1、開(kāi)利空調(diào)系統(tǒng)介紹 (2)ppt課件

1、12內(nèi)容介紹內(nèi)容介紹l制冷原理制冷原理l冷水機(jī)組原理冷水機(jī)組原理3第一部分第一部分4課程內(nèi)容課程內(nèi)容l制冷劑制冷劑l逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)l制冷循環(huán)過(guò)程分析制冷循環(huán)過(guò)程分析5制冷劑應(yīng)有的特性制冷劑應(yīng)有的特性 不燃和無(wú)毒 高壓側(cè)壓力應(yīng)不至于要求過(guò)高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 低壓側(cè)壓力應(yīng)高于大氣壓 汽化潛熱大 較小的比容 液態(tài)比熱小 易于檢測(cè)系統(tǒng)滲漏點(diǎn) 與常用潤(rùn)滑劑相溶 傳熱系數(shù)和黏度應(yīng)有利于傳熱 易于獲得、成本低、易于處理 對(duì)系統(tǒng)常用的金屬材料無(wú)腐蝕6最可取的制冷劑應(yīng)該有以下特征：最可取的制冷劑應(yīng)該有以下特征：應(yīng)具有應(yīng)具有不希望不希望成本低易于獲取無(wú)毒不燃較大的汽化潛熱對(duì)溫度有限制需要很低的壓力大的比容氟化烴已

2、經(jīng)成為最普通的市場(chǎng)選擇氟化烴已經(jīng)成為最普通的市場(chǎng)選擇7三個(gè)注意要點(diǎn)：三個(gè)注意要點(diǎn)： 可燃性 毒性(人體健康)該類制冷劑的組成如下該類制冷劑的組成如下碳(基本成分) + H,Cl,F的化合物CLHFSide CL + FInterior CL + F + H如右圖三角形所示如右圖三角形所示Side H + FSide H + CL氟化烴類制冷劑氟化烴類制冷劑8CL含含Cl量越多，毒性越強(qiáng)量越多，毒性越強(qiáng)含含H H量越多，易燃性越量越多，易燃性越強(qiáng)強(qiáng)HFR-12R-11含含Cl和和F的量的越多，完全的量的越多，完全被鹵化被鹵化(大氣壽命長(zhǎng)大氣壽命長(zhǎng))；R-123R-22R 134aTarget Z

3、one制冷劑性質(zhì)制冷劑性質(zhì)9常用制冷劑常用制冷劑R-11 CCL3F 淘汰淘汰R-12 CCL2F2 將淘汰將淘汰R-22 CHCLF2 將淘汰將淘汰R-134a CF3CH2F 替代品替代品R- 123 CHCL2CF3 替代替代R- 11 R-410A CH2F2/CHF2CF3 替代替代R- 22R-717 Ammonia NH3 工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用74.9 F-21.6 F- 41.4 F- 15.1 F82.2 F- 62.9 F- 28 F制冷劑化學(xué)方程式沸點(diǎn)備 注10制冷劑制冷劑l關(guān)于制冷劑的名詞：關(guān)于制冷劑的名詞：lCFClHCFClHFCl制冷劑要考慮以下指標(biāo)：制冷劑要考慮以下

4、指標(biāo)：l制冷系數(shù)COPl臭氧破壞指數(shù)ODPl溫室效應(yīng)指數(shù)GWP11制冷劑制冷劑- -壓焓圖壓焓圖左邊是液態(tài)飽和線 液態(tài)飽和線左邊是過(guò)冷區(qū)拱形曲線以內(nèi)區(qū)域?yàn)闅庖夯旌蠀^(qū) 溫度在臨界點(diǎn)以上為過(guò)熱蒸氣R-22PressureEnthalpySaturated VaporSaturated Liquid過(guò)冷區(qū)過(guò)熱區(qū)液態(tài)飽和區(qū)氣態(tài)飽和區(qū)臨界點(diǎn)右邊是氣態(tài)飽和線氣態(tài)飽和線右邊是過(guò)熱區(qū)12等壓力線與橫坐標(biāo)平行 psia等焓線與縱坐標(biāo)平行 btu/lb在曲線內(nèi)部飽和溫度線與壓力線平行等溫線在過(guò)冷區(qū)與縱坐標(biāo)平行等溫線在過(guò)熱區(qū)向下傾斜等比容線Specific volume在過(guò)熱區(qū)向上傾斜 ft3/lb等焓線Const

5、ant entropy在過(guò)熱區(qū)向上傾斜(理想壓縮)PressureEnthalpy40F120FEntropySpecific VolumeTemp.40F120F40F制冷劑制冷劑- -壓焓圖壓焓圖- -過(guò)熱區(qū)過(guò)熱區(qū)壓力焓13課程內(nèi)容課程內(nèi)容l制冷劑制冷劑l逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)l制冷循環(huán)過(guò)程分析制冷循環(huán)過(guò)程分析14逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)蒸發(fā)器冷凝器膨脹機(jī)q0q2壓縮機(jī)1234T1T2TS123415課程內(nèi)容課程內(nèi)容l制冷劑制冷劑l逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)l制冷循環(huán)過(guò)程分析制冷循環(huán)過(guò)程分析16ABC蒸發(fā)器冷凝器壓縮機(jī)熱氣管吸氣管熱力膨脹閥液體管制冷循環(huán)制冷循環(huán)17機(jī)械制冷循環(huán)機(jī)械制冷循環(huán)運(yùn)用機(jī)械壓縮

6、，熱交換和制冷劑循環(huán)運(yùn)用機(jī)械壓縮，熱交換和制冷劑循環(huán)SDT = 122SCT = 12040F SET38F SSTPressure壓力典型的循環(huán)低溫吸熱高溫放熱18第二部分第二部分19冷水機(jī)組原理冷水機(jī)組原理l冷水機(jī)組制冷循環(huán)概述與制冷效率冷水機(jī)組制冷循環(huán)概述與制冷效率l提高制冷效率的途徑提高制冷效率的途徑-降低壓縮比降低壓縮比l提高制冷效率的途徑提高制冷效率的途徑-節(jié)能部件節(jié)能部件l壓縮機(jī)的類型壓縮機(jī)的類型20冷水機(jī)組基本原理冷水機(jī)組基本原理一個(gè)典型的水冷式冷水機(jī)組由以下七個(gè)基本部件組成：l蒸發(fā)器蒸發(fā)器l壓縮機(jī)壓縮機(jī)l冷凝器冷凝器l節(jié)流裝置節(jié)流裝置l潤(rùn)滑油系統(tǒng)潤(rùn)滑油系統(tǒng)l控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)l

7、輔助設(shè)備輔助設(shè)備輔助設(shè)備包括電機(jī)啟動(dòng)器、油分離器、油冷卻器、儲(chǔ)油器、經(jīng)濟(jì)器等等。這些可能是機(jī)組的一部分也可以在現(xiàn)場(chǎng)增加。21冷水機(jī)組基本原理冷水機(jī)組基本原理l機(jī)組可以工廠整裝的，也可以現(xiàn)場(chǎng)拼裝。l循環(huán)水泵使冷凍水在蒸發(fā)器中循環(huán)，將溫度由54F降至44F并送至建筑負(fù)荷。l在制冷循環(huán)中，機(jī)組的做功（壓縮熱）加上蒸發(fā)器中吸收的熱量一起從冷凝器中排走。l冷卻水泵使水從冷凝器中帶走熱量，并由冷卻塔將熱量釋放。在設(shè)計(jì)條件下，進(jìn)入冷凝器的水溫85F，出水溫95F。l冷卻塔釋放熱量給大氣將水溫由95F降到85F。l現(xiàn)在讓我們看機(jī)組是如何分類的。22基本的冷水機(jī)組基本的冷水機(jī)組商用冷水機(jī)組類型風(fēng)冷或水冷往復(fù)式，

8、螺桿式，離心式或吸收式等23冷水機(jī)組分類冷水機(jī)組分類機(jī)組可以按排熱方式分類，也可以按循環(huán)制冷劑的方法分類：l按排熱方式分類： 機(jī)組可以有風(fēng)冷和水冷的冷凝器，它們稱為風(fēng)冷機(jī)組和水冷機(jī)組。l按循環(huán)制冷劑的方法分類： 可以通過(guò)機(jī)械壓縮來(lái)循環(huán)制冷劑。壓縮方法包括： 1-往復(fù)式壓縮機(jī) 2-螺桿式壓縮機(jī) 3-離心式壓縮機(jī)l吸收機(jī)組是用水做制冷劑的機(jī)組。24冷水機(jī)組分類冷水機(jī)組分類l各種型號(hào)的機(jī)組的大致容量如下： 風(fēng)冷 小型中型 水冷 小型大型 往復(fù)式 小型中型 螺桿式 小型大型 離心式 中型超大型 吸收式 小型大型l理解機(jī)組運(yùn)行的關(guān)鍵是理解制冷循環(huán)。我們來(lái)看看循環(huán)中工質(zhì)在各設(shè)備中的變化。25冷水機(jī)組原理冷

9、水機(jī)組原理l冷水機(jī)組制冷循環(huán)概述與制冷效率冷水機(jī)組制冷循環(huán)概述與制冷效率l提高制冷效率的途徑提高制冷效率的途徑- -降低壓縮比降低壓縮比l提高制冷效率的途徑提高制冷效率的途徑- -節(jié)能部件節(jié)能部件l壓縮機(jī)的類型壓縮機(jī)的類型26冷水機(jī)組的能耗和尺寸冷水機(jī)組的能耗和尺寸l壓縮機(jī)所消耗的能量是3個(gè)因素的函數(shù)： -制冷劑在壓縮機(jī)中的質(zhì)量流量，lb/min（R.E.） -壓縮機(jī)帶來(lái)的壓力增加（Pc - Pb） -壓縮效率（壓縮熱）l任何改善上述3項(xiàng)的設(shè)備都會(huì)降低冷水機(jī)組的能耗和尺寸l我們先看降低壓縮機(jī)的壓縮比“l(fā)ift”制冷效果（R.E.）壓縮產(chǎn)熱（H.C.）壓縮機(jī)效率壓力增加（Pc - Pb）27降低

10、冷水機(jī)組的壓縮比降低冷水機(jī)組的壓縮比l壓縮機(jī)壓縮比：壓縮比指壓縮機(jī)將工質(zhì)的壓力提高。壓縮比的概念就像供水的水壓頭一樣。l壓縮機(jī)壓縮比可以通過(guò)以下兩種方式降低；1-提高飽和蒸發(fā)溫度（SET）2-降低飽和冷凝溫度（SCT）l機(jī)組的生產(chǎn)商運(yùn)用機(jī)械措施和控制系統(tǒng)從兩方面改進(jìn)。28蒸發(fā)器的基本類型蒸發(fā)器的基本類型l二種類型l滿液式l干式l 滿液式l水在管道內(nèi)流動(dòng)l制冷劑浸沒(méi)管道l使用于離心式機(jī)組l干式l制冷劑在管道內(nèi)流動(dòng)l水在管外流動(dòng)l 回油性能好用于:往復(fù)式機(jī)組、螺桿式機(jī)組 29基本的冷凝器類型基本的冷凝器類型冷凝器可有兩種基本設(shè)計(jì)：冷凝器可有兩種基本設(shè)計(jì)：1、水冷式：水沿管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，從壓縮機(jī)出來(lái)的熱

11、的制冷劑氣體在管子的管殼側(cè)凝結(jié)。外面有鰭的銅管通常在兩端用機(jī)械擴(kuò)管以保證熱交換器內(nèi)的制冷劑和水之間的密封。卸掉端蓋可以從任何一端更換或清洗管束。不像蒸發(fā)器，冷凝器幾乎總是像冷卻塔一樣采用開(kāi)放式循環(huán)。有時(shí)候像河、湖、井或城市用水都可以采用。可用的水溫度根據(jù)水源和季節(jié)而變化。 因此，管子內(nèi)部要不斷的通過(guò)定期清洗來(lái)清除污垢。冷卻塔通常使冷凝器進(jìn)水溫度達(dá)到85F并且出水溫度達(dá)到95F。這使飽和冷凝溫度達(dá)到105F。采用水冷冷凝器的冷水機(jī)組類型往復(fù)式、螺桿式和離心式。30基本的冷凝器類型基本的冷凝器類型2、風(fēng)冷式：制冷劑沿管內(nèi)流動(dòng)，管子外面有機(jī)械固定的金屬翅片。周圍的空氣靠冷卻風(fēng)扇通過(guò)管束?？諝庖话阋?

12、5F進(jìn)入，105F排出。飽和冷凝溫度大約在125F左右高于通常的水冷設(shè)計(jì)。往復(fù)式和螺桿式制冷機(jī)可以采用風(fēng)冷冷凝器，離心式制冷機(jī)不用。往復(fù)式和螺桿式制冷機(jī)采用風(fēng)冷冷凝器，因?yàn)樗鼈兪枪潭ㄅ帕康臋C(jī)器，并且以較高的壓縮比運(yùn)行。離心式制冷機(jī)對(duì)高壓縮比敏感，通常不采用風(fēng)冷冷凝器。31基本的冷凝器類型基本的冷凝器類型l兩種類型兩種類型 - 水冷 - 風(fēng)冷l水冷水冷 - 浸沒(méi)式設(shè)計(jì) - 冷卻塔 - 一次式水源 - 一般從85F 升高到95F - 一般飽和冷凝溫度為105F - 各種類型的冷水機(jī)組l風(fēng)冷風(fēng)冷 - 用室外空氣 - 一般是95F進(jìn)風(fēng)，115F出風(fēng) - 一般是125 F的飽和冷凝溫度 - 往復(fù)式和螺桿

13、式Water Cooled105 F SCT95 F85 F95 F115 F32冷卻水的控制冷卻水的控制l三通閥使冷卻水旁通來(lái)保證最低的冷卻水溫度(不低于55F)l面板上的DDC控制調(diào)節(jié)閥.l二通閥調(diào)節(jié)城市用水來(lái)保證最小的冷凝溫度（不低于60F的飽和冷凝溫度）.l面板上的DDC控制調(diào)節(jié)閥.l或者采用可變速的泵.33冷水機(jī)組原理冷水機(jī)組原理l冷水機(jī)組制冷循環(huán)概述與制冷效率冷水機(jī)組制冷循環(huán)概述與制冷效率l提高制冷效率的途徑提高制冷效率的途徑-降低壓升降低壓升l提高制冷效率的途徑提高制冷效率的途徑-節(jié)能部件節(jié)能部件l壓縮機(jī)的類型壓縮機(jī)的類型34提高制冷效果提高制冷效果制造商基本上有三種方法來(lái)設(shè)計(jì)設(shè)

14、備以提高商業(yè)制冷機(jī)的循環(huán)制冷效果：1-使用過(guò)冷器使用過(guò)冷器2-使用閃發(fā)器使用閃發(fā)器3-使用經(jīng)濟(jì)器使用經(jīng)濟(jì)器35通向蒸發(fā)器通向蒸發(fā)器的過(guò)冷液體的過(guò)冷液體進(jìn)水進(jìn)水出水出水過(guò)冷部分過(guò)冷部分冷凝部分冷凝部分來(lái)自壓縮來(lái)自壓縮機(jī)的氣體機(jī)的氣體隔板隔板隔板將冷凝器底部隔開(kāi)隔板將冷凝器底部隔開(kāi) 制冷劑氣體在冷凝器的上部冷凝 液體流入隔板下面的過(guò)冷器 最冷的水先進(jìn)入過(guò)冷器，將制冷劑液體過(guò)冷至飽和冷凝溫度以下典型的過(guò)冷器典型的過(guò)冷器3623467飽和制冷劑流入蒸發(fā)器81冷卻水進(jìn)5壓縮機(jī)制冷蒸汽冷卻水出閃發(fā)器閃發(fā)器(1) 蒸汽 (5) 冷卻水使閃蒸氣冷凝(2)飽和液體（SCT） (6)低壓下的飽和液體(3)液體進(jìn)入

15、閃發(fā)孔口 (7) 浮閥保持閃發(fā)器內(nèi)液位(3)閃發(fā)膨脹過(guò)程 (8) 在比(2)低的焓值下進(jìn)入蒸發(fā)器制冷量(4) 少量液體蒸發(fā) 增加 37l飽和液體 (6)離開(kāi)冷凝器l制冷液流過(guò)第一個(gè)節(jié)流裝置 壓力降低l在(2)處產(chǎn)生閃蒸汽l閃蒸汽進(jìn)入第二級(jí)壓縮(4)的中間接口l剩余液體(7)冷卻后進(jìn)入蒸發(fā)器l制冷效果提高8%到10 6472EvaporatorCondenser需要兩級(jí)經(jīng)濟(jì)器：增加制冷量經(jīng)濟(jì)器：增加制冷量38冷水機(jī)組原理冷水機(jī)組原理l冷水機(jī)組制冷循環(huán)概述與制冷效率冷水機(jī)組制冷循環(huán)概述與制冷效率l提高制冷效率的途徑提高制冷效率的途徑-降低壓升降低壓升l提高制冷效率的途徑提高制冷效率的途徑-節(jié)能部件

16、節(jié)能部件l壓縮機(jī)的類型壓縮機(jī)的類型39壓縮機(jī)效率壓縮機(jī)效率l壓縮機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)是影響它效率的一個(gè)主要因素。公差、摩擦、材料等都必須準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)。l進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑情況制冷劑情況也影響壓縮機(jī)的效率，這是由與壓縮機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)無(wú)關(guān)的外部設(shè)備決定的。l所有的壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)成壓縮氣態(tài)而非液態(tài)制冷劑壓縮氣態(tài)而非液態(tài)制冷劑。為了保證氣態(tài)而非液態(tài)的制冷劑到達(dá)壓縮機(jī)進(jìn)口，一般熱力膨脹閥被用于固定排量的壓縮機(jī)。l由于壓縮機(jī)壓縮制冷劑的體積，在過(guò)熱度很大時(shí)通過(guò)壓縮機(jī)的制冷劑會(huì)稀薄一些，壓縮機(jī)的制冷劑質(zhì)量流量會(huì)降低。40壓縮機(jī)效率壓縮機(jī)效率l很明顯，當(dāng)過(guò)熱度增加時(shí)，壓縮循環(huán)效率會(huì)降低。當(dāng)過(guò)熱度增加時(shí)，壓縮循環(huán)效率會(huì)

17、降低。l現(xiàn)代電子技術(shù)帶來(lái)了解決辦法。開(kāi)利已經(jīng)設(shè)計(jì)了電子膨脹閥，它可以提供非常精細(xì)的制冷劑流量控制。配合傳感器和微處理器，可以保持更準(zhǔn)確的過(guò)熱度控制。制冷設(shè)備現(xiàn)在運(yùn)行的過(guò)熱度不是原來(lái)的15F而是5F，并且沒(méi)有犧牲設(shè)備的安全性。41壓縮機(jī)類型壓縮機(jī)類型l市場(chǎng)上的冷水機(jī)組有以下幾種類型市場(chǎng)上的冷水機(jī)組有以下幾種類型：活塞式冷水機(jī)組螺桿式冷水機(jī)組離心式冷水機(jī)組l壓縮機(jī)的類型決定了它的容量范圍和運(yùn)行方式。壓縮機(jī)的類型決定了它的容量范圍和運(yùn)行方式。42壓縮機(jī)類型壓縮機(jī)類型 l在商用冷水機(jī)組中使用到的四種壓縮機(jī)類型 -渦旋式渦旋式 - 往復(fù)式往復(fù)式 - 螺桿式螺桿式 - 離心式離心式l它們有多大的制冷量范圍？43制冷量范圍制冷量范圍l如下所示，冷水機(jī)組的單機(jī)容量范圍是15至10000冷噸?；钊嚼渌畽C(jī)組的容量范圍是15至至100冷噸冷噸。螺桿式冷水機(jī)組的容量大約是75至至750冷噸冷噸。離心式冷水機(jī)組的容量大約是100至至10000冷噸冷噸。4410,000400110015Centrifugal ChillerCompressor TypesScrew ChillerReciprocating ChillerScroll60渦旋式冷水機(jī)組：渦旋式冷水機(jī)組： 2到到60冷噸冷噸往復(fù)式冷水機(jī)組：往復(fù)式冷水機(jī)組： 15到到100冷噸冷噸螺桿式冷水機(jī)組：螺桿式冷水機(jī)組： 75到到750冷噸