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箱式冷凝機組溫度對冷水機組性能的影響

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箱式冷凝機組溫度對冷水機組性能的影響

發布日期:2021-10-28 作者: 點擊:

  冷水機組的運行效率受蒸發溫度和冷凝溫度的影響,蒸發溫度一定時,冷凝溫度越高,其運行效率越差。 


逆卡諾循環的制冷系數為:

-為逆卡諾循環的制冷系數 

-為制冷量,W; 

-為耗功率,W; 

-為蒸發溫度,K; 

-為冷凝溫度,K。

  根據目前空調工況冷水機組的設計參數,假設逆卡諾循環的低溫熱源(蒸發)溫度為 5.5℃ ,冷凝溫度為 36.5℃ ,此時的制冷系數為8.99。表1顯示了冷凝溫度對逆卡諾循環制冷系數的影響,冷凝溫度升高 1℃ ,則制冷系數降低2.94%~2.33%,且冷凝溫度越低,影響越顯著。


  冷凝溫度(℃) 36.5 37.5 38.5 39.5 40.5 41.5 42.5 制冷系數 8.99 8.71 8.44 8.20 7.96 7.74 7.53 相對冷凝溫度為 36.5℃ 時制冷系數的降低百分數(%)   3.13 6.06 8.83 11.43 13.89 16.22 冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數降低百分數(%)     2.94 2.76 2.60 2.46 2.33 對圖1所示的蒸氣壓縮理論制冷循環進行計算,制冷劑為R 134a ,根據目前空調工況冷水機組的設計參數,設蒸發溫度為 5.5℃ ,冷凝溫度為 36.5℃ ,進壓縮機前的制冷劑蒸氣過熱度為 0℃ ,冷凝器出口制冷劑液體的過冷度為 0℃ ,取壓縮過程的等熵絕熱效率為0.9,此時的理論制冷系數為6.83,表2顯示了冷凝溫度對理論制冷循環制冷系數的影響,冷凝溫度升高 1℃ ,則制冷系數降低2.93%~3.66%,且冷凝溫度越低,影響越顯著。 表2. 冷凝溫度對理論制冷循環制冷系數的影響 冷凝溫度(℃) 36.5 37.5 38.5 39.5 40.5 41.5 42.5 制冷系數 6.83 6.58 6.33 6.11 5.89 5.69 5.49 相對冷凝溫度為 36.5℃ 時制冷系數降低百分數(%)   3.66 7.32 10.54 13.76 16.69 19.62 冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數降低百分數(%)     3.66 3.22 3.22 2.93 2.93 表3為麥克維爾(McQuay)PFS330.3型單螺桿冷水機組的性能指標。隨冷卻水進出水溫度升高,冷水機組的COP下降,冷卻水進出水溫度升高 1℃ ,則COP降低3.24%~3.35%,且冷卻水進出水溫度越低,影響越顯著。 表3 麥克維爾(McQuay)PFS330.3型單螺桿冷水機組性能指標 冷卻水進出水溫度 30 ~ 35 ℃ 32 ~ 37 ℃ 35 ~ 40 ℃ COP 5.52 5.15 4.65 冷凝溫度升高 1℃ 制冷系數降低百分數(%)   3.35 3.24 注:制冷劑:HFC 134a ;冷凍水進出水溫度: 12 ~ 7 ℃ 表4為特靈(TRANE)CVHG-780型離心式冷水機組的性能指標。隨冷卻水進出水溫度升高,冷水機組的能耗系數(每制取1冷噸冷量所消耗的電功率)增加,冷卻水進出水溫度每升高 1℃ ,則能耗系數增加3.14%~3.46%。 表4 特靈(TRANE)RTHB 450L 型水冷螺桿冷水機組性能指標 冷卻水進出水溫度 25 ~ 30 ℃ 28 ~ 33 ℃ 30 ~ 35 ℃ 32 ~ 37 ℃ 35 ~ 40 ℃ 制冷量 ton 402 398 393 387 379 輸入功率 KW 216 234 246 259 279 能耗系數 y(kW/ton) 0.537 0.588 0.626 0.669 0.736 冷卻水進出水溫度升高 1℃ 能耗系數升高 百分數(%)   3.14 3.23 3.46 3.33 注:制冷劑:HCFC22;冷凍水進出水溫度: 12 ~ 7 ℃ 美國空調制冷學會 (ARI) 的 1997 指南 E(1997 GUILINE for Fouling Factors: A survey of their application in today ' s air conditioning and refrigeration industry Guideline E) 的第 4.3 條指出 : 換熱器水側的污垢熱阻對空調和制冷設備的性能有顯著影響 , 例如水冷式冷水機組滿負荷運行時 , 換熱管管壁為清潔狀態, 冷凍水的出水溫度為 7 ℃ , 冷卻水的出冷水機組的溫度為 35 ℃ , 冷水機組的制冷劑的冷凝溫度為 36 ℃ , 蒸發溫度為 6 ℃ , 其能耗系數為 0.60kW/ton 。如果冷凝器和蒸發器水側的污垢熱阻均為4.4 ,則制冷劑的冷凝溫度升高為 37℃ ,蒸發溫度降低為 5℃ ,其能耗系數為0.65kW/ton,即運行費用增加了8.3%。實際的影響由于冷凝器和蒸發器換熱管的形式不同可能會有些許不同。根據對制冷循環的性能計算可知蒸發溫度降低 1℃ 使冷水機組性能降低的數值比冷凝溫度升高 1℃ 使冷水機組性能降低的數值高10%。因此可以認為,冷凝溫度升高 1℃ ,冷水機組效率約降低4%。 根據國家標準 GBJ19-87 (2001年版)(中國計劃出版社2001年)《采暖通風與空氣調節設計規范-條文說明》中第 7.2.3 條:冷凝溫度越低,制冷系數越大,可減少壓縮機的耗電。例如,當蒸發溫度一定時,冷凝溫度每增加 1℃ ,壓縮機單位制冷量的功耗率約增加3%~4% 綜上所述,實際運行的水冷式冷水機組的冷凝溫度每增加 1℃,壓縮機單位制冷量的功耗率約增加4%。

箱式冷凝機組

本文網址:http://www.akiraland.com/news/370.html

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