度要求很高(一般為10?15um)，其安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量湊近供油口，為實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)過濾器被雜質(zhì)擁塞，機(jī)組運(yùn)行中應(yīng)監(jiān)督過濾鏡前后的壓力差。在離心制冷壓縮機(jī)中，油箱也處于制冷劑環(huán)境中，潤滑油與制冷劑是互溶的，且溫度越低，制冷劑在油中的溶解度越大。潤滑油中溶有制冷劑后其粘度要降低，直接影響啟動(dòng)機(jī)遇組正常供油壓力的成立。為此，在油箱中都設(shè)有一組供機(jī)組停機(jī)階段加熱潤滑油的電加熱器。(7)離心式冷水機(jī)組的控制系統(tǒng)離心式冷水機(jī)組的控制系統(tǒng)已相當(dāng)完美，多半采納微型計(jì)算機(jī)，配以靠譜的參數(shù)傳感器、變送器，對(duì)機(jī)組運(yùn)前進(jìn)行控制、調(diào)理、保護(hù)。對(duì)單臺(tái)機(jī)組，可隨時(shí)顯示運(yùn)行中的冷水出入口溫度、冷卻水出入口溫度、蒸發(fā)壓力、冷凝壓力、供油溫度、供油壓力、壓縮機(jī)排氣溫度、導(dǎo)葉開度百分比、主電動(dòng)機(jī)電流、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)等參數(shù)；對(duì)運(yùn)行中發(fā)生故障可早先發(fā)出警示、指出故障名稱，并有故障診療系統(tǒng)，提示產(chǎn)生故障的幾種可能原由。每臺(tái)機(jī)組的基本安全保護(hù)功能有：冷凝壓力過高、供油壓力過低、供油溫度過高、蒸發(fā)壓力過低、冷水出水溫度過低、冷水?dāng)嗨⒅麟妱?dòng)機(jī)電流過大、主電動(dòng)機(jī)繞組溫度過高、主電動(dòng)機(jī)再次啟動(dòng)延時(shí)保護(hù)等。運(yùn)行中可依據(jù)熱負(fù)荷的變化，在保證冷水出口溫度必定的情況下，自動(dòng)調(diào)克制冷量，以保持室內(nèi)空氣參數(shù)恒定。別的還備有遠(yuǎn)程通信接口，與樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)(BA)聯(lián)接，對(duì)冷水機(jī)組推行遠(yuǎn)程遙控。總之，靠譜的冷水機(jī)組配置先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠使離心式冷水機(jī)組安全、靠譜、經(jīng)濟(jì)地全自動(dòng)化運(yùn)行。(8)磁懸浮制冷壓縮機(jī)跟著電子技術(shù)、控制工程、信號(hào)辦理元器件、電磁理論及新式電磁資料的發(fā)展和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的進(jìn)展，最近幾年來磁懸浮技術(shù)獲得了長足的發(fā)展。磁懸浮是利用磁性“同性相斥，異性相吸”的原理，在軸承的轉(zhuǎn)子和定子間加上相應(yīng)的電磁場，經(jīng)過控制電磁場，使之處于相對(duì)“懸浮”狀態(tài)。磁懸浮系統(tǒng)，它是由轉(zhuǎn)子、傳感器、控制器和履行器部分構(gòu)成，此中履行器包含電磁鐵和功率放大器兩部分。磁懸浮軸承是一種利用磁場，使轉(zhuǎn)子懸浮起來，進(jìn)而在旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)產(chǎn)活力械接觸，不會(huì)產(chǎn)活力械磨擦，不再需要機(jī)械軸承以及機(jī)械軸承所必要的潤滑系統(tǒng)。在制冷壓縮機(jī)中使用磁懸浮軸承，全部因?yàn)闈櫥投鴰淼臒n就不再存在了。磁懸浮制冷壓縮機(jī)正是應(yīng)用了磁懸浮軸承技術(shù)。磁懸浮離心壓縮機(jī)外觀圖磁懸浮壓縮機(jī)主要構(gòu)成部分磁懸浮壓縮機(jī)主要構(gòu)成部分由鋁合金精細(xì)鍛造的壓縮機(jī)機(jī)體、兩級(jí)壓縮的離心葉輪、永磁體資料制成的一體化電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)軸、永磁同步電動(dòng)機(jī)、電磁軸承、可調(diào)理的入口導(dǎo)流葉片、AC/DC電源變換系統(tǒng)、電磁軸承控制系統(tǒng)和軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)等。磁懸浮壓縮機(jī)采納磁懸浮數(shù)控軸承和高性能傳感器，它利用稀土永磁體和電磁體間產(chǎn)生的強(qiáng)力磁場來實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)軸的懸浮。在運(yùn)行時(shí)受磁力的作用， 軸被懸浮起來，不與軸承接觸，保證在運(yùn)行時(shí)軸與轉(zhuǎn)子精準(zhǔn)定位。同時(shí)，軸承不需要潤滑油，防止了一般壓縮機(jī)內(nèi)部復(fù)雜的潤滑油系統(tǒng)，大大提升了機(jī)組靠譜性。因?yàn)檎麄€(gè)制冷系統(tǒng)中沒有潤滑油循環(huán)，熱互換器表面沒有潤滑油熱阻，提升了換熱器傳熱效率，也提升了機(jī)組能效。磁懸浮離心式壓縮機(jī)的葉輪、電機(jī)轉(zhuǎn)子安設(shè)在一條軸上，兩頭被支承在軸承上。在起動(dòng)時(shí)，變頻電機(jī)將轉(zhuǎn)速慢慢高升，依賴磁力的作用，將軸向上調(diào)起，旋轉(zhuǎn)的軸與軸承離開。摩擦功減低到很小。因此降低了壓縮機(jī)耗費(fèi)在軸與軸承間的摩擦功率。J■?..Y蛹由蚩傳屆器?Y瑚位雷傳擋位＜MJ■?..Y蛹由蚩傳屆器?Y瑚位雷傳擋位＜M?盟器的動(dòng)機(jī)’皿甜舞春軸『賓傳感罟X油位置待后署、站桂位25磁懸浮離心壓縮機(jī)原理表示圖磁懸浮制冷壓縮機(jī)的特色：因?yàn)椴杉{了直接驅(qū)動(dòng)、多級(jí)壓縮、變頻等技術(shù)，使磁懸浮離心計(jì)的效率獲得提升；在部分負(fù)荷工況下磁懸浮壓縮機(jī)比一般變頻壓縮機(jī)節(jié)能；軸承無需潤滑油，可防止殼管式換熱器中油膜覆蓋在換熱管上致使換熱效率降落的影響，提升系統(tǒng)換熱效率。同時(shí)也除去了油管理配件：油熱器，油泵，油分別器，油濾器等;超輕的機(jī)身設(shè)計(jì)：磁懸浮壓縮機(jī)重量僅為傳統(tǒng)壓縮機(jī)的1/5；噪聲低；壓縮機(jī)內(nèi)部有大批電子設(shè)施（變頻器+磁懸浮軸承控制），壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速約3~5萬轉(zhuǎn)/分鐘，會(huì)影響整體靠譜性；往常5-8年內(nèi)需要改換壓縮機(jī)電容；需選配諧波過濾器以達(dá)到V5%TDDi的要求；潤滑油對(duì)離心計(jì)效率的影響不超出 1-2%；磁懸浮離心計(jì)相同需要冷媒泄漏檢查、冷凝器沖洗、電氣設(shè)施檢查等其余慣例保護(hù)，并不是免保護(hù)。二、螺桿式水冷機(jī)組螺桿式冷水機(jī)組，往常由螺桿壓縮機(jī)、冷凝器（水冷）、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、經(jīng)濟(jì)器（可選）、油泵（開啟式螺桿用）、控制箱、啟動(dòng)柜和管路閥門等構(gòu)成，在生產(chǎn)廠組裝成一個(gè)設(shè)施集成。螺桿式壓縮機(jī)按螺桿數(shù)目可分為雙螺桿和單螺桿形式。1、雙螺桿壓縮機(jī)（1）雙螺桿壓縮機(jī)的構(gòu)成螺桿壓縮機(jī)屬于容積式壓縮機(jī)，其工作容積是由一對(duì)相互平行擱置且相互嚙合的轉(zhuǎn)子（陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子）的齒槽與包含這一對(duì)轉(zhuǎn)子的機(jī)殼所構(gòu)成。機(jī)器運(yùn)行時(shí)二轉(zhuǎn)子的齒相互侵入對(duì)方齒槽，且跟著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)侵入對(duì)方齒槽的齒向排氣端挪動(dòng)，使被對(duì)方齒所關(guān)閉的容積逐漸減小，壓力漸漸提升，直至達(dá)到所要求的壓力時(shí)，此齒槽方與排氣口相通，實(shí)現(xiàn)了排氣。跟著壓縮機(jī)運(yùn)行，侵入齒槽的對(duì)方轉(zhuǎn)子的齒向排氣端挪動(dòng)，使吸氣容積不停擴(kuò)大，壓縮氣體的容積不停減小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了在每個(gè)齒槽的吸氣、壓縮過程，當(dāng)壓縮氣體在齒槽中氣體壓力達(dá)到所要求的排氣壓力時(shí)，這齒槽正好與排氣孔口相通，開始了排氣過程。被對(duì)方轉(zhuǎn)子的齒將齒槽分紅的吸氣容積和壓縮容積的過程是循環(huán)往復(fù)的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的連續(xù)吸氣、壓縮和排氣過程。吸氣過程壓縮過程壓縮過程雙螺桿壓縮機(jī)工作過程表示（2）雙螺桿壓縮機(jī)的能量調(diào)理方式雙螺桿壓縮機(jī)寬泛采納滑閥式能量增卸載機(jī)構(gòu)，增卸載滑閥安裝在氣體缸內(nèi)兩個(gè)轉(zhuǎn)子的側(cè)面，靠油壓活塞帶動(dòng)，使其能夠在平行主軸方向挪動(dòng)，以調(diào)理吸入氣體的數(shù)目。往常分為有級(jí)和無級(jí)兩種能量調(diào)理方式。2、單螺桿壓縮機(jī)（1）單螺桿壓縮機(jī)工作原理單螺桿式壓縮機(jī)是由一個(gè)圓柱形的螺桿與兩個(gè)對(duì)稱配置的平面星輪構(gòu)成嚙合副，裝在主機(jī)殼內(nèi)。螺桿的螺槽、主機(jī)殼的內(nèi)壁、星輪的齒面三者圍成的空間構(gòu)成了壓縮機(jī)的工作容積。電機(jī)直接帶動(dòng)螺桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿再帶動(dòng)星輪旋轉(zhuǎn)。氣體由主機(jī)上的吸氣口進(jìn)入螺槽內(nèi)，經(jīng)壓縮后再由主機(jī)殼上的排氣孔排出。主機(jī)殼上還開有噴液孔，將潤滑油噴入工作容積內(nèi)，起到密封、冷卻和潤滑的作用。單螺桿壓縮機(jī)構(gòu)造見圖。單螺桿壓縮機(jī)構(gòu)造表示圖

壓縮過程：吸氣過程結(jié)束后，螺桿持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，跟著星輪齒沿著螺槽推動(dòng)，關(guān)閉的工作容積漸漸減小，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過程。當(dāng)工作容積與排氣孔口連通時(shí)，壓縮過程結(jié)束。壓縮過程表示圖排氣過程：工作容積與排氣孔口連通后，跟著螺桿持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，被壓縮氣體由排氣孔口輸送至排氣管道，直至齒離螺槽為止。排氣過程表示圖吸氣、壓縮和排氣的過程循環(huán)往復(fù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的連續(xù)工作過程。3、螺桿壓縮機(jī)特色：體積小重量輕，構(gòu)造簡單，零零件少；易損件少，無故障運(yùn)行時(shí)間可達(dá) 4?10萬小時(shí);(3)運(yùn)行安穩(wěn)，振動(dòng)?。贿m應(yīng)性強(qiáng)。螺桿壓縮機(jī)擁有強(qiáng)迫輸氣的特色，容積流量幾乎不受排氣壓力的影響，在廣闊的范圍內(nèi)能保持較高效率，在壓縮機(jī)構(gòu)造不作任何改變的狀況下，合用于多種工況；對(duì)液擊不敏感，能夠容忍必定程度的液壓縮；往常單機(jī)可在25?100%之間無級(jí)能量調(diào)理；(7)不存在低負(fù)荷喘振的問題；全壽命周期內(nèi)冷量衰減不顯然；油路系統(tǒng)及協(xié)助設(shè)施比較復(fù)雜；壓縮機(jī)噪聲較高；（11） 水冷螺桿式冷水機(jī)組用于數(shù)據(jù)中心擁有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（12） 較高的靠譜性和穩(wěn)固性；（13） 全負(fù)荷與部分負(fù)荷均有較高能效比；（14） 沒有低負(fù)荷喘振問題；（15） 自動(dòng)化程度高，操作保護(hù)方便，操作人員不用經(jīng)過長時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn)，可實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)行；（16） 備用性高，多壓縮機(jī)設(shè)計(jì)，互為備用，提升了可靠性；（17）多壓縮機(jī)逐臺(tái)卸載啟動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)沖擊小。三、數(shù)據(jù)中心冷源用水冷冷水機(jī)組的配置方法水冷電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組的配置請(qǐng)參照下表，經(jīng)性能價(jià)錢綜合比較后確立種類。冷水機(jī)組種類選擇孔名虹L況割冷量（kW）"kF-i-』會(huì)054灑桿若10■ J■—□4~I離心式>1"7r：ns/bo [l_n冷水機(jī)組的選型應(yīng)采納名義工況制冷性能系數(shù)（ COP）較高的產(chǎn)品，并同時(shí)考慮滿負(fù)荷和部分負(fù)荷要素，其性能系數(shù)應(yīng)切合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50189《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》以及其余有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)優(yōu)先采納能效等級(jí)較高的節(jié)能型產(chǎn)品。1、 電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組電動(dòng)機(jī)的供電方式應(yīng)切合以下規(guī)定：（1） 當(dāng)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定輸入功率大于1200kW時(shí)，應(yīng)采納高壓供電方式；（2） 當(dāng)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定輸入功率大于900kW而小于或等于1200kW時(shí)，宜采納高壓供電方式；（3） 當(dāng)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定輸入功率大于650kW而小于或等于900kW時(shí)，可采納高壓供電方式。2、 進(jìn)\出水溫的變化以及負(fù)荷容量變化對(duì)冷水機(jī)組選型的影響冷水機(jī)組的名義工況的進(jìn)\出水溫為7\12oC，但此刻絕大多半新建數(shù)據(jù)中心行業(yè)已經(jīng)采納更高的進(jìn)\出水溫（12\18oC）甚至更高，所以在選擇冷水機(jī)組時(shí)需要綜合考慮水溫以及機(jī)組在部分負(fù)荷時(shí)的性能表現(xiàn)。3、 水冷冷水機(jī)組的配置方案應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷整年變化規(guī)律，知足季節(jié)及部分負(fù)荷要求機(jī)組不宜少于兩臺(tái)，且同種類機(jī)組不宜超出 4臺(tái)；當(dāng)小型工程僅設(shè)一臺(tái)時(shí)，應(yīng)選調(diào)理性能優(yōu)秀的機(jī)型，并能知足建筑最低負(fù)荷的要求。關(guān)于整年供冷負(fù)荷變化幅度較大的建筑，冷水（熱泵）機(jī)組的臺(tái)數(shù)和容量的選擇，應(yīng)依據(jù)冷（熱）負(fù)荷大小及變化規(guī)律確立，單臺(tái)機(jī)組制冷量的大小應(yīng)合理搭配，當(dāng)單機(jī)容量調(diào)理下限的制冷量大于建筑物的最小負(fù)荷時(shí)，可選一臺(tái)適合最小負(fù)荷的冷水機(jī)組，在最小負(fù)荷時(shí)開啟小型制冷系統(tǒng)知足使用要求，這類配置方案巳在很多工程中獲得很好的節(jié)能成效。假如每臺(tái)機(jī)組的裝機(jī)容量相同，此時(shí)也能夠采納