制冷方案
制冷方案應(yīng)根據(jù)供冷要求(耗冷量、供冷方式、冷凍水溫等)、工程建設(shè)地區(qū)的水源情況(水溫、水質(zhì)、水量等)以及電源、熱源籌備方而進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。既要求有較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),又要考慮當(dāng)?shù)氐目赡苄浴?/p>
制冷裝置的選用是制冷方案確定過程中的中心環(huán)節(jié),制冷裝置的主要類型如下。
1、壓縮式制冷裝置
壓縮式制冷裝置包括活塞(往復(fù))式、離心式和螺桿式三種。
活塞(往復(fù))壓縮式制冷裝置的主要設(shè)備是活塞式制冷壓縮機,常用工質(zhì)氨(NH3)、氟利昂—12、22(F—12、22)。這類設(shè)備用電動機帶動,使用方便,品種多,產(chǎn)品全,能滿足各類空調(diào)供冷的要求,被廣泛采用。但一次投資大,設(shè)備費用高,耗電量大,維護(hù)管理比較復(fù)雜。
離心壓縮式制冷裝置的主要設(shè)備是離心式制冷壓縮機,常用工質(zhì)是氟利昂—11、113、114(F-11、113、114)。該機與活塞式制冷壓縮機的原理相同,但它只有回轉(zhuǎn)運動,比活塞式運轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動小、機件少,常與蒸發(fā)器,冷凝器組合為一體,設(shè)備緊湊占地面積小。離心式制冷壓縮機的制冷量較大,因此只有空調(diào)耗冷量較大時,才選用這類設(shè)備。
螺桿式壓縮制冷裝置的主要設(shè)備是螺桿式制冷壓縮機,常用工質(zhì)是氟里昂—12、22、氨(F-12、22、R717)。目前生產(chǎn)的螺桿式制冷壓縮機與活塞式相比,雖效率稍低,但由于其結(jié)構(gòu)簡單、體積小,吸氣系數(shù)高、排氣溫度低、單級壓縮比大,對濕行程不敏感,排氣脈動小,易損件少,柱修周期長,制冷量可無級調(diào)節(jié)等優(yōu)點,因此在各種制冷裝置中得到較廣泛應(yīng)用。一般在(120—800)x105kJ\h容量范圍內(nèi)的制冷裝置中用該機具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
2、吸收式制冷裝置
吸收式制冷裝置利用熱能制冷。常見的有氨—水吸收式制冷裝置和水—溴化鋰水溶液吸收式制冷裝置。前者適用于低溫冷凍;后者適用于空調(diào)供冷,制取4℃以上空調(diào)或工藝用冷水。溴化鋰吸收式制冷中水為工質(zhì),溴化鋰水溶液為吸收劑。它的優(yōu)點如下。
對蒸汽熱源的壓力有極大的適應(yīng)能力,當(dāng)蒸汽壓力為0.02—0.1MPa時,可采用單溴化鋰吸收式制冷機,當(dāng)蒸汽壓力為6.0—1.0MPa時,可采用雙效溴化鋰制冷機。
其次設(shè)備簡單,基本上是熱交換器的組合體,容易制造,除小功率的屏蔽泵、真空泵外,無運動部件,因此振動小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn);設(shè)備在真空下工作,工質(zhì)無嗅、無毒、對人無害,使用安全,操作管理簡單;容易實現(xiàn)設(shè)備操作自動化,制冷能力可在10%~100%范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié);對冷卻水的水溫適應(yīng)性強,即使達(dá)到37~38℃,設(shè)備仍能正常運轉(zhuǎn);節(jié)省電能,單機制冷量相同條件下,溴化鋰制冷機的耗電量僅為壓縮式制冷機的5%左右,這對于供電緊張而熱源較充足的地區(qū)是很適用的。但是,溴化鋰吸收式制冷也有缺點和使用的局限性,主要是溴化鋰水溶液在接觸空氣的情況下,對金屬具有強烈腐蝕性,一旦遭到腐蝕,不僅影響傳熱效果,降低使用壽命,而且會引起設(shè)備損壞,所以要求設(shè)備必須嚴(yán)格密封,在運行管理上也需十分注意。
3、蒸汽噴射式制冷裝置
蒸汽噴射式制冷裝置也是利用熱能進(jìn)行制冷的一種設(shè)備,以水為制冷劑,以蒸汽為制冷動力。蒸汽的壓力要求0.2—0.8MPa,其主要優(yōu)點有:設(shè)備在真空下工作,除泵以外,無轉(zhuǎn)動件;制冷劑為水,對人無害,使用安全,操作簡單;設(shè)備簡單,容易制造,一般機械工廠或機修車間都可加工制造;設(shè)備一次投資小,而且可以安裝在室外,節(jié)省土建費用;可利用工業(yè)企業(yè)中的廢熱或工業(yè)企業(yè)中的采暖鍋爐,冬季供熱采暖,夏季供汽制冷。
蒸汽噴射制冷的主要缺點是效率較低,設(shè)置專用鍋爐和利用小型采暖鍋爐供汽是不經(jīng)濟(jì)的。冷凍水溫在5℃以上時可以采用,在100℃以上時比較經(jīng)濟(jì)。其效率隨冷凍水溫度變化,冷凍水溫度越低,消耗蒸汽量越大,效率越低。此外,冷卻水量很大,單機制冷量相同條件下,蒸汽噴射式制冷機所需冷卻水是為壓縮式或溴化悝吸收式的1.5倍左右,這對于水源緊張的地區(qū)是不宜采用的。