来自 科技 2020-12-29 15:37 的文章

工业冷水机组丨离心式冷水机组的基础知识

工业冷水机组丨离心式冷水机组的基础知识

离心式冷水机组基本概念:

kW=机组功耗或制冷量。

冷吨(Tons)是指蒸发吸热量。

蒸发冷吨=GPM×温差(F)/24

12,000Btuh

24小时内1吨零度的水变为零度的冰所需的冷量。

1冷吨=3.516kW=3024大卡

1kW=860大卡

制冷量kW=水流量(L/S)×温差(℃)×4.184.

热平衡:

蒸发吸热量=冷冻水流量(L/S)×4.18×ΔT

+压缩机功耗=1.732×U×RLA×COSφ

=冷凝放热量=冷却水流量(L/S)×4.18×ΔT

COP=蒸发吸热量/压缩机功耗

ARI与机组效率:

NPLV为非标准部分负荷效率。

而IPLV则为ARI标准工况下的部分负荷效率。

IPLV(NPLV)=1/(0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D)

A=在100%负荷时的kW/ton

B=在75%负荷时的kW/ton

C=在50%负荷时的kW/ton

D=在25%负荷时的kW/ton

制冷剂:

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制冷剂=在较低温度下很容易蒸发的物质

HCFC淘汰时间表:

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1996生产能力(1989年HCFC生产量加1989年CFC生产量的2.8%)。

标准制冷循环:

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单压缩机离心机组:

离心式压缩机:

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离心式压缩机可满足大制冷量的需要。

为速度型压缩机,提高制冷剂蒸气的压力。

气体通过高速旋转的叶轮获得离心力,使气体获得动能。

叶轮旋转做功,使气体速度得到提升。

亦即气体的动能增加。

通过扩压腔,降低排气速度,动能即转变为压力能。

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市场上主要四家主要离心机制造厂商:

3家采用R134a;1家采用R123.

R134a–正压设计;

所有容器压力高于外界大气压;

制冷剂泄漏–从机组向大气。

R-123-负压设计;

蒸发器压力低于外界大气压;

空气和湿气易进入机组中;

很难发现泄漏点;

导致3-6%性能的降低。

优势:维护费用低;

优势:容易发现泄漏点;

优势:不会存在效率降低。

HCFC-123机房要求:

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注:本课件所针对的R123可能具有一定的商业倾向性。仅供参考。

ASHRAE34标准-安全性:

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滑动轴承VS.滚动轴承:

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铝合金轴承VS.巴氏合金:

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工作原理:

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全油膜润滑设计:

缩短接触时间;减少摩擦和磨损;

运行时,运动部件间不接触;适于:

1)轻载荷,高转速;

2)大量高粘度润滑油;

3)表面运动速度大于7.62米/秒;

4)启动和停转时间短。

喘振原理:

负荷和压比是喘振发生的直接原因;

叶轮及扩压器根据满负荷进行设计;

如果满负荷吸气量为Qmax,排气口截面积为S,满负荷排气速度为:Vmax=Qmax/S

气体动能:Emax=m(Vmax)2

如果机组负荷下降,压缩机吸气量Q也降低,即Q

压缩机排气口截面积仍为S

气体排气速度V

气体动能:E=mV2

经过扩压腔,由于动能降低,转换的压力能也降低

当排气压力<冷凝压力,气流倒流回叶轮,喘振发生。

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喘振的危害:气流产生脉动,脉动的次数大约每两秒一次。

小型装置的脉动频率比大型装置高,但振幅较小,反之频率低,振幅较大。

压缩机的性能显著恶化,气体的压力、流量产生大幅度脉动;

噪声和振动加大,易破坏轴承、轴封、叶轮及电机;电机交替出现空载和满载,电流发生明显的脉动。

喘振的产生外部原因:

转速变化时引起特性曲线的变化,使工作点进入压缩机的喘振区。

冷凝压力上升,使工作点进入喘振区。

冷凝器的冷却水量减少;

冷却水进水温度上升;

混入不凝性气体;

冷凝器管壁上有油垢和污垢;

蒸发压力降低,而引起喘振;

节流阀故障;蒸发器管内结垢;制冷负荷减少。

防止喘振发生的方式:

热气旁通喘振防护;

冷凝器与蒸发器间连接旁通管,机组运行到喘振保护点时,电磁阀打开。

部分冷凝器的热气排到蒸发器;

维持一定流量的气体通过压缩机;

旁通气体没参与制冷,但消耗压缩机的动力,调节方法不经济。

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散流滑块设计原理:

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采用可移动扩压器调节:改变扩压器通道面积,改变扩压器的进口角度,保证气体流速恒定,获得足够之压力,不额外消耗功率。

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节流装置:

先导热力膨胀阀:

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节流原理:

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其他节流方式:

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膨胀阀控制:

随着负载的不同状况,直接根据吸气过热度控制进行精确的流量调节;

可综合利用整个运行范围内的压缩机、蒸发器、冷凝器效率;

无孔板和浮球阀具有的制冷剂间隙回流和过热的缺点;

由于孔板和浮球阀是根据峰值负荷和最大冷却水温所选择,在超过95%的运行状态下只部分控制制冷剂流量。

喷液系统

排气口处喷液态冷媒;

降低排气过热度;

提高气体密度;

降低噪声;

提高冷凝效率;

离心机组减载时运行噪声更低。

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断电保护功能:

突然断电时提供润滑油供给;

消除

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因突然断电造成的运动部件磨损之增加。

制冷剂存储能力:

冷凝器可用于存储制冷剂-R134a

隔离阀为机组标准配置。

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抽空贮存能力:

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冷凝器兼作储液器,省掉抽制冷剂装置。

双压缩机:

双机头机组的占地可以节省;

设计冷量可降低至5%;

近70%左右的制冷季节是可备用的。

超前-滞后平衡功能:

压缩机顺序启动,降低启动电流对电网冲击;保证各压缩机的负荷平衡,提供最佳运行效率。

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磁悬浮离心机:

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