風(fēng)冷熱泵冷熱水機組的選型與工程設(shè)計
(作者未知) 2009/10/7
(接上頁)造成壓縮機的濕沖程,這對于渦旋式和螺桿式壓縮機而言并沒有什么大問題,而這對于活塞式壓縮機來講極易造成氣閥和連桿的損壞。
5、另外就熱泵壓縮機本身而言渦旋式和半封閉螺桿式比活塞式的噪聲要低。
冷凝器的型式與布置
冷凝器所用翅片型式目前主要有開窗片和波紋片兩種,開窗片換熱效率較高,因此前兩年生產(chǎn)的熱泵機組中經(jīng)常得以采用。但由于我國城市大氣質(zhì)量較差,而這類翅片極易積灰,且較難清理,使用時間一長,換熱效果大大下降。所以當(dāng)前熱泵用冷凝器多采用波紋片配內(nèi)螺紋銅管,其具有換熱效率較高,不易積灰,風(fēng)阻小等特點。
冷凝器的翅片間距也很講究,作為冷凝器使用時以肋化比高、傳熱系統(tǒng)數(shù)大為好,故希望片距小些較好。但當(dāng)其作為蒸發(fā)器使用時,翅片一結(jié)霜,使用時的換熱效果就會大大降低,因此希望片距大一些;一般片距以3mm為宜。
冷凝器的布置型式同其換熱效果和外形尺寸有著直接的關(guān)系。通常熱泵的冷凝盤管布置成直型盤管、V型盤管、W型盤管三種型式。但V型盤管間的較大空間內(nèi)除了軸流風(fēng)機外并無其它零部件,空間利用率低。直型盤管間雖然集中布置了壓縮機、四通閥、蒸發(fā)器等系統(tǒng)有關(guān)零部件,但由于盤管高度較高,迎風(fēng)面速不均勻,冷凝器換熱效率較低,且氣流組織不理想,空氣阻力較大。而W型布置克服了上述缺點,不僅可改善氣流組織提高換熱效率,降低空氣阻力,而且由于在同樣空間條件下,冷凝盤管傳熱面積增大,空間利用率較高,從而縮小了機組外形尺寸。
熱力膨脹閥配置
現(xiàn)在熱泵制冷系統(tǒng)中有采用單膨脹閥和雙膨脹閥兩種方式,所謂雙膨脹閥就是制熱工況和制冷工況各采用一只膨脹閥。如果系統(tǒng)采用一只膨脹閥,按標(biāo)準(zhǔn)制冷工況進行選型,由于熱泵系統(tǒng)在制熱工況下運行時系統(tǒng)的制熱量隨著環(huán)境溫度的下降也隨之下降。這時膨脹閥的制熱能力也會有所下降,但其下降的幅度要小于系統(tǒng)制熱能力的下降。這樣在制熱工況下隨著環(huán)境溫度的下降,對系統(tǒng)而言所配置膨脹閥顯得過大。過大的膨脹閥會引起蒸發(fā)器供液過多,蒸發(fā)壓力上升,與室外空氣換熱量減少,從而導(dǎo)致熱泵供熱量的減少。
當(dāng)前許多廠家的熱泵機組多采用雙膨脹閥型式,制冷膨脹閥按標(biāo)準(zhǔn)制冷工況來選擇。制熱膨脹閥如若按標(biāo)準(zhǔn)制熱工況來選擇,那在低溫工況下運行時膨脹閥會顯得過大,所以根據(jù)筆者自己的體會建議制熱膨脹閥按環(huán)境溫度-7℃,熱水進口溫度40℃,出口溫度45℃來選型,按這樣條件計算后選定的膨脹閥能在不低于-15℃的環(huán)境溫度下正常運行。
蒸發(fā)器型式
目前在風(fēng)冷熱泵機組中常用的蒸發(fā)器主要是板式換熱器和干式殼管式換熱器。板式換熱器多用在小型風(fēng)冷熱泵中,它具有傳熱效率高、蒸發(fā)器不易積油的特點;尤其是新的帶有內(nèi)置式分配裝置的板塊解決了板片間制冷劑分配均勻性這一關(guān)鍵問題,能在相同的出水溫度下提高蒸發(fā)溫度15~2℃,提高了制冷效率。
干式殼管式蒸發(fā)器多用在大中型風(fēng)冷熱泵中,目前其傳熱管已廣泛采用高效管,因此換熱效率有很大提高。但總的來講不及板式換熱器。而且其回油相對困難,常積存于換熱器底部。如在底部設(shè)回油管與吸汽管相通,則由于有液體制冷劑帶入,導(dǎo)致制冷劑過熱度不穩(wěn)定,影響膨脹閥的工作和系統(tǒng)的制冷量。
軸流風(fēng)機的配置
軸流風(fēng)機的配置首先要滿足冷凝器(空氣側(cè)換熱器)的換熱要求,根據(jù)經(jīng)驗風(fēng)冷熱泵機組所配軸流風(fēng)機風(fēng)量與標(biāo)準(zhǔn)制冷量(環(huán)境溫度35℃,出水溫度7℃)之比大約在0.071~0.095/kJ之間,此外還要保證冷凝器迎風(fēng)面的風(fēng)速,因為這關(guān)系到冬季運行時空氣側(cè)換熱器的結(jié)霜速度,迎風(fēng)面風(fēng)速越大冬季運行時越不容易結(jié)霜。但風(fēng)量過大風(fēng)機的功耗也要增大,同時噪聲也要增大,因此一般情況下迎風(fēng)面風(fēng)速取3~5m/s。另外,風(fēng)機配置時還要考慮噪聲,目前一般選用大直徑、低轉(zhuǎn)速、且葉片扭轉(zhuǎn)角度較小的軸流風(fēng)機以降低風(fēng)機噪聲。
能量調(diào)節(jié)方式
目前在風(fēng)冷熱泵機組中常用的能量調(diào)節(jié)方式有壓縮機臺數(shù)控制、壓縮機間隙運行、氣缸卸載調(diào)節(jié)(活塞式)、變頻調(diào)速(渦旋式)、滑閥無級調(diào)節(jié)(螺桿式)。從能量調(diào)節(jié)方式中我們可以看出臺數(shù)控制、壓縮機間隙運行、氣缸卸載調(diào)節(jié)都是屬于有級調(diào)節(jié),而變頻調(diào)速和滑閥無級調(diào)節(jié)屬于無級調(diào)節(jié)。無級調(diào)節(jié)具有節(jié)能、噪聲和振動小、起動性能好同時也降低了對供電系統(tǒng)的干擾。從這點也可看出渦旋式和螺桿式壓縮機的優(yōu)熱。
除霜方式
各生產(chǎn)廠生產(chǎn)的機組其除霜方法基本相同,大多采用熱汽除霜法;所不同是除霜的控制技術(shù)。常見的有壓差控制法、溫差控制法、溫度時間控制法,其中以溫度時間控制法最為普遍。這種控制技術(shù)中除霜參數(shù)的設(shè)置最為關(guān)鍵。除霜參數(shù)包括除霜溫度、除霜時間、除霜間隔。除霜溫度是由通過位于膨脹閥后的感溫元件來感應(yīng)節(jié)流后的液體溫度,一般設(shè)定值為-5℃,除霜時間(未完,下一頁)
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