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螺杆式冷水机制冷系统中冷凝温度与压力分析

时间:2018-01-13 17:52 点击次数:
 

                     螺杆式冷水机制冷系统中冷凝温度与压力分析

螺杆式冷水机制冷系统中冷凝温度的高低,主要取决于冷却介质的温度及流量、冷凝面积及冷凝器的形式等。降低冷凝温度,可以提高压缩机的制冷量,减少功率消耗,从而提高制冷系数,提高

  

  螺杆式冷水机制冷系统中冷凝温度的高低,主要取决于冷却介质的温度及流量、冷凝面积及冷凝器的形式等。降低冷凝温度,可以提高压缩机的制冷量,减少功率消耗,从而提高制冷系数,提高运行的经济性。但冷凝温度也不应该过低(尤其在冬天需特别予以注意),否则将会影响到制冷剂的循环量,反而使制冷量下降。冷凝温度过高不仅制冷量下降,功率消耗增加,而且会使压缩机的排气温度增高,润滑油温度升高,粘度降低,影响润滑效果,甚至结碳,使气阀密封性能下降,直接影响到压缩机运行的可靠性和寿命。因此,在实际运行过程中,必须密切注意冷凝温度,必要时也应给予调整。河南螺杆式冷水机安装

 

  冷凝温度与冷凝压力之间也有一定的对应关系。因此冷凝温度的调节,同样可以通过调节冷凝压力来达到。 在冷却介质(水或空气)的温度一定时,冷凝压力的调整,可通过改变冷却介质的流量和冷凝面积来达到。冷却介质流量增加,流速相应提高,可减少传热温差,从而降低冷凝温度;增大传热面积(可通过增加并联冷凝器的台数来实现)也可达到降低冷凝压力的目的。降低冷却介质的温度,冷凝压力可明显下降。冷凝压力的高低,可通过装在压缩机排气端得压力表上的指示值反映出来。

 

  冷凝温度和冷凝压力

 

  冷凝温度也是制冷装置运行中最重要的参数之一,冷凝温度是指制冷剂在冷凝器中由气态冷凝成饱和液态时的温度,它于相应的冷凝压力是对应的,冷凝温度升高,冷凝压力也升高。一般在特定的制冷系统中,冷凝压力升高,压缩比增大,压缩机的压缩功增大,制冷效率降低,在标准工况下,冷凝温度每上升10℃,制冷量下降10%,轴功率增加20%。另外,冷凝温度过高,还将引起压缩机排气压力过高,排气温度升高,这对压缩机的安全运行十分不利,容易造成事故。反之,冷凝压力降低,系统的耗电量减少。因此,制冷系统在较低的冷凝压力下运行,一般认为可以获得节能效果。

 

  冷凝温度的确定

 

  冷凝温度的确定与冷凝器的型式有关,对于水冷式冷凝器,冷凝温度决定于冷却水的温度、流量、流速、冷凝面积、压缩机的排气量以及空气湿度、油污、水垢等影响冷凝器传热效率的各种因素,一般情况下,水冷式冷凝器的冷凝温度比冷却水出口温度高46℃ 。

 

  风冷式冷凝器的冷凝温度主要决定于空气温度、空气流速、冷凝面积、压缩机的排气量及影响冷凝器传热效率的各种因素。风冷式冷凝器的冷凝温度比空气温度高812℃。

 

  合理的冷凝温度是通过经济、技术的综合分析确定的,表3是几种常见制冷剂合理的冷凝温度:综上可见,冷凝温度受到许多因素影响,但是

 

  从节能角度,在设计时应适当选取较高的冷凝温度, 即配置较大的冷凝换热面积,达到节能运行的目的。从操作调节的角度,应控制制冷装置在尽可能低的冷凝温度下运行, 以提高制冷效率,降低运行费用。

 

   冷凝温度如何调节

 

  在实际运行中,冷凝温度的变化,主要受环境温度影响较大,夏季环境温度升高,冷凝温度也会升高,在环境温度一定的情况下,如何通过操作调节,使冷凝温度和压力工作在合理的范围之内,实现降低能耗的目的,主要应从以下几个方面入手:

 

  冷凝温度的高低与冷却介质量的大小和温度的高低直接相关,在实际操作中,通常通过调节冷却介质量的大小或温度的高低来控制冷凝温度的高低,冷却介质量大或温度低,冷凝温度和压力将降低,制冷机的功耗也降低。

 

  是此时冷凝温度和压力的降低是以水泵和风机功耗增加为代价的。因此,对于集中式制冷系统,在部分载荷时,应特别注意控制调节冷凝系统水泵或风机,避免无效的功耗。也就是说,冷凝温度和压力的降低固然可使压缩功减少,但此时冷凝温度的降低若一味是以冷却介质温度的降低、流量和流速的增加, 即水泵、风机耗功增加为代价的,则不一定是经济的作法。因为制冷装置的总能耗包括了压缩机的能耗、水泵和风机的能耗。因此,在冷凝温度和压力合理的范围之内,通过调节减少冷却介质的流量、流速或者适当提高水温,使冷凝温度和压力适当升高, 由于减少了冷凝动力的消耗,这时制冷系统的总能耗也可能降低,获得总体节能的效果。适当升高制冷装置冷凝温度也可达到节能效果的提出,标志着人们对冷凝温度的控制有了更深入的认识,这与国外的研究结果是一致的。近年来,国外许多风冷冷凝器,采用了部分负荷调节或调速装置,即在部分负荷时,停止部分风机运行或降低风机转速,减少空气流量,此时冷凝压力虽有所升高, 但包括风机在内的总电耗下降,达到节能效果。

 

  制冷系统中水泵、冷却塔的开启台数与制冷负荷要匹配。

 

  水泵、冷却塔风机运行的能耗所占的比重虽然不大,但由于其使用的频率高,累计能耗还是十分可观的。每年35个月,也就是说每年只有3~5个月水泵、冷却塔处于满负荷运行状态,更多的时候冷却水系统具有较大裕量。如何合理地调节水泵、冷却塔的开启台数,使之与制冷负荷相匹配,这是水泵、冷却塔节能的关键。

 

  首先,在选用水泵、冷却塔时应根据实际情况进行合理的选择水泵扬程不宜富裕过大;冷却塔风机配置要合理。另外,制冷操作人员应能根据制冷机的开启台数及其排气压力和温度的变化合理地调节水泵、冷却塔风机的开启台数。亦可根据水温的变化,通过温感控制或电机的变频控制来自动调节水泵、冷却塔风机的开启台数。

 

   保持换热面积的清洁,消除影响热交换的因素,即及时除垢、放油、排除不凝结气体;另一方面,就是控制冷却介质的流量、流速,保证冷却介质均匀地流过换热表面;还要特别注意冷却水在冷凝器中分配的均匀性。

 

  除上述之外,充分利用昼夜温差引起的夜间热负荷降低,冷却水温度、冷凝温度降低,制冷装置夜间运行可获得节能效益。同时由于夜间电网处于低谷期,电价比正常期和高峰期低得多,因此,制冷装置夜间运行,特别是深夜运行,不仅能够节能, 同时电价低,企业可以获得明显的经济效益,而且对电力网的削峰填谷具有重要的经济效益和社会效益。另外,采用多级分段制冷工艺使制冷装置在各个时段中采用不同的运行参数,降低传热温差和利用连续变温调节时制冷系数大的原理, 以不增加投资实现实际制冷冻结过程的节能也都具有较为明显的经济效益。

 

  制冷装置在运行过程中, 由于热负荷的变化、能量的变化、传热面积的变化,都会影响冷凝温度、蒸发温度、排气温度的变化,要保证各种运行参数在规定的范围内运行,就要适时正确地进行操作调整,但操作调整的前提必须掌握正确的运行参数,否则,就不能实现制冷装置安全可靠,经济合理的运行

 



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