如图 1-1 所示,冷水机组主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及辅助设备等 组成。
图 1-1 制冷系统基本原理图
压缩机是制冷系统的“心脏”,它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过 电机运转对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供 动力,从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环;膨胀阀起节流降压的 作用,经冷凝器冷凝后的高压制冷剂液体经过节流阀时,因受阻而使压力下降,导 致部分制冷剂液体气化,同时吸收气化潜热,其本身温度也相应降低,成为低温低 压的湿蒸汽,然后进入蒸发器;蒸发器用于输出冷量,制冷剂在其中吸收被冷却物质的热量;冷凝器用于输出热量,从蒸发器中吸收的热量以及压缩机所消耗的功均 转换成热量在冷凝器中被带走。综合各个部件的优缺点,然后设计一个冷水机性能 试验台,通过测试各个工况下冷水机组的性能的变化,对提高冷水机组的制造、设 计水平和制冷技术的发展具有深远的意义。
1。2 国内研究现状及存在的问题
目前,我国对冷水机组性能测试已具有很高的水平,逐渐向低能耗、高效率的 试验台设计方向发展。根据 GB/T 10870—2014《蒸汽压缩循环冷水机组性能试验方 法》,国内测试冷水机组采用液体载冷剂法、热平衡法和制冷剂液体流量计法,测 试方法是主、辅侧校核试验,方法科学合理,而且测量的精度要求很高。在冷水机 组性能测试时,一般选用与冷水机组制冷量相匹配的测试系统,这种方法有很多局 限性,例如:不能满足多种制冷量的冷水机组的性能测试,而且设备和材料消耗也 很大,占用了更多的空间。为响应国家“十二五”提出的节能减排政策,在设计测 试系统时,保证系统测试要求的情况下,深入研究设计更加节能的性能试验台[3]。 1。3 主要研究内容
本论文的目标是设计每小时制冷量为 10 万大卡(116kW)的冷水机组性能试验 台,主要内容有:查阅相关资料,了解国内外水冷冷水机组技术现状及前景,在对 冷水机组性能试验方法熟悉之后,设计外部工况、测控系统,完成试验台的设计。 最后,画出整个试验台系统的原理图。
1。4 本章小结
本章主要介绍了冷水机组性能试验台的发展现状、研究的背景意义,并明确了 设计的目标,包括试验台方案设计、试验系统热工计算、冷却(冻)水系统设计和 设备选型、测控方案设计。通过完成这些设计工作,能够对冷水机组性能测试原理 有更深入的了解,并具有一定的教学意义。
第二章 试验台原理和方案设计
2。1 试验原理与方法
2。1。1 试验内容
GB/T 10870—2014 规定了《蒸汽压缩循环冷水机组性能试验方法》的主要性能 参数的术语和定义、试验规定、试验方法、试验偏差、总输入功率、性能系数的评 定等。机组的性能测试主要包括以下两个方面:
(1)总输入功率:在规定的制冷能力试验条件下,机组运行时所消耗的总输入 功率,包括压缩机、油泵电动机等的输入功率。
(2)制冷性能系数:在规定的制冷能力条件下,机组净制冷量与制冷总输入功 率之比。
2。1。2 试验方法
冷水机组性能的主要试验方法是在蒸发器侧采用液体载冷剂法,本试验台使用 水作为载冷剂,通过水将蒸发器所产生的冷量输送到水箱,水箱中的电加热器对水 进行加热将冷量平衡。
冷水机组性能的校核方法是热平衡法、制冷剂液体流量计法。热平衡法与液体 载冷剂法类似,区别在于热平衡法针对冷水机组冷凝器侧,试验时,两种方法配合 使用。制冷剂液体流量计法只是针对压缩机而言,通过测量压缩机与制冷剂的换热 量也可以进行制冷性能校核。 冷水机组性能测试试验平台设计(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_100360.html