目前，用於**空調的離心式冷水機組，主要由離心製冷壓縮機、主電動機、蒸發器（滿液式臥式殼管式）、冷凝器（水冷式滿液式臥式殼管式）、節流裝置、壓縮機入口能量調節機構、抽氣**裝置、潤滑油系統、安全保護裝置、主電動機噴液蒸發冷卻系統、油**裝置及微電腦控制系統等組成，並共用底座。其外形和系統組成如圖4.13及圖4.
14所示。
1．離心式冷水機組特點
離心式冷水機組屬大冷量的冷水機組，它有以下主要優點：
（1） 壓縮機輸氣量大，單機製冷量大，結構緊湊，重量輕，單位製冷量重量小，相同製冷量下比活塞式機組輕80％以上，占地面積小；
（2） 效能係數高；
（3） 葉輪作旋轉運動，運轉平穩，振動小，雜訊較低；
（4） 調節方便，在較大的冷量範圍內能較經濟地實現無級調節；
（5） 無氣閥、填料、活塞環等易損件，工作比較可靠。
離心式冷水機組的缺點主要是：
（1） 由於轉速高，對材料強度、加工精度和製造質量要求嚴格；
（2） 單級壓縮機在低負荷時易發生喘振；
（3） 當執行工況偏離設計工況時，效率下降較快；
（4） 製冷量隨蒸發溫度降低而減少的幅度比活塞式快，製冷量隨轉數降低而急劇下降。
2．離心式冷水機組的組成
構成離心式冷水機組的部件中，區別於活塞式、螺桿式冷水機組的主要部件是離心壓縮機，此外，其他主要輔助裝置比如換熱裝置、潤滑油系統、抽氣**裝置等均有自己特點，在這進行簡單介紹。
1）壓縮機
空調用離心式冷水機組，通常都採用單級壓縮，除非單機製冷量特別大(例如4500kw以上)，或者刻意追求壓縮機的效率，才採用2級或3級壓縮。單級離心製冷壓縮機由進口調節裝置、葉輪、擴壓器、蝸室組成；多級離心製冷壓縮機除了末級外，在每級的擴壓器後面還有彎道和回流界，以引導氣流進入下一級。圖4.
15示出了離心式製冷壓縮機的典型結構。
由於離心式冷水機組在實際使用中的一些特殊要求，使得離心式製冷壓縮機在結構上有其一些特點：
① 離心式冷水機組採用的製冷劑的分子量都很大，音速低，在壓縮機流道中的馬赫數m比較高(特別是在葉輪進口的相對速度馬赫數和葉輪出口的絕對速度馬赫數一般都達到亞音速甚至跨音速)，這就要求在葉輪構型時特別注意氣流組織，避免或減少氣流在葉輪流遭中產生激波損失，同時適應製冷劑氣體的容積流量在葉輪內變化很大的特點。
② 冷水機組在實際使用中，由於氣候和熱負荷的變化，需要的製冷量變化很大，並且要求在冷負荷變化時，機組的效率也盡可能高。作為製造廠來說，對於不同規格的系列產品，希望零部件的通用化程度越高越好。對於離心製冷壓縮機，其葉輪的出口角小，則壓縮機的效能曲線比較平坦，絕熱效率較高，還能減少因採用同一蝸室而造成的匹配失當和效率降低，有利於變工況執行。
③ 離心式壓縮機是通過旋轉的葉輪葉片肘製冷劑蒸氣做功而提高其壓力的。但是，如前所述，製冷劑蒸氣的分子量一般都很大，其音速很低，如果為了提高蒸氣能量頭的需要，葉輪中布置的葉片數過多，則葉片的厚度將使葉輪進口的通流面積減小，使葉輪進口的氣流速度很高，進口氣流馬赫數達到或超過音速，引起效率的急劇下降。為此，對於葉片出口角大於40度，葉片進口直徑較小時，往往採用長、短葉片，解決必要的能量頭和效串之間的矛盾，效果十分明顯。
④ 為了提高葉輪輪轂的強度，特別是為了消除健槽根部因開、停產生的應力集中疲勞破壞，近年來研製出葉輪與主軸採用三螺釘聯接、端麵摩擦聯接等傳遞扭矩的方式，使葉輪執行可靠。
⑤ 多級壓縮機一般採取多次節流，中間加氣的形式。這種結構的優點是可以提高迴圈效率而節能，對於低溫(蒸發溫度在0℃以下)離心式製冷機組還可以實現一機多種蒸發溫度，這在某些工藝流程中特別適宜。
2）主電動機
離心式冷水機組多為半封閉式結構。所謂半封閉式機組，是指壓縮機、增速器與主電動機聯為一體，同處於製冷劑環境中，不需要軸封。機組的主電動機是特殊設計的用製冷劑冷卻的封閉鼠籠式感應電動機，冷卻用的製冷劑液體從冷凝器引來，分別引入主電動機的定子腔和轉子中，冷卻了定子繞組和轉子，氣化後返回到蒸發器。
這樣的冷卻條件比普通的風冷電動機充分、有效，因此電動機的壽命長、故障率低。同時，由於設有冷卻風扇，電動機的雜訊低，減少了向機房的排熱量，改善了機房的工作環境。圖4.
16表示出了壓縮機與閉式主電動機聯接示意圖。
3）蒸發器和冷凝器
離心式冷水機組的蒸發器、冷凝器均為臥式管殼式結構，製冷劑都在殼側流動。蒸發器、冷凝器換熱效果的好壞對機組的能耗、重量和尺寸影響極大。就光管而言，管外製冷劑側的表面傳熱系數遠低於管內水側的表面傳熱系數。
提高製冷劑側傳熱管外表面傳熱效果的主要方法有兩種：一是通過在管外表面噴塗金屬顆粒或通過機械加工在管外表面形成翅片以增大管外表面的傳熱面積；二是通過改進管外去面翅片的形狀以改善表面傳熱，提高表面傳熱系數。比如，使冷凝管外表面加工成鋸齒肋，使管外表面形成的冷凝液膜易於形成珠狀很快滴下，不致覆蓋在冷凝管外表面形成新的熱阻，從而提高了冷凝換熱係數。
又如，將蒸發管外表面按製冷劑核態沸騰特性設計，使冷媒蒸發氣泡連續生成，避免沸騰氣泡被再冷凝，同時氣泡在上公升過程中又加大了對製冷劑液的擾動，從而提高表面傳熱系數。目前，很多製造廠商的傳熱管外表面傳熱系數已經達到或超過管內的表面傳熱系數，有的為了進一步提高管內側的表面傳熱系數，甚至在管內壁上也加工出了翅片。由於傳熱管技術的進步。
現在蒸發溫度與冷水出水溫度之差，已可達到2℃左右，蒸發溫度的提高使壓縮機的壓縮比降低，減少了耗功，也減小了換熱器的尺寸和重量。
在蒸發器的上部有擋液網，以防止蒸發飛濺的製冷劑液滴直接被壓縮機吸入。
4）節流裝置
將冷凝器底部積存的高壓、常溫製冷劑液體節流降壓為低壓、低溫的製冷劑液體進入蒸發器內蒸發製冷，以前都是用浮球閥來完成，現在普遍改用乙個或多個固定孔口的節流孔板來控制流人蒸發器的製冷劑流量。由於無運動部件，使系統執行更加可靠。
5）潤滑油系統
潤滑油系統由油幫浦、油冷卻器、油過濾器及調節閥門等組成，向壓縮機、齒輪軸、主電動機軸的軸承和齒輪的嚙合面供油潤滑、冷卻。由於離心式冷水機組的結構日趨緊湊，其油幫浦一般為內建式，浸沒於油箱中；油幫浦電機由於要與溶解有製冷劑的潤滑油直接接觸，其繞組的絕緣材料也應與製冷劑相容。油冷卻器一般為板式換熱器，利用製冷劑液體在板式換熱器中蒸發的汽化潛熱冷卻潤滑油，因此尺寸小，也內置於壓縮機機殼內，便於蒸發後的製冷劑蒸氣返回壓縮機。
油過濾器的過濾精度要求很高(一般為10～15μm)，其安裝位置應盡量靠近供油口，為及時發現過濾器被雜質堵塞，機組執行中應監視過濾鏡前後的壓力差。
在離心製冷壓縮機中，油箱也處於製冷劑環境中，潤滑油與製冷劑是互溶的，且溫度越低，製冷劑在油中的溶解度越大。潤滑油中溶有製冷劑後其粘度要降低，直接影響啟動時機組正常供油壓力的建立。為此，在油箱中都設有一組供機組停機階段加熱潤滑油的電加熱器。
2．離心式冷水機組分類
按總體結構形式分為開啟式、半封閉式和全封閉式。
按換熱器筒體結構型式分為單筒式、雙筒式兩種型式。
3．離心式冷水機組製冷原理
同活塞式冷水機組類似，構成離心式冷水機組的單級迴圈見圖4.17系統圖和雙級迴圈見圖4.18系統圖，其迴圈原理仍然是由蒸發、壓縮、冷疑和節流四個熱力狀過程所組成的單級和雙級蒸氣壓縮式製冷迴圈，其工作系統仍然是由蒸發器、離心式壓縮機(單級和雙級)、冷凝器和節流機構(裝置)四大部件所組成的封閉式工作系統，在滿液式臥式殼管式蒸發器中，製冷劑液體在較低的飽和溫度(2～5℃)狀態下吸收進入蒸發器傳熱管內冷水的熱量（汽化潛熱）而沸騰氣化(液態→氣態)，相對的使管內冷水出水溫度下降為7℃(標準工況)，提供給**空調系統中的氣—水熱交換器(空氣調節箱中的表冷器和風機盤管)冷卻送風，通過管道輸送給空調物件，使其內部氣溫維持在規定的26℃±2℃(標準空調工況)人體舒適感範圍之內，或其他工作室所要求的非標準空調工況範圍，達到**空調的目的。
在離心式冷水機組中無論採用高壓(r22)製冷劑、中壓(r134a)製冷劑和低壓(r123)製冷劑，製冷劑在工作迴圈的全過程中，存在氣態、液態、氣／液混合態三種物理狀態。製冷劑的氣液相變主要發生在冷凝器(氣→液)和蒸發器(液→氣)之中。在壓縮機中製冷劑呈過熱蒸氣狀態，在減壓膨脹閥或線性浮球閥室中，呈液態(少量氣態)。
1）關於部份負荷效能
離心式冷水機組通常是按最大負荷選型的，實際使用中，有70％以上的時間不在滿負荷下工作。而離心製冷壓縮機一般在滿負荷點附近效率最高。當前，評價冷水機組效能的好壞，已不僅僅是額定製冷量下消耗單位功率的製冷量(cop)要大，美國空調製冷學會在其標準arl550／590--1998中，提出用綜合部分負荷值iplv(或nplv)作為評價單台機組平均部分負荷效率的指標。
該iplv是在arl550／590規定的工況條件下，分別實測出在100％，75％，50％，25％額定製冷量下的效能係數cop，然後乘以各自的常數加權平均得到。使用iplv(nplv)為冷水機組的部分負荷效能提供了乙個簡單的評估方法，但是，由於地區差異，iplv(nplv)值並不能直接作為我國計算年執行費用的依據。
2）冷卻水進水溫度對機組效能的影響
冷卻水進水溫度與機組的冷凝溫度直接有關，在其它條件相同時，冷卻水進水溫度越高，冷凝溫度、冷凝壓力越高，機組的能耗也越高。一般冷卻水進水溫度每公升高1℃，能耗將增加滿負荷能耗的3％左右，製冷量將減少約3％。因此，對於全年極端溫度不很高，相對濕度不很大的我國北方地區，不必按全國的統一標準提出以32℃作為冷卻水進水溫度的設計條件，這樣可以節省一次性投資。
3）冷水出水溫度對機組效能的影響
冷水出水溫度與機組的蒸發溫度直接有關。在其它條件相同時，冷水出水溫度越低，蒸發溫度、蒸發壓力越低，機組的能耗增加、製冷量減少。一般冷水出水溫度降低1℃，機組的能耗將增加負荷能耗的3.
5％左右，製冷量將減少約3％。對於**空調系統，冷水出水溫度的確定必須十分仔細。一方面冷水溫度必須足夠低，以保證室內合適的空氣引數；另一方面，冷水出水溫度又必須足夠高，使一次性投資和執行費用盡可能合理。
另外，使用中的冷水機組，盛夏過後改用較高的冷水出水溫度，則可以得到明顯的節能效果。據對美國一些醫院的**空調系統的調查，在過渡季節，冷水出水溫度的設定值可以比設計值提高2.2～4.4℃。
離心式冷水機組結構剖析
喘振的形成與負荷調節 四 喘振的形成 喘振是離心式壓縮機所固有的特性，當負荷降低壓縮機的排氣量小於某一極限點時，壓縮機葉輪和擴壓器流道內的氣體產生嚴重的氣流旋轉脫離，使氣體流動嚴重惡化，壓縮機出口壓力低於冷凝器中的壓力，氣流倒流向壓縮機，一直到排氣壓力高於冷凝壓力為止，這時倒流停止，壓縮機正常工作 ...
離心式冷水機組結構剖析圖
離心機壓縮機型式結構 一 離心式冷水機組前檢視 後檢視 1 前檢視 2 後檢視 3 離心結構圖 二 離心式壓縮機 2.1.三種不同型式壓縮示意圖 a.單級壓縮 b.兩級壓縮 c.壓縮 2.2.不同型式離心壓縮機及其構成 a.半封閉離心壓縮機 b.開啟式離心壓縮機結構 c.離心壓縮機結構 2.3.關於...
離心式冷水機組的日常和年度停機保養方法
綠特冷水機組維護保養對機組的效能和壽命有很大影響。而空調用冷水機組由於其工作的週期性強,有長短不同的執行間歇時間,因此,為做好機組的維護保養工作,提供了充分的時間保證。一般情況下,冷水機組的執行間歇可分為日常停機和年度停機,在不同性質的停機期間,維護保養的範圍 內容及深度要求各不相同。一 以綠特離心...