某電子計算機機房內(nèi)的IT設(shè)備，發(fā)熱量很大，空調(diào)機組要常年24小時不停的運行。該機房采用風冷型精密空調(diào)，其優(yōu)勢是直接利用室外的自然空氣進行散熱，不必利用其他媒介進行中間熱交換(不需花費冷卻介質(zhì)費用)，運行費用、維護成本比乙二醇冷卻方式的要低。風冷型機組室內(nèi)外機組的運行比較獨立，因此可靠性較高。

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

1.排氣管道的會有問題解決方案

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停機時液態(tài)制冷反向流入排氣管、精密空調(diào)室外機管路在每向上爬上3層樓，垂直落差10米左右時，在排氣管上增設(shè)U形儲油彎，并向制冷系統(tǒng)中補充足夠的冷凍油。室內(nèi)機之壓縮機的排氣管在穿過3-17層的管井垂直向上爬升時，每隔兩層就安排一個儲油彎。保證制冷設(shè)備的排氣徑標準配置(φ28nm)，回液管縮小一檔(φ19nm)。

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

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

為了能夠進一步了解“反U管”(或者稱：反沖擊彎)的工作原理，下面詳細闡述其運作過程。如下所示：

A點位冷凝器進氣管口端，靜壓為P1，動壓為mv12/2;

B點為室內(nèi)機回液管電磁閥上端(針對流動方向而言)，靜壓為P2，動壓為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增加系統(tǒng)循環(huán)推動力(每垂直向上爬10米高，約增加1kgf/cm的推動力壓力)，消除了“沿城壓力”對權(quán)系統(tǒng)的全壓影響(全壓=靜壓+動壓)。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，沿城阻力會越小，為了保證制冷系統(tǒng)的正常運行，我們在選液管直徑時縮小一檔，(有標準的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)來滿足整個制冷賄賂的壓力平衡。

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

正因為出現(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)制冷劑會反向回流至壓縮機排氣管內(nèi)，等下次壓縮機開機時，高溫的壓縮機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，導致短暫性壓縮機排氣不暢，高壓迅速升高達到報警點，隨至出現(xiàn)高壓警報。

所以在A點處必須加裝一個向上的20cm高的“防反沖彎”。

2.超長管路冬季啟動解決方案

超長管冬季啟動問題的解決辦法是在制冷劑回液管路進入室內(nèi)機之前安裝一個單向閥和一個儲液器。

在超長管路系統(tǒng)中，由于管道大部分在機房外敷設(shè)，如果壓縮機在停止運行過長，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-11℃，相對R-22制冷劑的飽和壓力為1.5bar(表壓)，這是如果壓縮機啟動，高壓壓力太低，使得進入膨脹閥的入口壓力達不到開啟要求，蒸發(fā)器的供液量嚴重減少，導致蒸發(fā)器蒸發(fā)壓力降低，出現(xiàn)低壓報警。長此以往，壓縮機曲軸箱的冷凍油會因壓力偏低而起沫帶到制冷系統(tǒng)中，導致壓縮機潤滑效果降低，直至壓縮機損壞。

為了解決這一難題，在超長管路系統(tǒng)中，增加了一個單向閥和一個8升的儲液罐，并且要求該裝置安裝在機房內(nèi)。

單向閥的功能是當制冷系統(tǒng)長時間停機，保證儲液罐里的制冷劑的壓力不會隨室外氣溫低而降低。另外，單向閥的還有一個作用，當壓縮機冷啟動時，由于室外管路的壓力比儲液罐低，單向閥關(guān)閉，阻止制冷劑向室內(nèi)機組側(cè)流動，這樣一來，壓縮機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，壓縮機在向室外排氣的同時會有制冷劑流向室內(nèi)機組側(cè)，相對來說高壓建立要慢得多。

儲液罐的體積選擇根據(jù)制冷系統(tǒng)壓縮機排量計算出來的，根據(jù)設(shè)備相關(guān)參數(shù)計算出儲液器的容量。由于儲液罐在機房內(nèi)，溫度可以在22℃左右，罐里的壓力最低不會低于機房溫度所對應的飽和壓力值(大約8.5bar表壓)，儲液罐的功能是保障下一次壓縮機啟動時，向膨脹閥提供足夠的壓力和液體量，保障蒸發(fā)壓力不會降得太低。

3.結(jié)論

經(jīng)過相應技術(shù)修正后，精密空調(diào)機組的各項性能參數(shù)均在設(shè)計要求范圍內(nèi)，壓縮機的吸排氣壓力運行平穩(wěn)，壓縮機的冷凍油循環(huán)正常，制冷效果沒有出現(xiàn)明顯衰減現(xiàn)象。經(jīng)過一段時間的連續(xù)運行考驗，所有精密空調(diào)設(shè)備沒有出現(xiàn)質(zhì)量問題，者從實踐上證明了精密空調(diào)安裝的解決方案對非常規(guī)工況的高適應性。

文章來源：精密空調(diào) http://www.yuanchangqo.cn/