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活塞壓縮機的選型計算

確定設計工況

   1.冷凝溫度:由冷卻介質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,進行循環(huán)熱力計算,為選設備提供原始數(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。(便于調節(jié)和檢修)。
   b)不設備用機。
   c)帶能量調節(jié)的壓縮機,只宜用于適應負荷波動時的調節(jié),不宜用于季節(jié)性的調節(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《冷庫設計規(guī)范》規(guī)定:
   1.立式冷凝器 ts2=ts1-(1.5~3)℃
         ts1:冷凝器進水溫度。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)式冷凝器或風冷式冷凝器:
       1)蒸發(fā)式冷凝器tl=ts+(5~10)℃
       2)風冷式冷凝器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 Pl/Pz>8時,即蒸發(fā)溫度低于-25℃,冷凝溫度高于30℃。應采用雙級壓縮機。
        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。
容積比的選擇應考慮經(jīng)濟指標,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。


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