1、開利空調(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冷水機組原理冷水機組原理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)過程分析制冷循環(huán)過程分析5制冷劑應有的特性制冷劑應有的特性 不燃和無毒 高壓側(cè)壓力應不至于要求過高的結(jié)構(gòu)強度 低壓側(cè)壓力應高于大氣壓 汽化潛熱大 較小的比容 液態(tài)比熱小 易于檢測系統(tǒng)滲漏點 與常用潤滑劑相溶 傳熱系數(shù)和黏度應有利于傳熱 易于獲得、成本低、易于處理 對系統(tǒng)常用的金屬材料無腐蝕6最可取的制冷劑應該有以下特征：最可取的制冷劑應該有以下特征：應具有應具有不希望不希望成本低易于獲取無毒不燃較大的汽化潛熱對溫度有限制需要很低的壓力大的比容氟化烴已

2、經(jīng)成為最普通的市場選擇氟化烴已經(jīng)成為最普通的市場選擇7三個注意要點：三個注意要點： 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，毒性越強量越多，毒性越強含含H H量越多，易燃性越量越多，易燃性越強強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(大氣壽命長大氣壽命長)；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)應用工業(yè)應用74.9 F-21.6 F- 41.4 F- 15.1 F82.2 F- 62.9 F- 28 F制冷劑化學方程式沸點備 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：制冷劑要考慮以下

4、指標：l制冷系數(shù)COPl臭氧破壞指數(shù)ODPl溫室效應指數(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)飽和線左邊是過冷區(qū)拱形曲線以內(nèi)區(qū)域為氣液混合區(qū) 溫度在臨界點以上為過熱蒸氣R-22PressureEnthalpySaturated VaporSaturated Liquid過冷區(qū)過熱區(qū)液態(tài)飽和區(qū)氣態(tài)飽和區(qū)臨界點右邊是氣態(tài)飽和線氣態(tài)飽和線右邊是過熱區(qū)12等壓力線與橫坐標平行 psia等焓線與縱坐標平行 btu/lb在曲線內(nèi)部飽和溫度線與壓力線平行等溫線在過冷區(qū)與縱坐標平行等溫線在過熱區(qū)向下傾斜等比容線Specific volume在過熱區(qū)向上傾斜 ft3/lb等焓線Const

5、ant entropy在過熱區(qū)向上傾斜(理想壓縮)PressureEnthalpy40F120FEntropySpecific VolumeTemp.40F120F40F制冷劑制冷劑- -壓焓圖壓焓圖- -過熱區(qū)過熱區(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)過程分析制冷循環(huán)過程分析14逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)蒸發(fā)器冷凝器膨脹機q0q2壓縮機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)過程分析制冷循環(huán)過程分析16ABC蒸發(fā)器冷凝器壓縮機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機械制冷循環(huán)機械制冷循環(huán)運用機械壓縮

6、，熱交換和制冷劑循環(huán)運用機械壓縮，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冷水機組原理冷水機組原理l冷水機組制冷循環(huán)概述與制冷效率冷水機組制冷循環(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壓縮機的類型壓縮機的類型20冷水機組基本原理冷水機組基本原理一個典型的水冷式冷水機組由以下七個基本部件組成：l蒸發(fā)器蒸發(fā)器l壓縮機壓縮機l冷凝器冷凝器l節(jié)流裝置節(jié)流裝置l潤滑油系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)l控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)l

7、輔助設備輔助設備輔助設備包括電機啟動器、油分離器、油冷卻器、儲油器、經(jīng)濟器等等。這些可能是機組的一部分也可以在現(xiàn)場增加。21冷水機組基本原理冷水機組基本原理l機組可以工廠整裝的，也可以現(xiàn)場拼裝。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并送至建筑負荷。l在制冷循環(huán)中，機組的做功（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。在設計條件下，進入冷凝器的水溫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)在讓我們看機組是如何分類的。22基本的冷水機組基本的冷水機組商用冷水機組類型風冷或水冷往復式，

8、螺桿式，離心式或吸收式等23冷水機組分類冷水機組分類機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： 機組可以有風冷和水冷的冷凝器，它們稱為風冷機組和水冷機組。l按循環(huán)制冷劑的方法分類： 可以通過機械壓縮來循環(huán)制冷劑。壓縮方法包括： 1-往復式壓縮機 2-螺桿式壓縮機 3-離心式壓縮機l吸收機組是用水做制冷劑的機組。24冷水機組分類冷水機組分類l各種型號的機組的大致容量如下： 風冷 小型中型 水冷 小型大型 往復式 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理解機組運行的關(guān)鍵是理解制冷循環(huán)。我們來看看循環(huán)中工質(zhì)在各設備中的變化。25冷水機組原理冷

9、水機組原理l冷水機組制冷循環(huán)概述與制冷效率冷水機組制冷循環(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壓縮機的類型壓縮機的類型26冷水機組的能耗和尺寸冷水機組的能耗和尺寸l壓縮機所消耗的能量是3個因素的函數(shù)： -制冷劑在壓縮機中的質(zhì)量流量，lb/min（R.E.） -壓縮機帶來的壓力增加（Pc - Pb） -壓縮效率（壓縮熱）l任何改善上述3項的設備都會降低冷水機組的能耗和尺寸l我們先看降低壓縮機的壓縮比“l(fā)ift”制冷效果（R.E.）壓縮產(chǎn)熱（H.C.）壓縮機效率壓力增加（Pc - Pb）27降低

10、冷水機組的壓縮比降低冷水機組的壓縮比l壓縮機壓縮比：壓縮比指壓縮機將工質(zhì)的壓力提高。壓縮比的概念就像供水的水壓頭一樣。l壓縮機壓縮比可以通過以下兩種方式降低；1-提高飽和蒸發(fā)溫度（SET）2-降低飽和冷凝溫度（SCT）l機組的生產(chǎn)商運用機械措施和控制系統(tǒng)從兩方面改進。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l制冷劑浸沒管道l使用于離心式機組l干式l制冷劑在管道內(nèi)流動l水在管外流動l 回油性能好用于:往復式機組、螺桿式機組 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計：冷凝器可有兩種基本設計：1、水冷式：水沿管內(nèi)流動時，從壓縮機出來的熱

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械擴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放式循環(huán)。有時候像河、湖、井或城市用水都可以采用?？捎玫乃疁囟雀鶕?jù)水源和季節(jié)而變化。 因此，管子內(nèi)部要不斷的通過定期清洗來清除污垢。冷卻塔通常使冷凝器進水溫度達到85F并且出水溫度達到95F。這使飽和冷凝溫度達到105F。采用水冷冷凝器的冷水機組類型往復式、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、風冷式：制冷劑沿管內(nèi)流動，管子外面有機械固定的金屬翅片。周圍的空氣靠冷卻風扇通過管束。空氣一般以9

12、5F進入，105F排出。飽和冷凝溫度大約在125F左右高于通常的水冷設計。往復式和螺桿式制冷機可以采用風冷冷凝器，離心式制冷機不用。往復式和螺桿式制冷機采用風冷冷凝器，因為它們是固定排量的機器，并且以較高的壓縮比運行。離心式制冷機對高壓縮比敏感，通常不采用風冷冷凝器。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 - 風冷l水冷水冷 - 浸沒式設計 - 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 - 各種類型的冷水機組l風冷風冷 - 用室外空氣 - 一般是95F進風，115F出風 - 一般是125 F的飽和冷凝溫度 - 往復式和螺桿

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冷水機組原理冷水機組原理l冷水機組制冷循環(huán)概述與制冷效率冷水機組制冷循環(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壓縮機的類型壓縮機的類型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設計設

14、備以提高商業(yè)制冷機的循環(huán)制冷效果：1-使用過冷器使用過冷器2-使用閃發(fā)器使用閃發(fā)器3-使用經(jīng)濟器使用經(jīng)濟器35通向蒸發(fā)器通向蒸發(fā)器的過冷液體的過冷液體進水進水出水出水過冷部分過冷部分冷凝部分冷凝部分來自壓縮來自壓縮機的氣體機的氣體隔板隔板隔板將冷凝器底部隔開隔板將冷凝器底部隔開 制冷劑氣體在冷凝器的上部冷凝 液體流入隔板下面的過冷器 最冷的水先進入過冷器，將制冷劑液體過冷至飽和冷凝溫度以下典型的過冷器典型的過冷器3623467飽和制冷劑流入蒸發(fā)器81冷卻水進5壓縮機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)膨脹過程 (8) 在比(2)低的焓值下進入蒸發(fā)器制冷量(4) 少量液體蒸發(fā) 增加 37l飽和液體 (6)離開冷凝器l制冷液流過第一個節(jié)流裝置 壓力降低l在(2)處產(chǎn)生閃蒸汽l閃蒸汽進入第二級壓縮(4)的中間接口l剩余液體(7)冷卻后進入蒸發(fā)器l制冷效果提高8%到10 6472EvaporatorCondenser需要兩級經(jīng)濟器：增加制冷量經(jīng)濟器：增加制冷量38冷水機組原理冷水機組原理l冷水機組制冷循環(huán)概述與制冷效率冷水機組制冷循環(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壓縮機的類型壓縮機的類型39壓縮機效率壓縮機效率l壓縮機的機械設計機械設計是影響它效率的一個主要因素。公差、摩擦、材料等都必須準確地設計。l進入壓縮機的制冷劑情況制冷劑情況也影響壓縮機的效率，這是由與壓縮機設計參數(shù)無關(guān)的外部設備決定的。l所有的壓縮機被設計成壓縮氣態(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)的制冷劑到達壓縮機進口，一般熱力膨脹閥被用于固定排量的壓縮機。l由于壓縮機壓縮制冷劑的體積，在過熱度很大時通過壓縮機的制冷劑會稀薄一些，壓縮機的制冷劑質(zhì)量流量會降低。40壓縮機效率壓縮機效率l很明顯，當過熱度增加時，壓縮循環(huán)效率會降低。當過熱度增加時，壓縮循環(huán)效率會

17、降低。l現(xiàn)代電子技術(shù)帶來了解決辦法。開利已經(jīng)設計了電子膨脹閥，它可以提供非常精細的制冷劑流量控制。配合傳感器和微處理器，可以保持更準確的過熱度控制。制冷設備現(xiàn)在運行的過熱度不是原來的15F而是5F，并且沒有犧牲設備的安全性。41壓縮機類型壓縮機類型l市場上的冷水機組有以下幾種類型市場上的冷水機組有以下幾種類型：活塞式冷水機組螺桿式冷水機組離心式冷水機組l壓縮機的類型決定了它的容量范圍和運行方式。壓縮機的類型決定了它的容量范圍和運行方式。42壓縮機類型壓縮機類型 l在商用冷水機組中使用到的四種壓縮機類型 -渦旋式渦旋式 - 往復式往復式 - 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，冷水機組的單機容量范圍是15至10000冷噸?；钊嚼渌畽C組的容量范圍是15至至100冷噸冷噸。螺桿式冷水機組的容量大約是75至至750冷噸冷噸。離心式冷水機組的容量大約是100至至10000冷噸冷噸。4410,000400110015Centrifugal ChillerCompressor TypesScrew ChillerReciprocating ChillerScroll60渦旋式冷水機組：渦旋式冷水機組： 2到到60冷噸冷噸往復式冷水機組：往復式冷水機組： 15到到100冷噸冷噸螺桿式冷水機組：螺桿式冷水機組： 75到到750冷噸