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1、制冷循环方案的热力学分析,一、每一种蒸发温度都单独配置一台或一组单级压缩机的制冷循环方案 二、不同库房温度采用同一蒸发温度的制冷循环回路，单级压缩循环方案 三、一台（组）压缩机承担两种蒸发温度的单级压缩机制冷循环方案 四、采用双级压缩制冷循环方案 但是压缩机台数及所消耗的功是不一样的。现分析比较各种方案的优劣，举例说明如下：,多库温的制冷系统中，制冷剂的循环过程有几种不同的方案： 可以用单级压缩循环，也可以用双级压缩循环； 一机可以打一库，一机也可以打多库。,一机多温实例,一、每一种蒸发温度都单独配置一台或一组单级压缩机的制冷循环方案,三种蒸发温度和各回路单独配置的压缩机如图 假设有两种冷凝温
2、度和过冷温度：,8AS-12.5,各回路中的产冷量Qc、电机功率N、单位功率产冷量QcN，压力比PlPz，压力差PlPz的计算,8AS125型压缩机在15制冷循环回路中的产冷量Qc、电机功率N、单位功率产冷量QcN，压力比PlPz，压力差PlPz的计算,当冷凝温度tl135，过冷温度tg130时： 根据给定工况，画出制冷循环压焓图，并查出各点状态参数如下： Pl13.5bar Pz2.36bar h11664.08kJ/kg h21921.74kJ/kg h3h4=560.53kJ/kg v10.5088m3/kg t2112,8AS125型压缩机理论排汽量Vp: 可从制冷设备手册直接查取，也
3、可通过计算而得： Vp566m3/h,求取压缩机的输汽系统： 可查表，也可用计算法： 0.6629,通过压缩机的氨循环量G：,压缩机的产冷量Qc：,计算压缩机的轴功率Pz： 式中，Ps指示功率 Pm摩擦功率 指示效率：,所配电动机功率N 单位功率产冷量QcP： 压力比PlPz： 压力差PlPz： 当冷凝温度tl240，过冷温度tg235时： 计算方法同前。,8S125A型压缩机在28制冷循环回路中的产冷量Qc、电机功率N、单位功率产冷量QcN，压力比PlPz，压力差PlPz的计算 计算方法同前。,8S125A型压缩机在33制冷循环回路中的产冷量Qc、电机功率N、单位功率产冷量QcN，压力比Pl
4、Pz，压力差PlPz的计算 计算方法同前。,分析比较：将计算结果列于下表：,226.05,由上表各项指标比较可知：,同一台8AS12.5压缩机，在15制冷循环回路中（即蒸发温度不变），冷凝温度从35上升到40，每KW电机功率每小时的产冷量降低12；在28制冷循环回路中，冷凝温度从35上升到40，每KW电机功率每小时的产冷量降低94。亦即对单级压缩机，冷凝温度每升高1，其每KW电机功率每小时的产冷量降低2左右。因此，降低冷凝温度是提高压缩机产冷量，降低电力消耗的重要措施。 同一台8AS125压缩机，冷凝温度不变，蒸发温度从15下降到28，每KW电机功率每小时产冷量将降低36左右，亦即蒸发温度每降
5、低1，每KW电机功率每小时的产冷量降低28左右。tz,电耗，Qc。,在28制冷循环回路中，当冷凝温度为35时，对比国产制冷压缩机的工作允许范围，采用单级压缩机仍能勉强工作，但其产冷量只有15时的62左右；当冷凝温度提高到40，在28制冷循环回路中已不能采用单级压缩循环。 在33制冷循环回路中，不能采用单级压缩循环。,二、不同库房温度采用同一蒸发温度的制冷循环回路，单级压缩循环方案,设库房温度tn15，tn218两种，取蒸发温度与库房温度之差t10，即蒸发温度为28，在系统中配置一台（组）8AS125压缩机，如图,从前例计算结果得知： 当tl35，tg30时，8AS125在15循环回路中的产冷量
6、Qc122605KW； 在28循环回路中的产冷量Qc210273KW。 由于库房温度为5也采用了28的蒸发温度，要满足其产冷量22605KW，必须配置的台数为：,也就是说，对5库温的制冷循环回路也采用28的蒸发温度，虽然可以节省蒸发面积，但需要多配置一台8AS125压缩机才能勉强满足需要。因此，这种方案是不经济的，也是不合理的。在实际工程中，只有库温高的制冷循环回路耗冷量很少，不便单独配置一台压缩机时，才合并到库温低的制冷循环回路中去。,三、一台（组）压缩机承担两种蒸发温度的单级压缩机制冷循环方案,设有两种蒸发温度，分别为15和28，采用35的冷凝温度和30的过冷温度； 15制冷循环回路的机械
7、负荷为：226.05KW，28制冷循环回路的机械负荷为102.73KW。 装置图及循环压焓图如图,蒸发压力调节阀,确定平衡点“1”的焓值： 压缩机的总产冷量： 压缩机的配置： 由前述计算得知，当tl1=35,tg1=30,tz=28时，8AS12.5压缩机的产冷量Qc102.73KW。因此应配置8AS12.5压缩机的台数：,分析比较： 如果两种蒸发温度的制冷循环回路都各自单独配置压缩机时，本来只需要两台8AS12.5压缩机即可满足需要。而采用了一组压缩机带两种蒸发温度，其结果必须增配一台压缩机才能接近所需要的产冷量。 该配置方案中压缩机排出温度t2151，要比在同样的运转工况，由压缩机单独在2
8、8制冷循环回路中工作排汽温度（t2143）高出许多，亦即压缩机的电机功率消耗势必增大。 该配置方案同样是不经济的。,四、采用双级压缩制冷循环方案,采用一台S812.5A型单机双级压机，装置图,计算结果如下： 产冷量Qc112.53KW， 电机功率N59KW， 每KW电机功率制冷量191KWKW， 高压级排汽温度t285。,在相同工况下，采用单级压缩机8AS12.5进行运转时，由前计算得： 产冷量Qc92.85KW 电机功率N60KW 每KW电机功率产冷量1.55KWKW 排汽温度t2155,从上述结果可以看出，在压力比大到一定程度时，由于排汽温度超过允许的范围，产冷量下降，单级压缩制冷循环已不能采用。 而采用双级从上述结果可以看出，在压力比大到一定程度时，由于制冷循环，却能提高每KW电机功率的产冷量，并且保证排汽温度在允许的范围之内。,