《建筑设备工程冷热源系统 教学课件 ppt 作者 贾永康 单元9 冷水机组》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑设备工程冷热源系统 教学课件 ppt 作者 贾永康 单元9 冷水机组（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、41859Z9,主编,单元9 冷水机组,单元9 冷水机组,课题1 常用冷水机组类型 课题2 吸收式冷(热)水机组工作原理 课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,课题1 常用冷水机组类型,1.按冷水机组所用动力分类 (1)电力驱动的冷水机组 电力驱动冷水机组又多是采用蒸气压缩制冷原理的冷水机组，又称为蒸气压缩式冷水机组，该类型机组具有上百年的发展历史，技术成熟、节能、环保、寿命长，是目前空调市场上主流的冷水机组。 (2)热力驱动的冷水机组 热力驱动的冷水机组多是采用吸收式制冷原理的冷水机组，其中溴化锂吸收式冷水机组是其典型代表，广泛被应用在空调系统中，它是20世纪90年代初，因电力紧张应运而生
2、的冷水机组。,课题1 常用冷水机组类型,表9-1 中央空调常用冷水机组,课题1 常用冷水机组类型,表9-1 中央空调常用冷水机组,2.根据压缩式冷水机组采用的压缩机形式分类 (1)活塞式冷水机组 活塞式冷水机组采用活塞式压缩机，该机组的特点是：结构简单，维修方便，价格较低，但可靠性和性能指标较差，用量逐渐减少。,课题1 常用冷水机组类型,(2)螺杆式冷水机组 螺杆式冷水机组采用螺杆压缩机，螺杆式压缩机又分为单螺杆和双螺杆，该类型机组由于部分负荷性能好，无喘振现象，可在15%100%范围内无级调节，受到设计人员的青睐，一般用于单台负荷在1201200kW之间的冷水机组。 (3)离心式冷水机组 离
3、心式冷水机组采用离心式压缩机，广泛用于大型空调系统中，在大冷量时效率高，机构紧凑，但部分负荷时有发生喘振的可能。 (4)涡旋式冷水机组 涡旋式冷水机组采用涡旋式压缩机，一般应用在小型空调系统中，其中冷水机组冷凝器采用冷却方式以风冷式居多。 3.根据压缩式冷水机组冷凝器冷却介质分类,课题1 常用冷水机组类型,(1)风冷式冷水机组 风冷式冷水机组采用空气冷却式冷凝器，又称风冷式冷凝器。 (2)水冷式冷水机组 水冷式冷水机组采用水冷式冷凝器，用水作为介质，带走高温、高压制冷剂的热量。 (3)蒸发式冷水机组 蒸发式冷水机组利用水蒸发时吸热使制冷剂凝结，蒸发式冷凝器与冷却水直流供水的水冷式冷凝器相比，可
4、明显节水，但在一般情况下并无优势，其管外容易结垢，且不易清理，所以应用很少。 4.根据压缩式冷水机组功能不同分类 (1)单冷型冷水机组 单冷型冷水机组指的是只能夏季完成制冷功能，冷水机组只在空调系统共冷的要求下工作，在非共冷时可以对机组进行维护或清洗的工作。,课题1 常用冷水机组类型,(2)热泵型冷水机组 所谓热泵型冷水机组指的是机组能制冷也能制热，目前常用的热泵按其低温热源的种类大致可分为空气源热泵、水源热泵、地源热泵和水环热泵。 1)空气源热泵指的是以空气为低位热源的热泵。 2)水源热泵指的是以水为低位热源的热泵。 3)地源热泵指的是以土壤或水为热源，水为载体在封闭环路中循环进行热交换的热
5、泵。,图9-1 水环热泵系统工作原理图 a)全部空调房间制冷运行 b)部分空调房间制冷运行，部分房间空调制热运行,课题1 常用冷水机组类型,4)水环热泵空气调节系统是水源热泵的一种应用方式。,课题2 吸收式冷(热)水机组工作原理,1.溴化锂吸收式冷(热)水机组的工作原理 液体蒸发时必须从周围取得热量。,图9-2 溴化锂吸收式 制冷机原理图,课题2 吸收式冷(热)水机组工作原理,2.溴化锂水溶液的性质 溴化锂的分子式是LiBr，通常固体溴化锂中含有一个或两个结晶水，则分子式应为LiBrH2O或LiBr2H2O。 1)溴化锂水溶液具有较强的吸湿性；在同样的温度下，溴化锂水溶液的浓度越大，饱和压力越
6、低；在同样的压力下，溴化锂水溶液的温度比纯水要高得多。 2)溴化锂水溶液的温度过低或浓度过高，均容易发生结晶。 3)溴化锂水溶液对一般金属材料具有很强的腐蚀性，特别是在当空气存在时，腐蚀会更加严重。 4)溴化锂水溶液无毒，入口有咸味，对人体无损害。 3.溴化锂吸收式制冷机的典型结构与流程,课题2 吸收式冷(热)水机组工作原理,图9-3 双效蒸汽型溴化锂吸收 式制冷机制冷循环流程图 1高温发生器 2低温发生器 3冷凝器 4蒸发器 5吸收器 6高温热交换器 7低温热交换器 8凝水回热器 9溶液泵 10冷剂泵,课题2 吸收式冷(热)水机组工作原理,图9-4 直燃型溴化锂吸收式制冷机制冷循环流程图 1
7、高温发生器 2低温发生器 3冷凝器 4蒸发器 5吸收器 6高温热交换器 7低温热交换器 8热水器 9溶液泵 10冷剂泵 11冷水阀(开) 12温水阀(关) 13冷热切换阀(开) 14燃烧机,课题2 吸收式冷(热)水机组工作原理,图9-5 直燃型溴化锂吸收式制冷机制热循环流程图 1高温发生器 2热水器 3冷水阀(开) 4温水阀(关) 5冷热切换阀(开),课题2 吸收式冷(热)水机组工作原理,4.溴化锂吸收式制冷机的性能及其调节 (1)影响溴化锂吸收式制冷机性能的因素 溴化锂吸收式制冷装置在实际运行中，常常由于热源工作参数(压力或温度)的波动、气候变化和用户空调负荷的改变，使装置不能在设计工况下工
8、作，其工作性能产生一系列的变化。 1)加热蒸气压力(温度)变化的影响。 2)冷却水进口温度变化的影响。 3)冷媒水出口温度变化的影响。 (2)制冷量调节 1)加热蒸气量的调节法。 2)加热蒸汽凝结水量调节法。 3)稀溶液循环量调节法。,课题2 吸收式冷(热)水机组工作原理,4)稀溶液循环量与蒸汽量调节组合法。,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,1.活塞式冷水机组的结构、特点及主要性能参数 (1)活塞式冷水机组的结构 活塞式冷水机组由活塞式压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀等组成的制冷系统，电柜和机架三大部分构成。,图9-6 水冷活塞式冷水机组外形图,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数
9、,图9-7 风冷活塞式冷水机组外形图,(2)活塞式冷水机组的特点,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,1)活塞式冷水机组属于中小型冷量范围的冷水机组，它有如下优点： 机组装置简单，技术完善。 在空调制冷范围内具有较高的容积效率。 使用金属普通材料，加工容易，造价低。 采用多机头、高速多缸、短行程、大缸径后，容量有所增大，性能可得到改善。 模块式冷水机组是活塞式冷水机组的改良型，采用了高效板式换热器，机组体积小，重量轻，噪声低，占地少，采用标准化生产的模块单元，可组合成多种容量，调节性能好，部分负荷性能不变，电脑控制，自动化程度高，安装简便。 2)活塞式冷水机组也有其缺点，具体表现在以下几个
10、方面：,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,往复运动的惯性力大，转速不能太高，振动较大。 单机容量不宜过大。 单位制冷量金属耗量较大。 当单机头机组转速不变时，只能通过改变工质气缸数来实现能量调节，部分负荷下的调节性能较差。 模块式冷水机组当组合超过八个模块单元时，蒸发器和冷凝器水侧阻力较大。 (3)活塞式冷水机组的主要性能参数 表9-2为某一系列风冷活塞式冷水机组的性能参数表,表9-3为某一系列风冷活塞式热泵机组性能参数表，表9-4为某一系列水冷活塞式冷水机组性能参数表。,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-2 某一系列风冷活塞式冷水机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主
11、要性能参数,表9-3 某一系列风冷活塞式热泵机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-3 某一系列风冷活塞式热泵机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-4 某一系列水冷活塞式冷水机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-4 某一系列水冷活塞式冷水机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,2.螺杆式冷水机组的分类、特点及主要性能参数 (1)螺杆式冷水机组的分类 螺杆式冷水机组是由螺杆压缩机、油分离器、油冷却器、冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器、自控元件和仪表等组成一个完整的制冷装置。,图9-8 卧式半封闭双螺杆式冷水机组外型图
12、,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-5 某一系列水冷全封闭螺杆冷水机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-5 某一系列水冷全封闭螺杆冷水机组性能参数表,(2)螺杆式冷水机组的特点 该机组具有结构简单、紧凑，能适用于大压比工况，对湿行程不敏感，能耗低，具有良好的能量调节特性，使用耐久，故障率低，维修方便等特点，在1201200kW的中、小型冷水机组及热泵机组中得到了广泛的应用，并在这个冷量范围内占据了绝大部分市场，而且应用范围越来越广。,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,(3)螺杆式冷水机组的主要性能参数 表9-5为某一系列水冷全封闭螺杆冷水机组的性能参数
13、表，表9-6为某一系列水冷半封闭单机头螺杆冷水机组的性能参数表，表9-7为某一系列水冷半封闭双机头螺杆冷水机组性能参数表，表9-8为某一系列风冷螺杆热泵机组的性能参数表。,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-6 某一系列水冷半封闭单机头螺杆冷水机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-7 某一系列水冷半封闭双机头螺杆冷水机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,表9-8 某一系列风冷螺杆热泵机组性能参数表,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,3.离心式冷水机组的结构、特点及主要性能参数 (1)离心式冷水机组的结构 离心式冷水机组由离心式制冷压缩机
14、、蒸发器、冷凝器、节流机构、主电动机、抽气回收装置、润滑油系统和电气控制柜等组成，按其装配形式有组装型和分散型两类。,图9-9 组装型离心式冷水机组 1蒸发冷凝器 2离心压缩机 3主电动机 4抽气回收装置 5润滑油系统,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,图9-10 分散型离心式冷水机组 1压缩机 2增速箱 3主电动机 4联轴器 5润滑油系统 6冷凝器 7蒸发器,(2)离心式冷水机组的特点 离心式冷水机组因其单机制冷量大，占地面积少，初期投资省，能耗低，易损件少，可靠性高，,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,维修率低等优点广泛应用于需求大、中等冷量的高层办公楼、宾馆、剧院、商场、医院
15、等场所的舒适性集中空调系统中。 1)离心式冷水机组的性能指标 单机制冷量。单机制冷量是指机组在设计工况下所具备的制冷量，它是决定离心式冷水机组能否正常使用的最关键的技术参数，由于每台离心机的高效运行范围在其制冷量的40%100%之间，应尽量使所选的机组能运行在高效区内，避免机组运行在其喘振区(离心机的喘振点同其能量调节方式有关，将在后面分析)。,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,离心机的制冷性能系数(COP)。采暖通风与空气调节设计规范(GB 500192003)要求选择冷水机组时，应采用名义工况制冷性能系数(COP)较高的产品。制冷性能系数(COP)应同时考虑满负荷和部分负荷因数，实践
16、证明，冷水机组满负荷运行率极少，大部分时间是在部分负荷下运行的。因此部分负荷时的性能系数更能体现机组的性能优势。目前各厂家所提供的冷水机组部分负荷COP值曲线均是在变冷却水水温条件下得到的，而实际使用中冷却水水温存在变化很小的时候，因此应请厂家提供定水温下的部分负荷COP值曲线。,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,噪声。噪声是衡量离心机性能好坏的重要参数，直接关系到离心机运行时对周围环境的影响，目前国外采用的离心机其A声级一般控制在8590dB之间。了解各厂家产品样本提供的噪声指标时，必须明确以下两点：第一，该噪声测试的环境，究竟是现场测试的还是在特定环境(如静音室)测试的；第二，了解测点距冷水机组的距离(一般分1m和3m两种)。影响离心机噪声的主要因数是传动齿轮及机组排气，对于前者，采用三级离心机可以较好地解决，对于后者可以通过选配压缩机排气侧冷媒喷液装置和选用吸声材料制成的降噪垫使之得到改善。,课题3 常用冷水机组特点及主要性能参数,外形尺寸和重
