某電子計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的IT設(shè)備，發(fā)熱量很大，空調(diào)機(jī)組要常年24小時(shí)不停的運(yùn)行。該機(jī)房采用風(fēng)冷型精密空調(diào)，其優(yōu)勢(shì)是直接利用室外的自然空氣進(jìn)行散熱，不必利用其他媒介進(jìn)行中間熱交換(不需花費(fèi)冷卻介質(zhì)費(fèi)用)，運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)成本比乙二醇冷卻方式的要低。風(fēng)冷型機(jī)組室內(nèi)外機(jī)組的運(yùn)行比較獨(dú)立，因此可靠性較高。

該機(jī)房的精密空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)的室外冷凝器位于大廈的17層北側(cè)室外平臺(tái)上，室內(nèi)機(jī)組位于三層核心機(jī)房，向上垂直落差有40米，水平距離100米，總冷媒管路長(zhǎng)140米。此長(zhǎng)度已經(jīng)超出精密空調(diào)的常規(guī)要求，一般室內(nèi)外機(jī)的垂直高差最好不能超過(guò)25米，總冷媒管路長(zhǎng)不能超出60米左右。如此超長(zhǎng)的安裝距離，主要考慮如何解決一下兩個(gè)技術(shù)難題：一事排氣管道德回油問題;二是超長(zhǎng)管路冬季啟動(dòng)問題。

1.排氣管道的會(huì)有問題解決方案

解決排氣管回油問題的真正關(guān)鍵技術(shù)是保證制冷系統(tǒng)回路的冷凍油順利循環(huán)和防止冷凝器在壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)液態(tài)制冷反向流入排氣管、精密空調(diào)室外機(jī)管路在每向上爬上3層樓，垂直落差10米左右時(shí)，在排氣管上增設(shè)U形儲(chǔ)油彎，并向制冷系統(tǒng)中補(bǔ)充足夠的冷凍油。室內(nèi)機(jī)之壓縮機(jī)的排氣管在穿過(guò)3-17層的管井垂直向上爬升時(shí)，每隔兩層就安排一個(gè)儲(chǔ)油彎。保證制冷設(shè)備的排氣徑標(biāo)準(zhǔn)配置(φ28nm)，回液管縮小一檔(φ19nm)。

(1)制作“U”彎的兩個(gè)目的：一事當(dāng)制冷系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，超長(zhǎng)垂直向上的排氣管管壁油膜會(huì)全部向下流淌至最低端并囤積起來(lái)，會(huì)影響冷凍油的正常循環(huán)，并且下次開機(jī)時(shí)，過(guò)多的液態(tài)冷凍油還會(huì)影響壓縮機(jī)排氣壓力的正常建立。設(shè)置儲(chǔ)油彎后，分段收集短路路管管壁上的油膜(油量減小了)，并且利用U彎底部因儲(chǔ)油而通徑減小，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)此處的制冷劑流速會(huì)增加，利用高流速帶走U彎處進(jìn)行垂直銅管重量緩沖處理，起到垂直超長(zhǎng)管路滋生重量的緩沖分解作用。

(2)“反U”彎的設(shè)置：在冷凝器的進(jìn)氣匯集管處安裝一個(gè)“反U彎”，其目的是防止壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)冷凝器中的制冷劑液體反向回流到排氣管管中，影響壓縮機(jī)的下一次開機(jī)。

為了能夠進(jìn)一步了解“反U管”(或者稱：反沖擊彎)的工作原理，下面詳細(xì)闡述其運(yùn)作過(guò)程。如下所示：

A點(diǎn)位冷凝器進(jìn)氣管口端，靜壓為P1，動(dòng)壓為mv12/2;

B點(diǎn)為室內(nèi)機(jī)回液管電磁閥上端(針對(duì)流動(dòng)方向而言)，靜壓為P2，動(dòng)壓為mv22/2;

P=(P1+mv12/2)-(P1+mv22/2)

P為沿城阻力

如果高壓P1值在1.6MP以上，冷凝器在室內(nèi)機(jī)之上，氟利昂氣態(tài)密度是液態(tài)密度的4%，氣液管之間因重力引力作用會(huì)增加系統(tǒng)循環(huán)推動(dòng)力(每垂直向上爬10米高，約增加1kgf/cm的推動(dòng)力壓力)，消除了“沿城壓力”對(duì)權(quán)系統(tǒng)的全壓影響(全壓=靜壓+動(dòng)壓)。故從理論上講，如果做好油路循環(huán)處理，制冷管路向上爬升越高，沿城阻力會(huì)越小，為了保證制冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行，我們?cè)谶x液管直徑時(shí)縮小一檔，(有標(biāo)準(zhǔn)的22降低為19nm檔)，目的是人為增大液體的流速(即增大管路的沿城阻力)來(lái)滿足整個(gè)制冷賄賂的壓力平衡。

另外，液態(tài)的動(dòng)壓比氣態(tài)的大得多，即mv12/2>mv22/2，當(dāng)B點(diǎn)處的電磁閥突然關(guān)閉時(shí)，動(dòng)壓“巨變?yōu)榱?rdquo;(動(dòng)壓全部轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓)，而同時(shí)A點(diǎn)處的動(dòng)壓是“緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)榱?rdquo;，相應(yīng)的靜壓不會(huì)很快增大，總體來(lái)說(shuō)，B點(diǎn)靜壓大于A點(diǎn)靜壓。另外，氣態(tài)的壓縮性比液態(tài)要好，給“由于B點(diǎn)的凈高壓”而引起的反向流動(dòng)提供了可能性。尤其是長(zhǎng)路管，該反沖現(xiàn)象會(huì)表現(xiàn)的更加明顯。

正因?yàn)槌霈F(xiàn)了“反沖”現(xiàn)象，如果冷凝器內(nèi)的液態(tài)制冷劑充足，液態(tài)制冷劑會(huì)反向回流至壓縮機(jī)排氣管內(nèi)，等下次壓縮機(jī)開機(jī)時(shí)，高溫的壓縮機(jī)排氣加熱氣管中的液態(tài)制冷劑，并使得其迅速膨脹(液態(tài)氣態(tài))，短暫性堵塞排氣管，導(dǎo)致短暫性壓縮機(jī)排氣不暢，高壓迅速升高達(dá)到報(bào)警點(diǎn)，隨至出現(xiàn)高壓警報(bào)。

所以在A點(diǎn)處必須加裝一個(gè)向上的20cm高的“防反沖彎”。

2.超長(zhǎng)管路冬季啟動(dòng)解決方案

超長(zhǎng)管冬季啟動(dòng)問題的解決辦法是在制冷劑回液管路進(jìn)入室內(nèi)機(jī)之前安裝一個(gè)單向閥和一個(gè)儲(chǔ)液器。

在超長(zhǎng)管路系統(tǒng)中，由于管道大部分在機(jī)房外敷設(shè)，如果壓縮機(jī)在停止運(yùn)行過(guò)長(zhǎng)，管道里的制冷劑慢慢遇大氣溫度平衡，鄭州冬季室最冷可達(dá)-11℃，相對(duì)R-22制冷劑的飽和壓力為1.5bar(表壓)，這是如果壓縮機(jī)啟動(dòng)，高壓壓力太低，使得進(jìn)入膨脹閥的入口壓力達(dá)不到開啟要求，蒸發(fā)器的供液量嚴(yán)重減少，導(dǎo)致蒸發(fā)器蒸發(fā)壓力降低，出現(xiàn)低壓報(bào)警。長(zhǎng)此以往，壓縮機(jī)曲軸箱的冷凍油會(huì)因壓力偏低而起沫帶到制冷系統(tǒng)中，導(dǎo)致壓縮機(jī)潤(rùn)滑效果降低，直至壓縮機(jī)損壞。

為了解決這一難題，在超長(zhǎng)管路系統(tǒng)中，增加了一個(gè)單向閥和一個(gè)8升的儲(chǔ)液罐，并且要求該裝置安裝在機(jī)房?jī)?nèi)。

單向閥的功能是當(dāng)制冷系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，保證儲(chǔ)液罐里的制冷劑的壓力不會(huì)隨室外氣溫低而降低。另外，單向閥的還有一個(gè)作用，當(dāng)壓縮機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)，由于室外管路的壓力比儲(chǔ)液罐低，單向閥關(guān)閉，阻止制冷劑向室內(nèi)機(jī)組側(cè)流動(dòng)，這樣一來(lái)，壓縮機(jī)排除的高溫高壓制冷劑氣體能夠快速把冷凝器的壓力整體提升到理想值。如果沒有該單向閥，壓縮機(jī)在向室外排氣的同時(shí)會(huì)有制冷劑流向室內(nèi)機(jī)組側(cè)，相對(duì)來(lái)說(shuō)高壓建立要慢得多。

儲(chǔ)液罐的體積選擇根據(jù)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)排量計(jì)算出來(lái)的，根據(jù)設(shè)備相關(guān)參數(shù)計(jì)算出儲(chǔ)液器的容量。由于儲(chǔ)液罐在機(jī)房?jī)?nèi)，溫度可以在22℃左右，罐里的壓力最低不會(huì)低于機(jī)房溫度所對(duì)應(yīng)的飽和壓力值(大約8.5bar表壓)，儲(chǔ)液罐的功能是保障下一次壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，向膨脹閥提供足夠的壓力和液體量，保障蒸發(fā)壓力不會(huì)降得太低。

3.結(jié)論

經(jīng)過(guò)相應(yīng)技術(shù)修正后，精密空調(diào)機(jī)組的各項(xiàng)性能參數(shù)均在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，壓縮機(jī)的吸排氣壓力運(yùn)行平穩(wěn)，壓縮機(jī)的冷凍油循環(huán)正常，制冷效果沒有出現(xiàn)明顯衰減現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行考驗(yàn)，所有精密空調(diào)設(shè)備沒有出現(xiàn)質(zhì)量問題，者從實(shí)踐上證明了精密空調(diào)安裝的解決方案對(duì)非常規(guī)工況的高適應(yīng)性。

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