空调系统、水系统、压缩空气工作原理2014
HVAC_基本知识
o o o o o o o o o
* 末端空气混合箱方式 与全空气诱导空调方式 近似
冷热源集中，无新风， 属于封闭系统
无新风，属于封闭系统
集中式空调系统分类
封闭式：
全部为循环空气，系统无新风； 它主要是给设备使用的空调，无人居留。
全部用新风，不使用循环空气； 它主要用于：室内有有害气体，不能循环使用的空调系统。 除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气 在AHU 前混合 普通应用最多的全空气空调系统 除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气 在AHU 前混合，在AHU 后再混合一次 为减小送风温差而又不用再热器时的空调方式
焓湿图
焓湿图的组成
红线：等焓线 水平的绿线：等温线（干球温度） 垂直的深蓝色线：等含湿量线 蓝色的弧线：等相对湿度线 等湿球温度线：在i-d 图上，从等温度线与100%相对湿度线的交点出发， 作ε = 4.19ts 的热湿比线，则可得等湿球温度线。在图上 它近似等于等焓线。 饱和温度线：空气中湿空气的含量达到饱和时的温度曲线 热湿比：ε =∆i / ∆d , 等焓线的ε =0 。单位：kj/kg,热湿比有正有负，它代 表湿空气状态变化的方向。
练习1
What is the RH of the air at all points on the saturation temperature line
ANS: RH = 100%
What is the dew point at 21°C dry bulb and 50% RH
Dew point = 10°C
空调系统分类
按负担室内热湿负荷所用的介质分：
压缩机工作原理
压缩机工作原理压缩机是一种将气体压缩为更高压力的设备。
它在各个领域中被广泛使用，包括制冷和空调系统、压缩空气系统以及各种工业和制造过程中。
压缩机的工作原理基于气体的一些基本性质和热力学原理。
压缩机的基本原理是利用其内部的活塞或螺杆来提供升高气体压力的力量。
当气体进入压缩机时，其容积会减小，从而导致气体压力的增加。
这种压力增加使得气体能够被用于特定的工艺或系统中。
具体来说，压缩机可以分为正压力和负压力两种类型。
正压力压缩机通常使用活塞机制，其中一个活塞在一个密闭的汽缸内上下运动，压缩气体。
负压力压缩机则使用螺杆机制，其中两个可以转动的螺杆将气体逐渐压缩。
在正压力压缩机中，工作原理基于Boyle定律和Charles定律。
Boyle定律指出，在恒定温度下，气体的压力和体积成反比关系。
当活塞向下移动时，汽缸内的容积减小，压力因此增加。
另一方面，Charles定律指出，在恒定压力下，气体的体积和温度成正比关系。
当活塞向下移动时，气体被压缩，体积减小，导致温度升高。
负压力压缩机的工作原理基于沿着螺杆的谐波运动。
两个螺杆以相反的方向旋转，将气体从一个端口传送到另一个端口。
由于螺杆的形状，气体在螺杆之间被逐渐压缩。
在整个过程中，气体的体积减小，压力因此增加。
压缩机的工作原理还涉及到热力学循环，通常使用制冷剂来实现。
在制冷和空调系统中，压缩机将低压制冷剂吸入，然后压缩为高压制冷剂，使其能够传热和冷却空气。
在压缩空气系统中，压缩机将大量的空气压缩为较小体积，以供机械设备使用。
总结起来，压缩机的工作原理是基于气体的压力和体积之间的关系，通过内部机制将气体压缩为更高压力。
无论是正压力还是负压力压缩机，都利用了热力学原理来提供必要的压力和温度变化。
压缩机在现代工业和制造中起着重要的作用，并且不断发展和改进，以适应不同的应用要求。
空调压缩机工作原理
空调压缩机工作原理
空调压缩机是空调系统中的核心部件，它负责将低温低压的制冷剂吸入并压缩成高温高压的气体，提供制冷循环过程中的压力差。
空调压缩机的工作原理涉及到热力学和物理学的知识。
首先，制冷剂通过蒸发器吸热蒸发，变为低温低压的气体。
然后，该气体被压缩机吸入，经过压缩，变为高温高压的气体。
接下来，这个高温高压气体流经冷凝器，通过与外界环境的热交换，排出热量以冷却气体，使其变为高压液体。
最后，高压液体通过膨胀阀的控制，进入蒸发器，再次吸热蒸发，不断循环。
实际上，空调压缩机的工作过程可以分为两个主要阶段：吸气和压缩。
在吸气阶段，压缩机通过活塞或旋子结构，通过减小容积，使制冷剂进入压缩腔室。
同时，腔室内的气体压力降低，制冷剂便能进入腔室。
在压缩阶段，压缩机进一步减小腔室容积，制冷剂被压缩和加热，气体的压力也随之升高。
最终，高温高压的气体通过出口排出。
这样的工作原理使得空调压缩机能够不断循环制冷剂，在空调系统中起到压缩和循环制冷剂的关键作用。
通过不断的吸热、压缩和放热过程，空调压缩机能够将热能从室内转移到室外，实现空调系统的制冷效果。
空气压缩机基本工作原理
空气压缩机基本工作原理空气压缩机是一种将气体压缩提高压力的设备，广泛应用于工业生产、汽车制造、航空航天等领域。
它的基本工作原理是利用机械或其他方式将空气吸入，然后通过压缩提高空气的压力，最终将压缩空气释放出来。
一、空气压缩机的组成部分1. 压缩机头部：压缩机头部是空气压缩机的核心部分，主要由气缸、活塞、连杆和曲轴等组成。
当活塞在气缸内运动时，通过连杆和曲轴的转动，将机械能转化为压缩空气的能量。
2. 电机：电机是空气压缩机的驱动装置，通过电能将机械能传递给压缩机头部，使其正常运转。
3. 冷却系统：冷却系统主要用于降低压缩机工作时产生的热量，防止过热对设备造成损坏。
常见的冷却方式包括风冷和水冷两种。
4. 滤清器：滤清器用于过滤空气中的杂质和颗粒物，保证压缩空气的纯净度，防止污染和损坏设备。
5. 油分离器：油分离器主要用于分离压缩机工作时产生的油气混合物，保持压缩空气的干燥和纯净。
6. 储气罐：储气罐用于储存压缩空气，平衡压缩机的供气和用气之间的差异，保持系统的稳定性。
二、空气压缩机的工作过程1. 吸气过程：当空气压缩机开始运行时，活塞向下运动，气缸内的压力降低，空气通过进气阀进入气缸。
2. 压缩过程：当活塞向上运动时，气缸内的空气被压缩，压力逐渐增加。
同时，进气阀关闭，防止空气逆流。
3. 排气过程：当活塞运动到最高点时，排气阀打开，压缩空气通过排气阀进入储气罐或系统中，压力得以释放。
4. 循环过程：压缩机头部不断循环进行吸气、压缩和排气过程，使压缩空气不断增加压力，并保持系统的稳定运行。
三、常见的空气压缩机类型1. 压缩机根据压缩介质分为气体压缩机和液体压缩机。
气体压缩机主要用于压缩空气、氮气等气体，而液体压缩机主要用于压缩液体介质。
2. 压缩机根据工作方式分为容积式压缩机和动力式压缩机。
容积式压缩机通过改变活塞运动的容积来实现压缩，而动力式压缩机则通过离心力或轴流力来实现压缩。
3. 压缩机根据用途分为工业用压缩机、家用压缩机和汽车用压缩机等。
中央空调系统原理及原理图(含末端设备)解读
压缩机
蒸气压缩式制冷压缩机
容积式制冷压缩机
离心式制冷压缩机
往复活塞式制冷压缩机
回转式制冷压缩机
旋转式
涡旋式
螺杆式
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压缩机（续）
说明： 1）容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，将周期性地吸收到 的定量气体压缩。离心式压缩机是靠离心力的作用，连续地将所吸收 到的气体压缩。 2）回转式制冷压缩机是靠回转体的旋转运动替代活塞式压缩机中 的活塞的往复运动，以改变气缸的工作容积，从而将一定数量的低压 气态制冷剂进行压缩。 3）目前常用的压缩机主要有活塞式压缩机、涡旋式、螺杆式以及 离心式压缩机。其中活塞式制冷压缩机多为中型（标准制冷量 60~600KW）和小型（小于60KW），但是由于其噪音大、效率低切 容易发生故障，目前使用的已不多；涡旋式制冷压缩机目前主要用于 小型制冷系统，在家用空调以及商用VRV等小型系统大量使用；而螺 杆机具有结构简单、可靠性高及操作维护方便，另外技术成熟等一系 列独特的优点，已经广泛应用于制冷、空调和多种工艺流程中 ；离心 式压缩机结构简单紧凑，运动件少，工作可靠，经久耐用运行费用低， 一般适用大于500RT的制冷系统中，并且可以实现无级调节，使机组 的负荷在30%~100%范围内工作。
8
中央空调系统的分类（续）
2、半集中式空调 送入空调房间的新风由空调机房集中处理， 空调房间内的空气由分散在房间内的装置 处理的系统
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中央空调系统的分类（续）
两种空调的优缺点
集中式中央空调 处理空气量大，有 集中的冷源和热源， 运行可靠，便于管 理和维修，但机房 占地面积较大 半集中式中央空调 适用于空气调节房 间较多，且各房间 要求单独调节的建 筑物
中央空调系统
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中央空调系统原理及原理图(含末端设备)
中央空调系统的分类
一、按负担室内热湿负荷所用的介质分类
1、全空气系统 空调房间的室内热湿负荷全部由经过处理 的空气来承担，利用空调装置送出风调节 室内空气的温度、湿度。
5
中央空调系统的分类（续）
2、全水系统 全部由经过处理的水负担室内热湿负荷 ， 利用冷冻机处理后的冷冻水(或锅炉制出热 水)送往空调房间的风机盘管中对房间的温 度、湿度进行处理的。
12
中央空调系统的分类（续）
三、按照冷却形式分类
1、水冷机组
主要设备：
冷冻水
冷媒
• 制冷主机 • 冷却塔
空 调
• 冷冻水泵 末
蒸 发 器
主机
• 冷却水泵 端
• 补给水泵
• 电子水处理仪或全自动软化水处理装置
• 水过滤器
• 膨胀水箱
• 末端设备
冷却水
冷
冷
凝
却
பைடு நூலகம்
器
塔
13
中央空调系统的分类（续）
电制冷水冷式冷水机组
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压缩机
蒸气压缩式制冷压缩机
容积式制冷压缩机
离心式制冷压缩机
往复活塞式制冷压缩机
回转式制冷压缩机
旋转式
涡旋式
螺杆式
24
压缩机（续）
说明： 1）容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，将周期性地吸收到
的定量气体压缩。离心式压缩机是靠离心力的作用，连续地将所吸收 到的气体压缩。
2）回转式制冷压缩机是靠回转体的旋转运动替代活塞式压缩机中 的活塞的往复运动，以改变气缸的工作容积，从而将一定数量的低压 气态制冷剂进行压缩。
电制冷水冷式冷水机组属于蒸汽压缩式制冷范畴，一般主要由压缩机、 蒸发器、冷凝器、膨胀阀、自动控制和保护装置组成。顾名思义水冷 式冷水机组的冷凝器利用水冷却，一般利用循环冷却水，随着科技的 发展和节能的需要，也有采用地表水、地下水冷却的。在实际工程中 我们根据压缩机类型一般分为离心式冷水机组、螺杆式冷水机组、活 塞式冷水机组和涡旋式冷水机组。 离心式冷水机组单机容量大，制冷性能系数COP值高，但在部分负荷 下运行时容易发生“喘振”现象。螺杆式冷水机组由于在压缩机构造 上的特点，在部分负荷下仍能稳定、高效地运行，常被用于负荷波动 大、需要调节的场合。活塞式冷水机组和涡旋式冷水机组均为小容量 制冷机，其中活塞式冷水机组由于振动大、运行维护复杂，目前运用 较少，而涡旋式冷水机组运行噪声小，调节方便，在小型工程中运用 较多。
压缩机工作原理
一、概述 UD系列螺杆式空气压缩机是喷油单级双螺杆压缩机，采用高效带轮或1：1传送传动，带动主机转动进行空气压缩，通过喷油对主机内的压缩空气进行冷却，主机排出的空气和油混合气体经过粗、精两道分离，将压缩空气中的油分离出来，压缩空气中的水分在气水分离器中被分离出来，最后得到洁净的压缩空气。
冷却器用于冷却压缩空气和油。
本UD系列为喷油式机型，具有优良的可靠性能，机组重量轻、振动小、噪声低、操作方便、易损件少、运行效率高是其最大的优点。
二、工作原理螺杆压缩机是容积式压缩机中的一种，空气的压缩是靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化而达到。
转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程螺杆式制冷压缩机在冷藏库应用中的问题及解决方案默认分类 2009-08-19 17:46 阅读98 评论0 字号：大大中中小小冷库按库温分为高温（又称恒温20～-5℃）、低温（-7～-25℃）、超低温（-30～-40℃）。
冷库按贮存产品分为蔬菜、水果、粮食、种子、糖类、奶类、肉类、水产类、药品。
最近有报道称：一般标准低温冷库，库内运行温度比设计温度低5℃，能耗增加约20%。
因此可以看出冷库的持续经济运行，一直受到业内人士的关注。
冷库人工制冷，是使制冷工质即制冷剂在低压下蒸发吸热膨胀、压缩放热冷凝的循环过程。
压缩机的作用就是通过吸气造成系统降压使制冷剂蒸发吸热膨胀，同时对制冷剂气体进行压缩。
本文所讨论的主要是以氨（NH3）为制冷工质的压缩循环。
我国的食品冷库，在建国后得到较快的发展，这个时期，活塞式制冷压缩机占有市场主导地位，被冷库广泛采用，并在应用中不断改进。
譬如：加长活塞行程，单机实现双级压缩等。
近几年，螺杆式制冷压缩机开始进入冷库制冷系统，它的显著优点是没有易损零件，几乎长年不需要维修，在生产厂家的大力宣传鼓动下，大有取代活塞式制冷压缩机的趋势。
空气压缩机工作原理
空气压缩机工作原理
空气压缩机是一种常见的工业设备，通过压缩空气来产生高压力和
高温度的工具。
它的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 空气吸入：空气压缩机通常会通过一个吸气口将外界空气吸入。
这个过程中，空气会经过滤网被过滤，以确保进入压缩机的空气干净。
2. 压缩空气：一旦空气被吸入，它会进入压缩室。
在这个过程中，
压缩机会利用一个或多个活塞或螺杆来压缩空气。
当活塞或螺杆运动时，它们会减小压缩室的容积，从而增加空气的密度和压力。
3. 冷却：在压缩过程中，空气会因为被压缩而产生高温。
为了防止
过热，压缩机通常会通过冷却系统将空气冷却至合适的温度。
冷却系
统可以采用空气冷却或水冷却方式，以确保压缩机正常运行。
4. 储存：一旦空气被压缩和冷却，它会进入一个储存器中。
这样，
空气可以被保存和使用，以满足不同工业或商业领域的需求。
储存器
还可以帮助压缩机在需求峰值时提供额外的压力和流量。
5. 排放：当压缩空气不再需要时，它会通过一个排气口被释放出去。
在释放过程中，压缩机还可以通过排气系统对空气进行处理，例如去
除水分和杂质，以确保空气的质量。
通过以上工作原理，空气压缩机可以产生高压力和高温度的空气，
从而可以被广泛用于许多工业应用，包括激光切割、空调系统、气动
工具、食品加工等。
它在提高生产效率和降低能源消耗方面发挥着重
要的作用。
然而，在使用空气压缩机时，必须注意安全操作和定期维护，以确保其正常运行和延长寿命。
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1.1空调净化系统的简要描述：
（1）净化空调机组送、回、排风系统原理图：
空气通过新风口的金属滤网，阻挡昆虫、异物杂质等；在混合段与回风混合后进入初效过滤截留大气中大粒径微粒，过滤对象是5μm以上的悬浮性微粒；在表冷段及加湿段通过制冷机组或蒸汽进行温湿度控制；在中效段进行高效的预过滤处理，主要用以截留1～5μm的悬浮性微粒，同时对高效进行保护；进入送风段对洁净区进行送风，通过洁净区末端高效过滤器进入洁净区，最终实现车间洁净度的要求。
（2）设计标准及运行情况：
制剂车间及前处理车间原设计洁净级别为10万级，依据新版GMP （2010年修订）要求及《洁净室施工及验收规范》（GB 50591-2010），洁净区空气洁净度符合新版标准。
因此制剂车间及前处理车间原空调机组无需改造，需加强管理，有效保证洁净区相对压差，防止外界环境对净化区域的污染。
综合制剂车间洁净区改造设计标准：
液体剂（一区）空调系统设计总送风量：19000m3/h
固体剂（二区）空调系统设计总送风量：36560m3/h
丸剂（三区）空调系统设计总送风量：37100m3/h
制剂车间洁净区改造设计标准：
空调系统设计总送风量：92660m3/h
温度控制：18℃～26℃
湿度控制：45%RH～65%RH
相对压差控制：不同洁净级别之间及洁净区与非洁净区之间应≥10Pa 经过验证确认，系统送风量能满足实际需风量要求。
空调系统送风量测试：系统最大需送风量能满足使用要求；
压差测定结果：压差值均在合格范围；
温湿度测试结果：最高温度23度，最低温度21度，最大湿度50%，最小湿度48%；
噪声测定结果：最高60分贝，最低30分贝，均符合要求；
消毒效果确认：符合要求；
检漏及气流组织确认：对高效过滤器进行了悬浮粒子扫描测试，测试结果符合规定；对高效送风形态、压差梯度分布状态进行了气流组织流向测试，符合工艺要求；
尘粒测试结果：各房间检测结果显示，尘粒数控制良好；
沉降菌检测结果：沉降菌检测及微生物控制良好；
照度测试结果：关键房间均达到300LX，完全能够满足生产工艺要求；
通过对车间洁净区域的洁净级别认定，空调机组改造后洁净区洁净度级别满足新版《GMP》（2010年修订）洁净度级别要求，洁净区各项性能测试符合GMP指标。
1.2水系统的简要描述：
（1）纯化水制备系统设置
纯化水系统原水为饮用水，无漂白粉等任何添加剂，经检验符合国家饮用水标准。
①装置主要流程
原水箱→原水泵→机械过滤器→活性炭过滤器→保安过滤器→一级高压泵→一级RO处理系统→中间水箱→二级高压泵→二级RO处理系统→纯化水储罐与输送管道等组成，输送管道为循环管路。
另外配有臭氧消毒装置、加药装置、过滤装置和紫外灭菌装置等。
②纯化水系统工作原理
原水经过机械过滤器（内填充石英砂），除去水中的悬浮物凝聚的片状物等，从而降低水的浊度，提高澄明度；活性炭过滤器能够吸附水中的微生物、有机物。
加药装置（阻垢剂）分散水中钙、镁等难溶性无机盐，阻止或干扰难溶性无机盐在反渗透膜和金属表面的沉淀、结垢；保安过滤器（精密过滤器）截留部分微粒带入反渗透，以保护反渗透膜。
经预处理后的水已符合进水水质要求，通过一级泵进入平行排列、串联组合的套管，水被反渗透膜分离为淡水和浓水两部分，每个套管中的渗出液汇集于一根总管中，经流量计至设备出口。
一级膜分离出的一级淡水进入起中间水箱，一级淡水加入氢氧化钠溶液来调节pH值，消除二氧化碳后，进入二次反渗透系统。
再次分离生产二级淡水和二级浓水，二级淡水即可符合《中国药典》2010年版中纯化水标准，用电导率进行进一步控制其质量，电导率符合企业内控标准时进入纯化水罐。
本系统于2004年选定淄博泰禾实业有限公司的纯化水系统，由该公司2004年5月安装，2004年5月投入试运行，设计生产能力为每小时3吨。
系统管道材质为316不锈钢材质，氩弧焊接。
经过设备确认后，运行情况
正常，能满足生产和清洁需要。
③设备系统流程图：
④设计标准
回水流速：≥0.9 m/s
出水电导率：≤5.1μs/cm（25℃）
产水量：3 m3/h
1.3其他公用设施：
压缩空气系统：
本压缩空气制备系统主要是作为综合制剂车间的生产工艺的辅助设备，为车间提供符合生产工艺要求的压缩空气，系统由空气压缩机、冷干机、储气罐、空气净化组件、分配系统组成。
①工作原理：
②设计要求：
·空气压缩机：最大排气量3.6*2Nm3/min。
，最大排气压力0.85Mpa。
·储气罐：容积为1 m³，工作压力0.8～1.0 MPa。
·冷干机:
额定入口温度42℃，空气入口最高压力0.4～1.0 Mpa，空气入口最高温度50℃，额定工作压力0.7 Mpa，额定处理量3.6Nm³/min，,压力露点3℃。
·精密过滤器：
过滤精度1um,滤芯材质为超细玻璃丝纤维，额定流量4N㎡/min
③运行情况：
通过对压缩空气系统的验证确认，输送管道自四级过滤后全部采用304不锈钢材质，并全自动氩弧焊接，系统性能指标能满足生产工艺及产品设计与GMP要求，经除菌过滤后的压缩空气，所含悬浮粒子、水份及油份符合规定标准要求，运行情况正常并可以投入使用。