课程一涡旋机组与螺杆机组之比较
各种压缩机比较
离心式、活塞式、螺杆式压缩机在制冷中的原理和优缺陷以及它们的应用范围离心式压缩机属速度型,活塞式、螺杆式压缩机属容积型离心式压缩机主要靠高速叶片将能量传递给管道中连续流动的制冷剂气体使之获得极大的速度,同时提高压力.具有制冷量大,单位功率机组的重量轻,体积小,占地少,没有气阀,活塞,活塞环等易损零件,可实现无油压缩,运转平稳可靠,设备基础轻,供气脉动性小维护费用低等优点.不足之处是效率较低,单机容量必须较大,变工况适应能力不强,而且噪声较活塞式大.螺杆式压缩机属容积型回旋式压缩机中的一种,由于不出现余隙容积中剩余气体的再膨胀过程,在转子,机壳之间具有很小的间隙,相互之间没有滑动摩擦所以内效率和机械效率都比较高.由于它无吸排气阀装置,易损件少维护管理方便,使用寿命长,目前已得到广泛应用而且必将获得进一步推广.不足之处是噪声较大,单机容量不宜太小.活塞式压缩机是传统型容积式压缩机,目前使用最为广泛.这种机型工艺比较成熟,有宽阔的工作压力范围,变工况适应性较强,热效应较螺杆式压缩机稍低,额定转速一般较低,输气有脉动,运转有一定的振动.且结构较复杂,易损件多,维修周期短.噪声相对于离心式压缩机和螺杆式压缩机要低,在中小型制冷中占主导地位.一般来说,离心式压缩机和螺杆式压缩机适用于大型制冷空调设备,活塞式压缩机常用于中小型制冷空调设备.螺杆机的特点与应用范围螺杆机的优点:1.可靠性高,零部件少,没有易损件,因而它运转可靠,寿命长,优耐特斯螺杆机达30年。
2.操作维护方便,自动化程度高,操作人员无需经过长时间专业培训,实现无人值守运转。
3.动力平衡性好,没有不平衡惯性力,机器可平稳地高速工作,实现无基础运转。
4.适应性强,具有强制输气的特点,容积流量几乎不受排气压力的影响,在宽广的工况范围内能保持较高的效率,在压缩机结构不做任何改动的情况下,适用于多种工况,所以易于定型批量生产。
5.多相混输,转子齿面间实际上留有间隙,因而能耐液体冲击,可压送含液体的气体,含粉尘气体,易聚合气体等。
模块化冷水机组与大型离心式(螺杆式)冷水机组的选择比较
哪种负荷状态 ,正在运行的单元总是保持峰值效率 。因此 ,无 论制冷输 出从最高到最低 ,制 冷效率几乎是不变的。在大多数
的 运行 隋况下 ,模 块 机 组均 比较 节 能 。
I . 2 机 组 的运 行耗 能比较
在选择制冷机组时 ,应考虑建筑物全年空调冷负荷的分布 规律 ,制 冷机 部分 负荷下 的调节特性系数 ,合理地选择机型 、 台数 和调 节方式 ,提高制冷 系统部分负荷下的运行效率 ,以降
组 和 螺 杆 机 组 长期 运 行 于低 负荷 时 ,它 将 多 消 耗 与 制 冷 输 出 不
表2 不 同机 组运 行 效能 的 变化
根据以上运行负荷表和不 同制冷机组的效率变化情况 ,计
算 不 同制 冷机 全 年 的运 行耗 电比较 ,见 表3 。
相称的电力,而且多数离心机组一般负荷不能低于3 0 %,否则会 发生对机组造成危有多年的生产及使 用历史 ,而 模块式制冷机组是近些年开发研制的新型制冷机组 。下面就模 块化冷水机组 与离心式或螺杆式制冷机组的效率及能耗等作 一
比较 。
1 . I机 组 效 率 比较
对于 同样制冷量的模块化冷水机 组及 离心机组来说 ,模块 化 机 组 的总 电功率 比离 心机 组 的 总 电功 率 多 1 0 %~ 2 0 %。但 是 , 想精确地预测空调系统实际运行效率是比较困难 的 ,因为空调 机是运行于一个变工况条件下。通常空调系统 设计时 ,制冷机 是按建筑物最大可能热负荷来匹配的 ,最 大可能热 负荷发生于
计算方法 :总预计耗电量= ∑( 0 1 0 0 %) 不 同负荷段耗 电
量。
3 2
肛
2 0 1 5 年・ 第3 期
四、螺杆式中央空调机组
四、螺杆式中央空调机组一、概述回转式制冷压缩机的型式和结构的类型比较多,通常有多种的分类法.一般都是按照其结构元件特点来区分与命名。
目前广泛使用的有螺杆式制冷压缩机、滚动转子式制冷压缩机和涡旋式制冷压缩机。
其中制冷量在1.1KW以下,用于汽车中时,采用滚动转子式制冷压缩机效率较好;制冷量在1~15 KW范围内,涡旋式制冷压缩机效率最高;制冷量大于15 KW时,螺杆式制冷压缩机效率最好。
目前,在中等制冷量范围(580~2300 KW)内用螺杆式制冷压缩机比较多.制冷螺杆式压缩机是一种容积型回转式压缩机.就气体压力提高的原理而言,回转式制冷压缩机与往复式制冷压缩机相同,都属于容积式压缩机,即都是通过工作容积的变化;就主要机件(转子)的运动形式来讲又与速度式压缩机相同.所以回转式制冷压缩机兼有上述两类机器的特点。
螺杆式制冷压缩机是一种容积型回转式压缩机,它是依靠汽缸内螺杆的旋转,来造成螺旋形状的齿形空间的容积变化,以此来完成对制冷剂的压缩过程.螺杆式压缩机的气体压缩和压力变化是依靠螺杆机内的容积变化来实现的。
而容积的变化又是通过压缩机的一个或几个转子在汽缸里作旋转运动来达到的,与往复式压缩机不同的是,其容积在周期性地扩大和缩小的同时,空间位置也在不断地变化。
只要在汽缸上合理地配置吸气、排气口,就可以实现吸气、压缩、和排气等基本的工作过程。
由于回转式制冷压缩机没有往复运动机构,所以螺杆式制冷压缩机与其它类型的压缩机相比较,有无故障运转时间长,运转平稳可靠,使用维修方便,维修费用低。
制冷压缩机体积小,结构简单,零部件少,(特别是易损件少)重量轻,运动惯性小,可靠性高,易于启动等优点.它运转时力矩变化小,动力平衡性好,转速高,振动小,输气脉动小,同时操作简便,易于实现自动化.因而被广泛应用于中央空调的冷源。
但是回转式制冷压缩机也有它的缺点,主要是它的运动部件表面多呈曲面形状,这些曲面的加工及检测均比较复杂.其次是回转式制冷压缩机运动部件之间或固定件与运动件之间,常常需要保持一定的运动间隙,气体通过运动间隙一定会产生泄露,这就限制了压缩机达到较大的压力比,同时为了达到不降低回转式制冷压缩机的制冷效率,就必须控制运动间隙尽可能小,这样就又加大了加工与装配精度的提高。
风冷涡旋模块机组与风冷螺杆机组比较
单台压缩机工作时,一旦制冷系统出现即 使很小的故障,也会影响整台机组的正常 运行,导致整个空调系统处于停机状态。 机组采用整体结构,重量大、体积大,运 输安装搬运都非常不便。 单压缩机,单系统,零部件体积大,重量 大,非常笨重,难以留出足够的检修空间 。一旦设备出现故障,排除非常困难,而 且时间也比较长。 略大 在空调负荷发生较大变化时,运行效率 低,能效比较小,水泵必须连续运行。因 此,全年运行节能效果非常差,与风冷涡 旋式冷水热泵机组相比,运行费用增加 15%~20%。
风冷涡旋模块机组与风冷螺杆机组比较
内容 风冷涡旋机组 采用柔性涡旋式压缩机,压缩机运行平稳 、振动小、噪声低,使用寿命长。 多台压缩机并联运行,可根据末端空调负 荷的变化情况,由可编程微电脑控制器自 动调节压缩机的开机数量。因此该机组特 机组性 别适用于低负荷和负荷变化较大的场合, 能对照 但运行效率不会随着负荷的变化而变化, 节能效果非常明显。微电脑还可自动记录 每台压缩机的运行时间,以实现压缩机的 均衡磨损功能。 多台压缩机并联运行,独立工作,当个别 压缩机出现运行故障须要维修时,不会干 扰其它压缩机的正常运行,从而保证在出 现故障时,也可以提供一定量的冷热源。 机组采用模块化设计,给安装、运输带来 安装方 更多便利,可根据用户的实际情况自由组 面 合模块的数量。现场吊装、搬运、拼接都 非常自如。 多压缩机,多系统独立设计,系统零部件 检修方 少,重量轻,并留有充分的检修空间。因 面 此,维护、检修非常方便。 一次性 较小,且可以分批安装;如果冷量需要扩 投资 大,只需要增加模块,十分方便。 在各种空调运行状态下运行效率均较高, 运行费 能效比变化很小,且系统可分区控制,水 泵功率较小。因此,尤其对于空调负荷变 用 化较大的空调场所,全年运行节能效果非 常明显。
风冷涡旋模块机组与风冷螺杆机组比较
非常自如。
检修方 面
多压缩机,多系统独立设计,系统零部件 少,重量轻,并留有充分的检修空间。因
此,维护、检修非常方便。
一次性 投资
运行费 用
较小,且可以分批安装;如果冷量需要扩 大,只需要增加模块,十分方便。
在各种空调运行状态下运行效率均较高, 能效比变化很小,且系统可分区控制,水 泵功率较小。因此,尤其对于空调负荷变 化较大的空调场所,全年运行节能效果非
风冷涡旋模块机组与风冷螺杆机组比较
内容
风冷涡旋机组
采用柔性涡旋式压缩机,压缩机运行平稳 、振动小、噪声低,使用寿命长。
机组性 能对照
安装方 面
多台压缩机并联运行,可根据末端空调负 荷的变化情况,由可编程微电脑控制器自 动调节压缩机的开机数量。因此该机组特 别适用于低负荷和负荷变化较大的场合, 但运行效率不会随着负荷的变化而变化, 节能效果非常明显。微电脑还可自动记录 每台压缩机的运行时间,以实现压缩机的
略大 在空调负荷发生较大变化时,运行效率 低,能效比较小,水泵必须连续运行。因 此,全年运行节能效果非常差,与风冷涡 旋式冷水热泵机组相比,运行费用增加
15%~20%。
常明显。
组与风冷螺杆机组比较
风冷螺杆机组 采用螺杆式压缩机,压缩机在螺杆高速旋 转啮合过程中,会产生一定的振动、噪声 并随着工作时间的增加,由于转子间隙增
加,运行效率降低。耗电量增加。
不同形式制冷压缩机特点解析
不同形式制冷压缩机特点解析一、半封闭式活塞式压缩机原理:依靠活塞的往复运动来压缩汽缸内的气体。
通常是通过曲柄连杆机构,把原动机的旋转运动转变为活塞的往复运动。
曲轴每旋转一周所完成的工作,可分为吸气过程和压缩排气过程。
半封闭式活塞式压缩机优点:1、在一般的压力范围内,对材料的要求低,多采用普通的金属材料,加工较容易,造价也较低廉;2、热效率较高,一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右;3、气体的特性对压缩机的工作性能影响不大,同一台压缩机可以用于不同的气体;4、技术上较为成熟,应用时间久;5、气量调节时,适应性强,即排气范围较广,且不受压力高低影响,能适应较广的压力范围和制冷量要求;半封闭式活塞式压缩机缺点:1、结构复杂笨重,易损件多,维修工作量大;2、机器运转中振动在;3、排气不连续,气流有脉动,容易引起管道振动,严重时往往因共振而造成管网或机件的损坏;4、功率损失大,在部分载荷操作时效率降低;二、螺杆式压缩机原理:通过阴阳转子的相互浸入,以及空间接触线不断的从吸气端面向排气端推移,使基元容积发生周期性变化,从而完成连续吸气压输和排气过程。
螺杆式压缩机优点:1、零部件少,易损件少,可靠性高;2、操作维护方便;3、没有不平衡惯性力。
运转平稳安全,振动小;4、具有强制输气的特点,排气量几乎不受排气压力的影响;5、螺杆压缩机的转子齿面实际上是有间隙的。
因此对湿行程不敏感,能耐液击;6、排气温度低,可在较高压比的工况下运行;7、可实现制冷情无级调节,采用滑阀机构,使制冷量可从15%~100%进行无级调节,节省运行费用;螺杆式压缩机缺点:1、转子齿面是一空间曲面,需利用特制的刀具,在价格昂贵的设备上加工,机体零部件加工精度也有较高的要求,必须采用高精度设备;2、压缩机噪声高;3、螺杆压缩机只能适用于中、低压范围,不能用于高压场合;4、喷油量大,油处理系统复杂,故机组附属设备多;5、螺杆压缩机依靠间隙密封气体,在小容积范围内不具有优越的性能。
风冷模块机和螺杆机比较
模块式风冷热泵和螺杆式风冷热泵比较模块风冷热泵机组和螺杆式风冷热泵机组的工作原理类似,都是依靠机组与室外空气进行热交换制取冷水和热水。
制冷时,冷凝器采用风冷,省去了水冷冷水机组所需要的冷却水系统;制热时采用热泵运行方式,对环境无污染。
不同的是模块式风冷热泵机组压缩机大都采用蜗旋式压缩机,每台机组里可以有几个(1-8个)压缩机,目前行业内常用的风冷模块机主要有单机制冷量65kW 和130kW两种,再大制冷量的涡旋机组由于压缩机数量多,很少有厂家生产。
使用模块机组的系统主要依靠多台模块式风冷热泵机组可以组合在一起使用,可以根据该项目使用负荷选择组合机组数量。
模块组合优点是一台机组坏了,不影响别的机组运行,控制系统能根据每台机组的运行时间自动调节机组起停,靠机组的运行台数或压缩机的运行个数来进行能量调节,冬季制热化霜可电脑控制交替完成,初次投资稍低。
缺点是主机安装占地面积大,运行维护费用高,主机使用寿命短。
目前主要应用于面积小于5000平米的一些中小型场所。
螺杆式风冷热泵机组压缩机大都采用大型螺杆式压缩机,一般每台机组采用1-2台压缩机,单机制冷量可从160kW到1600kW,能量调节主要依靠压缩机的滑阀完成25%-100%(双机头12.5-100%)无极调节,运行和维护费用低。
虽然初次投资稍大些,但选择两台螺杆风冷热泵机组一备一用,从将来的运行维护费用和使用寿命(设计使用寿命25年)来看要好于模块式风冷热泵机组。
风冷螺杆机组与风冷涡旋机组对比制冷系统简单组合,压缩机等制冷配件数量多,焊点多,故障率高,维护成本高压缩机等制冷配件数量少,焊点少,寿命长,电脑设置维护保养时间,可到期提醒,容易维护保养,维护成本低泵机组使用数量多,机组清洗、维护工作量大人工费高,风冷螺杆机组更简便,维护保养成本低,平均年节省人工费50%以上。
11 运行噪音风冷涡旋机组单台制冷量小,压缩机功率小,采用全封闭压缩机,噪音和振动小,如130kW机组噪音为70dB(A)风冷螺杆机组单台机组冷量大,压缩机功率大,采用半封闭压缩机,运行噪音和振动大于涡旋机组,在75dB(A)左右风冷涡旋机组的运行噪音和振动要小于风冷螺杆机组,这是风冷涡旋机组的优点之一。
中央空调5种压缩机优缺点
中央空调5种压缩机优缺点活塞式压缩机、滚动转子式压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机以及离心式压缩机的优缺点都了解吗?本篇文章详细解读一下这5种压缩机。
一、活塞式压缩机当活塞式压缩机的曲轴旋转时,通过连杆的传动,活塞便做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。
活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,这时气体即沿着进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到最大时为止,进气阀关闭。
活塞式压缩机的活塞反向运动时,气缸内工作容积缩小,气体压力升高,当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭。
当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时,上述过程重复出现。
总之,活塞式压缩机的曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。
1、活塞压缩机的优点(1) 不论流量大小,都能得到所需要的压力,排气压力范围广,最高压力可达320MPa (工业应用),甚至700MPa ,(实验室中);⑵单机能力为在500m3/min 以下的任意流量;(3) 在一般的压力范围内,对材料的要求低,多采用普通的钢铁材料,加工较容易,造价也较低廉;(4) 热效率较高,一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右;⑸气量调节时,适应性强,即排气范围较广,且不受压力高低影响,能适应较广阔的压力范围和制冷量要求;⑹气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大,同一台压缩机可以用于不同的气体;(7) 驱动机比较简单,大都采用电动机,一般不调速,可维修性强;(8) 活塞压缩机技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验;2、活塞压缩机的缺点(1)结构复杂笨重,易损件多,占地面积大,投资较高,维修工作量大,使用周期较短,但经过努力可以达到8000小时以上;⑵转速不高,机器体积大而重,单机排气量一般小于500m3/min ;(3) 机器运转中有振动;(4) 排气不连续,气流有脉动,容易引起管道振动,严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏;(5) 流量调节采用补助容积或旁路阀,虽然简单、方便、可靠,但功率损失大,在部分载荷操作时效率降低;(6) 用油润滑的压缩机,气体中带油需要脱除;(7) 大型工厂采用多台压缩机组时,操作人员多或工作强度较大。
风冷双螺杆热泵机组与风冷涡旋模块机组对比xls
风冷涡旋机组能效比一般为2.8左右
风冷螺杆机组满负荷能效比一般在 3.15以上,部分负荷时能效比更 高,综合性能系数一般在3.3以上
风冷螺杆机组能效比高,特别是在部分负荷的时候,效率更高, 更节能,运行费用低
使用风冷涡旋机组,主机数量多,约
为风冷螺杆的两倍以上,主机之间需 单台风冷螺杆机组冷量大,占地面 要隔开一定的吸排风距离以保证机组 积小
无法维修
长,约为40,000小时
目前全球领先技术是双螺杆压缩机。对于大、中型项目由于螺杆 机组稳定,故障率低,易于维修的特点,成为客户首选机型。
单螺杆压缩机保养周期长,保养工作量少,节省保养费用
单台压缩机只能开或关
单台压缩机可在25%~100%无级调节
螺杆压缩机有对冷量的输出能够实现较精确的调节,在部分负荷 下,效率越高,越节能
一般为10年左右 一旦出现液击,将烧坏压缩机 冷量一般在20kW~300kW,使用在面 积小于2000m2的小型商用场所
25年
螺杆压缩机使用寿命长
抗液击能力强,容许一定量湿行程 涡旋压缩机搞液击能力差,单螺杆压缩机的适应能力更强
冷量一般大于160kW,使用在面积大 于2000m2的中大型商用、工业场所
电子膨胀阀的控制范围广,精确度更高
风冷涡旋机组水侧一般采用板式换热 器,清洗困难,不易保养,冬季有冻 裂的危险
风冷螺杆机组水侧一般采用壳管式 换热器,易清洗,维护保养简便
风冷螺杆机组的壳管式水侧换热器易保养清洗
安装方面 维护保养
大冷量项目,风冷涡旋主机数量多, 主机及水管安装比较复杂,水力不易 平衡
风冷螺杆机组比较适合使用在大面积的使用场所
风冷涡旋机组一般通过开关压缩机来 实现能量的有级调节,调节精度不 高,造成能量浪费
蜗旋式与螺杆机比较
由于机组压缩机台数多,机组外形尺寸大,占地面积达,
运行效率相对比较低,运行费用相对较高。
搭载的压缩机台数
该系列设备压缩机数量少,一台压缩机就可以实现很高的制冷量,压缩机数量少,同时运动部件大大减少,运行维护工作量小,费用少。
每个高冷量机组要求多台压缩机共同来实现,冷量越大压缩机数量越多,压缩机的运动部件大量增加,运行维护工作量大,费用多。
机组外形尺寸
螺杆式冷水机组与涡旋式冷水机组之间的比较
名称内容
螺杆式冷水机组
涡旋式冷水机组
制冷能力
制冷能力强,单台压缩机制冷量可以达到很高
单台压缩机制冷能力很小,当制冷量要求很高的情况下需要多台压缩机才能实现。
制冷效率
运行效率高,通常情况下运行效率可达到5.2以上,大大降低了系统的耗电量,从而降低了使用方的运行费用。
涡旋机与螺杆机的比较
涡旋机组与螺杆机组之比较
排气三个工作过程是同时进行的,外侧空间与吸气口相通,始终处于吸气过程,内侧空间与排气口相通,始终处于排气过程。
油气混合物)时,压缩腔室容积减小,向排气口压缩油气混合物。
当压缩腔室经过排气口时,油气混合物从压缩机排出,完成一个吸气——压缩——排气过程。
螺杆机的每个转子由减摩轴承所支承,轴承由靠近转轴端部的端盖固定。
进气端由滚柱轴承支承,排气端由一以对靠的贺锥滚柱支承通常是排气端的轴承使转子定位,也就是止推轴承,抵抗轴向推力,承受径向载荷,并提供必须的轴向运行最小间隙。
工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。
随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。
螺杆压缩机属于容积式压缩机。
多,故障的可能性也越多。
根据华誉样本:
华誉R134a 型涡旋式地温热泵机组HE-B/Nb600 机组额定全封闭涡旋压缩机8台(名义制冷量1218kW,名义制热量1413kW)华誉R22 型商用涡旋式地温热泵机组HE-B 1400 采用全封闭涡旋压缩机12台(名义制冷量1218kW,名义制热量1413kW)可以看出,单台全封闭涡旋式压缩机的容量很小(根据德国比泽尔软件选型,最大容量涡旋机GSD80485VA 4 制冷量86 k W),大容量机组需要多台压缩机并联。
以德国比泽尔公司的软件V6.3.2进行选型
若采用CSH全封闭螺杆式压缩机,单台制冷量可以达到538kW (R134a 冷媒)、828kW (R22冷媒)
因此可以采用2台压缩机并联结构,机组体积小。
螺杆式冷水机组培训教程
况下的能源利用效率。
02
测试方法
能效评估通常采用实验室测试和现场测试两种方法,实验室测试在特定
条件下进行,而现场测试则在实际运行环境中进行,更贴近实际使用情
况。
03
评估标准
根据国家相关标准和行业规范,螺杆式冷水机组的能效必须达到一定的
标准才能被认定为节能型机组。
节能措施
优化运行
通过智能控制技术,实现螺杆式冷水 机组的优化运行,包括自动调节负载 、匹配实际需求等,以降低不必要的 能源消耗。
冷凝器故障
检查冷凝器是否清洁,检查冷却水是 否正常流动,清理堵塞的管道和过滤 器。
蒸发器故障
检查蒸发器是否清洁,检查冷冻水是 否正常流动,清理堵塞的管道和过滤 器。
控制系统故障
检查控制系统电路是否正常,检查传 感器、控制器和执行器等是否正常, 更换损坏的部件。
维修流程
拆卸相关部件
根据需要拆卸压缩机、冷凝器 、蒸发器和控制系统等相关部 件。
01
冷凝器的作用是将压缩机排出的 高温高压制冷剂气体冷却成液体 ,释放出热量。
02
常见的冷凝器有水冷式和风冷式 两种,水冷式冷凝器采用冷却水 循环散热,风冷式冷凝器则依靠 空气自然对流散热。
蒸发器
蒸发器的作用是将液体制冷剂通过吸热蒸发变成低温低压的气体,吸收被冷却物 体的热量。
蒸发器的种类和结构也多种多样,常见的有干式蒸发器、满液式蒸发器等。选择 合适的蒸发器需要考虑制冷量、传热效率、防冻等因素。
维护保养
新型技术应用
采用新型的节能技术和材料,例如采 用热回收技术、使用高效传热材料等 ,以提高机组的能效。
定期对机组进行维护保养,确保机组 处于良好的运行状态,可以提高能效 ,减少能耗。
全面解析螺杆压缩机及螺杆式空调机组对比分析
全面解析螺杆压缩机及螺杆式空调机组对比分析相同的工作循环,为简单起见我们只对其中的一对齿进行研究。
吸气过程(a)吸气过程 (b) 封闭过程随着转子的运动,齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积,这个齿间容积的扩大在其内部形成了一定的真空,而此时该齿间容积仅仅与吸气口连通,因此气体便在压差作用下流入其中。
在随后的转子旋转过程中,阳转子的齿不断地从阴转子的齿槽中脱离出来,此时齿间容积也不断地扩大,并与吸气口保持连通。
随着转子的旋转齿间容积达到了最大值,并在此位置齿间容积与吸气口断开,吸气过程结束。
吸气过程结束的同时阴阳转子的齿峰与机壳密封,齿槽内的气体被转子齿和机壳包围在一个封闭的空间中,即封闭过程。
压缩过程随着转子的旋转,齿间容积由于转子齿的啮合而不断减少,被密封在齿间容积中的气体所占据的体积也随之减少,导致气体压力升高,从而实现气体的压缩过程。
压缩过程可一直持续到齿间容积即将与排气口连通之前。
排气过程齿间容积与排气口连通后即开始排气过程,随着齿间容积的不断缩小,具有内压缩终了压力的气体逐渐通过排气口被排出,这一过程一直持续到齿末端的型线完全啮合为止,此时齿螺杆压缩机性能分析1靠空气冷却电机靠制冷剂冷却电机2电机与压缩机通过齿轮连接电机与压缩机直联3轴承为滑动轴承轴承为滚动轴承4外置油冷却器、油泵不需要吸气和排气冷却电机的区别(冷水机组制冷量与吸排气口压降的关系(蒸发温度:42F)(数据来源:“HVAC Systems andComponents Handbook”)吸、排气压降制冷量 (%)无压降100吸气2F压降95.7排气2F压降97.4吸气4F压降92.2排气4F压降96.8油分效果开启式半封闭式全封闭式位置外置内置内置效果较差差(一次碰撞)较好(两次碰撞)以下视频为半封闭螺杆压缩机回油过程螺杆布置方式滑阀装置不同型式压缩机滑阀装置特点对比开启/半封闭螺杆单螺杆立式全封闭螺杆滑阀数量121磨损程度容易磨损容易磨损不容易磨损轴封结构不同型式螺杆压缩机轴封对比开启式螺杆半封闭/单螺杆立式全封闭螺杆结构最复杂较复杂简单泄漏情况防止泄漏,但无法避免,维护成本高防止泄漏,一旦“泄露”电机烧毁部分泄漏轴承润滑方式不同型式螺杆压缩机轴承润滑方式对比开启式螺杆半封闭/单螺杆立式全封闭螺杆方式油泵强制冷却压差供油下部轴承整体浸泡在油槽内,上部轴承采用压差供油。
中央空调5种压缩机优缺点大PK
中央空调5种压缩机优缺点大PK活塞式压缩机、滚动转子式压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机以及离心式压缩机的优缺点都了解吗?本篇文章详细解读一下这5种压缩机。
一、活塞式压缩机当活塞式压缩机的曲轴旋转时,通过连杆的传动,活塞便做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。
活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,这时气体即沿着进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到最大时为止,进气阀关闭。
活塞式压缩机的活塞反向运动时,气缸内工作容积缩小,气体压力升高,当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭。
当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时,上述过程重复出现。
总之,活塞式压缩机的曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。
1、活塞压缩机的优点(1)不论流量大小,都能得到所需要的压力,排气压力范围广,最高压力可达320MPa(工业应用),甚至700MPa,(实验室中);(2)单机能力为在500m3/min以下的任意流量;(3)在一般的压力范围内,对材料的要求低,多采用普通的钢铁材料,加工较容易,造价也较低廉;(4)热效率较高,一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右;(5)气量调节时,适应性强,即排气范围较广,且不受压力高低影响,能适应较广阔的压力范围和制冷量要求;(6)气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大,同一台压缩机可以用于不同的气体;(7)驱动机比较简单,大都采用电动机,一般不调速,可维修性强;(8)活塞压缩机技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验;2、活塞压缩机的缺点(1)结构复杂笨重,易损件多,占地面积大,投资较高,维修工作量大,使用周期较短,但经过努力可以达到8000小时以上;(2)转速不高,机器体积大而重,单机排气量一般小于500m3/min;(3)机器运转中有振动;(4)排气不连续,气流有脉动,容易引起管道振动,严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏;(5)流量调节采用补助容积或旁路阀,虽然简单、方便、可靠,但功率损失大,在部分载荷操作时效率降低;(6)用油润滑的压缩机,气体中带油需要脱除;(7)大型工厂采用多台压缩机组时,操作人员多或工作强度较大。
课程一涡旋机组与螺杆机组之比较
涡旋与螺杆比较
更宽广的运行范围
涡旋
螺杆
商用涡旋压缩机的应用
其他
• 成本
– 压缩机 VS 压缩机, – 系统成本 – 维护成本
• 更低的噪音
THANKS!
涡旋与螺杆比较
更高的机组部分负荷能效比
100 80
Power %
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Slide Ideal
1.0 0.8
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涡旋压缩机原理
动涡盘的运动是一种精确的受控轨道运动 由于其压缩过程连续、吸排气间传热小、无余隙容积、运 动部件少,涡旋压缩机在应用上具有振动小、效率高、可 靠性强等特点
最高COP达3.5
涡旋与螺杆比较
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
涡旋与螺杆比较
更高的满负荷能效比
Compact Screw COP w/o Subcooling (Asercom: 5'C/50'C R22)
螺杆压缩机卸载时典型功率曲线
螺杆压缩机部分负荷时能效比变化曲线
综合部分负荷性能系数
《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组 工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组》
IPLV = 2.3%×A + 41.5%×B + 46.1%×C + 10.1%×D
涡旋与螺杆能量消耗对照表
作为空气源模块机组中的运行环境干球温度参数分别如下:A为35℃,B为31.5℃,C为 28℃,D为24.5℃
YUGIAFUERDA Scroll COP Asercom: 5'C/50'C, R22
涡旋机与螺杆机的比较
涡旋机组与螺杆机组之比较
排气三个工作过程是同时进行的,外侧空间与吸气口相通,始终处于吸气过程,内侧空间与排气口相通,始终处于排气过程。
油气混合物)时,压缩腔室容积减小,向排气口压缩油气混合物。
当压缩腔室经过排气口时,油气混合物从压缩机排出,完成一个吸气——压缩——排气过程。
螺杆机的每个转子由减摩轴承所支承,轴承由靠近转轴端部的端盖固定。
进气端由滚柱轴承支承,排气端由一以对靠的贺锥滚柱支承通常是排气端的轴承使转子定位,也就是止推轴承,抵抗轴向推力,承受径向载荷,并提供必须的轴向运行最小间隙。
工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。
随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。
螺杆压缩机属于容积式压缩机。
多,故障的可能性也越多。
根据华誉样本:
华誉R134a 型涡旋式地温热泵机组HE-B/Nb600 机组额定全封闭涡旋压缩机8台(名义制冷量1218kW,名义制热量1413kW)华誉R22 型商用涡旋式地温热泵机组HE-B 1400 采用全封闭涡旋压缩机12台(名义制冷量1218kW,名义制热量1413kW)可以看出,单台全封闭涡旋式压缩机的容量很小(根据德国比泽尔软件选型,最大容量涡旋机GSD80485VA 4 制冷量86 k W),大容量机组需要多台压缩机并联。
以德国比泽尔公司的软件V6.3.2进行选型
若采用CSH全封闭螺杆式压缩机,单台制冷量可以达到538kW (R134a 冷媒)、828kW (R22冷媒)
因此可以采用2台压缩机并联结构,机组体积小。
风冷涡旋机组与风冷螺杆机组
பைடு நூலகம்内容
风冷涡旋机组
风冷螺杆机组
机
组
性
能
对
照
采用全封闭涡旋式压缩机,压缩机运行平稳、振动小、噪声低,使用寿命长。
采用螺杆式压缩机,压缩机在螺杆高速旋转啮合过程中,会产生一定的振动、噪声并随着工作时间的增加,由于转子间隙增加,运行效率降低,耗电量增加。
多台压缩机并联运行,可根据末端空调负荷的变化情况,由可编程微电脑控制器自动调节压缩机的开机数量。因此该机组特别适用于低负荷和负荷变化较大的场合,但运行效率不会随着负荷的变化而变化,节能效果非常明显。微电脑还可自动记录每台压缩机的运行时间,以实现压缩机的均衡磨损功能。
安
装
方
面
机组采用模块化设计,给安装、运输带来更多便利,可根据用户的实际情况自由组合模块的数量。现场吊装、搬运、拼接都非常自如
。
机组采用整体结构,重量大、体积大,运输安装搬运都非常不便。
检
修
方
面
多压缩机,多系统独立设计,系统零部件少,重量轻,并留有充分的检修空间。因此,维护、检修非常方便。
单压缩机,单系统,零部件体积大,重量大,非常笨重,难以留出足够的检修空间。一旦设备出现故障,排除非常困难,而且时间也比较长。
一次性投资
较小,且可以分批安装;如果冷量需要扩大,只需要增加模块,十分方便。
较大
运
行
费
用
在各种空调运行状态下运行效率均较高,能效比变化很小。因此,尤其对于空调负荷变化较大的空调场所,全年运行节能效果非常明显。
在空调负荷发生较大变化时,运行效率低,能效比较小,水泵必须连续运行。因此,全年运行节能效果非常差,与风冷涡旋式冷水热泵机组相比,运行费用增加15%~20%。
螺杆压缩机与涡旋压缩的区别
螺杆压缩机与涡旋压缩的区别螺杆压缩机与涡旋压缩的区别螺杆式压缩机原理:螺杆式制冷压缩机属于容积型压缩机,它靠气缸内螺杆的回转造成螺旋状齿形空间的容积变化来完成气体的压缩过程。
按照螺杆转子数量的不同,德耐尔螺杆空压机认为其可分为单螺杆式和双螺杆式两种,目前制冷系统中常用的多为双螺杆喷油式制冷压缩机。
螺杆式制冷压缩机主要由转子、机壳、轴承、轴封、平衡活塞及输气量调节装置组成。
一、双螺杆式制冷压缩机的组成阴、阳转子:双螺杆制冷压缩机的工作腔由一对相互平行放置的互相啮合的阴、阳转子和壳体组成。
转子为特殊的螺旋齿形,其中凸齿形的称为阳转子(或称阳螺杆),凹齿形的称为阴转子(或称阴螺杆)。
阳转子与阴转子的齿数比一般为4∶6,大流的压缩机齿数比可为3∶4,当压缩比高达20时,齿数比采用6∶8。
转子两端置于轴承之上,阳转子的一端与电动机相连,阴转子为从动转子,由阳转子带动,转子的两端有吸气口和排气口。
转子的齿槽与气缸体之间形成V形密封空间,随着转子的旋转,空间的容积不断发生变化,周期性地吸进并压缩一定数量的气体。
二、双螺杆的工作过程及特性双螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动着的一个阳转子与一个阴转子,以及阴、阳转子四周的机壳内壁空间变化完成的。
1、吸气过程转子旋转至V形密闭空间与进气口相通,开始吸气。
随着转子的旋转,V形空间的容积不断增大,气体逐渐进入到空间,当转子旋转到一定的位置,V形密闭空间开始不与进气口相通,吸气过程结束。
此时该空间容积达到最大V1,气体压力为P1。
2、压缩过程吸气结束后,转子继续旋转,密封线向排气侧移动,V形密闭空间的容积逐渐减小,空间中的气体被压缩,直到V形密闭空间与排气口相通为止,压缩过程结束。
此时,V形密闭空间内的容积减至V2,气体压力由P1升为P2。
3、排气过程压缩结束后,V形密闭空间与排气口相通,转子继续旋转,V形密闭空间的气体被压入排气管,直到完全被排出,结束排气过程。
三、螺杆式压缩机特点1、转速较高(通常在3000r/min以上),而且体积小、质量轻、占地面积小,因而经济性好。
螺杆与斡旋的区别
螺杆压缩机和涡旋压缩机的比较1、工作原理螺杆压缩机靠气缸里的一对螺旋齿转子相互啮合,造成由齿型空间组成的基元容积的变化,实现对制冷剂气体的压缩。
涡旋压缩机由两个涡旋盘相错组成,通过动涡旋盘的旋转运动,造成动涡旋盘与静涡旋盘之间月牙形容积的变化,实现对制冷剂气体的压缩。
2、容积效率和压比: 螺杆压缩机容积效率低,在高压比的热泵工况下,效率低,涡旋压缩机容积效率高,在高压比的热泵工况下仍有较高的效率。
螺杆压缩机的螺旋齿转子之间以及转子与气缸内壁和端盖间的间隙泄漏比较大,造成容积效率下降。
涡旋压缩机采用柔性密封防止泄露,泄漏小,容积效率高。
容积效率高就使得涡旋压缩机具有更高的效率和更小的体积。
螺杆压缩机在较大压比工况下,容积效率更低,造成效率很低。
而涡旋压缩机则由于容积效率高,在较大压比工况状态下,COP值仍很高。
压缩机在热泵运行工况状态下的压比一般在3.5~5.5之间,在该范围内涡旋压缩机的效率远大于螺杆压缩机的效率。
3、润滑系统:螺杆式热泵不能长期工作在高出水温度状态下,涡旋压缩机可以工作在高出水温度状态下。
螺杆压缩机因其自身的工作特点,压缩机轴承的摩擦和转子之间的摩擦都很厉害,同时又要通过喷油润滑系统来提高密封降低噪音,因而螺杆压缩机对喷油润滑的要求极高,其油路系统也很复杂。
热泵在制热工况下要提高出水温度,就要使冷凝温度和排气温度提高,从而使润滑油温度上升,粘度下降,使得润滑效果和密封效果都大大下降,造成压缩机的严重磨损和效率急剧下降,这对螺杆压缩机来讲是致命的。
因而螺杆式热泵机组,不能长期工作在出水温度45℃以上的状态,而这对于提供洗浴热水的热泵来讲是必须要达到的,所以用螺杆式热泵机组提供洗浴热水是不可取的。
但螺杆式热泵机组用于供暖是可以的,这是因为采用风机盘管供暖对于供水温度的要求比较灵活,只不过供水温度低机组的运行时间要长一些。
涡旋压缩机运动部件少,润滑系统简单,对润滑油的温度要求也较低,因而涡旋式热泵机组可长期工作在出水温度55℃左右的工作状态,这给提供洗浴热水创造了条件。
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动涡盘的运动是一种精确的受控轨道运动 由于其压缩过程连续、吸排气间传热小、无余隙容积、运 动部件少,涡旋压缩机在应用上具有振动小、效率高、可 靠性强等特点
最高COP达3.5
涡旋与螺杆比较
涡旋与螺杆比较
更高的满负荷能效比
Compact Screw COP w/o Subcooling (Asercom: 5'C/50'C R22)
YUGIAFUERDA Scroll COP Asercom: 5'C/50'C, R22
3.30 3.25 3.20 3.15 3.10 3.05 3.00 CSH60 SCH70 CSH80 CSH90 CSH110 CSH125 CSH140
3.40
螺杆
涡旋
3.35 3.30 3.25 3.20 SM120 SM148 SM161 SM175 SM185 SY240 SY300
商用涡旋压缩机的技术特点
商用涡旋压缩机背景
涡旋压缩机的历史和发展
尽管涡旋压缩机已经不是一个全新的概念,涡旋压缩机仍然是 一个相对新的技术
第一台涡旋压缩机的专利将追溯到1905年, Leon Creux, 法国工程师。 直至19世纪70年代初有了先进的机械加 工技术才使得制造出产品的原型。
商用涡旋压缩机背景
涡旋与螺杆比较
更高的机组部分负荷能效比
100 80
Power %
EER %
Slide Ideal
1.0 0.8
60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 Capacity %
0.6
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0.2
0.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
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涡旋与螺杆比较
更宽广的运行范围
涡旋
螺杆
商用涡旋压缩机的应用
其他
• 成本
– 压缩机 VS 压缩机, – 系统成本 – 维护成本
• 更低的噪音
THANKS!
螺杆压缩机卸载时典型功率曲线
螺杆压缩机部分负荷时能效比变化曲线
综合部分负荷性能系数
《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组 工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组》
IPLV = 2.3%×A + 41.5%×B + 46.1%×C + 10.1%×D
涡旋与螺杆能量消耗对照表
作为空气源模块机组中的运行环境干球温度参数分别如下:A为35℃,B为31.5℃,C为 28℃,D为24.5℃