离心式与螺杆式冷水机组组合应用系统方案的性能分析.doc

离心式与螺杆式冷水机组组合应用系统方案的性能分析 冷水机组, 性能分析, 方案, 离心式 [摘要] 本文通过对示例四种冷水机组组合应用系统方案的分析，重点比较离心式、离心式与单压缩机螺杆式或多压缩机螺杆式冷水机组组成冷水机组系统应用的满负荷和部分负荷性能，指出应根据不同的实际建筑负荷需求来合理选择冷水机组系统最佳组合方案，同时提出冷水机组系统部分负荷值 (SPLV)值得进一步深入研究。 [关键词] 离心式冷水机组 螺杆式冷水机组 压缩式制冷 冷水机组系统 满负荷 部分负荷 效率 一、前言 随着中央空调冷水机组应用的进一步发展，冷水机组的满负荷和部分负荷性能分析研究受到日益重视。由于水冷离心、螺杆或活塞机组的大量应用，各种蒸气压缩式制冷冷水机组的满负荷和部分负荷性能特点已被逐渐了解和掌握，但对多台冷水机组组合为系统应用的性能特点相对分析得较少，本文通过对开利公司典型离心式冷水机组、单压缩机或多压缩机螺杆式冷水机组组合应用四种系统方案的性能比较和分析，深入探讨实际冷水机组系统应用的特点。 二、冷水机组的组合应用 美国开利公司和在上海的合资公司制造并应用的上千个冷水机组项目中有一个十分重要的统计分析：86%的大型中央空调项目由两台或两台以上的多台冷水机组组合成系统进行应用，而单台冷水机组应用在项目中的比例仅为14%，见下图：   图1. 开利冷水机组单台及多台组合应用在项目中的比例 A - 单台冷水机组 B - 2台相同或不同规格冷水机组 C - 2台较大规格冷水机组与1台较小规格冷水机组 D - 3台相同规格冷水机组 E - 4台及4台以上冷水机组 从图1 中可以看出：两台以上冷水机组组合应用在实际项目中占有绝大多数比例，因此分析研究两台及两台以上冷水机组系统的特性具有重要的指导意义。影响冷水机组及冷水机组系统选择和组合的因素是多方面的，如项目的投资状况、制冷剂的选择要求、操作维护性等等，但冷水机组及冷水机组组合系统的满负荷和部分负荷性能直接影响着整个项目的初投资和运行费用，因此值得深入分析研究。 三、冷水机组组合应用系统方案 开利公司目前制造销售单压缩机离心式或螺杆式、多压缩机螺杆式或活塞式等三大类全系列水冷冷水机组，可提供完全应用HCFC-22或HFC-134a环保制冷剂的冷水机组系统全面解决方案。为便于分析并具有典型性，本文以空调冷负荷为5274kW（1500冷吨）的典型系统为例确定下列四种冷水机组系统组合方案。 表1. 四种冷水机组系统组合方案 方案 方案类型 机组类型和型号 机组台数 系统组合方案一 2台相同规格机组 19XR750离心机组 (19XR6666467DJS) 2台 系统组合方案二 3台相同规格机组 19XL500(HFC-134a)离心机组 (19XL5152495CR) 3台 系统组合方案三 3台机组： 2台相同规格机组 一台较小规格机组 19XL600(HCFC-22)离心机组 (19XL5353466CR) 2台 23XL300(HCFC-22)单压缩机 螺杆机组(23XL4343ED60) 1台 系统组合方案四 3台机组： 2台相同规格机组 一台较小规格机组 19XR600离心机组 (19XR6061447DFS) 2台 30HXC300多压缩机螺杆机组 1台 注： 上述离心、螺杆机组均符合中国标准空调工况 [1]：冷冻水温度为7℃/12℃，冷却水温度为32℃/37℃，水侧污垢系数均为0.086㎡·℃/kW。 上述离心、螺杆机组为开利公司符合中国标准空调工况的标准选型。 四、四种系统组合方案的负荷变化特性和功耗比较 设冷水机组系统制冷总负荷即为建筑需求总负荷。 表2. 组合方案一：2台相同规格机组组成冷水机组系统 建筑负荷 运行机组 机组负荷 100% 1，2 100% 90% 1，2 90% 80% 1，2 80% 70% 1，2 70% 60% 1，2 60% 50% 1 100% 40% 1 80% 30% 1 60% 20% 1 40% 10% 1 20% 5% 1 10% 在实际应用的多台冷水机组系统中机组为并联或串联布置，均可随建筑负荷变化对冷水机组开机或关机进行系统负荷调节。当组合方案一中建筑负荷降至50%总负荷时，系统控制可停机一台并通过对水泵和电动阀等的控制调节使另一台机组达到高负荷而获得高效率。若为3台相同规格机组组成系统的组合方案二，当建筑负荷降至30%总负荷时，冷水机组系统将卸载关机2台而使1台机组达到高负荷、获得高效率。而对于3台不同规格机组（40%/40%/20%）的组合方案三和方案四，从表4中可看出建筑负荷分别在20%、40%、80%、100%时均由1台、2台或3台机组达到高负荷，因此冷水机组满负荷效率不仅在单台冷水机组项目应用中成为