冷水机组原理综述
117页1、冷水机组原理 第一部分 DES700 1 目 标 通过这部分你将学会: 1-列出典型水冷机组的部件; 2-计算冷冻水和冷却水流量; 3-在压焓(PH)图上画出基本的 制冷循环过程; 4-列出3个影响冷水机组能耗和尺 寸的因素; 5-理解蒸发器和它的换热情况; 6-理解冷凝器和它的换热情况; 7-理解压缩机的压力控制; 8-了解过冷器,闪发器和经济器; 9-会选择往复式、螺杆式和离心式 机组; 10-理解机组部分负荷控制。 水冷系统的冷源是一台或多台冷 水机组。理解如何从市场中选择 不同的冷水机组并正确使用是必 须的。 这部分将给你一个冷水机组的概 况容量大小从13冷吨到10000冷吨 不等。 2 目 标 列出典型的冷水机组的组成部件 计算冷冻水和冷却水的流量 在压焓(PH)图上画出基本的制冷循环过程 列出3个影响冷水机组能耗和尺寸的因素 了解蒸发器和它的传热 了解冷凝器和它的传热 了解压缩机的压力控制 了解过冷器,闪蒸器和经济器 会选择往复式,螺杆式和离心式冷水机组 了解冷水机组的部分负荷控制 3 设计步骤 在风机盘管冷水系统的设计中,已经涉及选择冷水机组。 在选型之前,先要了解可用机
2、组的型号和技术参数。只有 了解机组的性能,才能正确地选对型号。 4 设计步骤 选择控制区 计算峰值冷热负荷 选择室内风机盘管末端设备 选择末端控制类型 水管路设计 冷凝水管路设计 选择冷水机组 选择辅助设备 5 水冷机组基本原理 下图是一个典型的冷水机组运用 冷却塔运行的系统图。机组由以 下七个基本部件组成: 1-蒸发器 2-压缩机 3-冷凝器 4-节流装置 5-润滑油系统 6-控制中心 7-辅助设备 辅助设备包括电机启动器、油分 离器、油冷却器、储油器、经济 器等等。这些可能是机组的 一部分也可以在现场增加。 机组可以工厂整装的,也可以现 场拼装。 循环水泵使冷冻水在蒸发器中循 环,将温度由54F降至44F并送至 建筑负荷。 在制冷循环中,机组的作功(压 缩热)加上蒸发器中吸收的热量 一起从冷凝器中排走。 冷凝水泵使水从冷凝器中带走热 量,并由冷却塔将热量释放。在 设计条件下,进入冷凝器的水温 85F,出水温95F。 冷却塔释放热量给大气将水温由 95F降到85F。 现在让我们看机组是如何分类的 。 6 基本的冷水机组 商用冷水机组类型 风冷或水冷往复式,螺杆式,离心式或吸收式 7
3、冷水机组分类 机组可以按排热方式分类,也可 以按提高制冷剂温度的方法分类 : 按排热方式分类: 机组可以有风冷和水冷的冷凝器, 它们称为风冷机组和水冷机组。 按提高制冷剂温度的方法分类: 可以通过机械压缩或化学反应来提 高制冷剂温度温度。压缩方法包 括: 1-往复式压缩机 2-螺杆式压缩机 3-离心式压缩机 吸收机组是用水做制冷剂的机组 。盐类和水蒸气被用以吸收冷负 荷并由冷却塔释放热量。 各种型号的机组的大致容量如下 : 风冷 可达250冷吨 水冷 可达8500冷吨 往复式 可达100冷吨 螺杆式 25到1100冷吨 离心式 200到10000冷吨 吸收式 3到1500冷吨 理解机组运行的关键是理解制冷 循环。我们来看看循环中工质在 各设备中的变化。 8 冷水机组分类 按排热方式分: 风冷机组 用风做冷媒与冷凝器换热,将 热量带入大气 水冷机组 用水和冷却塔将热量带入大气 按提高制冷剂温度的方法 分: 机械压缩 往复式机组 螺杆式机组 离心式机组 化学方法 吸收式机组 最大250冷吨 最大10,000冷吨 最大100冷吨 25到1100冷吨 70到10,000冷吨 3到1500冷吨
4、9 冷水机组的基本循环 制冷循环 如下图,工质的P-H图是理解机械制冷循环的 一个有工具。基本循环告诉我们能量在机组 及其辅助设备中是如何变化的。这个循环还 可以用于确定蒸发器和冷凝器的水流量。 这是对第一周的商务系统设计课程的一个简 要的回顾,现在没必要再详细地讲了。要知 道更多的细节,可参阅课程CSD401。 我们从液体工质离开冷凝器(D点)开始循环 。液体经过膨胀阀进入蒸发器,经过膨胀阀 时部分液体变成了气体(闪蒸气)。闪蒸气 体冷却了剩余液体最后混合进入蒸发器(E点 )。这是一个等焓过程。 在蒸发器中,工质吸收来自冷冻水的热量, 将其从54F冷却到44F。在E到A的过程中液 体完全蒸发,在A到B的过程中过热,至此 ,冷负荷都被工质吸收了。这是在约34F的 饱和蒸发温度(SET)下进行的。 气态工质现在从B进入压缩机。压缩机作功 提高工质的压力和温度。这个功叫做压缩热 (H.C.),从P-H图上看到这个过程增加了 工质的焓值。过热的蒸汽在C离开压缩机。 过热蒸汽由C进入冷凝器,在那里与从冷却 塔来的冷却水接触。工质将热量传给冷却水 使水温由85F升至95F。在这个过程中工质先 降
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