【正文】 烷CCl3FA1501380012二氯二氟甲烷CCl2F2A11021810022一氯二氟甲烷CHClF2A1.055150032二氟甲烷CH2F252A20650123二氯三氟乙烷CHCl2CF3153B1.0290125五氟乙烷CHF2CF3120A102800134a1,1,1,2四氟乙烷CF3CH2F102A101300245a1,1,2,2,3五氟丙烷CHF2CH2CF3B10820290丙烷CH3CH2CH344A310~0404aR125/143a/134a (44/52/4)A13260407CR32/125/134a(23/25/52)A101530410AR32/125 (50/50)A101730500R12/152a ()A1.746010507aR125/143a (50/50)A1600丁烷CH3CH2CH2CH3A310~0717氨NH317B2N/A00718水H2O18A1N/A01744二氧化碳CO244A1N/A01表22具體物理性質(zhì)制冷劑標(biāo)準(zhǔn)沸點(F )臨界點泡點(176。HFC族制冷劑無臭氧消耗潛值(ODP=0). HFC134a是CFC12和R500的替代制冷劑. 它們用于蒸氣壓縮過程的所有型式的壓縮機(jī)中。發(fā)展中國家也有一個淘汰時間表，但淘汰時限延長。 HCFC22能效高，被分類成A1 (低毒不燃). HCFC123能效高，被分類成B1 (高毒不燃).和CFC族一樣, 這些制冷劑按蒙特利爾議定書的要求將逐步淘汰。HCFC123是CFC11的過渡替代制冷劑。 氫氯氟碳族 (HCFC族) 氫氯氟碳族(HCFC族)幾乎和CFC族同時出現(xiàn)。常用CFC族物質(zhì)都穩(wěn)定、安全（從制冷劑標(biāo)準(zhǔn)的角度看）、不可燃且能效高。在發(fā)展中國家它們?nèi)员簧a(chǎn)和使用（按時間表將很快淘汰）。 (CFC族) 氯氟碳族(CFC族)有許多物質(zhì)，但在空調(diào)中最常用的是R1R1R113和R114. CFC族到20世紀(jì)中葉時已經(jīng)普遍使用。它們毒性低且能效高，但容易燃燒。 烴類物質(zhì) 丙烷(R290)和異丁烷(R600a),以及其他氫碳物質(zhì),能夠在蒸氣壓縮過程中作為制冷劑使用。而且，CO2的臨界點很低，能效差。用于蒸氣壓縮循環(huán)正位移壓縮機(jī)。盡管在商業(yè)空調(diào)也使用很多，但氨在工業(yè)制冷上的應(yīng)用更廣泛些。多用于正位移壓縮機(jī)的蒸氣壓縮過程。 常用制冷劑[21] 氨, R717 氨(NH3)被認(rèn)為是一種效率最高的天然制冷劑。冷凝壓力和蒸發(fā)壓力比也不宜過大，否則會導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣溫度過高和往復(fù)式壓縮機(jī)輸氣系數(shù)降低。在工作溫度范圍內(nèi)，其蒸發(fā)壓力不要低于大氣壓力，否則容易使空氣進(jìn)入制冷系統(tǒng)，致使制冷機(jī)的制冷能力下降，功耗增加。要求工質(zhì)在相同的工作條件（即相同的環(huán)境溫度和制冷空間溫度）下，用同樣的輸入功率，產(chǎn)生較大的制冷量。重量輕，易損件少，可靠性高缺點：1） 由于需要高精度的加工設(shè)備和精確的調(diào)心裝置和技術(shù)，制造成本和價格比活塞式高 2） 冷量范圍較小，適用于小型中央空調(diào)工程 模塊化冷水機(jī)組優(yōu)點：1） 系活塞式和螺桿式的改良型，它是由多個冷水單元組合而成 2） 機(jī)組體積小，重量輕，高度低，占地小 3） 安裝簡單，無需預(yù)留安裝孔洞缺點：1） 價格較貴 2） 模塊片數(shù)一般不宜超過8片，否則冷凝器和蒸發(fā)器水側(cè)流動阻力過大 冷水機(jī)組類型的確定綜合以上冷水機(jī)組的特點、現(xiàn)在市場的發(fā)展方向以及自己課題的相關(guān)要求，本課題選用螺桿式冷水機(jī)組。 各種冷水機(jī)組的優(yōu)缺點 活塞式冷水機(jī)組優(yōu)點：1) 用材簡單，可用一般金屬材料，加工容易，造價低 2) 系統(tǒng)裝置簡單，潤滑容易，不需要排氣裝置3) 采用多機(jī)頭，高速多缸，性能可得到改善缺點：1) 零部件多，易損件多，維修復(fù)雜，維護(hù)費用高 2) 壓縮比低，單機(jī)制冷量小 3) 單機(jī)頭部分負(fù)荷下調(diào)節(jié)性能差，卸缸調(diào)節(jié)不能無極調(diào)節(jié) 4) 屬上下往復(fù)運動，振動較大5) 單位制冷量重量指標(biāo)較大 螺桿式冷水機(jī)組優(yōu)點：1) 結(jié)構(gòu)簡單，運動部件少，易損件少，僅是活塞式的十分之一，故障率低 2) 圓周運動平穩(wěn)，低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時無“喘振”現(xiàn)象，噪音低，振動小3） 壓縮比可高達(dá)20，EER值高4） 調(diào)節(jié)方便，可在10%到100%范圍內(nèi)無極調(diào)節(jié)，部分負(fù)荷效率高。根據(jù)各換熱器的布置情況分為單筒型、雙筒型和三筒型吸收式冷水機(jī)組。根據(jù)所用工質(zhì)不同可分為氨吸收式和溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。模塊化冷水機(jī)組通常采用活塞式制冷壓縮機(jī)，所以也屬于活塞式冷水機(jī)組，但具有結(jié)構(gòu)設(shè)計獨特，系統(tǒng)構(gòu)成方便的特點。根據(jù)其冷凝器的冷卻方式的不同又可分為水冷式、風(fēng)冷式和蒸發(fā)冷卻式冷水機(jī)組。電力驅(qū)動冷水機(jī)組又多是采用蒸汽壓縮制冷原理的冷水機(jī)組，又稱為蒸汽壓縮式冷水機(jī)組；熱力驅(qū)動冷水機(jī)組多是采用吸收式制冷原理的冷水機(jī)組，又稱為吸收式冷水機(jī)組。[6] 冷水機(jī)組的設(shè)計 冷水機(jī)組的分類[6]冷水機(jī)組是生產(chǎn)冷水的制冷裝置，廣泛應(yīng)用于空調(diào)工程和生產(chǎn)工藝中。高壓液體流經(jīng)膨脹閥時節(jié)流，變成低壓低溫的氣、液兩項混合物，進(jìn)入蒸發(fā)器，其中的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)制冷，產(chǎn)生的低壓氣體再次被壓縮機(jī)吸入。產(chǎn)生的低壓蒸氣被壓縮機(jī)吸入，經(jīng)壓縮后以高壓排出。單級蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)是由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器組成，用管道將它們連接成一個密封的系統(tǒng)。蒸汽壓縮式制冷中液體蒸發(fā)制冷以流體為制冷劑，通過一定的機(jī)械設(shè)備構(gòu)成制冷循環(huán)，可以對被冷卻對象進(jìn)行連續(xù)制冷，是制冷技術(shù)中應(yīng)用最主要的方法。2 冷水機(jī)組設(shè)計方案的論證 制冷系統(tǒng)設(shè)計制冷系統(tǒng)是利用逆向循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過能量補(bǔ)償，使制冷劑在循環(huán)中不斷地從溫度較低的被冷卻對象中吸收熱量，并向溫度較高的冷卻介質(zhì)排放熱量。 發(fā)展趨勢由于冷水機(jī)組耗能較大，制冷劑造成溫室效應(yīng)和全球變暖，其市場市場占有率已略有下降，針對此現(xiàn)象變頻等其他節(jié)能技術(shù)和尋找新的環(huán)保型的制冷劑是冷水機(jī)組發(fā)展的主要趨勢。我國的酸雨和其他環(huán)境污染，%，節(jié)能是減少污染的有效措施之一。中國是世界上的能耗大國，每年消耗約14億噸的標(biāo)煤，電能75%來源于煤，SONOX、CO2等污染物的排放量已到必須治理的程度。同時由于冷水機(jī)組的使用時間比較集中，造成巨大電力供應(yīng)的峰谷差別，造成高峰時的供不應(yīng)求，低谷時的電力閑置浪費。 存在問題中國正處于工業(yè)化過程中，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的依賴要比發(fā)達(dá)國家大得多，社會發(fā)展受到資源約束的矛盾日益突出。實際上，冷水機(jī)組的性能不僅與所處的環(huán)境有關(guān)，還與它的實際運行工況有關(guān)。在實際運行中,中央空調(diào)冷水機(jī)組大部分時間都處于部分負(fù)荷運行狀態(tài)，傳統(tǒng)的用COP描述冷水機(jī)組性能常采用的方法是將COP擬合成負(fù)荷率的函數(shù)。大型公共建筑節(jié)能的最主要任務(wù)是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能,冷水機(jī)組是空調(diào)系統(tǒng)的最主要用能部分，冷水機(jī)組的性能的好壞直接影響冷水機(jī)組的能耗，有必要對冷水機(jī)組的運行性能進(jìn)行科學(xué)的評價，使冷水機(jī)組處于高效的運行，降低能耗。200kw空調(diào)用水冷冷水機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計1 前言 現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和工業(yè)自動化水平的快速提高，制冷空調(diào)設(shè)備在國民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活中應(yīng)用日益廣泛。在所有能耗中，建筑能耗占有很大的比例，而在建筑能耗中，空調(diào)制冷用電的上升勢頭尤為迅猛，有資料表明，我國現(xiàn)階段住宅每平米的能耗是相同氣候條件下發(fā)達(dá)國家的3倍左右，因此建筑節(jié)能也就成為了節(jié)能工作中最有潛力的領(lǐng)域之一。冷水機(jī)組的運行性能通常用COP作為評價指標(biāo),COP是指單位耗電量能提供的制冷量，其值越高,機(jī)組的效率越高，因此，COP很直觀地反映了冷水機(jī)組的整體運行性能。這種方法有其不足，它認(rèn)為冷水機(jī)組的COP只與負(fù)荷率有關(guān)，而與機(jī)組的實際運行工況無關(guān)，比如冷卻水溫度、冷凍水溫度等。因此，有必要考慮其他因素的影響，更科學(xué)的研究冷水機(jī)組的運行性能。近幾年來，我國電力生產(chǎn)增長迅猛，據(jù)統(tǒng)計，全國有21個省市區(qū)采取了拉閘限電的措施來保證基本的電力供應(yīng)，而隨著空調(diào)的進(jìn)一步普及，冷水機(jī)組已日漸成為能耗大戶。在我國許多城市，在夏季用電高峰時期，都出現(xiàn)了由于用電緊張而導(dǎo)致拉閘限電；近幾年來供電部門被迫實施強(qiáng)制性錯峰用電措施，影響了居民的正常生活和企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營。我國東部的大部分地區(qū)都受到酸雨的威脅?，F(xiàn)在全球變暖，臭氧空洞，自然災(zāi)害不斷都已嚴(yán)重威脅到人類的生存。 設(shè)計方向針對運行中冷水機(jī)組存在的問題，在接下來的設(shè)計中，應(yīng)著重在以下方面做出該進(jìn)：冷水機(jī)組設(shè)計嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范設(shè)計；在冷水機(jī)組設(shè)計時應(yīng)著重節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，通過不同制冷系統(tǒng)循環(huán)對比確定能效比高的制冷循環(huán)；在制冷機(jī)組設(shè)計時應(yīng)選用自動化程度較好的零部件，使系統(tǒng)的自動化程度較高，滿足家用水冷冷水機(jī)組運行的需要；制冷劑的選用應(yīng)充分考慮制冷劑性質(zhì)對環(huán)境及商品的影響，保證商品的經(jīng)濟(jì)性。 制冷方法[8]現(xiàn)在市場大部分冷水機(jī)組采用蒸汽壓縮式制冷。本系統(tǒng)采用單級蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)。在蒸發(fā)器內(nèi)處于低溫低壓的制冷劑液體與被冷卻對象發(fā)生熱交換，吸收被冷卻對象的熱量而汽化。壓縮機(jī)排出的高壓氣態(tài)的制冷劑進(jìn)冷凝器，被常溫的冷卻水或空氣冷卻，凝結(jié)成高壓液體。如此周而復(fù)始，不斷循環(huán)。根據(jù)冷水機(jī)組所用的動力種類不同分為電力驅(qū)動冷水機(jī)組和熱力驅(qū)動冷水機(jī)組。壓縮式冷水機(jī)組根據(jù)所用的壓縮機(jī)的種類不同可分為活塞式、螺桿式、離心式和渦旋式冷水機(jī)組等。根據(jù)使用的制冷劑種類不同又可分為氟利昂冷水機(jī)組和氨冷水機(jī)組。吸收式冷水機(jī)組根據(jù)熱源方式不同可分為蒸汽型、熱水型和直燃型冷水機(jī)組。根據(jù)熱能利用程度不同又可分為單效和雙效吸收式冷水機(jī)組。根據(jù)應(yīng)用范圍又分為單冷型和冷熱水型吸收式冷水機(jī)組。5） 體積小，重量輕，可做成立式全封閉大容量機(jī)組6） 對濕沖程不敏感7） 屬正壓運行，不存在外氣侵腐蝕問題缺點：1） 價格比活塞式高 2） 單機(jī)容量比離心式小，轉(zhuǎn)速比離心式低3） 潤滑油系統(tǒng)較復(fù)雜，耗油量大4） 大容量機(jī)組噪聲比離心式高5） 要求加工精度和裝配精度高 離心式冷水機(jī)組優(yōu)點：1） 葉輪轉(zhuǎn)速高，輸氣量大，單機(jī)容量大 2） 易損件少，工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小，噪聲低3） 單位制冷量重量指標(biāo)小4） 制冷劑中不混有潤滑油，蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能好5） EER值高，6） 調(diào)節(jié)方便，可在10%到100%范圍內(nèi)無極調(diào)節(jié)缺點：1） 單機(jī)壓縮機(jī)在低負(fù)荷時會出現(xiàn)“喘振”現(xiàn)象，在滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 2） 對材料強(qiáng)度，加工精度和制造質(zhì)量要求嚴(yán)格3） 當(dāng)運行工況偏離設(shè)計工況時效率下降較快，制冷量隨蒸發(fā)溫度降低而減少幅度比活塞式快4） 離心負(fù)壓系統(tǒng)，外氣易侵入，有產(chǎn)生化學(xué)變化腐蝕管路的危險 渦旋式冷水機(jī)組優(yōu)點：1） 效率高，振動小，噪聲低2） 結(jié)構(gòu)簡單，體積小。 制冷劑 制冷劑的要求[8]制冷劑根據(jù)其不同的使用場合有著不同的要求，通常需要滿足下列要求：1) 制冷劑的熱力性質(zhì)好。2) 制冷劑具有適宜的飽和壓力和壓力比。此外，其冷凝壓力不宜過高，否則會導(dǎo)致設(shè)備笨重。3) 對容積式壓縮機(jī)，希望有較大的單位體積制冷量 ，這有利于減小壓縮機(jī)的尺寸；對離心式壓縮機(jī)，因過小的尺寸反而會造成制造上的困難，故需要單位體積制冷量較小的制冷機(jī)。它是一種今天仍在使用的“原始”制冷劑。 ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)34將其分類為B2 制冷劑 (毒性高低可燃). ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)15要求對氨制冷站有特殊的安全考慮。 二氧化碳, R744 二氧化碳(CO2)是一種天然制冷劑. 它在19世紀(jì)末20世紀(jì)初停止使用，現(xiàn)在正在研究重新對它的使用。在32℃ 時CO2的冷凝壓力超過6MPa，這是一個挑戰(zhàn)。盡管如此，仍可能有一些應(yīng)用，如復(fù)疊制冷，CO2將是有用的。在北歐，大約有35%的制冷機(jī)使用氫碳物質(zhì)。后者嚴(yán)重限制了它們在北美的使用，因受現(xiàn)今安全規(guī)范的制約。發(fā)達(dá)國家在1995應(yīng)蒙特利爾議定書的要求停止了CFC族的生產(chǎn)。它們用于蒸氣壓縮過程的所有型式的壓縮機(jī)中。不幸的是，它們破壞臭氧層。 HCFC22是世界上使用最廣泛的制冷劑。它們用于蒸氣壓縮過程的所有型式的壓縮機(jī)中。在發(fā)達(dá)國家已被限量生產(chǎn)且很快將減產(chǎn)。 氫氟碳族(HFC族) 氫氟碳族(HFC族)是相對較新的制冷劑，因CFC族的淘汰將日益受到關(guān)注。 常用HFC族制冷劑能效高被分類成A1 (低毒不燃).但對全球變暖有影響。F) psi露點(176。F)粘度Lbm/ft*h 40 176。R 40176。F 40176。許多那時未聽說過的制冷劑(R134a和R123)進(jìn)入了老制冷劑如R12和R11的替代前沿。人們也開始感覺到京都議定書生效后給HVAC行業(yè)帶來的新的挑戰(zhàn)。氨(R717)氨的性能優(yōu)良，ODP值為零且GWP值很小。預(yù)測：氨將繼續(xù)在工業(yè)和商業(yè)中有一些應(yīng)用。但是其低臨界點特性，使得它在典型的商用工況下的性能也很差。目前正在進(jìn)行超臨界工況使用的研究。 預(yù)測：將來可能應(yīng)用于汽車空調(diào)和復(fù)疊式制冷系統(tǒng)中。但它們易燃?？煽诳蓸饭拘紝⒎艞塇FC而考慮使用可燃制冷劑。 有一些研究評價了可燃制冷劑冷卻鹽水再將鹽水泵送到用冷點（類似于干式冷卻）的效率。目前在世界上只有不到十處安裝了大型可燃制冷劑制冷設(shè)備。 R134a R134a是A1類 (低毒性不可燃) 制冷劑，ODP值為零但GWP為1300。它在汽車空調(diào)上已被廣