压缩机应用之经济器的应用

经济器的应用

一、概述

螺杆压缩机的标准设计包含经济器（ECO）运行的配置。这种模式的制冷量和效率经过冷循环或两级制冷循环得到提升。特别是在高冷凝温度与低蒸发温度工况下，其节能效果更明显。螺杆机独特的经济器接入口，控制在最佳压缩比之下，直接将气体带回压缩机进行再压缩。

经济器分为两种：一种是过冷循环经济器，另一种是两级制冷剂降压的、特别适用于满液式蒸发器的蒸发桶式经济器。

现主要介绍过冷循环经济器。

二、过冷循环经济器的运行

这种运行模式一般用一个热交换器作为液体过冷器。从冷凝器来的一部分冷媒通过中间膨胀阀进入过冷器，并与逆流来的高压液态制冷剂进行热交换（液态制冷剂被过冷）吸热后蒸发，蒸发后的过热蒸气通过压缩机的经济器接口进入中间压缩段压缩。

由于中间补气是在吸气过程后进行的，因此对吸气量没有影响，制冷量增加是由于单位制冷量的增加。然而中间补气后，被压缩的气体量增加了，所以压缩功也略有增加。结果表明，蒸发温度越低，带经济器螺杆比单级螺杆的制冷量增加的越多，而功率则增加的很少，也就是说，蒸发温度越低，单位轴功率的制冷量越大。

风冷热泵机组在低温环境下制热时，压缩机的压比会增加，进而影响压缩机的容积效率，减少制冷剂的循环量。采用经济器循环，在螺杆机的相应部位，通过经济器，补一部分气体给压缩机。由于补气，一方面可提高压缩机的输气能力，另一方面也能增加液体过冷度，使机组在低温环境制热从单级压缩机组变成一个小双级压缩的机组，从而提升机组的制热效率，温度越低，经济器效果越明显。经测试，可提升制热能力15%左右，效率提升8%。

这种运行模式下过冷的冷媒液体压力仍为冷凝压力。至蒸发器的管路除了保温要求外，还要注意管路的震动设计，以避免经济器运行中因压力变化而致使管

路震荡。

经济器螺杆压缩机的单级压缩比大， 与双级压缩的螺杆系统相比较，占地面 积小，操作简单，容易控制。从压缩机的性能分析，经济器螺杆在

-30C 低温工

况下，几乎与双级压缩螺杆系统的制冷效果相同，因此在 -30 r 低温工况下，经 济器螺杆压缩机循环，完全可以取代双级的螺杆压缩机循环。 螺杆压缩机增加经 济器后，主要是由于经济器中液体过冷，制冷量增大。液体过冷产生的效果与制 冷剂的性质有关，在相同工况下，对那些液体比热容小（即饱和液体线较陡） 、

气化潜热也比较小的制冷剂，液体过冷的效果最好。

在蒸发温度要求低于-30r ，而且连续运行的条件下，经济器螺杆压缩机由 于内容积比过高和排气温度高等原因， 从节能的观点考虑，仍应采用双级压缩的 螺杆压缩机制冷循环。

冷凝风机

经济器系统流程图

三、系统建议

1、 过冷器的设计应确保在压缩机停机时，既不会有液态冷媒也不会有润滑 油直接进入压缩机；

2、 在关闭经济器期间或关机时，须通过上升的管路设计和单向阀，来防止 压缩机高压气体与润滑油经由管路倒流回过冷器；

3、 经济器的接口直接通向转子，因此必须保持过冷器和管路的高度清洁， 否则异物进入压缩机会导致压缩机的直接破坏。

高低压压力控制器

排气截止阀丄 排气止回阀 一 制热膨胀阀

单向阀 ------------------- a

单向阀

分液头 「

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风冷冷凝器 士崩—

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干燥过滤器

供液截止阀

视液镜

四通阀

储液器 经济器

供液电磁

高压表

暖机低压 保护开关

单向阀

.回阀 ■_

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喷液膨胀阀

彳低压表

冷膨胀阀

喷液膨胀阀

冷冻水岀口

温度开关

制冷循环，.制热循环，四通阀在制冷位置

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△ Q 原制冷量Q

4、由于压缩机的振动有固有频率，管路配置须避开压缩机运转频率（50Hz）之15%左右范围。

四、相关附件

1、过冷器

管壳式、板式换热器均可用作过冷器。过冷器性能数据的选取需按照压缩机选型软件中的相关技术参数来设定。

♦过冷器负荷

♦经济器冷媒流量

♦经济器冷媒饱和温度

♦液态冷媒温度

♦过冷器设计相对温度值的选择

♦液态冷媒入口温度

♦液态冷媒出口温度

2、热力膨胀阀

液态过冷器膨胀阀的选择，取决于：

♦过冷负荷

♦蒸发温度相对于经济器的中间温度

♦阀的过热度应调整为10K，防止在接通过冷循环和有负载波动时的不稳运行

♦如果在部分负荷时（50%）也运行过冷循环，要考虑膨胀阀大小的选择

3、控制

在启动后达到稳定运行状态前，过冷循环可以用a时间延迟；b、吸气压

力之设计来接通，保证压缩机的稳定运转。

五、过冷式经济器应用图（见汉钟之技术手册P45，P46）

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输入功率修正系数

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冷冻能力修正系数

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with Subcooler (Tm S.H=10D C }

with Flash Type Subcooter(Tm S.H=10'C )

经济器修正系数