文献综述-120kw模块式风冷冷水机组设计

1、1综述题目：模块式风冷冷水机组 专业班级：热能与动力工程10-02 姓名：张洋 学号;541002020259文献综述 题 目 模块式风冷冷水机组设计 院 （系） 机电工程学院 专 业 热能与动力工程（空调制冷） 班 级 热能10-02 姓 名 学 号 指导老师（职称） 完成时间 2014年3月10日 1综述题目：模块式风冷冷水机组 专业班级：热能与动力工程10-02 引言目前, 城市中大型公共建筑逐渐增多, 集中空调的应用也越来越普遍, 而做为集中空调系统运行部分中最核心的冷源生产部分 冷水机组的选择, 是决定集中空调投资运行费用及运行效果的最重要因素, 按制冷机组冷凝器的冷却方式来分, 一般分为水冷式和风冷式两种。水冷式冷水机组是用水冷却高压气态制冷剂, 使之冷凝。 采用水冷式冷凝器可以得到比较低的冷凝温度, 这对于制冷系统的制冷能力和运行经济性均较为有利。 因此, 目前多采用此种制冷方式。而风冷式冷水机组是利用空气使气态制冷剂冷凝, 无需冷却塔、 冷却水循环管路,因此系统简单, 特别适用于水源缺乏, 用水有限制的地方。 因此, 近几年来,风冷式机组的选用在我国有增加的趋势。 风冷

2、冷水机组的原理图1 模块式风冷冷水机组简介 模块化结构的设计，使机组可以以标准的模块单元进行生产和运输。在安装现场组合成完整的机组，标准的模块单元重量轻、体积小，使机组运输、安装及调试与维护更加方便，节省吊运、安装与运行费用。每个制冷系统都是彼此独立，互为备用。任何一个制冷回路发生异常情况都不会影响其他制冷回路的正常运行，电脑会在某一回路发生故障时，发出指令由其他备用状态的回路接替故障回路的运行，机组的制冷、制热量保持相对稳定。 模块式风冷冷水机组是由多台模块单元组合而成，各单元模块的结构形式、性能可以相同，也可以不同。模块机组每个单元模块的名义制冷量不同，有40kw、60kw、80kw和120kw可选。每个单元模块有两个完全独立的制冷系统，通过组合1-8个相同或不同的单元模块，构成制冷量在40-960kw范围的产品。风冷即是组机的室外换热器是风冷式，与空气换热。冷水机组是指蒸发器出的冷水，冷水直接与制冷工质进行换热。同块具有这些性能牲的就是模块式风冷冷水机组。风冷冷水机组，没有冷却塔，机组是放在露天的，直接靠风机带动空气冷却机组冷凝器。机组要接冷冻水泵，有冷冻水系统管道，把降温了的冷

3、冻水送到需要的地方。2 风冷式冷水机组的特点风冷冷水机组都可以用在小系统上，大机组绝大部分都是水冷的。水冷初投资就主机而言,是比风冷的少一点.但加上冷却塔和机房电子水处理仪等,也少不到什么地方去!再说就长年运行来说,水冷机组的制冷效率相对会下降，风冷不会。风冷冷水机组采用空气冷却方式，省去了冷却水系统所必不可少的冷却塔、冷却水泵和管道系统，避免水质过差地区造成冷凝器结垢、水管堵塞，还节约了水资源，是目前冷水空调设备产品中，保养维修最经济、简单的机种。风冷冷水机组比水冷冷水机组一次性投资要稍高，但是全年运转费用要低于水冷式冷水机组，机房建筑费用在各种空调冷热源系统中为最少，维修保养费用约为水冷式或锅炉的一半费用。风冷冷水机组的噪音和体积较水冷的大，只能安装在室外。水冷机组大多安装在地下室内。3 制冷系统的基本原理：液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压

4、缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。4 风冷冷水机组主要结构 封闭式涡旋压缩机、冷凝器、蒸发器、风机、膨胀阀及电控系统组成。风冷冷水机工作原理图4.1 压缩机压缩机是整个空调系统的核心，也是系统动力的源泉。整个空调的动力，全部由压缩机来提供，压缩机就相当于把一个实物由低势位搬到高势位地方去，在空调中它的目的就是把低温的气体通过压缩机压缩成高温的气体，最后气体在换热器中和其他的介质进行换热。所以说压缩机的好坏会直接影响到整个空调的效果。风冷冷水机一般采用的是全封闭式涡旋压缩机。全封闭涡旋式压缩机：制冷量8150KW，可用于各种空调制冷设备中。全封闭涡旋式压缩机，结构简单紧凑，工作性能高，密封性好，躁声低，为今后主导机型。常见品牌：美德COPELAND谷轮，法MANEUROP美优乐，日本HITACHI日立NATIONAL*DAKIN大金SANYO三洋，中国春兰等。4.2 冷凝器冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压的制冷剂过热蒸汽冷却成液体或气液混合物。制冷剂在冷凝器种放出的热量由冷却介质（水或空气）带走。 风冷冷水机一般采用的是空气冷却式冷凝器。空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质

5、，空气的温升带走冷凝热量的。这种冷凝器适用于极度缺水或无法供水的场合，常见于小型氟利昂制冷机组。根据空气流动方式不同，可分为自然对流式和强迫对流式两种。风冷冷水机用的是强迫对流式冷凝器。强迫对流的风冷式冷凝器都是采用铜管穿整体铝片的结构。铝片厚0.20.3mm，片距为24mm。风冷式冷凝器在沿空气流动方向上，常为28排蛇形盘管并联，迎面风速23m/s，氟利昂蒸汽由上集管进入每一排蛇形盘管中，冷凝液汇集于下集管，然后进入贮液器。4.3 蒸发器蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。风冷冷水机一般采用的是板式蒸发器。主要由框架和板片两大部分组成。板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。板式换热器传热效率高，一般为壳管式的3倍，体积小，重量轻，结构紧凑，易安装。4.4 热力膨胀阀热力膨胀阀是通过感受蒸发

6、器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。使冷凝器出来的高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。在工业冷却设备中，一般采用外平衡式热力膨胀阀。4.5 风机风机是一种装有一个或多个叶片的通过轴旋转推动气流的机械。叶片将施加于轴上旋转的机械能，转变为推动气体流动的压力，从而实现气体的流动。风机主要由三部分组成：叶轮（也称涡轮、风轮、转子）、驱动部分（电机、传动件）、壳体（也称蜗壳、风桶）。风冷冷水机一般采用的是轴流式风机。轴流式通风机工作时，动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转，气体从集流器进入，通过叶轮获得能量，提高压力和速度，然后沿轴向排出，加速冷水机周围空气的流通，从而提高冷凝器的散热速率。4.6 干燥过滤器过滤器的作用是：为了防止制冷剂里含有水份或由于不可减少的元素等原因使系统里进入水份，当从冷凝器出来的高温液体进入膨胀阀后，液体的温度会大幅度的下降，一般都在零度以下，这时如果系统里含有水分的话，由于膨胀阀通过的截面很小，就会易出现冰堵的现象，影响系统的正常的运行。4.7 水泵风冷冷水机一般采用的是动力离心泵。依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续地传递

7、给液体，使液体的动能（为主）和压力能增加，随后通过压出室将动能转换为压力能，用于加速水流动的工具，以达到加强水在换热器中换热的效果。4.8 水流开关水流开关用作管道内流体流量的控制或断流保护，当流体流量到达调定值时，开关自动切断（或接通）电路。4.9 压力控制器压力控制器用作压力控制和压力保护之用，机组有低压和高压控制器，用来控制系统的压力的工作范围，当系统压力到调定值时，开关自动切断（或接通）电路。4.10 压差控制器压差控制器用作压力差的控制，当压力差到达调定值时，开关自动切断（或接通）电路4.11 温度控制器温度控制器用作机组的控制或保护，当温度到达调定值时，开关自动切断（或接通）电路。在我们的产品上，温度的控制常用到，用水箱温度来控制机组的开停机情况。还有些象防冻都需要用到温度控制器。5 风冷与水冷冷水机的性能对比5.1、风冷机的优点：a、安装方便：机组已安装冷凝风扇，无需外接冷却塔、冷却水泵。b、节省投资：节省购置冷却塔、水泵、水管等费用，减省安装人工及安 装周期；对于一此小型冷水机较划算。c、移动方便：与水冷式相比，无冷却水管，移动更灵活方便。d、节水：对于水资源，或水质不

8、好（硬度高或含盐）5.2、风冷机的缺点：a、能效比低,在环境温度较高的情况下，如30度环境温度下，能效比约水冷式的 88% 。c、机组购置费用高,如果用户已有冷却塔及冷却水泵等，风冷机的初次投资费用会比水冷机高。d、对周围环境排放热风，及散热风扇噪声。6 .国内外冷水机组概况作为公共建筑应用最广泛的产品之一，冷水机组受到了建设行业前所未有的关注。这颗“心脏”的质量，不仅决定了空调系统能否正常运行，也直接关联着建筑最终的节能表现和经济效益。我国城镇化持续推进、大型建筑项目不断上马、城市综合体遍地开花，种种理由不断助推着冷水机组设备厂商的市场热情。 而在空调业界，冷水机组早已被视作厂商之间技术比拼、硬实力展示乃至争夺话语权的核心战场。经过20余年发展，这一市场早已不是开利、特灵、约克、麦克维尔和顿汉布什五大美国品牌独大的天下。据统计数据显示，尽管上述品牌目前仍以45%的市场比例占据一定优势，却难以避免“不太明显但持续性”的下滑。很显然，国内企业近年来给上述品牌带来了很大压力。泾渭分明的企业表态这种压力的节奏虽然缓慢却铿锵有力，极容易让人联想到多年前我国家这种压力的节奏虽然缓慢却铿锵有力，极

9、容易让人联想到多年前我国家用空调市场那里，中外品牌曾群雄激战、各领风骚，最终却几近被格力等国内巨头一统天下。中央空调特别是冷水机组市场未来是否会重蹈覆辙，耐人寻味亦众说纷纭。美国品牌对此表现坦然，多数高层管理者并不悲观。较为普遍的看法是，冷水机组与家用空调不可同日而语，前者拥有更难以触及的技术水准，百年的历史积淀将发挥作用。在他们看来，国内企业目前所染指项目处于“基础水平”，多数政府项目以及高端领域仍被美国品牌牢牢把控，这一格局会在很长时期内维持下去，保证现有份额不再萎缩。 暖通 空调 在线特灵中国区总裁黄柏榕表示，除了政府和高端商业项目以外，他们致力于在专业领域深挖并建立优势，如在电子产业已培养出包括联想等一大批顶尖企业客户，“这种产业需要高度稳定的工作环境，因而对冷水机组品质要求极高，只有特灵等少数企业才能做到”。不过，这种观点难以获得国内企业认同。格力电器市场部相关负责人告诉笔者，虽然中央空调目前占其整体份额仅一成，但当领导提出新的增长目标时，发展中央空调业务尤其是冷水机组成为不二之选，“突破志在必得，有信心抢得更多市场”。海尔的举动也值得回味。自2008年北京奥运会举办以来，海尔很长一段时间内处于消匿状态。直到

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