活塞壓縮機的選型計算
確定設(shè)計工況
1.冷凝溫度:由冷卻介質(zhì)溫度及傳熱溫差確定
2.蒸發(fā)溫度:由冷卻對象的溫度及傳熱溫差確定
3.過冷溫度:比冷凝溫度低3~5℃
4.吸氣溫度:氨系統(tǒng):過熱度5~8℃
氟系統(tǒng):吸氣溫度<15℃
5.工況確定后,即可繪制壓焓圖,進(jìn)行循環(huán)熱力計算,為選設(shè)備提供原始數(shù)據(jù)
一.選型的一般原則
(一)型號
1. 盡量選用大型機(輸氣系數(shù)和效率高)。
2 .同一機房的壓縮機型號不超過兩個系列(便于零件互換)。僅兩臺壓縮機時選同一系列。
3 .盡量用單機雙級壓縮機,(與配組雙級機比,制冷效率高,設(shè)備費低,占地少)。
(二)臺數(shù)
a)臺數(shù)盡量少,但不宜少于兩臺。(便于調(diào)節(jié)和檢修)。
b)不設(shè)備用機。
c)帶能量調(diào)節(jié)的壓縮機,只宜用于適應(yīng)負(fù)荷波動時的調(diào)節(jié),不宜用于季節(jié)性的調(diào)節(jié)。
(三)壓縮機的工作條件符合制造廠規(guī)定的使用條件。
二.主要的計算參數(shù)的確定
使用時應(yīng)盡量提高壓縮機的蒸發(fā)溫度,降低冷凝器的冷凝溫度,以提高壓縮機效率。
(一)蒸發(fā)溫度的確定tz
1.應(yīng)簡化溫度回路;
2. 直接蒸發(fā)系統(tǒng):tn-tz=8~10℃;
間接冷卻系統(tǒng):t載冷劑-tz=5℃
(二)冷凝溫度的確定tl
按《冷庫設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:
1.立式冷凝器 ts2=ts1-(1.5~3)℃
ts1:冷凝器進(jìn)水溫度。約為冷卻塔出口溫度。 ts2:冷凝器出水溫度。
2.臥式冷凝器 ts2=ts1-(4~6)℃
3.淋水式冷凝器 ts2=ts1-(2~3)℃
ts1:冷凝器進(jìn)水溫度。約為冷卻塔出口溫度。 ts2:冷凝器出水溫度。
ts1 偏高取小值, ts1偏低取大值。
傳熱溫差△tm
傳熱溫差△tm 取4~6℃。
4.蒸發(fā)式冷凝器或風(fēng)冷式冷凝器:
1)蒸發(fā)式冷凝器tl=ts+(5~10)℃
2)風(fēng)冷式冷凝器tl=tw+(10~15)℃
ts:夏季室外計算濕球溫度
tw:夏季室外計算干球溫度
(三)吸入溫度的確定
按tz< tx≤t表
t表:按表3-1-3取值。
(四)過冷溫度的確定tg
過冷器 tg=過冷器進(jìn)水溫度 + 3℃
中間冷卻器 tg=中間溫度 + 5~7℃
三 名義工況和名義制冷量
壓縮機銘牌上標(biāo)注的是名義制冷量, 名義工況下測得。
有:高溫工況、中溫工況和低溫工況。
四.選型計算
步驟:機器負(fù)荷Qj—壓縮機排量Vp—選壓縮機—校核實際制冷量和實際電機功率。
(一)單級壓縮機的選型計算
1、選型
單位制冷量 q0=h1-h(huán)2
流量 G=Qj/ q0
壓縮機輸氣量 Vp=Gv1/λ
λ:輸氣系數(shù)。查表或按公式計算。
查壓縮機產(chǎn)品目錄,選擇型號和臺數(shù)。使壓縮機的輸氣量之和 ∑Vp≥ Vp.
2、校核
實際制冷量QC=∑Vp·λ·q0/ v1≥Qj
電動機功率
A.理論功率 Nl=GC(h2-h1)
B.指示功率 NZS=Nl/ηZS
ηZS=Tz /T l+ b·tz ——指示效率
C.摩擦功率Nm=Vp·Pm
D.有效功率Ny= NZS+Nm
電機軸功率Nz=Ny/ηC ηC——傳動效率
配用電機功率N=(1.10~1.15)Nz
(二)雙級壓縮機的選型計算
1.單機雙級壓縮機
當(dāng) Pl/Pz>8時,即蒸發(fā)溫度低于-25℃,冷凝溫度高于30℃。應(yīng)采用雙級壓縮機。
選型方法:由Qj 以及蒸發(fā)溫度、冷凝溫度,通過壓縮機性能曲線,并按選型的一般原則確定壓縮機的型號和臺數(shù)。
2.配組式雙級壓縮機的選型計算
步驟:
1)確定中間溫度
方法1——圖解法
a)由拉賽公式tzj0=0.4tl+0.6tz+3
設(shè)tzj1= tzj0 +5 tzj2= tzj0-5
b)tzj1、tzj2分別確定制冷循環(huán)在P-h圖中的各狀態(tài)點。
c)按P81的表計算Vpd1、Vpg1 、ξ1 和Vpd2、Vpg2 、ξ2。
d)在Vpd1 ~Vpd2和Vpg1 ~Vpg2確定低壓級和高壓級壓縮機。
計算得ξ=Vpg/ Vpd
e)由(tzj1,ξ1)和(tz2,ξ2)作tzj-ξ曲線,由所選壓縮機的ξ得實際中間溫度tzj。
根據(jù)我國的生產(chǎn)實踐,當(dāng)t0=-28~-40℃時,容積比?通常在0.33~0.5之間,即qvg:qvd=1:3~1:2。長江以南地區(qū)宜取大值。
容積比的選擇應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo),配組雙級壓縮機的容積比有較大的選擇余地。而單機雙級壓縮機的容積比通常只有0.33和0.5兩種。
方法2—函數(shù)法
a)tzj=f(ξ)
tzj=0.24tl+2.05tz+0.0087tz2-(74.4+1.2tz)ξ+A
tz=-25~-35℃ A=58.2
tz=-35~-40℃ A=58.6
b) 由拉賽公式tzj0=0.4tl+0.6tz+3 求tzj0 代入上式得ξ0 并確定P-h圖中各狀態(tài)點.
c)計算Vpd0= Qj ·v1/(h1-h6)·λd ;Vpg0= Vpd0·ξ0
d)由Vpd0和Vpg0,選低壓級和高壓級壓縮機得Vpd和Vpg。
計算所選壓縮機的ξ=Vpg/ Vpd
e)代入公式tzj=f(ξ)得所選壓縮機的中間溫度tzj。
2)校核制冷量
由中間溫度tzj,在P-h圖確定循環(huán)的各狀態(tài)點,計算壓縮機的實際制冷量QC=∑Vpdλd q0/v1=∑Vpd·λd(h1-h6)/v1≥Qj
3)校核電機功率
按表分別校核低壓級和高壓級的電機。