风冷螺杆式工业冷水机的工艺原理基于蒸气压缩制冷循环,主要通过制冷剂在四个核心环节中的相变实现热量转移。以下是分步骤说明:
一、压缩过程
低温低压的气态制冷剂被吸入螺杆压缩机内部阴阳转子的啮合空间。在转子旋转挤压下,制冷剂体积减小、压力升高,转化为高温高压气体。此过程消耗电能,同时制冷剂温度显著上升。
二、冷凝过程
高温高压气体进入风冷冷凝器,通过翅片管束与空气强制换热。轴流风扇驱动空气流经冷凝器翅片,制冷剂向空气释放热量,逐步冷凝为高压液态。此环节完全依赖空气散热,无需冷却塔或水泵。
三、节流过程
高压液态制冷剂流经膨胀阀(或节流装置),因阀口节流作用骤然降压,部分液态制冷剂汽化吸热,形成低温低压的气液混合物。此步骤为后续蒸发吸热创造低温条件。
四、蒸发过程
气液混合制冷剂进入蒸发器(多为壳管式换热器),在壳程吸收管程内冷冻水的热量。制冷剂完全蒸发为低温气体,同时冷冻水温度降低(例如从12℃降至7℃)。降温后的冷冻水通过水泵输送至工业设备(如化工反应釜、注塑机)完成散热循环。
五、核心部件协同机制
1、压缩机:螺杆式结构提供连续压缩能力,滑阀调节冷量输出;
2、冷凝器:翅片管设计增大空气接触面,风扇强制对流散热;
3、蒸发器:壳管式结构保证水与制冷剂高效换热;
4、控制系统:实时调节压缩机负载、风扇转速及膨胀阀开度,维持水温稳定。
整个循环中,制冷剂通过压缩放热、冷凝液化、节流降温、蒸发吸热四步,将工业设备的热量转移至环境空气中。其工艺核心在于利用空气作为冷却介质,省去水冷系统的冷却塔,适用于缺水或安装空间受限的工业场景。
