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空调用水冷螺杆式冷水机组系统设计

2014-09-25 10:32

  常见空调用水冷螺杆式冷水机组按蒸发器型式主要分三类:干式机组、满液式机组、降膜式机组。

  

空调用水冷螺杆式冷水机组系统设计

 

  水冷螺杆式冷水机组核心部件是螺杆压缩机,市场上以双螺杆为主、个别厂家采用单螺杆,并以半封闭为主,个别厂家也有采用开启式或全封闭式;除美日等大厂商外,国内厂商大都外购压缩机。

  各厂家干式水冷螺杆式冷水机组的系统设计大同小异,主要是在换热器设计和节流机构设计上的区别。市场上主流厂家冷凝器设计大致相同(冷凝管多见φ15.88、φ19.05管径);干式蒸发器设计主要有三种类型:一类是采用直管多流程干式蒸发器(常见使用于较大冷量的机组中,多见φ12.7、φ15.88管径)、第二类是采用U形管的干式蒸发器(此类较常见,多见φ9.52管径)、第三类是采用小径直管单流程干式蒸发器(此类有一些厂家在使用,较节约成本,采用φ7.94管径)。干式蒸发器的设计关键点是进口处的液体分配问题,此点直接决定换热器的效率。干式机组节流机构大多采用热力膨胀阀或电子膨胀阀;热力膨胀阀在成本上有较大优势;随着电子膨胀阀的成本下降,电子膨胀阀会得到普及。

  各厂家满液式机组的系统设计各有特色,主要在蒸发器、油分离器、回油系统和节流方式的设计上有区别。各主要厂商大都采用φ19.05管径的满液高效蒸发管,布管形式略有区别,大多满液式机组需要从蒸发器进行回油,蒸发器的取油点的位置和数量各厂家有所不同,有些厂家只取一个点、有些则取2个或3个点,设置多个取油点的高度是不同的,以利于在液位变化时回油的安全;但现在大多数厂家的满液式机组均采用了酯类合成油,其与制冷剂的互溶性较好,蒸发器内油和制冷剂不会出现分层现象,这样取油口的位置只要设置在液面以下即可,液位控制不需要特别关注(这类系统大都采用排气过热度控制)。一般螺杆压缩机内部会带有油分离器,但满液机组一般要设置二次油分离器。一般满液机组回油系统有两部分组成,一路是二次油分离器回油,另一路是蒸发器内的引射回油。满液式机组的节流方式有:孔板节流方式、电子膨胀阀节流方式等。

  降膜式机组又称喷淋式机组,降膜式蒸发器的技术难点在于蒸发器内的分配器的设计,如何实现节流后的气液两相流体的均匀分配是蒸发器设计成败的关键。降膜式机组的系统设计除蒸发器外其他与满液式机组相似,节流机构的设计也大都采用电子膨胀阀的方式;采用蒸发器液位控制或冷凝器液位控制;油分离器一路的回油与满液式机组相同;蒸发器回油可设置集油装置间歇回油或采用高压气体引射连续回油。由于降膜式机组较满液式机组制冷剂充注量大大减少,而系统效率也能达到甚至超过满液式机组,所以是未来水冷螺杆式冷水机组的发展方向。

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