【正文】 二是冷水機(jī)組下游布置方式，即把冷水機(jī)組放在蓄冷槽的下游,這種布置方式適合于分量蓄冷工作方式或蓄冷槽出來的冷水溫度需要繼續(xù)降低的場合，但冷水機(jī)組必。分量蓄冷是指夜間冷水機(jī)組工作提供次日高峰期所需部分冷量,而高峰期冷水機(jī)組照常工作,并補(bǔ)足所需冷量。4船舶軸帶制冷壓縮機(jī)暖冰蓄冷系統(tǒng)方案研究暖冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式可分為全量蓄冷和分量蓄冷。軸帶壓縮機(jī)液壓傳動(dòng)方式耦合是一種性能優(yōu)良的耦合方式。液壓馬達(dá)的扭矩M，主要取決于變量泵的進(jìn)出口壓力差P和液壓馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量qM。分析液壓耦合裝置的特性可知：圖35 改變泵流量時(shí)油馬達(dá)的輸出特性nM—油馬達(dá)轉(zhuǎn)速 M—輸出扭矩 N—輸出功率液壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，主要取決于供入液壓馬達(dá)的流量、液壓馬達(dá)的工作容積（即每轉(zhuǎn)排量）和容積效率?？墒?，實(shí)際上無論是變量泵或是液壓馬達(dá)，其容積效率均隨著負(fù)載壓力的提高而下降，這就使得執(zhí)行元件的速度也隨著負(fù)載增加而下降，如圖34所示：液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩 （）式中：Mth、 qM分別為液壓馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩、機(jī)械效率、每轉(zhuǎn)排量p——變量泵的進(jìn)出口壓力差，由安全閥調(diào)定由于取壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)作為調(diào)速控制信號(hào)，可以使壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持穩(wěn)定。液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為： （）式中： nM 、qM、分別為液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速、排量、容積效率、QT分別為變量泵的容積效率、理論流量圖34 容積調(diào)速回路的速度負(fù)載特性由上式可以看出，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于變量泵的流量。變向變量泵最小排量應(yīng)在柴油機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速條件下，在變向變量機(jī)構(gòu)達(dá)到最大位置時(shí)滿足軸帶壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速要求。上述系統(tǒng)通過變向變量泵和定量液壓馬達(dá)的容積調(diào)速回路，可以在一定調(diào)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。單向閥（3），（4）與低壓恒壓油源組成系統(tǒng)的低壓補(bǔ)油路，雙向補(bǔ)油。雙向變量泵改變變量機(jī)斜盤傾角的方向，變量泵流量Q改換流向，液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速方向也隨之改變，（用于軸帶壓縮機(jī)耦合不須換向）。主機(jī)帶動(dòng)液壓泵工作，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，向油馬達(dá)供給一定流量的壓力油液，推動(dòng)油馬達(dá)作功將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)壓縮機(jī)工作。液壓傳動(dòng)耦合的工作原理簡述如下：圖33 液壓傳動(dòng)容積調(diào)速系統(tǒng)原理圖如圖所示，軸帶壓縮機(jī)的輸入軸通過增速機(jī)構(gòu)與油馬達(dá)的輸出軸相連。(9)液壓元件易實(shí)行通用化，標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。液壓與電氣配合，易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制，使電氣和液壓兩者充分發(fā)揮各自的長處。這對(duì)于遠(yuǎn)離陸地的海上工作的船舶尤為重要。(5) 液壓傳動(dòng)易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。采用變向變量泵和定量油馬達(dá)的閉式系統(tǒng)可平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)從零到最大轉(zhuǎn)速之間的調(diào)速仍保持高效率。(3)液壓傳動(dòng)能在較大范圍內(nèi)方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。符合船舶設(shè)備要求重量輕，體積小的要求。體積小、重量輕。采用液壓傳動(dòng)方式耦合有以下的優(yōu)點(diǎn)：(1)液壓元件可以在很大壓力下工作，目前工程上已達(dá)32MPa以上 。軸帶壓縮機(jī)的直接耦合、變速器耦合僅限于定速航行時(shí)使用或變工況時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定的情況下運(yùn)行，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的情況下，軸帶離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速不能滿足制冷和蓄冷的要求，軸帶容積式壓縮機(jī)則會(huì)造成排氣量的下降。qc1 N0 （）夜間冷負(fù)荷Q1= C qc2 N （）夜間蓄冷量Q2= Cqc N一C qc2 N （）日間放冷量Q3= C0qc1 N0—C0qc N0 （） 令Q= Q0 +Q1，Q2= Q3；即可選擇制冷系統(tǒng)的制冷量和蓄冷槽的容量。這種方案假設(shè)空調(diào)器的制冷系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，利用制冷系統(tǒng)在夜間工作時(shí)帶空調(diào)負(fù)荷后的富裕功率進(jìn)行蓄冷，補(bǔ)充白天制冷系統(tǒng)制冷量的不足為為條件配置的冷水機(jī)組的制冷能力與蓄冰槽容量。qc1 N。日夜冷負(fù)荷都按部分釋冷方式進(jìn)行，在這種情況下，我們一般以每晝夜所需的冷負(fù)荷為依據(jù)，選擇壓縮機(jī)組。 根據(jù)這個(gè)公式，就可得出應(yīng)配置的冷水機(jī)組的制冷能力與蓄冰槽容量。由于制冷機(jī)組在蓄冰工況的蒸發(fā)溫度比空調(diào)工況時(shí)低,其制冷能力比空調(diào)工況差。 ()夜間蓄冷 Q1= C qc N ()當(dāng)Q0= Q1時(shí)計(jì)算所得的qc值即為制冷機(jī)組的單位制冷量kw式中：qc為以空調(diào)釋冷時(shí)標(biāo)定工況的每小時(shí)熱流量即制冷機(jī)組標(biāo)定空調(diào)工況下單位制冷量kj/h；Q0、Q1分別為日間放冷量、夜間蓄冷量kj，即蓄冰槽容量kj；N0為白天制冷主機(jī)在空調(diào)工況下的運(yùn)行小時(shí)數(shù)；C。 根據(jù)夜間負(fù)荷的不同可分為兩種情況：(1)當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)夜間不運(yùn)行，僅白天運(yùn)行，或者夜間運(yùn)行的空調(diào)負(fù)荷較少。軸帶式制冷壓縮機(jī)與蓄冷器的匹配根據(jù)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行方式的不同而采用不同的匹配方案?？勺鳛樾罾湄?fù)荷變化時(shí)的輔助調(diào)節(jié)。排氣量較小，制冷系統(tǒng)的制冷能力不能充分發(fā)揮，可使用大速比增速，滿足排氣量的要求。重新起動(dòng)軸帶螺桿壓縮機(jī)。由于軸帶螺桿壓縮機(jī)的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由船舶的航行條件決定，因而其排氣量調(diào)節(jié)不能考慮要采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，可考慮以下幾種氣量調(diào)節(jié)方法：1）停機(jī)——起動(dòng)的氣量調(diào)節(jié)該方法屬于間斷性的氣量調(diào)節(jié)。由此可以看出，螺桿式壓縮機(jī)是軸帶壓縮機(jī)的理想選擇。如歐美的空調(diào)制冷工程師們已重新認(rèn)識(shí)到．基于螺桿式壓縮機(jī)使用對(duì)環(huán)境安全的制冷劑R22的機(jī)組的優(yōu)越性，越來越多的螺桿機(jī)得到廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品系列也正在逐步完善之中，通過國內(nèi)外現(xiàn)狀的分析可得出，螺桿式制冷壓縮機(jī)不僅具有良好的船用特性，而且能大幅度減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，其經(jīng)濟(jì)效益明顯高于活塞式制冷機(jī)，安全系數(shù)大?，F(xiàn)在，一般西方國家螺桿式制冷機(jī)在船上的安裝率都達(dá)80％以上；由此可見，螺桿式制冷機(jī)在船舶上應(yīng)用是發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，瑞典斯塔公司建造的船舶制冷裝置中，在 1964～1973年中供應(yīng) 439套螺桿式制冷機(jī)，分別安裝在113艘船上，過去船上還經(jīng)常采用螺桿式制冷機(jī)加活塞式制冷機(jī)的方案．但在1968年以后，一般就完全采用螺桿式制冷機(jī)了，該公司從1968年后，裝備活塞式制冷機(jī)的僅10艘船32套，而90％的船都是安裝的螺桿式制冷機(jī)1969年日本首次將前川制作所生產(chǎn)的N200L型螺桿式制冷機(jī)安裝在船上，據(jù)報(bào)導(dǎo)一直運(yùn)轉(zhuǎn)良好，到目前未曾拆修過。上述的幾個(gè)方面特點(diǎn)都明顯地優(yōu)于活塞式制冷機(jī)?？梢妿Ы?jīng)濟(jì)器螺桿制冷壓縮機(jī)是很有發(fā)展前途的產(chǎn)品． 目前在我國自己建造的帶有制冷裝置的船舶上安裝螺桿式制冷機(jī)較少，特別是在捕魚的作業(yè)船上幾乎沒有，基本上都是使用活塞式制冷機(jī)。兩支工質(zhì)在經(jīng)濟(jì)器內(nèi)進(jìn)行熱交換，被節(jié)流后的工質(zhì)受熱蒸發(fā)成氣體，帶走高壓液體中的熱量，使高壓液體過冷，然后在蒸發(fā)器里去用于制冷，受熱蒸發(fā)的氣體進(jìn)人壓縮機(jī)的補(bǔ)氣孔口。 帶經(jīng)濟(jì)器螺桿制冷機(jī)的主要功能是冷熱工質(zhì)間的換熱。填補(bǔ)了我國帶經(jīng)濟(jì)器螺桿制冷機(jī)的空白。大連冷凍機(jī)廠于1980年開始對(duì)帶經(jīng)濟(jì)器螺桿制冷機(jī)從理論上進(jìn)行了分析計(jì)算探討，1983年大連冷凍機(jī)廠接受了機(jī)械工業(yè)部下達(dá)的關(guān)于節(jié)能產(chǎn)品的試制任務(wù)?？傊?，石油、化工、冷凍、空調(diào)等部門越來越多地途用螺桿制冷機(jī)。它已在相當(dāng)大的范圍內(nèi)代替活塞式制冷機(jī)，大有超過活塞式制冷機(jī)之勢(shì)。近年來，瑞典、德國、英國、美國、日本等國家都竟相制造，在型式上、產(chǎn)量上均有很大的提高，在結(jié)構(gòu)上、性能上更加完善。因此，螺桿制冷機(jī)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。采用該齒形轉(zhuǎn)子加工工藝差，精加工轉(zhuǎn)子刀具使用壽命短．這種齒形相當(dāng)于國際六十年代水平，同瑞典SRM公司 D級(jí)齒形相比，不論在機(jī)器的性能指標(biāo)上，還是在轉(zhuǎn)子加工工藝上都有較大的差距，有待于我國制冷行業(yè)在實(shí)踐中不斷地改進(jìn)，以適應(yīng)發(fā)展。如購買瑞典SMR公司D級(jí)齒形專利技術(shù)后，使英國 HOWDEN公司螺桿制冷機(jī)向新的水平發(fā)展。例如，瑞典SRM公司在原有的LYSHOLM、NILSSON齒形的基礎(chǔ)上，使螺桿制冷機(jī)的齒形由A級(jí)，經(jīng)過B級(jí)、C級(jí)，現(xiàn)已研制到D級(jí)。 螺桿制冷壓縮機(jī)的核心部件是轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子型線的研究巳有五十多年的歷史，至今仍是提高螺桿制冷機(jī)效率的關(guān)鍵。螺桿式壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，凡乎沒有易損零件，體積小，制冷量大，可實(shí)現(xiàn)能量控制的無級(jí)調(diào)節(jié)，工作性能可靠，一般運(yùn)轉(zhuǎn)幾萬小時(shí)才大修一次．運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸氣均勻．氣流沒有脈動(dòng)現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。五十年代末期，由于噴油螺桿壓縮機(jī)的出現(xiàn)，推動(dòng)了螺桿壓縮機(jī)的發(fā)展。目前還不能作為船舶軸帶壓縮機(jī)最佳選擇方案。渦旋壓縮機(jī)普遍采用間隙密封的方法，因而具有很高的可靠性，適用于軸帶，可以預(yù)見,渦旋壓縮機(jī)在我國也將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。同時(shí)又要看到，盡管渦旋式壓縮機(jī)在原理上有一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，但是制造它需要有高精度的加工設(shè)備及方法，以及精確的調(diào)試裝配技術(shù)，這就限制了它的普遍使用。在歐洲和日本，低噪聲、低振動(dòng)的需要也很突出。它與相同容量的往復(fù)式壓縮機(jī)相比，體積小40%，重量輕15%，零件數(shù)少85%，效率高10%，噪聲低5dB(Ａ)。我國的研究開發(fā)始于1986年,由西安交通大學(xué)研制成功第一臺(tái)渦旋式壓縮機(jī)，以后經(jīng)過十余年的努力，已形成了比較成熟的渦旋式空調(diào)與制冷壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，22～59ｋＷ的柜式空調(diào)用渦旋壓縮機(jī)已工業(yè)化小批量生產(chǎn)，其它特殊用途的渦旋壓縮機(jī)也在研究開發(fā)之中。進(jìn)入90年代，日本松下電器公司生產(chǎn)出用于家用空調(diào)的小型全封閉式渦旋壓縮機(jī)。日本于1981年推出了用于汽車空調(diào)的渦旋式壓縮機(jī)。1987年,美國開始著手生產(chǎn)壓縮機(jī)并成為美國第一家渦旋式壓縮機(jī)制造公司，它的渦旋式壓縮機(jī)無論在質(zhì)量和數(shù)量上都作為美國高技術(shù)而享有很高的聲譽(yù)。直到70年代初，由于能源危機(jī)的加劇及數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，給渦旋式壓縮機(jī)的發(fā)展帶來了機(jī)遇。渦旋式壓縮機(jī)也是一種容積式壓縮機(jī)，它是利用渦旋轉(zhuǎn)子與渦旋定子的嚙合，形成多個(gè)壓縮室,隨著渦旋轉(zhuǎn)子的平動(dòng)回轉(zhuǎn)，使各壓縮室的容積不斷變化來壓縮氣體的?？梢灶A(yù)見，隨著滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的研究不斷深入和加工精度的提高，今后在小型家用空調(diào)中的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。(3)用于熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)制熱量小。但這種壓縮機(jī)也有不利之處：(1)轉(zhuǎn)子和汽缸的間隙應(yīng)嚴(yán)格保證，否則會(huì)顯著降低壓縮機(jī)的可靠性和效率，因此，制造精度要求高。特別是在家用窗式空調(diào)器方面，日本自1967年以來，幾乎轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)。一般情況下,和具有相同制冷量的往復(fù)式壓縮機(jī)相比，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)零件少1/3，體積、重量均僅為往復(fù)式的1/2左右，耗電量少10%，而效率提高10%以上。70年代后，由于節(jié)能和舒適性要求越來越高，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)在小型空調(diào)、熱泵、家用冰箱中的使用越來越廣泛，在小容量范圍(～5ｋＷ)有替代往復(fù)式壓縮機(jī)的趨勢(shì)。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)近年來已得到廣泛應(yīng)用。 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)是回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的一種，它是利用一個(gè)偏心圓筒形轉(zhuǎn)子在汽缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)來縮小工作容積，以實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮。這種壓縮機(jī)的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子表面大多是復(fù)雜的曲面，給加工和檢測帶來一定的困難，此外，這種壓縮機(jī)的各部件常以保持一定的運(yùn)動(dòng)間隙來達(dá)到密封，氣體通過間隙勢(shì)必會(huì)引起泄漏，從而導(dǎo)致回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)難以達(dá)到較大的壓比，因此大多數(shù)壓縮機(jī)多在空調(diào)工況下使用。這種壓縮機(jī)在小型熱泵中用得較多的是滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式和渦旋式。并且由于存在易損零件較多，維修工作量大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)較大等缺點(diǎn)，所以在大容量范圍內(nèi)逐漸被螺桿式壓縮機(jī)所取代。但活塞式壓縮機(jī)采用曲柄連桿結(jié)構(gòu)，活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，存在著慣性力，因而機(jī)器轉(zhuǎn)速受到一定限制。而目前隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，作為關(guān)鍵的問題的氣閥設(shè)計(jì)的完善，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速在提高。在蘇聯(lián)1968年更新系列時(shí)，也規(guī)定了產(chǎn)冷量從 1萬～7萬 kcal／ h的活塞式壓縮機(jī)使用半封閉。在美國，轉(zhuǎn)向半封閉和全封閉的傾向比日本更為顯著。 國外高速多缸活塞式壓縮機(jī)產(chǎn)品由開啟式轉(zhuǎn)向半封閉式或全封閉式。國外活塞式制冷壓縮機(jī)無論在設(shè)計(jì)制造方面，還是在運(yùn)轉(zhuǎn)管理方面，都已積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)，世界各主要工業(yè)國家也均早已形成系列，批量生產(chǎn)。其中50和60系列串封閉制冷壓縮機(jī)和美國考布蘭公司水平相當(dāng)，是機(jī)電部推廣的節(jié)能產(chǎn)品之一；長行程100系列和170系列活塞式制冷壓縮機(jī)，已趕上了代表世界活塞式制冷壓縮機(jī)最先進(jìn)水平的丹麥SABROE公司產(chǎn)品水平；氣缸直徑為 250mm的高速多缸制冷壓縮機(jī)是大連冷凍機(jī)廠首創(chuàng)，它的ke值達(dá)3200kcl/kwh已達(dá)到世界先進(jìn)水平，而且是世界最大的高速多缸制冷壓縮機(jī)，整機(jī)無故障運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間已達(dá)到900余小時(shí)。近二十年括塞式制冷壓縮機(jī)本身技術(shù)沒有明顯提高。活塞式制冷壓縮機(jī)在國內(nèi)外有很長的發(fā)展歷史，氨活塞式制冷壓縮機(jī)早在一百多年前就已投人市場，由于一百多年的發(fā)展，技術(shù)已很成熟，產(chǎn)品有很高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。②熱效率較高，單位電耗相對(duì)較少。它具有各類制冷壓縮機(jī)難以取代的一些突出優(yōu)點(diǎn)：①壓力范圍廣，不隨排氣量而變，能適應(yīng)比較寬的冷量要求。不足之處是體積和重量都較大，且噪聲大，運(yùn)行不平穩(wěn)。這種壓縮機(jī)具有排出壓力較高、壓力不隨流量的改變而改變、小流量時(shí)效率較高等優(yōu)點(diǎn)。因此，選擇離心式制冷壓縮機(jī)作為船舶軸帶壓縮機(jī)并非最佳方案。調(diào)速改造時(shí)，首先應(yīng)確定合理的調(diào)速幅度，調(diào)速幅度既要滿足制冷系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)壓力、流量的要求，又要使調(diào)速后的轉(zhuǎn)速避開壓縮機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速，防止出現(xiàn)喘振工況，并保證較佳的綜合節(jié)能效果。增速箱的齒輪大小可根據(jù)所需的傳動(dòng)比確定增速箱齒輪尺寸。圖31 BCL607壓縮機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的的特性曲線和喘振點(diǎn)圖32調(diào)速前后的工況點(diǎn)示意圖適用于軸帶離心式制冷壓縮機(jī)的機(jī)械調(diào)速方案是在增速箱齒輪加裝液力耦合器。圖32是離心壓縮機(jī)調(diào)速前后工況點(diǎn)示意圖。圖31是BCL507離心壓縮機(jī)不同轉(zhuǎn)速下的實(shí)測性能曲線，由圖可知，喘振線（虛線）右側(cè)是穩(wěn)定工作區(qū)，進(jìn)氣量和壓力比隨著轉(zhuǎn)速的提高而增加，在相同的轉(zhuǎn)速下，壓力比隨著流量的增加而減少，制冷系統(tǒng)冷凝壓力的變化對(duì)排氣量的變化有很大的影響，即可通過控制冷凝壓力的方法來調(diào)節(jié)排氣