凍水機

凍水機又稱冷凍機，冷水機，根據製冷系統原理造成。

基本介紹

• 中文名：凍水機

凍水機的工作原理

凍水機又稱冷凍機，冷水機，根據製冷系統原理，低溫低壓的液態冷媒在蒸發器裡面與周圍水進行熱交換蒸發器吸收水的熱量，蒸發成低溫低壓的氣態，蒸發過程中冷媒溫度不變，低溫低壓氣態的冷媒進入到壓縮機，經壓縮機壓縮，被壓縮成高溫高壓的氣態，然後進入冷凝器，在冷凝器里與室內的介質進行熱交換，高溫高壓的氣態的部分熱量被介質吸收，介質溫度升高，冷媒放熱冷凝器變成高溫高壓液態，冷凝器過程溫度不變，然後進入膨脹閥進行節流，節流是迅速降溫的過程，冷媒變成低溫低壓的液態，此過程後的冷媒再進入到蒸發器進行換熱蒸發，從而實現製冷系統的整個過程，這種循環是連續進行的，水才得以連續不斷的製冷；

工作原理圖

凍水機的分類

1、 按冷卻（散熱）方式

A、水冷式: （殼管式） 冷凝器加裝冷卻塔散熱。

B、風冷式: （翅片式） 冷凝器通過機台本身風扇散熱。

2、按外形結構

A、封閉式冷水機：有外箱鈑金【裡面帶水泵及水箱《風冷、水冷都可以這種說法》】。

B、開放式冷水機：無外箱（殼）、蒸發器、冷凝器為殼管式，壓縮機置於蒸發器上面，無水泵，要另外配水箱及循環水泵。

3、按蒸發器的結構

A、閉式冷水機：指蒸發器是封閉式（殼管式）的，可在設備裡面放置水泵，也可外置，可有外殼，也可以不用外殼，冷凝器根據風冷式或水冷式來決定。

B、開式冷水機：蒸發器是開放式的，蒸發器為鋼管盤管式，放置於水箱裡面，冷凝器根據水冷式或風冷式來決定。

4、在電鍍及氧化行業

A、直冷式冷水機：是指直接循環電鍍槽或氧化槽裡面的液體。

5、按壓縮機結構

A、活塞式

B、渦漩式

C、螺桿式

D、離心式

凍水機的運用範圍

1，UV固化機：

特點：無級調光+水冷卻+金屬鹵素燈=節能+低溫+高效，燈室內採用水冷(川本冷水機冷凍水)+風冷式排熱，燈管下方加裝隔熱石英玻璃，有效降低被照物表面溫度，保護乾燥物品不會受熱變形，延長燈管使用壽命；凍水機適合：膠印機、凹印機、柔印機、上光塗布機等國內外印刷設備。膠印機如：德國曼羅蘭、海德堡、高寶、日本小森、良明、三菱、櫻井、北人等。凹印機如：瑞士博斯特、義大利賽魯迪、西安黑牛、中山松德

部分使用客戶：志聖（廣州）科技有限公司；

2，超音波清洗機：

經研究證明：超音波作用於液體中時，液體中每個氣泡的破裂會產生能量極大的衝擊波，相當於瞬間產生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓，這種現象被稱之為“空化作用”，超音波清洗正是用液體中氣泡破裂所產生的衝擊波來達到清洗和沖刷工件內外表面的作用。

第二超音波在液體中傳播，使液體，與清洗槽在超音波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。

水清洗液最適宜的清洗溫度為40-60℃，尤其在天冷時若清洗液溫度低空化效應差，清洗效果也差。因此有部分清洗機在清洗缸外邊繞上加熱電熱絲進行溫度控制，當溫度升高后空化易發生，所以清洗效果較好。當溫度繼續升高以後，空泡內氣體壓力增加，引起衝擊聲壓下降，反應出這兩因素的相乘作用。

終合經上因素，川本牌工業冷水機能降低清洗劑溫度，冷凝氣態清洗劑，有效防止清洗劑的揮發

3， 塑膠業

注塑 擠塑 吹瓶 壓塑 吹膜、壓延膜

標準型工業冷水機均能適用於上述行業。

A，注塑 模具冷卻

塑膠粒經加熱溶化後注入模具中，凝結後，開模頂出成型塑膠工件，在連續生產過程中有需用對模具進行冷卻，以縮短塑膠凝結時間，提高工件尺寸精度，成型質量、表面質量。

凍水溫度要求：6…18℃

凍水溫差要求：±2K 或 ±0.5K

冷水機組製冷能力與注塑機注塑量（通常稱“安士”）相關，注塑量越大，所需製冷能力亦大。

注塑機通常以鎖模力的“噸數”標稱，這就需要將“噸數”轉換成 “安士”，但“噸數”與“安士”並非一一對應，下面的對照表僅為一般情況的下的轉換關係，並有一定的上下偏差。

噸數	安士	噸數	安士
10	0.24	220	18.4
20	0.64	250	22.1
30	1.1	300	28.5
40	1.7	350	35.3
50	2.3	400	42.6
60	3.0	450	50.2
75	4.1	500	58.2
80	4.5	550	66.5
90	5.3	600	75.1
100	6.1	650	84.0
110	7.0	850	122
120	7.9	1000	154
130	8.8	1200	198
140	9.8	1400	246
150	10.8	1600	297
160	11.8	1800	350
180	13.9	2000	405
200	16.1	4000	1070

B，擠塑

擠壓成型管材、線槽、電纜及各種塑膠型材。

加熱溶化原料經模具成型後經過一凍水浴冷卻，凍水浴池中的水溫必須保持恆定。

由於生產速度高，因面需大冷量機組。

由於已有凍水池如果夠大，機組可不配水箱。

C,吹瓶

主要生產各類寶特瓶、汽水瓶。

壓縮空氣乾燥 - 吹瓶需用清潔、乾燥的壓縮空氣，利用工業冷水機提供的凍水作冷源可除去壓縮空氣中的水份。

模具冷卻 - 冷水機能準確控制模具溫度,提高產品質量，提高生產效率

壓縮空氣乾燥和模具冷卻可使用同一冷水機作冷源

D，熱力塑型

最常見產品為一些少容器，如優酪乳杯

塑膠在恆定頻率下被加熱的模具擠壓成型，保持恆定的溫度是非常重要，對冷凍水的溫差範圍要求非常高，因此需要一個比例式凍水閥門來自卻地精確地調節溫度。

E,液壓系統

開模、合模、注料都需要液壓系統完成，液壓油吸收液壓泵能量溫度上升，通常油溫不能高於60℃。

冷卻水溫度大約在27℃較為合適，由於要求水溫與模具不相同，因此需要電動水閥與模具冷卻迴路分開或需一個獨立冷卻系統。

4，機械行業

A,雷射技術

在雷射（鐳射）系統中的雷射發生源、光束控制器和電控櫃都可能需要額外冷卻。

對凍水溫度要求通常在15…22℃之間，對凍水精度要求通常為±1K 或 ±2K。部分設備可能要求±0.5K，

另外部分設備對凍水電導率，耐腐蝕等有一定的要求。

雷射系統中通常在啟動時對水溫有一定要求，這樣就需要在水迴路中增加電加熱。

在部分系統中的光束控制器會要求獨立冷卻迴路。

對於雷射系統中的特殊套用，都能專門設計工業冷水機以滿足不同的要求。

B,焊接

電極、焊接爐和切割器等均需要冷卻。

如大、中型焊機電極焊嘴冷卻；金、銀手飾加工的電爐冷卻等

通常小型至中型冷水機組。

需要內外循環水泵系統或封閉水箱系統。

C，切削加工

許多切削加工工具機（加工中心、車床、銑床、鑽床等）中需要刀具或主軸高速轉動產生熱量，在切削過程中亦產生大量的熱量。在這些工具機設備中通常需冷卻的部分如主軸、切削液、潤滑油、液壓油、電控櫃等。

D，非切削加工

如電火花機，拋光機、研磨機等。

使用冷水機組時水系統易容被一些鐵屑堵塞，因些必需加裝過濾器。

需要內外循環水泵系統或封閉水箱系統。

凍水機的選型

1、通過冷卻水(油)進、出口溫差來計算發熱量

Q = SH × De × F × DT / 60

Q: 發熱量 KW（註明：川本1P冷水機的發熱量約為3KW）

SH：比熱 水的比熱為 4.2KJ/Kg*C (4.2千焦耳/千克*攝氏度) 油的比熱為 1.97KJ/Kg*C (1.97千焦耳/千克*攝氏度)

De: 比重 水的比重1Kg/L (1千克/升) 油的比重0.88Kg/L (0.88千克/升)

F： 流量 LPM (L/min 升/分鐘)

DT: 冷卻水（油）進出口溫差（出口溫度-進口溫度）

註： "/ 60" 是用於將流量 升/分 變為 升/秒 ；1kW = 1kJ/s ；

例1： 冷卻水進水為15度，出水20度，流量20升/分鐘

發熱量 Q = 4.2 ×1 × 20 × (20-15) / 60 = 7KW

選擇冷水機冷量時可適當加大 20%-50% 即可選用 CBE-03W

例2： 冷卻油進口為18度，出油26度，流量15升/分鐘

發熱量 Q = 1.97× 0.88×15×(26-18) /60 = 2.6KW

選擇冷水（油）機冷量時可適當加大 20%-50% 即可選用CBE-02A

2、通過設備的功率、發熱量估算

a、如用於主軸冷卻，可根據主軸電機功率的30%估算所需制冷機組的冷量。

例： 15KW電機，可選配4.5kw 或 5.8kw冷量的制冷機組；

b、注塑機可按 每安士0.6KW 冷量估算或每80噸3KW的製冷量來核算；

3、通過水（油）箱的溫升來計算發熱量

Q = SH × De × V × DT / 60

Q: 發熱量 KW

SH：比熱 水的比熱為 4.2KJ/Kg*C (4.2千焦耳/千克*攝氏度) 油的比熱為 1.97KJ/Kg*C (1.97千焦耳/千克*攝氏度)

De: 比重 水的比重1Kg/L (1千克/升) 油的比重0.88Kg/L (0.88千克/升)

V： 水容量 L（升）包括水箱及管路中的總水容量

DT: 水（油）在一分鐘內的最大溫升

註： "/ 60" 是用於將溫升 攝氏度/分變為 攝氏度/秒 ； 1kW = 1kJ/s；

注意： 測量時，水（油）箱的溫度需略低於環境溫度；並且設備處於最大的負荷下工作。

例： 水箱容積 3000L 最大的水溫 0.6度/分鐘

發熱量 Q = 4.2 × 1 × 3000 × 0.6 / 60 = 126KW

選擇冷水機冷量時可適當加大 20%-50% 即可選用 CBE-50W ；

補充說明：

1、冷水機的製冷量與環境溫度及出水溫度不同而變化；

2、設備實際發熱量亦會因為不同的工件、模具、參數等發生變化；

3、使用冷水機後溫度下降，連線管路、水箱、油箱、模具、主軸、設備表面溫度會低於環境溫度，因此會吸收熱量導致負荷增大；

4、在工業冷卻的實際套用中很多情況是無法準確利用以上方法計算的，這時只能通過經驗數據、同類設備類比等方法估算。

5、任何的計算方法都有可能會出現偏差，以致實際選用的制冷機組過大或過少，所以上面的方法僅作參考；

凍水機操作程式

一、冷水機組起動

1、啟動冷卻水塔風扇馬達。

2、啟動冷卻水循環泵。

3、啟動冷凍水循環泵。

4、啟動壓縮機馬達。

二、冷水機停機

1、停止壓縮機馬達。

2、停止冷凍水循環泵

3、停止冷卻水循環泵

4、停止冷卻水塔風扇

5、做好設備的日常維護和保養，按時對運行設備進行巡檢。

6、做好機組範圍內的環境衛生工作。

三、運轉中注意事項

電氣部分

1、檢查啟動後電壓是否正常。（±10%）。

2、各項電源開關是否準確推上。

3、開機後電流表安培數是否正常。

系統部分

1、各項馬達是否運轉正常。

2、各項機器運轉是否有特別響聲及不正常聲音。

3、循環水泵送水是否良好，水壓力是否正常。

4、壓縮機壓力表指數是否正常（R-22製冷劑低壓表正常在3～5.5kg/cm2，高壓表正常在12～17kg/cm2）。

5、檢視冷凍油液面視窗內之冷凍油油位是否正常。（油麵為油麵計看得到為正常）。

6、高低壓開關或油位開關跳脫時，應先查明原因並修復後再開機。

7、限電壓控制器跳脫時，須注意電壓升與電壓降之問題。

8、注意回流管是否有結霜，如有結霜應立即檢查。

9、確認有無漏油。

蒸發器部分

1、冷卻水是否依規定流量。冷凍水出入口溫度差5℃，使用範圍3～8℃請確認在使用範圍內。

2、冷凍水出口溫度是否過低。請確認在5～15℃範圍內。

3、冷凍水出口溫度是否穩定。

4、膨脹閥是否正常動作。壓縮機吸入管是否結霜。無論任何情況下不可壓縮液體。

5、過熱度是5～8℃為適當。

冷凝器部分

1、冷卻溫度是否過高。冷卻水在30℃入水時，長期運轉高壓須在15.0kg/cm2[R-22]。

2、冷凝溫度與冷卻水出口溫度差不要過大。

3、製冷劑有無泄漏。製冷劑泄漏時，高低壓都會偏低，滿載運轉電流降低。

4、過冷度為2～5℃。

四、其它

1、溫度感測器啟停—循環為十分鐘，停止時間為五分鐘。壓縮機一旦停止後，須間隔十五分鐘以上再啟動，切換頻繁為故障原因。

2、保護裝置運作是否正常。請定期檢查。

3、運轉日誌內停止時間及一天的運轉時間請記載。有特殊事項請於記錄欄內記錄.