螺桿式冷水機(jī)組選型中值得重視的幾個(gè)問(wèn)題

1、W WW .Z HU LO NG .CO M螺桿式冷水機(jī)組選型中值得重視的幾個(gè)問(wèn)題西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院 張華俊 王 俊陜西省機(jī)械設(shè)備成套局 富雪玲提要 水冷式螺桿冷水機(jī)組以其變工況運(yùn)行效果較好 運(yùn)行壽命長(zhǎng) 體積小 容積效率高等特點(diǎn)在中等冷量范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用分析了所用制冷劑 名義工況和污垢系數(shù)對(duì)螺桿式冷水機(jī)組性能的影響 為實(shí)際選型和使用提供依據(jù)關(guān)鍵詞 螺桿式冷水機(jī)組 制冷劑 名義工況 污垢系數(shù) 引言在中央空調(diào)系統(tǒng)中 使用各種形式的冷水機(jī)組螺桿式冷水機(jī)組以其對(duì)變工況運(yùn)行有較好適應(yīng)性對(duì)氣體帶液運(yùn)行不敏感轉(zhuǎn)速高 體積小 重量輕 動(dòng)力平衡性好 零部件少尤其易損件少 運(yùn)行壽命長(zhǎng) 可靠性高 排氣溫度低 容

2、積效率高 操作簡(jiǎn)便 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn) 在中等冷量范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用并且有向活塞式冷水機(jī)組應(yīng)用的小冷量范圍和離心式冷水機(jī)組應(yīng)用的大冷量范圍擴(kuò)展的趨勢(shì)本文對(duì)螺桿式冷水機(jī)組所使用制冷劑 運(yùn)行工況和污垢系數(shù)對(duì)性能的影響進(jìn)行了分析和計(jì)算 為設(shè)計(jì)和使用提供依據(jù)制冷劑對(duì)機(jī)組性能影響目前螺桿式冷水機(jī)組使用的制冷劑主要為 和而 是因?yàn)?作為過(guò)渡性制冷劑將被逐步淘汰而采用的不過(guò)目前由于禁用 的期限還很遙遠(yuǎn) 所以 和 兩種制冷劑都被廣泛應(yīng)用與 相比其單位容積制冷量 大 飽和壓力高 值稍大 但換熱稍差表 為蒸發(fā)溫度 冷凝溫度 過(guò)冷度 時(shí) 和 理論循環(huán)性能計(jì)算值表 和 理論循環(huán)性能表 是文獻(xiàn) 中給出的 和 性能對(duì)比

3、值為了更清楚地對(duì)比二者性能 下面分別給出當(dāng)冷水進(jìn) 出口溫度為 和 冷卻水進(jìn) 出口溫度為 和 冷水和冷卻水側(cè)污垢系數(shù)為 時(shí) 使用 和 的螺桿式冷水機(jī)組值 見(jiàn)表 由表 和 可知 的理論循環(huán)值大于技術(shù)交流園地 年第 卷第 期張華俊 男 年 月生碩士 教授 西安市咸寧西路 號(hào) 收稿日期 稿件修回日期W WW .Z H U LO NG .C O M表 和 性能對(duì)比破壞臭氧層的潛在影響 對(duì)溫室效應(yīng)的影響 在大氣中壽命 理論制冷循環(huán)效率表 多機(jī)頭螺桿式冷水機(jī)組使用 時(shí)的 值制冷量 輸入功率表 多機(jī)頭螺桿式冷水機(jī)組使用 時(shí)的 值制冷量輸入功率表 單機(jī)頭螺桿式冷水機(jī)組使用 時(shí)的 值制冷量 輸入功率的 而由表 可

4、知 由于傳熱面積及水流速度的設(shè)計(jì)不同 實(shí)際使用 機(jī)組的值不一定小于使用 的值工況對(duì)機(jī)組性能的影響對(duì)于冷水機(jī)組的名義工況 螺桿式冷水機(jī)組技術(shù)條件 規(guī)定 冷水出水溫度 冷卻水進(jìn)水溫度 而 容積式冷水 熱泵 機(jī)組規(guī)定 冷水進(jìn) 出水溫度 和 冷卻水進(jìn) 出水溫度和 這樣規(guī)定是為了便于和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)以及等接軌然而我國(guó)冷水機(jī)組應(yīng)用的主要地區(qū)夏季不僅干球溫度較高 而且相對(duì)濕度較大 平均濕球溫度值也相對(duì)較高 冷卻塔出水溫度要達(dá)到 以下是相當(dāng)困難的 因此冷卻水進(jìn)水溫度以 作為工況標(biāo)準(zhǔn)有著相當(dāng)大的局限性為保證夏季炎熱時(shí)期的供冷需要 將使用工況的冷卻水進(jìn)水溫度定為 是完全正確的近幾年來(lái)我國(guó)大多數(shù)地區(qū)的夏季最高溫度不斷出現(xiàn)

5、新記錄 年 月下旬北京地區(qū)天氣預(yù)報(bào)的最高氣溫達(dá)到 年 月上海連續(xù) 天天氣預(yù)報(bào)的最高氣溫超過(guò) 同樣地處我國(guó)南方的廣州 西南的重慶和西北的西安等地區(qū)在夏季高溫季節(jié)冷卻塔出水溫度要低于 也似乎只是人們的愿望目前產(chǎn)品制造廠家提供的產(chǎn)品樣本 其名義工況冷卻水或者是 或者是 兩者居其一 基本不提供冷卻水溫度變化時(shí)的性能表 這樣存在使用工況與名義工況不一致的現(xiàn)象 這給設(shè)計(jì)人員和用戶(hù)選擇冷水機(jī)組型號(hào)帶來(lái)不便 因?yàn)槿藗儾磺宄卟顒e多大 為此有必要詳細(xì)分析和計(jì)算出二者差別表 是分別采用制冷劑 和 時(shí) 在蒸發(fā)溫度冷凝溫度 過(guò)冷溫度 工況和蒸發(fā)溫度 冷凝溫度 過(guò)冷溫度 工況時(shí)循環(huán)性能變化率計(jì)算值表 不同制冷劑和不同

6、工況循環(huán)性能變化率制冷量變化率理論壓縮功變化率變化率表 分別給出不同產(chǎn)品和不同制冷劑在冷卻水 工況和 工況下性能變化率表 使用 時(shí)不同工況機(jī)組性能變化率制冷量 制冷量變化率 輸入功率變化率變化率注以冷卻水 工況為基準(zhǔn)表 使用 時(shí)不同工況機(jī)組性能變化率制冷量制冷量變化率 輸入功率變化率變化率注以冷卻水 工況為基準(zhǔn)表 使用 時(shí)不同工況機(jī)組性能變化率制冷量制冷量變化率 輸入功率變化率 變化率注以冷卻水 工況為基準(zhǔn) 由表 可知 理論與實(shí)際均表明 機(jī)組與機(jī)組性能變化相似即制冷量變化率較小 輸入功率變化率較大 所以變化率大因此工況變化時(shí) 其對(duì)性能的影響必須考慮 尤其對(duì)值影響較大污垢系數(shù)對(duì)機(jī)組性能的影響對(duì)于

7、新制造的冷水機(jī)組 水側(cè)和制冷劑側(cè)一樣 污垢系數(shù)可視為零而實(shí)際應(yīng)用中 會(huì)產(chǎn)生水垢造成水側(cè)結(jié)垢的原因是多方面的 有水質(zhì)狀況 水中有機(jī)物的生成 運(yùn)行溫度和維護(hù)保養(yǎng)等情況而在我國(guó)大部分地區(qū) 包括華北 西北及東北地區(qū)常常用地下水作為工業(yè)用水 也不具備條件進(jìn)行完全的水質(zhì)處理 相對(duì)較差的水質(zhì)無(wú)法保證機(jī)組在使用中不出現(xiàn)結(jié)垢而影響傳熱 因此在我國(guó)實(shí)際應(yīng)用中保持冷水和冷卻水側(cè)的污垢系數(shù)為 是完全合理且適當(dāng)?shù)亩绹?guó)空調(diào)制冷學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)離心式和回轉(zhuǎn)螺桿式冷水機(jī)組 和 容積式壓縮機(jī)冷水機(jī)組 規(guī)定其標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)工況 冷水和冷卻水水側(cè)污垢系數(shù)為 目前 制造廠家提供的產(chǎn)品樣本中 其名義工況中冷水和冷卻水水側(cè)污垢系數(shù)有不同數(shù)值 這給設(shè)

8、計(jì)人員和用戶(hù)選擇帶來(lái)不便 有必要詳細(xì)分析和計(jì)算其對(duì)性能的影響按文獻(xiàn) 和文獻(xiàn) 的分析計(jì)算 水側(cè)污垢系數(shù)由 增加至 其附加修正溫差為 水側(cè)污垢系數(shù)不同引起機(jī)組冷凝與蒸發(fā)溫差的變化見(jiàn)表 暖通空調(diào) 技術(shù)交流園地W WW .Z HU LO NG .C OM表 水側(cè)污垢系數(shù)差異造成的溫度差異水側(cè)污垢系數(shù) 平均蒸發(fā)溫度 平均冷凝溫度 冷凝與蒸發(fā)溫度的溫差 由于水側(cè)污垢系數(shù)的增加使蒸發(fā)和冷凝制冷劑側(cè)與水側(cè)的傳熱溫差增大 造成壓縮機(jī)高低壓的壓差增大而降低了機(jī)組的效率 因此同一臺(tái)冷水機(jī)組在相同工況下 水側(cè)污垢系數(shù)由 增加至 時(shí) 其滿負(fù)荷效率的下降百分比為根據(jù)文獻(xiàn) 給出的蒸發(fā)器和冷凝器水側(cè)污垢系數(shù)對(duì)螺桿式冷水機(jī)組性能的影響 可得出對(duì)機(jī)組的影響 見(jiàn)表 理論與實(shí)際計(jì)算表明二者結(jié)果很接近另外 污垢系數(shù)對(duì)制冷量和輸入功率的影響相近 而對(duì)的影響較大結(jié)論計(jì)算和分析表明必須重視并考慮工況不同對(duì)冷水機(jī)組性能產(chǎn)生的差異 選用冷水機(jī)組應(yīng)當(dāng)充分考慮并滿足當(dāng)?shù)貧夂蚝退|(zhì)條件的要求 保證機(jī)組長(zhǎng)期高效可靠運(yùn)行 在設(shè)計(jì) 匹配和加工制作良好的情況下 采用 的螺桿式冷水機(jī)組的值不一定會(huì)小于采用 的表 污垢系數(shù)對(duì)機(jī)組性能影響污垢系數(shù)制冷量的變化率 輸入功率的變化率的變化率蒸發(fā)器冷凝器機(jī) 組螺桿式冷水機(jī)組的值冷卻水 工況和 工況不同 對(duì)制冷量影響較小 通常在 左右 而對(duì)值影響較大 通常在 左右污垢系數(shù)