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影响螺杆式冷水机组制冷循环效率的因素分析

日期:2015年5月4日 11:07

    螺杆式冷水机选用的是螺杆式制冷压缩机,它根据结构方式不同分为双机头螺杆式冷水机组和单机头螺杆式冷水机。双机头螺杆式冷水机是有两个压缩机,每个压缩机有独立的制冷系统,方便客户根据生产负荷确定需要开启的压缩机台数。在螺杆式冷水机组运行的过程中,往往会因为种种因素影响制冷循环效率。今天,我们从以下三个方面来进行分析:

  一、性能系数与能效比

  冷水机制冷压缩机的工作特性指两个方面的内容,一方面是压缩机的制冷量,另一方面是压缩机所消耗的功率,而这两方面与压缩机的类型、结构形式、结构尺寸以及加工质量有关。因此,评价一台压缩机性能好坏,可以采用这两个参数的比值关系:

  1、压缩机性能系数:性能系数指压缩机消耗单位轴功率所能产出的制冷量,用符号COP表示。

  2、能效比:能效比是考虑到压缩机的驱动电动机效率对制冷能耗的影响,以单位电动机输入功率对应的制冷量大小进行评价,用符号EER表示。

  二、制冷循环效率的影响因素

  评价制冷循环效率的指标是制冷系数,具体到不同类型的压缩机采用性能系数COP或能效比EER表示,但他们的计算基础是制冷量和功耗,因此,影响制冷循环制冷量和功耗的因素,才是制冷循环效率的主要影响因素。为此可以采用理论制冷循环来分析制冷量和功耗的影响因素。

  由于制冷循环是确定的,因此其制冷压缩机也是确定的。而造成理论制冷循环单位质量制冷量、理论比功、制冷压缩机吸气比容变化的根本原因是冷凝温度和蒸发温度。

  1、冷凝温度对制冷循环效率的影响:在分析冷凝温度对循环性能的影响时,假定蒸发温度不变,这种情况属于用途既定的冷水机在不同地区和季节条件下运行。当蒸发温度为定值,制冷循环随冷凝温度升高时,冷水机的制冷量减少,功率消耗增加,制冷系数下降。

  2、蒸发温度对制冷循环效率的影响:分析蒸发温度对循环性能的影响时,假定冷凝温度不变,这种情况属于工业冷水机在环境条件一定时用于不同目的或冷水机启动运行阶段。当冷凝温度为定值,随蒸发温度下降,冷水机的制冷量减小,功率变化则与压缩比有关,当压缩比大约等于3时,功率消耗最大,这一通性在压缩机电动机功率选择时具有重要意义,即制冷系统设计时,应避开压缩比≈3,避开制冷压缩机消耗功率出现极值。

  三、制冷工况

  所谓螺杆式冷水机组制冷工况,是指制冷压缩机工作的状况,即制冷压缩机工作的条件,它的工作参数包括蒸发温度、冷凝温度、吸气温度和过冷温度。根据现有的实际情况,规定了标准工况、空调工况、最大压差工况、最大轴工况:

  标准工况:标明低温用压缩机的名义制冷能力和轴功率。

  空调工况:标明高温用压缩机的名义制冷能力和轴功率。

  最大压差工况:考核制冷压缩机的零部件强度、排气温度、油温和电动机绕组温度。

  最大轴功率工况:考核制冷压缩机的噪声、振动及机器能否正常启动。

  影响螺杆式冷水机组制冷循环效率的因素小结:

  1、压缩机的性能系数COP和能效比EER都是衡量制冷压缩机经济性的指标。

  2、冷凝温度和蒸发温度是直接影响制冷循环效率的因素。冷凝温度越低,蒸发温度越高,则制冷系数越大。

  3、制冷工况是指制冷压缩机的工作条件,在进行制冷循环计算之初首先应确定,其中蒸发温度是根据用户要求确定,冷凝温度是由环境条件确定的。

  4、制冷工况对制冷压缩机设计选型和运行调节十分重要,设计工况和标准工况不同,可进行换算。

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