制冷空调设备主要部件的选型要点

冷凝器的选择:

空气冷却(风冷)式:传统用于小型,有向中、大型发展的趋势(国外氨系统也有采用)。COP低,但不需冷却水。

水冷式:广泛应用。空调(冷水)机组通常为配套部分。氨系统的应用正在减少。

蒸发式:与水冷式比,循环水量少(0.35-1%,51-76%),水泵压头小(1/4),风机电耗小(1/3),冷凝温度可低。节能(10-30%)。目前应用越来越广。

蒸发器的选择:

蒸发器的类型:

1.冷却液体的蒸发器;

2.冷却空气的蒸发器(冷却排管、冷风机等)。

蒸发器的面积:从节能的角度(目前的趋势),采用较小的传热温差,即采用较大的蒸发器传热面积。结果:适当增加初投资,使运行费降低。

冷库按使用库温,分:

1.冷却库(高温库),库温t = 0℃左右;

2.冻结库(低温库),库温t =-20~-30℃;

3.冷藏库,冷却食品,库温t = 2 ~ 4℃(果蔬乳蛋);

冷冻食品,库温t =-18~-25℃(肉、鱼)。

高温(-2~8)、中温(-10~-23)、低温(-23~-30)、超低温(-30~-80)、高温>–2℃;低温<–15℃。

上海某冷冻厂节能改造的效果

冰池蒸发器面积,传统配备3m2/(吨冰·日)

目前不少企业采用9m2/(吨冰·日)

增大冰池蒸发器面积的效益比较

膨胀与节流装置:

节流装置的作用:降压、调节流量、分隔高压和低压。

节流装置的分类:

1)手动调节的节流装置。(手动节流阀)

2)利用液位调节的节流装置。(浮球阀)

3)用制冷剂蒸气过热度调节的节流装置。

4)不调节的节流装置。

节流装置的选择与蒸发器及供液方式有关。工程上常用的节流装置:手动节流阀,热力膨胀阀,热电膨胀阀,浮球阀。

浮球调节阀:

热力膨胀阀形式的选择:

内平衡式热力膨胀阀—蒸发器压力损失小时适用。

外平衡式热力膨胀阀—蒸发器压力损失大时适用。

热力膨胀阀容量的选择:

(1)膨胀阀前后压差Δp的影响 根据流体力学知识,在一定开启度下,流过阀的流量qm∝(Δp )1/2。

(2)蒸发温度te的影响 蒸发温度te越低,则相应的蒸发压力pe也越低,膨胀阀的容量越小。

(3)制冷剂液体过冷度的影响 液体制冷剂在管路中流动时,存在阻力损失;液位升高时会引起压力损失。

蒸发温度对热力膨胀阀容量的影响:

膨胀阀前液体压力损失对膨胀阀容量的影响:

建议热力膨胀阀采用的液体过冷度:

电子膨胀阀:

流量调节范围大、控制精度高,适应了机电一体化的要求,便于实现智能控制。它由电信号控制,可与微处理器控制结合。

微处理器根据给定温度值与室温差进行比例和积分计算,控制阀的开度,改变蒸发器中制冷剂的流量。

采用电子膨胀阀节流的变频空调,可根据设在膨胀阀进口、压缩机吸气管等处的温度传感器收集的信息,控制阀门开启度。

可及时改变制冷剂的流量,配合变频压缩机能力的变化(含频率的变化),使变频压缩机始终有最佳的能效比,其优异性能可以得到充分发挥。

电子膨胀阀由检测、控制和执行三部分构成。按驱动方式分为电磁式和电动式两类。目前使用最多的是四相步进电动机驱动的电动式膨胀阀。

电子膨胀阀与热力膨胀阀的比较:

热力膨胀阀用感温包感应蒸发器出口温度,构成过热度比例反馈调节系统。

它靠弹簧预紧力设置某一蒸发温度下过热度的给定值(静过热度),受蒸发温度变化和流动阻力的影响,使它只在一个较窄的工况下和负荷范围下才能实现调节。工况和负荷变动太大,将影响正常工作。

另外,感温包感温滞后、调节反应滞后,实际调节中流量波动较大,控制精度差。

电子膨胀阀具有信号传递快、对变工况调节迅速、调节范围宽等优良的调节特性。

试验表明,采用电子膨胀阀的制冷系统,在相同制冷工况下,其平均运转时间比采用热力膨胀阀时缩短32%,压缩机的平均电力消耗减少30%。

小结:

总制冷量确定后,压缩机的台数选择直接关系到运行能耗。最佳台数确定取决于全年负荷变化规律。

能量调节的性能关系到部分负荷的运行效率。最佳的能量调节方式应与压缩机型式、压缩机台数、负荷变化规律综合考虑。

冷凝器有各种类型,合理选择能够实现节能运行。蒸发式冷凝器的节能效果已经得到公认。

蒸发器有各种类型,合理选择并适当增加面积(减小温差),可以节能。

节流装置选用时,必须充分考虑设计工况与实际工况性能的偏差。

本文来源于互联网,暖通南社整理编辑。

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