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                              離心式冷水機組的結構及原理

                              2021-09-27 11:55

                               目前用于中央空調的離心式冷水機組主要有離心制冷壓縮機、主電動機、蒸發器(滿液式臥式殼管式)、冷凝器)、水冷式滿液式臥式殼管式)、節流裝置、壓縮機入口能量調節機構、抽氣回收裝置、潤滑油系統,下面一起了解下離心式冷水機組的結構及原理吧!

                                1 .離心式冷水機組的特點

                                離心式冷水機組是大冷熱冷水機組,具有以下主要優點:

                                1)壓縮機吸入空氣量大、單機制冷熱量大、結構緊湊、重量輕、單位制冷熱量小,相同制冷熱量比活塞式機組輕80%以上,占地面積小;

                                2)性能系數高

                                3)葉輪做旋轉運動,運轉平穩,振動小,噪音低;

                                4)調節方便,可以在較寬的冷熱范圍內較經濟地實現無級調節;

                                5)無氣閥、密封圈、活塞環等易損件,工作可靠。

                                2 .離心式冷水機組的結構

                                在構成離心式冷水機組的部件中,區別于活塞式、螺桿式冷水機組的主要部件是離心壓縮機。 此外,其他主要輔助設備如換熱設備、潤滑油系統、抽氣回收裝置等也有自己的特點,在此簡要介紹。

                                1 )壓縮機

                                空調用離心式冷水機組通常采用單級壓縮,但除單機制冷熱量特別大(例如4500kW以上)和有意追求壓縮機效率的情況外,均采用2級或3級壓縮。 單級離心制冷壓縮機由入口調節裝置、葉輪、擴散器、渦旋室構成; 多級離心制冷壓縮機除末級外,各級擴壓器后面還有彎道和回流界,將氣流導向下一級。 圖4.15表示離心式制冷壓縮機的典型結構。

                                根據離心式冷水機組在實際使用中的一些特殊要求,離心式制冷壓縮機在結構上有一些特點。

                                離心式冷水機組采用的制冷劑分子量均較大,聲速較低,壓縮機流道的馬赫數m較高(特別是葉輪入口的相對速度馬赫數和葉輪出口的速度馬赫數一般超過亞音速乃至音速),因此葉輪配置時要特別注意氣流組織

                                冷水機組在實際使用中,由于氣候和熱負荷的變化,所需制冷量發生較大變化,且制冷負荷發生變化時,也要求盡可能提高機組的效率。 作為制造商,對于不同規格的系列產品,希望零部件的通用化程度越高越好。 離心制冷壓縮機的情況下,葉輪的出口角小,壓縮機的性能曲線比較平坦,絕熱效率高,另外,可以減少由于采用相同的渦旋室而導致的匹配錯誤和效率下降,有利于換工況運行。離心式壓縮機通過旋轉的葉輪的葉片肘制冷劑蒸氣工作來提高其壓力。 但是,如上所述,制冷劑蒸氣的分子量一般較大,其聲速較低。 如果為了提高蒸汽能量頭的需求而配置在葉輪上的葉片數量過多,則葉片的厚度會導致葉輪入口的流通面積減少,葉輪入口的氣流速度變高,入口氣流馬赫數達到或超過音速,導致效率急劇下降。 因此,在葉片出口角大于40度、葉片入口直徑小的情況下,多采用長、短葉片,解決了所需能量頭與效果排之間的矛盾,效果顯著。

                                為了提高葉輪輪轂的強度,特別是為了消除因肯德基根部開放、停止而引起的應力集中疲勞破壞,近年來開發出了采用三螺聯接葉輪和主軸、端面摩擦聯接等扭矩傳遞方式,以確保葉輪的運行。

                                多級壓縮機一般采取多次節流,中間充氣的形式。 該結構的優點是可以提高循環效率節能,在低溫(蒸發溫度在0以下)的離心式制冷機組中,一機可以實現很多蒸發溫度,這在不同的工藝流程中尤為合適。

                                2 )主馬達

                                離心式冷水機組多為半封閉型結構。 半密閉型機組是壓縮機、增速器和主電動機一體,處于相同的制冷劑環境,不需要軸封。 機組的主電動機是用特殊設計的制冷劑冷卻的封閉式鼠籠式感應電動機,冷卻用的制冷劑液從冷凝器吸引,分別導入主電動機的定子室和轉子,冷卻定子繞組和轉子,氣化后返回蒸發器。 這樣的冷卻條件比普通空冷電動機充分有效,因此電動機壽命長,故障率低。 另外,由于設置了冷卻風扇,電動機的噪音低,向機械室的散熱量減少,改善了機械室的工作環境。

                                3 )蒸發器和冷凝器

                                離心式冷水機組的蒸發器、冷凝器均為臥式殼管式結構,制冷劑均流經殼側。 蒸發器、冷凝器換熱效果的好壞對機組的能耗、重量和尺寸有很大的影響。 光導管的情況下,管外制冷劑側的表面熱傳導率遠遠低于管內水側的表面熱傳導率。 提高制冷劑側傳熱管外表面傳熱效果的主要方法有兩種,一種是向管外表面噴射金屬粒子,或者通過機械加工在管外表面形成散熱片從而增大管外表面的傳熱面積; 二是通過改善管外端面翅片的形狀來改善表面傳熱,提高表面傳熱系數。 例如,如果將冷卻管的外表面加工成鋸齒狀的肋,則在管的外表面形成的冷凝液膜容易呈珠狀立即滴下,復蓋冷卻管的外表面不形成新的熱阻,冷凝換熱系數提高。 另外,根據制冷劑的核沸騰特性設計蒸發管的外表面,連續生成制冷劑的蒸發氣泡,防止沸騰氣泡再次冷凝,同時在氣泡上升的過程中加大對制冷劑液的擾動,提高表面傳熱系數。 目前,許多廠家的傳熱管外表面傳熱系數達到或超過管內表面傳熱系數,為了進一步提高管內表面傳熱系數,有些廠家在管內壁也加工了散熱片。 由于傳熱管技術的進步。 目前,蒸發溫度與冷水出水溫度之差達到2左右,蒸發溫度的上升降低了壓縮機的壓縮比,降低了功耗,也降低了換熱器的尺寸和重量。

                                以上介紹的就是離心式冷水機組的結構及原理,如需了解更多,可隨時聯系我們!

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