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约克YK（300-3000TR）水冷离心式冷水机组

一、机组主要特点

YK系列单级离心式冷水机组，采用R134a环保制冷剂循环系统，标准设计冷量可覆盖300--3000冷吨。在结合了最新空气动力学设计的闭式叶轮，开式电机驱动，工业级彩色控制中心和多种可选择的材料及灵活的部件组合的等先进设计理念下，使机组的可靠性高效性尤其对实际使用环境变化的适应性上有卓越的体现。

安全可靠

1.压缩机/电机/驱动装置/换热器/控制中心等核心部件的设计制造检测均采用工业级标准
2.单级离心压缩机的使用在满足冷水机组的各种变工况运行要求的同时时，减少内部运行部件以实现简洁高效地运行。
3.开式电机驱动，实现电机的风冷冷却，制冷剂与电机部件无直接接触，避免电机故障引起的制冷剂系统整体破坏。
4.各种可选换热管材质，适应现场的实际运行条件，实现机组长期安全连续运转。
5.低至10%负荷的热气旁通可选配置，使机组在极低负荷时仍保持不停机运行
6.低压变频驱动装置的“快速启动”可选配置，使机组在断电重启后最快3分钟后达到设定的冷冻水出水温度

高效节能

1.后弯式叶轮的空气动力设计带来很高的压缩效率。
2.VGD 的运用使压缩机的部分负荷效率得到极大的改善，优化了机组的IPLV/NPLV性能
3.高效电机的运用对整机的满载和部分负荷效率都有提升
4.降膜式蒸发器及喷淋装置的专利设计在最大限度地减少制冷剂使用量的同时，强化了蒸发器的传热效率
5.内外强化型换热管，增强了制冷剂和水侧的换热能力
6.积累成千上万台离心式冷水机组的运行经验，优化一体化的负荷控制核心算法，使定频/变频或满载/部分负载都有完美的体现

变工况无缝适应

1.可选的VSD驱动，综合机组预导流叶片的控制，使机组在高低压头达到最高的运行效率
2.最低12.8°C的冷却水进水技术，最高21°C的蒸发器出水机组，使机组广泛应用于各种特殊应用场合
3.自动控制的可变节流装置，在各种运行状态下保证蒸发器的准确供液量，既满足换热需要，又保证压缩机的运行安全
4.可选的运行模式，使同一台机组实现制冷/制热/热回收等多工况切换运行

二、机组说明

概述

机组的设计，生产和测试遵照国际质量保证体系ISO9001:2000，性能完全符合GB19577（中国能源效率等级最低COP要求），并通过AHRI550/590标准认证。

机组使用R134a制冷剂，冷量范围为300--3000冷吨。驱动电源为380V/3Ph/50Hz，各种中低电压可选。

每台机组在工厂完成所有部件的组装，包括蒸发器、机载启动柜、冷凝器、过冷器、压缩机、开式电机、润滑系统、OptiView 控制中心以及整装机组内所有的接管和敷线。机组发货前完成整机防护喷漆以及所需部件保温。

随机提供机组首次充注的制冷剂和润滑油，或者根据客户要求运输到现场完成充注。

压缩机

单级离心式闭式铸铝叶轮，设计制造符合动态平衡要求，完成超速测试以保证叶轮运行安全稳定，振动小，噪声低。铝合金材质的径向轴承和止推轴承，自重小，负载能力强。整个轴系还包括经过热处理的合金钢驱动轴和叶轮轴。蜗壳垂直环形接合，运行组件可拆装。压缩机壳体的标准设计工作压力为16.2MPa表压，测试压力为 24.5MPa表压，完全满足多工况运行的冷水机组的实际使用要求。

特殊设计的单螺旋齿轮带冕状齿，在任何时候都有一个以上的齿啮合，使压缩机的负荷能均匀分布、低噪声运转。每个齿轮有单独的轴颈和止推轴承，避免叶轮和电机的作用力。卡式轴封装在双波纹管内，双重密封。在压缩机顶部有一个重力供油式贮油槽，当电源发生故障机器逐渐停转时，以提供轴承等部件的紧急润滑。

预导流叶片可以在最大制冷量和最小制冷量之间调节机组负荷。按照AHRI 550/590 标准，机组可以在低冷却水温时实现部分负荷运行。该预导流叶片的控制由外置的高精度电动调节器自动完成，以符合现场实时的冷冻水出水温度要求。

OptiSound^TM控制装置

OptiSound^TM是为离心式冷水机组而开发的专利设计，可显著降低机组的运行噪声，扩展机组的运行范围并改善机组性能。OptiSound^TM装置通过持续监测压缩机排气状态，优化扩压器通道大小，使来自叶轮的气流更平稳。这一创新的技术可平均减小机组噪声7dBA，对于大冷量机组甚至可达13dBA。同时还能使机组部分负荷时的噪声水平低于满负荷。

另外，OptiSound^TM控制装置可以扩展冷水机组的运行范围。在非设计工况下，尤其是机组在负荷很小但只有很少或没有冷却水温降低的时候，OptiSound可以通过减小扩压器的失速区以优化性能，使机组运行更稳定，更高效。

由于OptiSound杰出的运行效果在高压头应用的所有负荷点均是显而易见的，Johnson Controls推荐离心式冷水机组在高冷却水温（高压头）或低负荷定冷却水温的应用中使用该装置。其在P，H，K压缩机上为标准配置。

制冷剂

YK采用HFC-134a环保制冷剂，臭氧消耗潜能值（ODP）为零。根据蒙特利尔协议，没有淘汰期限。

另外蒙特利尔协议规定发达国家在2020年之后不得为新生产的冷水机组选择HCFC制冷剂；发展中国家在2030年之后不得为新生产的冷水机组选择HCFC制冷剂。现在绝大多数发展中国家正在加速淘汰HCFC制冷剂。

润滑系统

通过外置的变频油泵提供压缩机轴系的轴承、齿轮和轴封所需的润滑油。根据机组运行状态或者待机状态的变化，变频油泵及其控制装置自动调整供油量，确保任何状态下各部件都有足够的润滑。在压缩机运行或者停机过程中，该变频油泵将提前启动运行。

压缩机蜗壳内部配有一个辅助的贮油槽，以便在电源发生故障时提供轴系逐渐停转时的润滑。贮油槽装置内包括一台功率为2HP的浸入式变频油泵和一个3kW的油加热器。恒温控制的油加热器用来消除油槽中混入的制冷剂。贮油槽的设计符合相关的压力容器规范，并由国家认可的测试机构认证其安全性。

外置弹筒式油过滤器，其可更换滤芯达0.5微米级（约1800目），并配有检修阀。

在进入压缩机进行部件润滑之前，润滑油由一制冷剂冷却的油冷却器完成降温，不需要现场提供冷却水降温润滑油。油冷却器的油侧装有检修阀。

通过自动回油系统把残留在蒸发器中的润滑油回收到润滑油路中，既保证蒸发器的换热效果，又降低润滑油的消耗。

润滑油路系统的安装和测试工作全部在工厂完成。

在主机启动之前、运行期间和逐渐停转阶段，润滑油由变频驱动式油泵压入各轴承、齿轮和旋转面。在压缩机顶部有一个重力供油式贮油槽，当电源发生故障机器逐渐停转时，由它提供润滑。

电机驱动装置

压缩机电机标配为开式防滴露的鼠笼感应式电机，设计转速2975RPM。

电机配有D型法兰，与压缩机的外壳直接相连。这种独特的设计使电机与压缩机联接坚固，保证了电机和压缩机轴的工厂定位精度高，现场振动小。

电机轴通过柔性圆盘联轴器与压缩机轴系相联。联轴器是全金属结构，无磨损件，寿命长，并且无润滑要求、运行维修量少。

对于采用远置启动柜的机组，为现场接线准备了一个大的端子接线盒，检修盖用垫圈密封。每台机组均配备过载/过电流互感器（机载启动柜的机组的接线描述，请参考选项部分）。

闭式电机烧毁后会对冷水机组造成灾难性的破坏，整台机组必须彻底清洁，并要更换制冷剂后方可使用。YK采用风冷式电机，从而避免了这种危险。制冷剂根本不会与电机接触，避免了对冷水机组其它部分的污染。保险公司在对大型空调设备保险时，通常风冷式电机的保险费要比制冷剂冷却的闭式电机低得多。

蒸发器

蒸发器采用降膜式壳管换热器，制冷剂侧的设计工作压力为16.2MPa表压。筒体用碳钢板卷焊而成，碳钢管板焊在筒体两端，钻孔并修整后与换热管完成组装，换热管的支撑板间距不超过1.2米。制冷剂侧的设计、测试和铭牌符合ASME 锅炉和压力容器规范第一部分第VIII节以及中国GB150/GB151压力容器规范。

标配的换热管为内、外壁强化传热的高效铜管，但每个支撑处的外表面光滑，保证了在支撑板处最大的管壁厚度，增强可靠性。每根换热管在管板处胀管，以免泄漏；每根换热管可以单独更换。管内水流速度不超过3.6米/秒，以控制压降及避免换热管剧烈振动。筒体的两侧各安装一个液位视镜，帮助确认合适的制冷剂充注量。筒体的上部和两侧均有吸气挡板，以防止液态制冷剂进入压缩机。蒸发器标配双安全阀，满足GB25131规范。

可拆卸式水箱，方便换热管清洗和更换，每个水箱有排污和放空口并配有闷头。水接管安装HG20615标准法兰，便于现场接管。

冷凝器

冷凝器是壳管式换热器，制冷剂侧的设计工作压力为16.2MPa表压。筒体用碳钢板卷焊而成，碳钢管板焊在筒体两端，钻孔并修整后与换热管完成组装，换热管的支撑板间距不超过4英尺。制冷剂侧的设计、测试和铭牌符合ASME 锅炉和压力容器规范第一部分第VIII节以及中国GB150/GB151压力容器规范。冷凝器标配双安全阀，满足GB25131规范。

标配的换热管为内、外壁强化传热的高效铜管，但每个支撑处的外表面光滑，保证了在支撑板处最大的管壁厚度，增强可靠性。每根换热管在管板处胀管，以免泄漏；每根换热管可以单独更换。管内水流速度不超过3.6米/秒，以控制压降及避免换热管剧烈振动。

冷凝器扩压装置为可选的专利设计，不仅具备排气折流板的基本功能，还可以进一步降低冷凝器压降，提高机组效率。在冷疑器壳体的底部，有一个内置式过冷器，它为液态制冷剂提供高效的过冷，从而提高系统的制冷系数。

可拆卸式水箱，方便换热管清洗和更换，每个水箱有排污和放空口并配有闷头。水接管安装HG20615标准法兰，便于现场接管。

制冷剂流量控制

蒸发器的制冷剂供液由电驱的可变节流装置来完成，使机组的卸载能力，变工况适应能力和控制精度都大大优于固定孔板式供液装置。

启动柜

根据项目现场电源输入条件，提供低压或中高压机械电子启动柜。

彩色图像显示控制中心

概述： 由独立的微处理器控制中心完成冷水机组监控，实现机组运行时对传感器、执行器、继电器及开关的全方位监测。

控制中心： 标配10.4英寸的彩色液晶显示屏（LCD），轻触式按键环绕四周。控制中心的机柜上锁，显示屏固定在机柜中央，可读取机组所有运行信息和系统参数，并有图表记录机组及主要部件的运行情况。标配英文，中文和其他语言可供选择。公制和英制两种数据单位。智能防冻保护功能使机组能在2.2 ℃的冷冻水出水温度下安全稳定运行，避免结冰。必要时可提供热气旁通作为选项以满足机组低负荷不停机运转。控制中心显示倒计时器信息，使操作员轻松获悉机组将何时启动和停止。每个可设定值都会弹出一个窗口显示允许设置的范围，避免误设定导致机组的任何损伤。

机组控制中心可提供以下信息：

1、机组运行信息，包括：

a.冷冻水出/回水温度
b.冷却水进/出水温度
c.蒸发器和冷凝器饱和温度
d.油压差
e.电机电流百分比
f.蒸发器和冷凝器压力
g.压缩机排气温度
h.贮油槽油温
i.压缩机止推轴承定位和油温
j.运行时数
k.压缩机启动次数
2、通过通用数字键盘修改设定值，包括：
a.冷冻水出水温度
b.电机电流百分比限定值
c.降温需求限制值
d.六周内的机组/水泵/冷却塔启停时间安排
e.远程重置温度范围
3、机组状态信息，包括：
a.系统准备开机
b.系统运行
c.系统逐渐停机
d.系统紧急停机-手动重启
e.系统正常停机-自动重启
f.系统预润滑
g.禁止启动
4、系统状态栏和详细说明栏用不同的颜色来显示信息，以指明其严重程度: 红色－紧急停机、橙色－正常停机、黄色－警告、绿色－正常运行。
5、紧急停机信息通过显示屏和状态栏显示，包括机组状态，机组详细信息，日期，时间，停机原因以及所需的重启方式。定频驱动机组的紧急停机信息包括：
a.蒸发器 – 压力过低
b.蒸发器—压力传感器或出水温度探头
c.蒸发器—压力传感器或温度传感器
d.冷凝器—高压保护触点断开
e.冷凝器—压力过高
f.冷凝器—压力传感器超出量程
g.辅助安全停机－触点闭合
h.排气—温度过高
i.排气—温度过低
j.润滑油—温度过高
k.润滑油—压差过低
l.润滑油—压差过高
m.润滑油—贮油槽压力传感器超出量程
n.润滑油—油压差校准
o.润滑油—变频泵–未达到压力设定值
p.控制中心—电源故障
q.电机或启动柜—电流不平衡
r.止推轴承—位置传感器间隙
s.止推轴承—位置传感器超出量程
t.止推轴承—油温过高
u.止推轴承—油温传感器
v.监测器—软件重启

5.1 变频机组紧急停机信息，包括

a.变频器–停机请求故障数据
b.变频器–停机触点断开
c.变频器–电机电流过载105%
d.变频器–A、B、C变频器散热温度过高.
e.变频器–转换器散热温度过高
6.正常停机信息通过显示屏和状态栏显示，包括机组状态，机组详细信息，日期，时间，停机的原因以及所需的重启方式。定频驱动机组的正常停机信息包括：
a.多机组启停 – 触点断开
b.系统启停-触点断开
c.润滑油-温差过低
d.润滑油-温度过低
e.控制中心-断电
f.冷冻水出水-温度过低
g.冷冻水出水-水流开关断开
h.电机控制器-触点断开
i.电机控制器-电流损耗
j.断电
k.控制中心-时间表
l.启动柜-线电压过低
m.启动柜-线电压过高
n.位置传感器-电压过低
o.润滑油-变频泵-传动触点断开

6.1 变频机组的正常启停机信息包括:

a.变频器停机–请求故障数据
b.变频器–停机触点断开
c.变频器–初始化失败
d.变频器–A、B、C相瞬时电流过高
e.变频器–A、B、C相门启动
f.变频器–单相输入电源
g.变频器–直流总线电压过高
h.变频器–预先充电－直流总线电压不平衡
i.变频器–内部环境温度过高
j.变频器–电流量程选择无效
k.变频器–A、B、C相变频器散热温度过低
l.变频器–转换器散热温度过低
m.变频器–预先充电－直流总线电压过低
n.变频器–逻辑板处理器
o.变频器–运行信号
p.变频器–串行通讯
7、安全访问密码可以防止未经授权改变设定值，允许就地或远程控制冷水机组，并允许手动操作预导流叶片和油泵。安全访问通过用户身份（ID）和密码来识别，它被定义成3类不同的用户访问级别：查看、操作员和检修。
8、用户可以在每秒记录一次到每小时记录一次的范围内定制运行趋势数据。无需外部监测，控制中心可以从140多个参数中选择6个不同参数，获得其趋势曲线。
9、运行程序保存在永久性存储器(EPROM)中，避免了因交流电源断电/电池用完而要对冷水机组重新编程。程序设定值保存在RTC存储器中，其备用锂电池至少有11年的寿命。
10、控制中心通过压缩机电机启动柜中的变压器来断路，以便为所有控制器提供电源单独的过电流保护。
11、几个带编号的接线条可用于所需的现场联锁接线扩展。
12、RS-232端口可以输出机组的所有运行数据、停机/循环信息和最近10次正常或紧急停机的记录。数据打印时间间隔可设定，可以预设定为一分钟打印到一天打印。
13、与楼宇自动化系统相集成的能力:
a.远程启停冷水机组
b.远程调节冷水机组的出水温度
c.远程调节电流极限设定值
d.远程模式准备启动
e.紧急停机触点信号
f.正常停机触点信号
g.运行状态触点信号

启动和操作人员培训

经过工厂培训的现场服务代表将监督最终检漏测试，制冷剂充注和初次启动，并完成客户操作人员的指导培训。

工厂保温

机组在蒸发器筒体、水箱、管板、吸气管和辅助管道（根据实际情况）都包有防结露保温材料。标配19mm厚的软质闭孔塑料保温层一般在相对湿度75%，干湿球温度10-32°C的环境条件下无表面结露。

压差式水流开关

YK离心式冷水机组标配工厂安装的压差式水流开关，该开关达到IP54防护等级，适用于150PSIG和300PSIG水箱承压。较传统靶式流量开关具有运动部件少，稳定性高，对水系统中空气不敏感，不会产生误动作等高稳定性的特点。同时工厂安装，可减少现场管路施工布线等费用。

减振装置

机组配有厚为19mm氯丁橡胶减振垫，现场安装在管板的钢支座下，适用于地面安装。

油漆

机组外表喷涂加勒比海蓝色、环氧底漆和丙烯酸单组份油性的面漆，防腐耐用。

发运方式

机组所有的制冷剂管道和内部接线均已在工厂出厂前连接完毕。机组经过检漏测试和压缩机空气试车，并充注了制冷剂和润滑油。其他随机辅件单独包装发运。

三、供选项

变频启动柜

可提供机载变频驱动装置，通过控制电源的频率和电压来改变压缩机电机的转速。这种自适应的冷量控制逻辑通过分析机组传感器传来的信息，自动实现电动机的速度和压缩机预导流叶片开度的优化控制方案，以获得机组最高的部分负荷效率。

PWM型变频驱动装置采用绝缘栅双极型晶体管，在任何负荷和速度下都可达到0.95的功率因素。

变频驱动装置集成在一个标准防护等级为NEMA1柜体中。驱动装置和冷水机组之间的所有电源及控制线路，包括和油泵间的电源线均在工厂完成安装接线。并提供单点连接电源线和接线柱用于现场电源进线。

变频驱动装置有以下特点：

柜门把手与断路器互锁

过电压和欠电压保护

3相电机的过电流保护

单相保护

对反相不敏感

温度过高保护

从冷水机组控制中心可直接读出下列数据: 输出频率、输出电压、3相输出电流、输入功率(KW)、千瓦时、并可运行自诊断服务参数。无需额外增加计量工具。

功率表-机组的输入功耗通过控制中心测量并以数字的形式显示。功率表的精度为+/-3%，量程为0-788千瓦。

电量表-机组的累计输入功耗通过控制面板测量并以数字形式显示。电表的精度是读数的+/-3%，量程为0-999,999千瓦时。

电流表-通过控制中心可读取三相电流同步的真实均方根值。三个电流传感器独立工作。电流表的精度是读数的+/-3%，量程是0-545 A（均方根值）。

电压表 - 通过控制中心可读取三相电压同步的真实均方根值。三个电压传感器独立工作。电压表的精度是读数的+/-3%，量程是0-670伏交流电。

计时器 - 控制中心可显示机组的运行时间（0- 876600小时，可重置）。

固态启动器

固态启动器是降压启动器，在电机启动时维持和控制其电流恒定。它很紧凑，安装在机组上。启动器和冷水机组之间的电源线和控制线均由工厂接好。可用于200-600伏电压，启动器的箱体是NEMA-1，铰接式箱门可以上锁。提供电源接线用接线板。

快速启动功能

江森自控为其带OptiSpeed™变速驱动的YK离心式冷水机组推出了快速启动功能。专为缩短机组电源故障后重新启动时间，高达75%，该功能可快速重建冷冻水温度，保持工艺设备的冷却，减少了昂贵的停机风险。

快速启动功能是数据中心和工艺冷却应用的基本要求，其目标是在发生电源故障之后，尽快重新实现冷却，以保护温度敏感设备和工艺。快速重启机组可避免数据丢失、过热导致的设备损坏、及运营中断所带来的灾难性后果。

快速启动功能可以在一旦电力恢复后的极短时间内重新启动机组。该功能有两种配置方式：单机或连接到一个不间断电源（UPS）。利用UPS可以提供最快的重新启动，因为UPS可以保持控制电路和油加热器的供电，直到紧急发电机启动，从而避免控制中心的重新启动。根据压缩机和驱动装置功率，一个3kVA或4kVA带正弦波输出的UPS(他人提供）可给OptiView控制中心和相应VSD控制回路供电，电源要求115伏单相60赫兹。在这两种情况下，快速启动功能可最大限度地减少机组重新启动时间。它还减少了重新达到设定的冷冻水供水温度所需的时间。

弹簧减振器

机组楼面安装，建议用弹簧减振器来代替标准的橡胶减振垫。四个水平度可调节的弹簧减振器，配有防滑垫，便于安装在管端板下面。弹簧减振的设计压缩量为25.4mm。

船用式水室

船用式水室使得清洗热交换器铜管极为方便，不需拆掉水管。螺栓连接的端盖方便了检修。水管采用沟槽式连接方式，或法兰连接。冷凝器和蒸发器都可以采用船用式水室。

左右接管

可选左右接管便于安装，尤其适用于机房空间较小的场合及一些改造项目当中。

压缩机隔音罩

可根据客户需求对压缩机排气装置进行隔音处理，进一步降低机组运行噪音，提高舒适度。

蒸发器保温层加厚

在蓄冰、低温、或者高湿度地区，选用38mm蒸发器加厚保温棉，可有效预防机组表面避免凝露。

制冷剂隔离阀

冷凝器的进口管路上可选配置制冷剂隔离阀。检修机组时，冷凝器可用作贮液器，贮存系统中的制冷剂。

制冷剂储存/ 回收系统

制冷剂储存/回收系统是个独立的机组，包括：制冷剂压缩机(带有油分离器)、储液器、水冷式冷凝器、干燥过滤器、必要的阀和软管，用于排出、更换和提纯制冷剂。所有的控制和安全装置在系统中都是固定不变的。如果机组配有隔离阀，一般不需要该系统。

通讯协议

E-link通讯卡可提供多种通讯协议的选择，包括BACnet, Modbus, N2, LonWorks。

中央制冷集成控制系统产品

中央制冷集成控制系统产品(PAS-C)，采用标准的产品配置适用于冷冻泵，冷却泵及冷却塔控制系统解决方案。PAS-C提供并联或串联式一次泵组的冷站设计。适用于带BACNET/N2微网通迅网关控制面板的冷水机组。PAS-C中央制冷集成控制系统采用了Johnson Controls先进的Metasys系统。基于微软公司的WEB浏览器主网上，同时多人进行控制及监控。

拆卸分件装运

如果运输通道不允许吊运整台冷水机组，可以将冷水机组拆成几大件（蒸发器、冷凝器、驱动装置等），再吊运到较小的空间去。

热回收应用

约克YK系列离心式机组经优化的结构和系统设计，可满足各种显热，部分及全热回收应用的要求。同时对于部分和全热回收系统，约克先进的OptiView控制中心可以根据需求将系统排热分配到冷却塔和供热系统中，并提供热水的进出水温度显示和可选的热回收出水温度控制。

热泵应用

约克YK系列离心式热泵机组完全满足水水热泵的需求。通过先进的OptiView控制中心，YK离心式热泵机组可实现热水温度控制，并根据用户侧热负荷进行自动能量调节，同时具有更好的满负荷和部分负荷性能。

冰蓄冷应用

约克YK系列离心式冷水机组可满足各种冰蓄冷和水蓄冷的应用需求。通过先进的OptiView控制中心精确控制蓄冰/蓄冷温度，实现蓄冰和空调双工况的高效运行。

四、规范和标准

YK机组设计和制造符合以下规范和标准

AHRI550/590标准

GB/T18430.1-蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组供商业用和类似用途的冷水（热泵）机组。

GB25131-蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组安全要求。

GB150压力容器规范-第1至第4 部分

GB151管壳式换热器规范。

注：用户机房的通风面积应符合GB9237标准规定。