選型原則:

選型要考慮到製冷系統折損和效率降低(壓縮機效率降低、兩器降低、過濾器降低、管路效率減低,應保證在一定使用年限後系統仍能滿足製冷量的需求。

計算流程:

1、根據負荷選擇壓縮機組

2、根據機組依次選擇冷凝器,膨脹閥,冷風機,輔助設備

1、壓縮機

根據機械負荷進行壓縮機選型,首先,整個機組的總冷量要滿足實際應用時可能出現的最大負荷需求,另外單臺壓縮機的冷量最好能夠滿足最小冷負荷需求(一般考慮夏季最小負荷)以及部分機組故障時起碼的僅僅維持庫溫的需求,且在最小負荷情況下單臺壓縮機100%能級高效運行不頻繁啟停機。

壓縮機在低能級或低頻率下運行時,功耗不會降低太多,但製冷量減小很大,電機排熱不暢,回油難度增加。

考慮到機組價格,最好限定在三並聯機組。

壓縮機組選型時是否要在總製冷負荷的基礎上增加餘量應根據實際應用具體情況而定,若末端冷庫同時製冷的可能性大,比如一對一配置時,壓縮機組選型冷量要留20~30%的餘量;若末端冷庫同時製冷可能性較少,比如一對多(大於4)時,壓縮機組冷量不需要過大,可以乘以70~90%係數,因為多個庫同時製冷的可能性很小。

2、冷凝器

首先滿足最大負荷時換熱面積的需求,避免冷凝不佳導致高壓報警或增大系統能耗。

計算最大換熱量的時候需要考慮最大負荷出現的季節,不同行業的冷庫使用規律不一樣,有些是夏季,有些是冬季。另外還要考慮系統使用的地區,有些地區濕球溫度低,選型可以比其他地區小一點(針對蒸發冷、水冷,風冷則與濕球溫度無關)。

一般按照常規的廠家的選型軟體選型後,換熱面積可能還需要乘以一個係數:1.2~1.8左右。但是冷凝器選型一般也不能選太大,不能留太大餘量,否則高壓太低,膨脹閥前後壓差太小,冷凝器選型合理就行,不需要冷凝溫度、壓力降得太小,因為對能效提高程度有限,性價比不高。冷凝器選擇考慮過冷度、回油壓差、供液壓差;排氣壓力不低於10bar,壓差不低於5bar,高低壓壓比3~8左右。

3、膨脹閥

壓縮機製冷量與膨脹閥製冷量要匹配,所以在選型時要結合場景看有多少冷間或風機會同時運行,一般可能出現的同時運行膨脹閥的總製冷量要稍大於壓縮機運行時總製冷量(20%以內),但不要比冷風機的冷量大太多,也不要低於對應冷風機製冷量的90%。

當工況變化不大時,可優先考慮熱力膨脹閥,對於工況波動較大冷庫從調節反應靈敏度和系統安全性考慮優先選擇電子膨脹閥。

電子膨脹閥調節靈敏,基本在10s以內的響應速度,熱力膨脹閥調節速度比較慢,可能響應速度大於10分鐘(與感溫包充注的製冷劑有關)。

電子膨脹閥的過熱度,不一定設定的很高,根據不同系統形式,比如全封閉、半封閉壓縮機,需要製冷劑冷卻電機,經過電機後的製冷劑一般不會帶液,實際過熱度已經很高了。過熱度在2℃左右最為合適,同時保證壓縮機吸氣口處有一定的過熱度,一般電子膨脹閥的開度在穩定後保持在30~40%表明選型比較恰當。系統運行中往往出現吸氣壓力較低的情況,此時可在保證過熱度的情況下適當增加開度,當壓縮機的吸氣量等於膨脹閥的供應量時,壓力保持不變,若吸氣量大則壓力繼續下降。

4、冷風機

分液器+毛細管的總阻力降應保證每路基本相等;

對於採用電融霜的冷風機,安裝時要考慮電加熱管更換所需空間。

冷風機處換熱量計算:Q=AK△t

溫差△t:高溫時為8K,低溫時為7~5K(溫度越低,製冷量下降越大,溫差選小一點,性價比較高。當然是在能減小一檔壓縮機的前提下)

傳熱係數K:考慮到帶霜運行時間,所採用的傳熱係數隨庫溫的下降而降低。

20℃時=35w/(㎡K),10℃時=30w/(㎡K),0℃時=25w/(㎡K),-18℃時=20w/(㎡K),-35℃時=12w/(㎡K),-65℃時=8w/(㎡K)

冷風機蒸發麵積估算方法:冷凍庫:0.8㎡/㎡(地面面積) 冷藏庫:0.5-0.6㎡/㎡

5、管路佈置

設備選型結束後,進行管路設計。管路設計時應保證每一截面上同一流動形態流速一致。

液管流速任何位置的流速應保持在0.6-1m/s;氣管流速任何位置的流速應保持在5-15m/s左右,經驗最佳流速10-12m/s。但立管不應小於8m/s,水平管大於5m/s。

對於分支管路可從最後一級開始計算,選定參考流速,進行逆推。例如進行供液管路設計時,首先考慮進入每一路冷風機的管路管徑一致,然後按照分支前管路的截面積等於分支後兩管路截面積這和選擇管徑。

進行變徑設計時,變徑一般沿流動方向在分支管後100mm-200mm處開始變徑。一般供液管路經過直角彎頭之後,緩衝200mm之後再分枝,減少離心力對流體分流的影響,一般選用Y型彎頭。


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