【正文】
。由于螺桿式壓縮機沒有吸氣或排氣閥門和只有較小的余隙容積,因此能達到較高的等熵容積效率。螺桿式壓縮機是緊湊的,這使得它能被替代和維修。它們的旋轉部件能使機器平滑安靜地運行。在壓縮機的排氣口需安裝一個油分離器 ,以分離高壓制冷劑中的油,這樣不會對系統(tǒng)中的熱交換器的運行造成不利的影響,而且油能回流到壓縮機中。各種形狀的排氣口適用在一些機器中,用來控制運行時的內容積比。連續(xù)可變的制冷量控制是最普遍的。當內部壓力大于或小于排氣壓力時,就會產生能量的損失,但這對壓縮機沒有害處。螺桿式壓縮機能夠在大于 20: 1 的壓力比下運行( ASHRAE, 1996)。它有一個內容積比 指在開始壓縮前嚙合轉子間的液體空間的體積和排氣口第一次打開時轉子間的體積之比。在 3600rpm的旋轉速度下,螺桿式壓縮機有每分鐘多于 14000的排量( ASHRAE, 1996)。隨著轉子繼續(xù)旋轉,氣體被逐漸地壓縮直到移向排氣口。在壓縮機的低壓一側,當轉子開始不嚙合時,形成一個空間。它有兩個轉子(即螺桿),一個叫陽轉子(圖中的 4),另一個叫陰轉子(圖中的 6)。雙螺桿制冷壓縮機也叫螺旋式壓縮機。它的制冷能力是可變的,其范圍與部分的往復式壓縮機及較小的離心式壓縮機一致。當蒸汽機用于往復式壓縮機啟動時,壓縮機所需的轉矩和蒸汽機的匹配問題必須仔細考慮。 往復式壓縮機通常是輕載啟動的。 在大多數往復式壓縮機中,在正常運行時油從壓縮機被打到制冷系統(tǒng)中。制冷能力也可通過使用變速或多速電動機 來控制。不同制冷能力的需求可以通過卸載一個或多個氣缸來實現。 壓縮機必須要和系統(tǒng)壓力和所需的流量相匹配。比如,在制冷時,通過冷卻塔后,冷凝壓力會降低。從圖 所示的最粗的一條線( 16 個氣缸)可以看出: 內容積流量發(fā)生較小的變化,壓縮機的排氣壓力會發(fā)生各種變化。 現在高速往復式壓縮機所限制的壓力比大約為 9。往復式壓縮機使用的制冷劑具有較小體積和相對較高的壓力。在每個沖程被壓縮的氣體數量等于氣缸的體積。在活塞的進氣沖程時,一定量的氣體被吸進氣缸。往復式和旋渦式壓縮機應用在整體式空調和熱泵中。 以下對使用在蒸汽壓縮式制冷機中的四種壓縮機做簡要的講述。在這些負荷下的度量值分別為 , , , 。 IPLV在數值上和圖 相似。相反地,帶葉片控制的離心式的效率在負荷為額定負荷的 60%以后是基本不變的 ,它的 kw/ton 值隨百分數的減小而增加到滿負荷時的兩倍 . 1998 年,空調制冷學會提出了一項新的標準,用來劃歸在部分負荷下制冷機組的運行情況。圖 給出了往復式、螺桿式、旋渦式、帶葉片控制的離心式制冷機組、壓縮機頻繁啟動的制冷機組在滿負荷時的百分比下相應的效率(用 kw/ton 表示)。只有在建筑物的最高熱負荷時,制冷機才在額定制冷量附近運行。表中所提供的效率是根據 ASHRAE Standard30( ASHRAE, 1995)在穩(wěn)定狀態(tài)下測得滿負荷時的效率,這些效率中不包括輔助設備的能耗,比如泵,冷卻塔的風機,而這些設備可以增加 ~ ( Smit et al.., 1996)。從表 可以看出,離心式制冷機的效率最高。 1tons 的制冷量等 于 或 1200btu/ h。制冷機可使用 HCFCs( R22, R123) 或 HFCs( R- 134a)制冷劑。每種制冷機以所使用的壓縮機類型來命名。在小的應用場合,若低于 100kw( 30tons)時,使用往復式或旋渦式制冷機組。對于大的辦公室建筑或制冷機組需服務于多個建筑時,通常使用離心式壓縮機。一小部分的離心式制冷機利用內燃機或蒸汽機代替電來啟動壓縮機。在美國,出售的大部分制冷機組是用電的,利用蒸汽壓縮制冷循環(huán)來制得冷凍水。在這種循環(huán)中,冷凝器應是制冷劑-空氣熱交換器,空氣吸收來自高壓制冷劑的熱量。冷卻塔將在后一部分講述。水通過每個機組的冷凝器循環(huán),在冷凝器中,水吸收了來自高壓制冷劑的熱量。在這個過程中,冷水的溫度升高,然后必須回送到蒸發(fā)器中。然后,冷凍水通過各設備傳送到水-空氣換熱器。大約 86%的制冷機和表所示的一樣用在多臺制冷機系統(tǒng)中( Bitondo 和 Tozzi, 1999)。吸收式制冷機在吸收循環(huán)中利用熱能(典型的是來自蒸汽或燃料燃燒)并利用氨-水或水-鋰溴化物制得冷凍水。前四種利用蒸汽壓縮式循環(huán)來制得冷凍水。而且,由于制冷機組通常安裝在較大的建筑中,在同一年里,制冷機組冷卻了多于 28%的商用建筑的地板空間( DOE, 1998)。 5000 tons).Chillers can utilize either an HCFC (R22 and R123) or HFC (R134a) refrigerant. The steady state efficiency of chillers is often stated as a ratio of the power input (in kW) to the chilling capacity (in tons). A capacity rating of one ton is equal to kW or 12,000 btu/h. With this measure of efficiency, the smaller number is better. As seen in Table , centrifugal chillers are the most efficient。F). The chilled water is then distributed to watertoair heat exchangers spread throughout the facility. In these heat exchangers, air is cooled and dehumidified by the cold water. During the process, the chilled water increases in temperature and must be returned to the chiller(s). The chillers shown in Figure are watercooled chillers. Water is circulated through the condenser of each chiller where it absorbs heat energy rejected from the high pressure refrigerant. The water is then pumped to a cooling tower where the water is cooled through an evaporation process. Cooling towers are described in a later section. Chillers can also be air cooled. In this configuration, the condenserwould be a refrigeranttoair heat exchanger with air absorbing the heat energy rejected by the high pressure refrigerant. Chillers nominally range in capacities from 30 to 18,000 kW (8 to 5100 ton). Most chillers sold in the . are electric and utilize vapor pression refrigeration to produce chilled water. Compressors for these syste