螺杆压缩机怎么选风冷、水冷?
经常有人问到风冷,水冷和蒸发冷哪个好的问题,在此我们共同探讨一下。结合实际经验做如下论述。(考虑到大型制冷机组的风冷冷凝器数量偏多,通常很难布置,另一方面,过小的水冷制冷机组也不利于使用,因而对中等的风冷机组和与之相同的水冷制冷机组进行比较。)
一、系统结构:
风冷式机组采用空气冷却方式(风扇降温);水冷机组采用冷却水冷却方式,水泵加冷却塔及循环管路对机组循环降温。因此风冷机组只需风冷冷凝器即风扇即可。而水冷冷水机组需配冷却塔,水泵、循环管路。从结构上水冷要复杂于风冷。
二、适用范围:
风冷制冷机组适用于所处地域水源紧张的地区;对年运行时数越长的制冷系统采用风冷制冷机组越有利;风冷制冷机组的年度综合费用低于水冷系统,但水冷系统若管理得法,补水量控制在3%以下,则水冷机组的年度费用要低于风冷系统。
风冷冷水机组采用空气冷却方式,省去了冷却水系统所必不可少的冷却塔、冷却水泵和管道系统,避免水质过差地区造成冷凝器结垢、水管堵塞,还节约了水资源,是目前制冷设备产品中,保养维修最经济、简单的机种。
三、冷量上看:
例如20HP比泽尔中高温压缩机4NCS20.2,在蒸发温度0度冷凝温度50度时为38.6KW冷量,功率13.65KW,而水冷在相同工况时冷量为44.5KW,功率为12.1KW。从冷量和用电量来说略优于风冷机组。但水冷水泵功率冷却塔风扇功率还未加入计算。
水冷系统缺点:对于开式冷却循环水系统,由于冷却水吸收热量后,与空气接触,CO2逸入空气中,水中溶解氧和浊度增加,造成冷却循环水系统有4大问题:腐蚀、结垢、菌藻滋生及污泥。如果不对水质进行处理将严重损坏制冷设备,大幅度降低热交换效率,造成能源的浪费。因此,对系统水进行缓蚀、阻垢、杀菌灭藻处理是十分重要的。
风冷系统缺点:风冷制冷机组单位制冷量的耗电量略高于水冷机组,但风冷机组的年度综合费用与水冷机组基本持平稍低。技术经济分析结果表明,对于中、小型制冷机组配置风冷冷凝器是合理的。制冷机组年运行时间越长,采用风冷冷凝方式越有利。
根据研究机构对风冷、水冷、蒸发式冷凝器系统经济性研究的论文试验结果表明:
蒸发式冷凝器相对于风冷和水冷式冷凝器节省功耗约1/2,循环水量只占水冷式的1/8,通过试验评价,水冷式冷凝器和蒸发式冷凝器制冷系统的优越性在于冷凝器传热性能优良的冷却介质。蒸发式冷凝器散热性能比水冷式好,水冷式冷凝器制冷系统和制冷量都比蒸发式冷凝器系数大,但蒸发式冷凝器单位制冷量成本最低,性能最优越。
风冷式冷凝器运行维护最简单,设备投资也少,适合应用在水资源缺乏的地区。蒸发式冷凝器比风冷、水冷式冷凝器节能,节水,系统优越,水冷式冷凝器适合冷凝负荷大环境温度高的场合。
风冷螺杆选型要点
1、各品牌风冷螺杆机组全国市场占有率及分析
螺杆式冷水机组的品牌数量较多,但较为强势的特灵、约克、顿汉布什、日立、开利、麦克维尔6大外资品牌。其中日立和顿汉布什的表现比较突出,风冷螺杆机组市场中一直缺乏一个拥有绝对话语权地位的领导品牌,可见风冷螺杆机组市场目前仍然还是合资品牌占有绝对优势。各主流品牌市场占率情况如下:
一线品牌主要有:开利(以R134a冷媒为主)、英格索兰特灵、顿汉布什、约克、麦克维尔、日立等;众知,空调主机的核心部件便是压缩机,这些一线品牌都拥自己的核心技术,压缩机为厂家自有知识产权产品。日系品牌冷媒多数以R407C为主。
二线品牌主要有:美的、格力、海尔、LG、克莱门特(以开发差异化机型为主)等。
三线品牌主要有:天加、三家台企(堃霖、台佳、王牌)、申菱、盾安等,这些品牌多数是购买比泽尔、汉钟国产或合资等品牌的压缩机。通过一段时间的了解,一、二、三线品牌风冷螺杆冷水机组的价格相差并不是很大,最高价差大慨在10%左右。
2、风冷螺杆机组技术分析
相对新出来的中央空调产品,在华东地区市场电制式的风冷螺杆机组仍是市场的主流,产品比较成熟。
1).目前风冷螺杆机组就螺杆压缩机来讲,分为双螺杆和单螺杆两种。除了大金和麦克维尔外,其他厂家生产的产品都采用双螺杆压缩机,双螺杆机组的市场占有率为95%,为主流技术。
2).压缩机形式:目前风冷螺杆机组所采用的压缩机分为:半封闭、全封闭两种,以开利、特灵为代表采用的半封闭式压缩机,顿汉布什采用的是封闭式压缩机,由此可见封闭式压缩机是主流产品。对于外购压缩机这些二、三线品牌产家,由于压缩机的知识产权受制于人,都或多或少存在着一些问题,由于国外名义制冷量与国内不尽相同,造成生产出来的机组与主要核心部件无法匹配,因此建议采用能自己生产压缩机的厂家的产品。
3).调节方式:为了节能省电,各家中央空调厂家所采用的机组调节各有不同,主要分有:滑阀无级调节、柱塞式调节、有档调节三种形式,机组可根据负荷自动调节输入、出功率。滑阀无级调节通常在15%-100%间调节,机组可很好的与冷热负荷相匹配,运行效率高;柱塞式调节其实也就是有阶调节的一种技术升级,调节阶差较大,从技术层面上讲,就是用小电机来实现能效比提高,比如小马拉大车,极易造成压缩机烧毁。有档调节技术0-25-50-75-100%的技术,已不适应现有市场发展的需要。由此可见滑阀无级调节是主流调节方式。
4).润滑系统:润滑系统最可靠的方式是无润滑油泵,通过制冷剂于两器间的压差供油,其代表厂家为顿汉布什;约克、开利、特灵等机组压缩机都是外置式油泵,以满足压缩机起动时或当意外停电时转子的润滑需要,但会额外耗功。润滑系统不可靠压缩机内部无备用油槽,单螺杆机组的换热器中有大量滞留的润滑油,造成润滑不足。当压缩机起动时或当意外停电时,转子无机油润滑,将大大影响其使用寿命及可靠性,润滑油容易积聚在换热器内,影响机组的性能和寿命。
5).节流装置:一般采用的是:电子膨胀阀、热力膨胀阀等方式;采用电子膨胀阀,流量大,精度高,有下限,通常用于夏季的节流装置;采用热力膨胀阀,流量小,有上限,通常用于冬季的节流装置,主要是因为冬季的冷媒流量只有夏季的15%左右。而今各厂家通常只采用其中的一种节流装置。
6).控制系统:现各厂家基本都采用微电脑PLC控制,操作直观,人机界面友好;全句中文显示及中文按键,可随时监控和记录机组的运行状态,并有多种编程控制功能,但建议这种PLC控制系统最好具有升级功能。机组应该标配有RS485或RS232接口,可与BA自控进行连接,而不需要额外加价。
7).换热器:壳管式换热器是市场上的主流产品,非常成熟,使用和维护经验非常丰富,一方面换热管绝不会被堵塞、也不容易结垢,另一方面壳管式换热器可以拆卸清洗,清洗彻底。对于风冷机组,采用干式蒸发器能提高机组效率,特别是冬季时不容易结冰,不易被油污所堵塞。
综上所述,选择风冷主机设备更多要考虑设备整体的性价比,这决定系统的运行效率,对于项目而言可以降低设备在未来的管理和维护成本。
二、水冷螺杆冷水机组螺杆式冷水机选用要点
产品选用要点
1. 螺杆式冷水机组的主要控制参数为制冷性能系数,额定制冷量,输入功率以及制冷剂类型等。
2. 冷水机组的选用应根据冷负荷及用途来考虑。对于低负荷运转工况时间较长的制冷系统,宜选用多机头螺杆式压缩机组,便于调节和节能。
3. 选用冷水机组时,优先考虑性能系数值较高的机组。根据资料统计,一般冷水机组全年在100% 负荷下运行时间约占总运行时间的1/4 以下。总运行时间内100%、75%、50%、25% 负荷的运行时间比例大致为2.3%、41.5%、46.1%、10.1%(各厂商选型IPLV值)。因此,在选用冷水机组时应优先考虑效率曲线比较平坦的机型。同时,在设计选用时应考虑冷水机组负荷的调节范围。多机头螺杆式冷水机组部分负荷性能优良,可根据实际情况选用。
4. 选用冷水机组时,应注意名义工况的条件。冷水机组的实际产冷量与下列因素有关:
a) 冷水出水温度和流量;
b) 冷却水的进水温度、流量以及污垢系数。
5. 选用冷水机组时,应注意该型号机组的正常工作范围,主要是主电机的电流限值是名义工况下的轴功率的电流值。
6. 在设计选用中应注意:在名义工况流量下,冷水的出口温度不应超过15℃,若必须超过上述范围时,应了解压缩机的使用范围是否允许,所配主电机的功率是否足够。
螺杆式冷水机的保养
1、螺杆式冷水机安装完毕或长期停用后再次使用, 降温的速度要合理:每天控制在8-10℃为宜 , 在 0℃时应保持一段时间。
2、螺杆式冷水机库板保养,注意使用中应注意硬物对库体的碰撞和刮划。因为可以造成库板的凹陷和锈蚀,严重的会使库体局部保温性能降低。
3、螺杆式冷水机密封部位保养,由于装配式螺杆式冷水机是由若干块保温板拼而成,因此板之间存在一定的缝隙,施工中这些缝隙会用密封胶密封,防止空气和水分进入。所以在使用中对一些密封失效的部位及时修补。
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