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昆山飛馬特機(jī)電設(shè)備有限公司
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目前在國內(nèi)的空調(diào)設(shè)計(jì)(design)中,對(duì)于制冷機(jī)組容量的確定臺(tái)數(shù)的配備和機(jī)型的選擇,往往只根據(jù)經(jīng)驗(yàn),結(jié)果(result)造成設(shè)備初投資大量增加,并引起電氣土建和建筑(building)等方面的造價(jià)相應(yīng)上升裝機(jī)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實(shí)際需要有的甚至超過以上部分制冷設(shè)備長年閑置,制冷機(jī)組運(yùn)行效率低,費(fèi)用高,事故出現(xiàn)頻繁。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是多方面的。
其中一個(gè)很主要的原因就是設(shè)計(jì)(design)者沒有充分把握負(fù)荷變化的規(guī)律,一味的將最大負(fù)荷值作為機(jī)組選型時(shí)唯一考慮的因素,而忽視了負(fù)荷在不同時(shí)間不同場(chǎng)合的變化規(guī)律。
從各方面的統(tǒng)計(jì)資料來看,在我國一般空調(diào)供冷期中出現(xiàn)最大負(fù)荷的時(shí)間很少,大概只占全年運(yùn)行時(shí)間的百分之幾,制冷機(jī)組絕大部分的時(shí)間都土作在部分負(fù)荷工況下。并且,在對(duì)供冷季節(jié)各個(gè)月的空調(diào)冷負(fù)荷累積值進(jìn)行計(jì)算和分析后發(fā)現(xiàn),即使在峰值負(fù)荷最高運(yùn)行時(shí)數(shù)仍然占有相當(dāng)?shù)谋壤?/span>
因?yàn)橹挥袑⑦@兩個(gè)條件結(jié)合起來,綜合考慮,才有可能(maybe)得到滿意的設(shè)計(jì)。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí),空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入,通過PLC自動(dòng)清洗過濾器,空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級(jí)壓縮,經(jīng)一級(jí)壓縮后的氣體溫度較高,然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi),氣走管外,中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級(jí)壓縮系統(tǒng)常用的制冷機(jī)組按壓縮機(jī)可分為活塞式螺桿式和離心式等?;钊街评錂C(jī)組活塞式屬于中小冷量制冷機(jī)組,它造價(jià)低廉體積小效率(efficiency)也較高,所以仍被廣泛用于家用冷藏住宅空調(diào)汽車空調(diào)以及小型商用空調(diào)等領(lǐng)域。但隨著其它新機(jī)種(特別是螺桿式)的不斷開發(fā)(Development)及效率的提制冷技術(shù)年第期高,活塞式固有的缺陷,比如冷量小結(jié)構(gòu)(復(fù)雜易損件多對(duì)濕行程敏感負(fù)荷調(diào)節(jié)性能差只能依靠增減氣缸數(shù)進(jìn)行有限級(jí)數(shù)調(diào)節(jié)等等,都使得其使用范圍日益縮小。螺桿式制冷機(jī)組螺桿式屬于中等冷量制冷機(jī)組,按其轉(zhuǎn)子數(shù)量的不同,有單螺桿和雙螺桿機(jī)組之分。
近年來隨著螺桿(Screw)新齒形的開發(fā)加工(Processing)精度(精確度)的提高高精度滾動(dòng)軸承的應(yīng)用合成冷凍油的使用經(jīng)濟(jì)器系統(tǒng)和網(wǎng)站內(nèi)容積比自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用,都使得螺桿制冷機(jī)組(unit)在能耗持續(xù)卜降的同時(shí)運(yùn)行效率大提高,機(jī)組的值已經(jīng)接近離心(Centrifugal)式制冷機(jī)組的水平。再加上其原有的結(jié)構(gòu)簡單零部件少抗液擊能力強(qiáng)運(yùn)行平能量可以無級(jí)調(diào)節(jié)部分負(fù)荷(load)時(shí)的能量損失比離心式少等優(yōu)勢(shì),使得螺桿機(jī)組的應(yīng)用范圍(fàn wéi)逐漸擴(kuò)大,現(xiàn)在正以中等冷量為基礎(chǔ),向大小冷量兩個(gè)方向同時(shí)延伸(extend),并大有取代活塞式制冷機(jī)組的趨勢(shì)。
可以看到,當(dāng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)制冷量的滑閥剛剛從全負(fù)荷開始調(diào)節(jié)時(shí),由于旁通口的阻力,實(shí)際容積(虛線)不會(huì)像理論容積(實(shí)線)那樣從突然到而是連續(xù)變化的。昆山空壓機(jī)維修在啟動(dòng)前,首先啟動(dòng)油泵控制系統(tǒng),油泵控制系統(tǒng)啟動(dòng)后保證空壓機(jī)各潤滑部件潤滑良好,同時(shí)油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫,以滿足系統(tǒng)需要。而在滑閥滑動(dòng)到負(fù)荷率接近的極限位置時(shí),排氣腔就會(huì)與工作容積連通,會(huì)造成排氣腔內(nèi)的高壓氣體倒流人工作容積內(nèi),所以為防止這種情況的發(fā)生,一般只允許滑閥移動(dòng)到負(fù)荷的位置。因此,螺桿式壓縮機(jī)通常就之間進(jìn)行冷量無級(jí)調(diào)節(jié)。
但是,在冷量調(diào)節(jié)的同時(shí),功耗并不與負(fù)荷變化成正比,螺桿式壓縮機(jī)功耗與負(fù)荷的變化關(guān)系,可以看到,兩者隨著蒸發(fā)溫度的不同有著不同的關(guān)系曲線點(diǎn)劃紅是理想的正比線蒸發(fā)溫度越低壓縮比越高,則功耗與負(fù)荷越不成正比只有在蒸發(fā)溫度較高壓縮比較低時(shí),兩者才接近于正比關(guān)系。并且,各個(gè)蒸發(fā)溫度的功耗都已經(jīng)偏離理想正比線較多,因此,若從運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性考慮(consider),一般讓螺桿式制冷機(jī)組負(fù)荷以上運(yùn)行為宜,以下的低負(fù)荷運(yùn)行是很不經(jīng)濟(jì)的。另外,螺桿式制冷壓縮機(jī)在運(yùn)行中會(huì)因?yàn)閮?nèi)外壓比不等產(chǎn)生欠壓縮和過壓縮的情況,兩種情況都會(huì)產(chǎn)生額外功耗。
針對(duì)這種情況,目前開發(fā)出了內(nèi)容積比可調(diào)機(jī)構(gòu)(organization),使得內(nèi)外壓比能夠趨于一致,減小了功耗,提高了螺桿機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,并在一定程度上滿足了用戶對(duì)變工況的要求。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí),空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入,通過PLC自動(dòng)清洗過濾器,空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級(jí)壓縮,經(jīng)一級(jí)壓縮后的氣體溫度較高,然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi),氣走管外,中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級(jí)壓縮系統(tǒng)昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備??諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式,旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。離心式制冷機(jī)組離心式屬于中大冷量制冷機(jī)組,它制冷量大機(jī)械磨損小易損件少運(yùn)行平穩(wěn)容易實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮和多種蒸發(fā)溫度制冷量可以進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié),特別是在變頻(frequency conversion)技術(shù)發(fā)展(Develop)起來后,再結(jié)合進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)等手段,可以使機(jī)組的調(diào)節(jié)范圍變寬,并在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)仍可保持高效率。
離心式機(jī)組的主要不好的地方就是工況不能有大的變化,且適應(yīng)范圍(fàn wéi)狹小在低負(fù)荷率時(shí)容易發(fā)生喘振,因此離心式機(jī)組一般只在一負(fù)荷之間進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)嚴(yán)格地說負(fù)荷下限的確定與電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)目前離心式制冷機(jī)組壓縮比在間,主要用在單機(jī)容量超過的場(chǎng)合。由于最常用的是固定轉(zhuǎn)速的電動(dòng)(electric)機(jī),因此離心式制冷壓縮機(jī)在部分負(fù)荷時(shí)大多采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)進(jìn)氣調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)等手段。其中進(jìn)氣調(diào)節(jié)和旁通調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性較差,前者常用在冷量變化不大的場(chǎng)合,進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方法結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)濟(jì)性相對(duì)前兩者較好,因而在固定轉(zhuǎn)速的空調(diào)離心機(jī)中采用最多。
當(dāng)導(dǎo)葉全部打開時(shí)為滿負(fù)荷而在導(dǎo)葉全部關(guān)閉時(shí),當(dāng)機(jī)組運(yùn)行在喘振包絡(luò)線右側(cè)的正常工作區(qū)時(shí),隨著系統(tǒng)性能曲線的變化一壓縮機(jī)可以通過進(jìn)口導(dǎo)葉來隨時(shí)調(diào)節(jié)適應(yīng),但顯然這是以犧牲一些運(yùn)行效率(efficiency)為代價(jià)的。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備??諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式,旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。而當(dāng)機(jī)組性能曲線進(jìn)人喘振區(qū)后單靠調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)葉己經(jīng)無能為力,這時(shí)就需要用旁通調(diào)節(jié)的方法來適應(yīng)工況了。
當(dāng)機(jī)組檢測(cè)到其運(yùn)行工況在區(qū)域時(shí),就自動(dòng)全部打開進(jìn)口導(dǎo)葉,只依靠到運(yùn)行在區(qū)域時(shí),就自動(dòng)將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至最低,只依靠進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)來滿足需要當(dāng)檢測(cè)到運(yùn)行在區(qū)域時(shí),則會(huì)同時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與進(jìn)口導(dǎo)葉開度,以達(dá)到最佳運(yùn)行效率(efficiency)。
這樣,通過(tōng guò)上述三個(gè)區(qū)域不同的組合調(diào)節(jié)(adjust)方法,既增大了機(jī)組的正常運(yùn)行范圍(fàn wéi),減小了喘振區(qū)又提高(了機(jī)組在各個(gè)工況點(diǎn)的運(yùn)行效率,節(jié)省了大量的運(yùn)行費(fèi)用。離心式變頻機(jī)組經(jīng)過三代的發(fā)展,機(jī)組本身與變頻裝置的價(jià)格比由最初的到再到現(xiàn)在的一體積比由最初的到現(xiàn)在變頻裝置可作為一只小箱子放在機(jī)組上,技術(shù)越來越成熟,性價(jià)比也越來越高,可以預(yù)計(jì)變頻式離心機(jī)組會(huì)為越來越多的用戶(user)所采用。
不過變頻技術(shù)也存在缺陷,就是變頻過程中會(huì)對(duì)外產(chǎn)生幅射,從而可能會(huì)對(duì)處于附近的的人體產(chǎn)生不良影響,西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開展了研究工作,對(duì)此我國也應(yīng)加以必要的關(guān)注和研究。離心式制冷機(jī)組采用變頻調(diào)節(jié)與進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)相結(jié)合的方式能夠?qū)崿F(xiàn)良好的部分負(fù)荷(load)特性。
可以看到,在部分負(fù)荷時(shí),壓縮(compression)機(jī)通過變頻實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速(Rotating speed)的無級(jí)調(diào)節(jié)表示使得喘振包絡(luò)線右邊的各個(gè)工作點(diǎn)都能保持很高的運(yùn)行效率,特別地如果壓力變化配合轉(zhuǎn)速的話,從負(fù)荷到滿負(fù)荷幾乎都能實(shí)現(xiàn)最高運(yùn)行效率。而當(dāng)系統(tǒng)性能曲線出了喘振包絡(luò)線后一就必須結(jié)合進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)才能擴(kuò)大機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的范圍,提高運(yùn)行效率,并同時(shí)避免(avoid)喘振的發(fā)生。
空調(diào)制冷機(jī)組選配原則和方法在了解全年負(fù)荷變化規(guī)律和常用制冷機(jī)組的特性后,就可以進(jìn)行機(jī)組選型了。選型一般包括(bāo kuò)制冷機(jī)制冷技術(shù)年第期組總?cè)萘康拇_定,機(jī)組類型的確定,機(jī)組性能與品牌比較,臺(tái)數(shù)及單臺(tái)容量的確定等步驟。其中的每個(gè)步驟,又都綜合考慮了初投資運(yùn)行維護(hù)可靠安全等方面的因素。機(jī)組總?cè)葑畹拇_定空調(diào)制冷機(jī)組的總?cè)萘繎?yīng)滿足空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷要求。在確定總?cè)萘繒r(shí)需考慮機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)運(yùn)行工況時(shí)可能產(chǎn)生的冷量不足,因此在一般情況下,對(duì)機(jī)組要求的制冷量應(yīng)增加的安全余量。
當(dāng)然,這都是建立在負(fù)荷計(jì)算基本正確的基礎(chǔ)上。機(jī)組類型的確定使用(use)什么類型的制冷機(jī)組應(yīng)由用戶(user)和設(shè)計(jì)者根據(jù)用戶的實(shí)際情況共同確定,其基本原則是供電可以保證的地區(qū),要優(yōu)先選用電力直接驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)組,如離心式螺桿式等(活塞式一般只在小冷量時(shí)才考慮)。
因?yàn)閺慕?jīng)濟(jì)技術(shù)分析來看,以電力驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)組性能要優(yōu)于以熱力驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)組。如果有條件供給蒸氣或熱水,則可考慮采用蒸氣型或熱水型澳化銼制冷機(jī)組而如果可以使用諸如天然氣等能源,則直燃型嗅化銼制冷機(jī)組也是一個(gè)可行的選擇。對(duì)于需要同時(shí)提供冷熱負(fù)荷,或者夏冬季冷熱負(fù)荷相差不是太大的地區(qū),推薦使用熱泵(Heat Pump) 性機(jī)組。這樣可以省去鍋爐設(shè)備,節(jié)省了初投資和運(yùn)行費(fèi)用。
在能解決設(shè)備排放和噪聲污染問題的前提下,對(duì)于中小型冷量推薦選用風(fēng)冷型制冷機(jī)組。機(jī)組性能的確定與品牌比較在一年的絕大部分運(yùn)行時(shí)間里,機(jī)組都工作在部分負(fù)荷狀態(tài)下,因此確定機(jī)組部分負(fù)荷運(yùn)行性能是非常重要的工作,而這實(shí)際上是一個(gè)綜合考慮的過程。
比如對(duì)于螺桿機(jī)來說,是選擇普通的單機(jī)頭滑閥調(diào)節(jié),還是選擇部分負(fù)荷效率出色但滿負(fù)荷效率較低的多機(jī)頭柱塞調(diào)節(jié),還是選擇工況適應(yīng)力強(qiáng)的內(nèi)容積比調(diào)節(jié),這就得將機(jī)組運(yùn)行工況負(fù)荷特點(diǎn)資金實(shí)力技術(shù)可靠度等方面綜合起來進(jìn)行判斷,否則容易發(fā)生機(jī)組性能同負(fù)荷需求(demand)差別過大的情況。再如離心機(jī)的變頻(frequency conversion)裝置采用與否,也應(yīng)如此進(jìn)行考慮。機(jī)組所要求的基本性能確定后,就可以考慮其它的因素了,比如價(jià)格(price)值運(yùn)行的安全可靠程度使用壽命易操作性噪音等方面。
而這些因素其實(shí)都是與品牌聯(lián)系在一起的,同樣是用滑閥調(diào)節(jié)的螺桿機(jī),不同的品牌之間在一些方面(例如價(jià)格噪音等)肯定會(huì)有差別,這就需要仔細(xì)地進(jìn)行品德比較,選擇最能滿足自身要求的品牌機(jī)組(unit)。
民用舒適(Schick)空調(diào)用制冷機(jī)組不必另設(shè)備用機(jī)組,但機(jī)組之間要考慮互為備用和輪換使用的可能性。同一站房內(nèi)可采用不同類型不同容量的機(jī)組搭配的組合式方案,以節(jié)約能耗。因?yàn)榇_定究竟選用幾臺(tái)機(jī)組,不光與負(fù)荷總量有關(guān),還與負(fù)荷變化規(guī)律有關(guān)。
若采用臺(tái)機(jī)組,則當(dāng)總負(fù)荷在以內(nèi)時(shí),只能開一臺(tái)負(fù)荷率還不到的機(jī)組,而可以看到這段時(shí)間恰恰占全年運(yùn)行時(shí)間的比例又很大,因此無論離心式還是螺桿式機(jī)組在如此低的負(fù)荷率下長時(shí)間運(yùn)行都是很不經(jīng)濟(jì)(jīng jì)的,況且如采用離心機(jī)(Centrifuge)的話還容易發(fā)生喘振。但如果采用的是臺(tái)離心機(jī)組或螺桿機(jī)組組合的機(jī)組,則情況(Condition)要好得多??梢宰屇桥_(tái)小容量的機(jī)組工作在總負(fù)荷以內(nèi),從而大大提高(了運(yùn)行效率。
而螺桿機(jī)的負(fù)荷率下限一般因此機(jī)組容量分別選擇為總負(fù)荷的和使它們?cè)谔幱谧畹拓?fù)荷率的時(shí)候,仍可以在總負(fù)荷處正常(normal)運(yùn)行而將余下的二臺(tái)機(jī)組選取相同的容量是因?yàn)閷?duì)于離心機(jī)和螺桿機(jī)來說,多臺(tái)機(jī)組中低負(fù)荷比部分機(jī)組的高負(fù)荷運(yùn)行更節(jié)能,因此兩臺(tái)容量相同的機(jī)組在部分負(fù)荷下的并聯(lián)配合可以取得比單個(gè)機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行更好的運(yùn)行效果(xiàoguǒ)。
從上面的例子可以看出,制冷機(jī)組的臺(tái)數(shù)確定以及每臺(tái)機(jī)組容量的確定,不光要看負(fù)荷靜止的數(shù)量,還要看這些負(fù)荷是怎么樣動(dòng)態(tài)地變化的任何機(jī)械地偏重某一方面都是不可取的,只有將負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)和靜態(tài)數(shù)量綜合起來考慮,并結(jié)合各類制冷機(jī)組的性能特點(diǎn),才能確定臺(tái)數(shù)和單機(jī)容量,從而使得機(jī)組將來能夠時(shí)時(shí)處于最佳工作狀態(tài)。