压缩机选型PPT课件.ppt

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1、制冷工艺设计,4-1制冷循环主要工作参数的确定 4-2 活塞式制冷压缩机的选型计算 4-3 螺杆式制冷压缩机的选型计算,第四章 制冷压缩机的选型计算,制冷工艺设计,4.2.1 活塞式制冷压缩机选型的一般原则 1.根据各蒸发温度的机器负荷分别选定. 2.总台数不宜少于两台的前提下，尽量少。 3.不同蒸发温度的压缩机，应考虑各系统之间的相互代替(加旁通阀），一般不设备用机。 4.同一机房最好采用同一系列的压缩机，一般不宜超过两种系列。便于维修与配件共用,4.2 氨制冷压缩机的选型计算,制冷工艺设计,此阀打开，右阀关闭，压缩机由低压循环贮液器吸气，做单级压缩机用,此阀打开，左阀关闭，压缩机由中间冷却

2、器吸气，做双级压缩系统的低压机用。,1)由两台活塞式压缩机配组的双级压缩管道的连接方式 旁通管的作用,制冷工艺设计,5.活塞氨机压缩比8 采用双级，8 采用单级。 6.小型制冷系统，可选用压缩冷凝机组。 7.选用氨压缩机的工作条件不得超过厂家规定条件。(1)单级氨活塞式压缩机的极限工作条件：1)活塞最大压力差P-Pz不大于1373kPa 。2)最大压力比P/Pz不大于8 。3)冷凝温度不高于40 。4)蒸发温度5-30 。5)油温不高于70。,制冷工艺设计,2 ）单机双级氨活塞式压缩机的极限工作条件：( 1 ）活塞最大压力差P-Pz 不大于1514kPa 。( 2 ）低压级活塞压力差Pzj-P

3、Z不大于785kPa 。( 3 ）高压级活塞压力差P-Pzj 不大于1373kPa 。( 4 ）冷凝温度不高于40 。 （5）蒸发温度不低于-50 。( 6 ）低压级排气温度不高于120。( 7 ）高压级排气温度不高于150。,制冷工艺设计,3 ）单级氨螺杆式压缩机的极限工作条件：( 1 ）冷凝温度不高于45 。( 2 ）蒸发温度5 40 。( 3 ）排气温度不高于105 。( 4 ）油温不高于65 。 与活塞机比较：工作范围更宽 冷凝温度、蒸发温度、排气温度、油温。,制冷工艺设计,4.2.2 选型计算1.汇总各蒸发系统的机器负荷800+1200/20 t冷库 1）各个蒸发温度机器负荷分别汇总

4、，如： -8系统 800t*88w/t=70.4kw -28 系统 1200t*45w/t=54kw -33系统 20t*7600w/t=156kw 若有两个蒸发温度比较接近，其中一个蒸发温度负荷较小时，可以将这两个蒸发温度合并。 上例可将-28 和-33合并为一个蒸发温度系统，简化系统。,制冷工艺设计,说明：当-28 和-33 合并为一个蒸发温度系统： -33 为冻结系统，其实际蒸发温度为变化的，当货物入库时，蒸发温度较高；随着货物温度的降低，蒸发温度随之降低。 冻结间冷藏间并不是需要24小时制冷的，比如一般的冷藏间（-28 蒸发系统）每昼夜运行时间为12小时左右，可在冻结系统的蒸发温度在-

5、25 -30 之间时与冻结间一起降温。,制冷工艺设计,2.确定工作参数）蒸发温度蒸发温度比冻结间、冻结物冷藏间低10 ，比冷却物冷藏间低8 。冻结间库温-23 ，蒸发温度-33 冻结物冷藏间-18 ，蒸发温度-28 冷却物冷藏间0 ，蒸发温度-8 ,制冷工艺设计,2 ）冷凝温度济南湿球温度：26.8 冷却塔冷却水出水温度为26.8+4=30.8 冷凝温度：30.8+6=36.8 ,制冷工艺设计,3）中间冷却温度 本工程-33 与-28 蒸发系统合并为一个系统，因 -33 系统负荷较大，计算时蒸发温度按-33 。 最佳中间温度：拉塞公式： t=0.4*37.8-0.6*33+0.3=-4.38

6、查图4-1c，高低压容积比1:2的压缩机中间温度为-9 ，高低压容积比1:3的压缩机中间温度为-1.5 1:3的压缩机更接近最佳中间温度。,制冷工艺设计,4）过冷温度 中间冷却器蛇形管出液温度比中间冷却温度高5。 tgl=-1.5+5=3.5 ,制冷工艺设计,5.吸气温度 氨压缩机的吸气温度-33 6排气温度 压缩机排气温度可通过logP-h图查得,也可见表3-2所示。 低压级排气温度： 蒸发温度-33 ，冷凝温度-1.5 ，排气温度（略）,制冷工艺设计,高压机排气温度 蒸发温度-1.5 ，冷凝温度37.8 ， 排气温度： 80+（35-32.5）*2.8/2.5=82.8 ， 设计工况下的机

7、器负荷换算成标准工况下的产冷量，或计算出所需要的理论排气量，再根据样本，确定压缩机的型号、台数。,制冷工艺设计,4.2.3 单级氨制冷压缩机的选型计算 1.以压缩机标准工况下的制冷量选型 计算所得的机械负荷j，是设计工况下所需的制冷量，应换算为标准工况下的机器负荷，再从产品样本中选择合适的压缩机型号并确定台数。,制冷工艺设计,根据压缩机在不同工况下工作时，其理论排气量p等于定值的条件： （理论输气量定义） 式中： Qc标压缩机在标准工况下的机器负荷(W）； Qj压缩机在设计工况下的机器负荷（W）； qr标、qr标准工况下和设计工况下压缩机的输气系数。,制冷工艺设计,（二）根据压缩机的理论排气量

8、选型 选配压缩机时，压缩机制冷量应和计算所得的压缩机总负荷Qj相匹配，因此，利用制冷量和需冷量的平衡关系、即可求得压缩机理论排气量Vp。 Vp=Qj/(qqr/3.6) (m3/h) (3-3) 式中，Qj压缩机设计工况下的机器负荷(W)； qr设计工况下氨单位容积制冷量（KJm3）； q设计工况下压缩机的输气系数。,制冷工艺设计,（3）查性能曲线,制冷工艺设计,四、双级氨制冷压缩机选型计算（一）配组式双级的选型计算配组双级计算，实际上是以中间冷却温度作为低压级的冷凝温度。计算步骤为：1.确定高、低压机理论排气量之比，=0.5-0.33 ；2.根据tz、t和，查图3-1确定中间冷却温度tzj，

9、也可计算； 3.根据中间冷却温度，确定中间冷却器盘管出液温度，一般采用比中间冷却温度高5；,制冷工艺设计,4.根据蒸发温度和中间冷却温度，查表3-7确定低压机的输气系数，或根据产品样本给定选用； 5根据蒸发温度和中冷盘管出液温度，查表3-8确定低压机单位容积制冷量KJ/kg; 6.根据式(3-3)计算出低压机的理论输气量 Vdp=Qj/（qqr/3.6）； 7.根据计算出的低压机理论输气量和压缩机的选型原则，从单级压缩机产品样本中确定低压机的型号和台数； 8根据选定的高低机理论排气量之比=Vgp/ Vdp，确定高压机的理论输气量。,制冷工艺设计,五、螺杆压缩机的选型计算 适用范围： 蒸发温度t

10、z-20采用单级螺杆机 蒸发温度-20 tz -35选用二次进气螺杆机 蒸发温度-35 tz -50选用双级螺杆机,制冷工艺设计,1螺杆压缩机的理论排气量 Vp=60CnLnD2（m3/h) 式中，Cn齿形系数，与型式、齿数有关。Cn值一般为0.460.508按阳转子名义直径计算），对称圆弧型线取小值，单边不对称型线取大值。 L转子的工作长度（m）。 n主动转子的转速(r/min)。 D主动转子的公称直径（m）。,制冷工艺设计,2螺杆压缩机制冷量 Q0=Vpqqr/3.6 (W) 式中，Q0压缩机的制冷量W）； Vp压缩机理论排气量（m3/h)； q压缩机的输气系数，可从制造厂提供的图表中查得

11、，一般可采用0.750.9，对输气量小、压缩比大的螺杆压缩机取小值，反之取较大值； qr单位容积制冷量（KJ/m3）,制冷工艺设计,六、电动机功率的选配和校核计算 （一）电动机功率的选配 影响压缩机功率大小的因素： 运行工况，蒸发温度、冷凝温度 是否有卸载装置 单级压缩机的电机功率是按高温、中温、低温三种工况匹配的。 单机双级机是按-25/40，- 35/35、-45/40三种工况来匹配的。,制冷工艺设计,（二）电动机功率的校核计算 校核的目的避免“大马拉小车”或超载运行。 1压缩机所需轴功率计算： (1）理论功率 PL=G（h2-h1）/3600（kW） （3-4) 式中，G通过压缩机的氨循

12、环量（kg/h）； h压缩机吸入口气体的比焓（KJ/kg）； h2压缩机排出口气体的比焓（KJ/kg,制冷工艺设计,(2）指示功率 Ps=PL/s（kW） (3-5) 式中，s压缩机指示效率； s=Tz/Tl+btz Tz蒸发温度（K)； Tl冷凝温度（K)； b为系数，立式氨压缩机取0.001、卧式氨压缩机取0.002,立式氟利昂压缩机取0.0025。,制冷工艺设计,(3）摩擦功率 m=FmVp/3600 (kW） (3-6) 式中，Fm摩擦压力（kPa），立式氨压缩机取5080kPa； VP压缩机理论排气量(m3/h)。 (4）压缩机的轴功率 Pz=(Ps+Pm）q=Py/q (3-7)

13、式中，q驱动效率，直接驱动取1，三角皮带驱动取0.970.98，平皮带驱动取0.96。,制冷工艺设计,2.压缩机需配用的电动机功率的确定 P=nPz(kW) (3-8) 式中，n选择电动机功率时的附加系数,取1.101.15。 校核计算时，应按压缩机在实际工作时可能出现的最大功率对应的工况进行校核计算；经常在较低蒸发温度下工作、有卸载等措施时，可按正常工作时的工况校核；,制冷工艺设计,配组式双级压缩机的低压机，由于考虑到起动时蒸发压力和中间压力较高，所需的功率较大，制冷机在运行中要通过最大功率工况（这里指的是中间压力和蒸发压力比近似等于3时），因此低压级压缩机的轴功率应以双级压缩机运行平衡时的

14、负荷加倍计算出指示功率，再附加摩擦功率，即z=(2Ps+Pm）q；对于单机双级氨压缩机的电动机功率校核计算，应将高、低两部分的轴功率相加之后，再确定电动机功率。,制冷工艺设计,4.2.4 电动机功率的选配和校核计算 1.电动机功率的选配 影响压缩机功率大小的因素： ）运行工况，蒸发温度、冷凝温度 ）是否有卸载装置 单级压缩机的电机功率是按高温、中温、低温三种工况匹配的。 当低温机用在中温工况运行时会出什么问题？ 单机双级机是按-25/40，-35/35、-45/40三种工况来匹配的。按比较接近的工况选型,制冷工艺设计,2.电动机功率的校核计算 校核的目的避免“大马拉小车”或超载运行。 (1)压

15、缩机所需轴功率计算： 1）理论功率 PL=qm（h2-h1）/3600（kW） （4-6) 式中，qm通过压缩机的氨循环量（kg/h）； h1 压缩机吸入口气体的比焓（kg/h）； h2 压缩机排出口气体的比焓（kg/h）；,制冷工艺设计,2）指示功率 Ps=PL/s（kW） (4-7) 式中，s压缩机指示效率； s=Tz/Tl+btz Tz/Tl正值还是负值？ Tz蒸发温度（K)； Tl冷凝温度（K)； b为系数，立式氨压缩机取0.001、卧式氨压缩机取0.002，立式氟利昂压缩机取0.0025。 角度式压缩机是立式还是卧式？,制冷工艺设计,3）摩擦功率 m=FmVp/3600 (kW） (

16、4-8) 式中，Fm摩擦压力（kPa），立式氨压缩机取5080kPa； VP压缩机理论排气量(m3/h)。 4）压缩机的轴功率 Pz=(Pzs+Pm）q=Py/q (4-9) 式中，q驱动效率，直接驱动取1，三角皮带驱动取0.970.98，平皮带驱动取0.96。,制冷工艺设计,2.压缩机需配用的电动机功率的确定 P=nPz(kW) (3-8) 式中，n选择电动机功率时的附加系数,取1.101.15。 校核计算时，应按压缩机在实际工作时可能出现的最大功率对应的工况进行校核计算；经常在较低蒸发温度下工作、有卸载等措施时，可按正常工作时的工况校核；,制冷工艺设计,配组式双级压缩机的低压机，由于考虑到

17、起动时蒸发压力和中间压力较高，所需的功率较大，制冷机在运行中要通过最大功率工况（这里指的是中间压力和蒸发压力比近似等于3时），因此低压级压缩机的轴功率应以双级压缩机运行平衡时的负荷加倍计算出指示功率，再附加摩擦功率，即z=(2Ps+Pm）q；对于单机双级氨压缩机的电动机功率校核计算，应将高、低两部分的轴功率相加之后，再确定电动机功率。,制冷工艺设计,五、螺杆压缩机的选型计算 适用范围： 蒸发温度tz-20采用单级螺杆机 蒸发温度-20 tz -35选用二次进气螺杆机 蒸发温度-35 tz -50选用双级螺杆机,制冷工艺设计,制冷工艺设计,4.3.1 螺杆式制冷压缩机的名义工况及工作条件,制冷工

18、艺设计,制冷工艺设计,4.3.2 螺杆压缩机的选型计算 1、根据理论输气量选型表4-15 式中 螺杆压缩机输气系数，由制造厂提供，一般在0.750.9之间。 2.根据压缩机性能表选型 表4-16 3.根据蒸发温度、冷凝温度从性能曲线图中查取。,制冷工艺设计,制冷工艺设计,制冷工艺设计,3、选型应考虑的问题 螺杆压缩机适用于大中型冷量范围，选型时应注意以下几点： （1）单级螺杆制冷压缩机的经济压缩比为4.75.5，在此范围内经济性最佳。 （2）单级螺杆制冷压缩机不适用于我国南方地区的低温工况。（为什么?) （3）蒸发温度在-20以下，单级螺杆压缩机的运行经济性差。蒸发温度越低，效率越低，能耗越大，长期运行会带来能源的过量消耗，并使压缩机过早损坏。,制冷工艺设计,（4）优先选择带经济器的螺杆压缩机 带经济器的螺杆压缩机有较宽的运转条件，单级压缩比大，比双级螺杆制冷系统容易控制，系统简单，占地面积小；与单级螺杆压缩机相比，优越性更加明显。,制冷工艺设计,Thank you!,