压缩机选型课件.ppt

1、4-1制冷循环主要工作参数的确定制冷循环主要工作参数的确定4-2 活塞式制冷压缩机的选型计算活塞式制冷压缩机的选型计算4-3 螺杆式制冷压缩机的选型计算螺杆式制冷压缩机的选型计算第四章第四章 制冷压缩机的选型计算制冷压缩机的选型计算 4.2.1 活塞式制冷压缩机选型的一般原则活塞式制冷压缩机选型的一般原则 1.1.根据各蒸发温度的机器负荷分别选定根据各蒸发温度的机器负荷分别选定. . 2. 2.总台数不宜少于两台的前提下，尽量少。总台数不宜少于两台的前提下，尽量少。 3.3.不同蒸发温度的压缩机，应考虑各系统之间的不同蒸发温度的压缩机，应考虑各系统之间的相互代相互代替替( (加旁通阀），加旁通

2、阀），一般不设备用机。一般不设备用机。 4.4.同一机房最好采用同一系列的压缩机，一般不宜超过同一机房最好采用同一系列的压缩机，一般不宜超过两种系列。便于维修与配件共用两种系列。便于维修与配件共用4.2 4.2 氨制冷压缩机的选型计算氨制冷压缩机的选型计算此阀打开，右阀关闭，压缩机由低压循环贮液器吸气，做单级压缩机用此阀打开，左阀关闭，压缩机由中间冷却器吸气，做双级压缩系统的低压机用。1)由两台活塞式压缩机配组的双级压缩管道的连由两台活塞式压缩机配组的双级压缩管道的连接方式接方式 旁通管的作用XXXXyyy5.活塞活塞氨氨机压缩比机压缩比8 采用双级，采用双级，8 采用单级。采用单级。6.小型

3、制冷系统，可选用压缩冷凝机组。小型制冷系统，可选用压缩冷凝机组。7.选用氨压缩机的工作条件不得超过厂家规定条件。选用氨压缩机的工作条件不得超过厂家规定条件。(1)单级氨活塞式压缩机的极限工作条件：单级氨活塞式压缩机的极限工作条件：1)活塞最大压力差活塞最大压力差P-Pz不大于不大于1373kPa 。2)最大压力比最大压力比P/Pz不大于不大于8 。3)冷凝温度不高于冷凝温度不高于40 。4)蒸发温度蒸发温度5-30 。5)油温不高于油温不高于70。2 ）单机双级氨活塞式压缩机的极限工作条件：）单机双级氨活塞式压缩机的极限工作条件：( 1 ）活塞最大压力差）活塞最大压力差P-Pz 不大于不大于1

4、514kPa 。( 2 ）低压级活塞压力差）低压级活塞压力差Pzj-PZ不大于不大于785kPa 。( 3 ）高压级活塞压力差）高压级活塞压力差P-Pzj 不大于不大于1373kPa 。( 4 ）冷凝温度不高于）冷凝温度不高于40 。 （5）蒸发温度不低于）蒸发温度不低于-50 。( 6 ）低压级排气温度不高于）低压级排气温度不高于120。( 7 ）高压级排气温度不高于）高压级排气温度不高于150。3 ）单级氨螺杆式压缩机的极限工作条件：）单级氨螺杆式压缩机的极限工作条件：( 1 ）冷凝温度不高于）冷凝温度不高于45 。( 2 ）蒸发温度）蒸发温度5 40 。( 3 ）排气温度不高于）排气温度

5、不高于105 。( 4 ）油温不高于）油温不高于65 。与活塞机比较：工作范围更宽与活塞机比较：工作范围更宽冷凝温度、蒸发温度、排气温度、油温。冷凝温度、蒸发温度、排气温度、油温。4.2.2 选型计算选型计算1.汇总各蒸发系统的机器负荷汇总各蒸发系统的机器负荷800+1200/20 t冷库冷库1）各个蒸发温度机器负荷分别汇总，如：）各个蒸发温度机器负荷分别汇总，如：-8系统系统 800t*88w/t=70.4kw-28 系统系统 1200t*45w/t=54kw-33系统系统 20t*7600w/t=156kw若有两个蒸发温度比较接近，其中一个蒸发温度负若有两个蒸发温度比较接近，其中一个蒸发温

6、度负荷较小时，可以将这两个蒸发温度合并。荷较小时，可以将这两个蒸发温度合并。上例可将上例可将-28 和和-33合并为一个蒸发温度系统，合并为一个蒸发温度系统，简化系统。简化系统。说明：说明：当当-28 和和-33 合并为一个蒸发温度系统：合并为一个蒸发温度系统：-33 为冻结系统，其实际蒸发温度为变化的，为冻结系统，其实际蒸发温度为变化的，当货物入库时，蒸发温度较高；随着货物温度的当货物入库时，蒸发温度较高；随着货物温度的降低，蒸发温度随之降低。降低，蒸发温度随之降低。冻结间冷藏间并不是需要冻结间冷藏间并不是需要24小时制冷的，比如一小时制冷的，比如一般的冷藏间（般的冷藏间（-28 蒸发系统）

7、每昼夜运行时间蒸发系统）每昼夜运行时间为为12小时左右，可在冻结系统的蒸发温度在小时左右，可在冻结系统的蒸发温度在-25 -30 之间时与冻结间一起降温。之间时与冻结间一起降温。2.确定工作参数确定工作参数）蒸发温度蒸发温度蒸发温度比冻结间、冻结物冷藏间低蒸发温度比冻结间、冻结物冷藏间低10 ，比冷，比冷却物冷藏间低却物冷藏间低8 。冻结间库温冻结间库温-23 ，蒸发温度，蒸发温度-33 冻结物冷藏间冻结物冷藏间-18 ，蒸发温度，蒸发温度-28 冷却物冷藏间冷却物冷藏间0 ，蒸发温度，蒸发温度-8 2 ）冷凝温度冷凝温度济南湿球温度：济南湿球温度：26.8 冷却塔冷却水出水温度为冷却塔冷却水

8、出水温度为26.8+4=30.8 冷凝温度：30.8+6=36.8 3）中间冷却温度）中间冷却温度本工程本工程-33 与与-28 蒸发系统合并为一个系统，因蒸发系统合并为一个系统，因-33 系统负荷较大，计算时蒸发温度按系统负荷较大，计算时蒸发温度按-33 。最佳中间温度：拉塞公式：最佳中间温度：拉塞公式：t=0.4*37.8-0.6*33+0.3=-4.38 查图查图4-1c，高低压容积比，高低压容积比1:2的压缩机中间温度为的压缩机中间温度为-9 ，高低压容积比，高低压容积比1:3的压缩机中间温度为的压缩机中间温度为-1.51:3的压缩机更接近最佳中间温度。的压缩机更接近最佳中间温度。4）

9、过冷温度）过冷温度中间冷却器蛇形管出液温度比中间冷却温度高中间冷却器蛇形管出液温度比中间冷却温度高5。tgl=-1.5+5=3.5 5.吸气温度吸气温度 氨压缩机的吸气温度氨压缩机的吸气温度-33 6排气温度排气温度压缩机排气温度可通过压缩机排气温度可通过logP-h图查得图查得,也可见表也可见表3-2所示。所示。低压级排气温度：低压级排气温度：蒸发温度蒸发温度-33 ，冷凝温度，冷凝温度-1.5 ，排气温度，排气温度（略）（略）高压机排气温度高压机排气温度蒸发温度蒸发温度-1.5 ，冷凝温度，冷凝温度37.8 ，排气温度：排气温度：80+（35-32.5）*2.8/2.5=82.8 ，设计工

10、况下的机器负荷换算成标准工况下的产冷设计工况下的机器负荷换算成标准工况下的产冷量，或计算出所需要的理论排气量，再根据样本，量，或计算出所需要的理论排气量，再根据样本，确定压缩机的型号、台数。确定压缩机的型号、台数。4.2.3 单级氨制冷压缩机的选型计算单级氨制冷压缩机的选型计算 1.以压缩机标准工况下的制冷量选型以压缩机标准工况下的制冷量选型计算所得的机械负荷计算所得的机械负荷j，是设计工况下所需的制，是设计工况下所需的制冷量，应换算为标准工况下的机器负荷，再从产冷量，应换算为标准工况下的机器负荷，再从产品样本中选择合适的压缩机型号并确定台数。品样本中选择合适的压缩机型号并确定台数。 根据压缩

11、机在不同工况下工作时，其理论排气量根据压缩机在不同工况下工作时，其理论排气量p等于等于定值的条件：定值的条件： （理论输气量定义理论输气量定义） 式中：式中： Qc标标压缩机在标准工况下的机器负荷压缩机在标准工况下的机器负荷(W）；）； Qj压缩机在设计工况下的机器负荷（压缩机在设计工况下的机器负荷（W）；）； qr标标、qr标准工况下和设计工况下压缩机的输气系数。标准工况下和设计工况下压缩机的输气系数。jrqrqcrqjrqQqqQ /3.6qQ/3.6q标标标标标标得cPQV（二）根据压缩机的理论排气量选型（二）根据压缩机的理论排气量选型 选配压缩机时，压缩机制冷量应和计算所得的选配压缩机

12、时，压缩机制冷量应和计算所得的压缩机总负荷压缩机总负荷Qj相匹配，因此，利用制冷量和需相匹配，因此，利用制冷量和需冷量的平衡关系、即可求得压缩机理论排气量冷量的平衡关系、即可求得压缩机理论排气量Vp。 Vp=Qj/(qqr/3.6) (m3/h) (3-3)式中，式中，Qj压缩机设计工况下的机器负荷压缩机设计工况下的机器负荷(W)； qr设计工况下氨单位容积制冷量（设计工况下氨单位容积制冷量（KJm3）；）； q设计工况下压缩机的输气系数。设计工况下压缩机的输气系数。（3）查性能曲线506070809010011012035C40C35C100200300400500600冷凝温度轴功率 kw

13、制冷量 kw+50-5-10-15-20-25-30506070809010011040100200300400500600制冷量 kw轴功率 kw40C35C30C冷凝温度8AS-12.5R717压缩机型号:制冷剂：转速：960rpm8FS-12.5压缩机型号:制冷剂：转速：960rpm+50-5-10-15-20-25-30蒸发温度C蒸发温度CR22四、双级氨制冷压缩机选型计算四、双级氨制冷压缩机选型计算（一）配组式双级的选型计算（一）配组式双级的选型计算配组双级计算，实际上是以中间冷却温度作为低配组双级计算，实际上是以中间冷却温度作为低压级的冷凝温度。计算步骤为：压级的冷凝温度。计算步骤

14、为：1.确定高、低压机理论排气量之比确定高、低压机理论排气量之比，=0.5-0.33 ；2.根据根据tz、t和和，查图，查图3-1确定中间冷却温度确定中间冷却温度tzj，也可计算；也可计算；3.根据中间冷却温度，确定中间冷却器盘管出液根据中间冷却温度，确定中间冷却器盘管出液温度，一般采用比中间冷却温度高温度，一般采用比中间冷却温度高5；4.根据蒸发温度和中间冷却温度，查表根据蒸发温度和中间冷却温度，查表3-7确定低压机的确定低压机的输气系数，或根据产品样本给定选用；输气系数，或根据产品样本给定选用；5根据蒸发温度和中冷盘管出液温度，查表根据蒸发温度和中冷盘管出液温度，查表3-8确定低压确定低压

15、机单位容积制冷量机单位容积制冷量KJ/kg; 6.根据式根据式(3-3)计算出低压机的理论输气量计算出低压机的理论输气量 Vdp=Qj/（qqr/3.6）；）； 7.根据计算出的低压机理论输气量和压缩机的选型原则，根据计算出的低压机理论输气量和压缩机的选型原则，从单级压缩机产品样本中确定低压机的型号和台数；从单级压缩机产品样本中确定低压机的型号和台数； 8根据选定的高低机理论排气量之比根据选定的高低机理论排气量之比=Vgp/ Vdp，确定，确定高压机的理论输气量。高压机的理论输气量。五、螺杆压缩机的选型计算五、螺杆压缩机的选型计算适用范围：适用范围：蒸发温度蒸发温度tz-20采用单级螺杆机采用

16、单级螺杆机蒸发温度蒸发温度-20 tz -35选用二次进气螺杆选用二次进气螺杆机机蒸发温度蒸发温度-35 tz -50选用双级螺杆机选用双级螺杆机1螺杆压缩机的理论排气量螺杆压缩机的理论排气量 Vp=60CnLnD2（m3/h)式中，式中，Cn齿形系数，与型式、齿数有关。齿形系数，与型式、齿数有关。Cn值一般为值一般为0.460.508按阳转子名义直径计算），对称圆弧型线取按阳转子名义直径计算），对称圆弧型线取小值，单边不对称型线取大值。小值，单边不对称型线取大值。 L转子的工作长度（转子的工作长度（m）。）。 n主动转子的转速主动转子的转速(r/min)。 D主动转子的公称直径（主动转子的公

17、称直径（m）。）。2螺杆压缩机制冷量螺杆压缩机制冷量 Q0=Vpqqr/3.6 (W) 式中，式中，Q0压缩机的制冷量压缩机的制冷量W）；）； Vp压缩机理论排气量（压缩机理论排气量（m3/h)； q压缩机的输气系数，可从制造厂提供的图表中查压缩机的输气系数，可从制造厂提供的图表中查得，一般可采用得，一般可采用0.750.9，对输气量小、压缩比大的螺，对输气量小、压缩比大的螺杆压缩机取小值，反之取较大值；杆压缩机取小值，反之取较大值； qr单位容积制冷量（单位容积制冷量（KJ/m3）六、电动机功率的选配和校核计算六、电动机功率的选配和校核计算 （一）电动机功率的选配（一）电动机功率的选配影响压

18、缩机功率大小的因素：影响压缩机功率大小的因素：运行工况，蒸发温度、冷凝温度运行工况，蒸发温度、冷凝温度是否有卸载装置是否有卸载装置单级压缩机单级压缩机的电机功率是按高温、中温、低温三种工况匹的电机功率是按高温、中温、低温三种工况匹配的。配的。单机双级机单机双级机是按是按-25/40，- 35/35、-45/40三三种工况来匹配的。种工况来匹配的。（二）电动机功率的校核计算（二）电动机功率的校核计算校核的校核的目的目的避免避免“大马拉小车大马拉小车”或超载运行。或超载运行。 1压缩机所需轴功率压缩机所需轴功率计算：计算： (1）理论功率）理论功率 PL=G（h2-h1）/3600（kW） （3-

19、4)式中，式中，G通过压缩机的氨循环量（通过压缩机的氨循环量（kg/h）；）； h压缩机吸入口气体的比焓（压缩机吸入口气体的比焓（KJ/kg）；）； h2压缩机排出口气体的比焓（压缩机排出口气体的比焓（KJ/kg(2）指示功率）指示功率 Ps=PL/s（kW） (3-5)式中，式中，s压缩机指示效率；压缩机指示效率； s=Tz/Tl+btz Tz蒸发温度（蒸发温度（K)； Tl冷凝温度（冷凝温度（K)； b为系数，立式氨压缩机取为系数，立式氨压缩机取0.001、卧式氨压缩机、卧式氨压缩机取取0.002,立式氟利昂压缩机取立式氟利昂压缩机取0.0025。(3）摩擦功率）摩擦功率 m=FmVp/3

20、600 (kW） (3-6)式中，式中，Fm摩擦压力（摩擦压力（kPa），立式氨压缩机取），立式氨压缩机取5080kPa； VP压缩机理论排气量压缩机理论排气量(m3/h)。(4）压缩机的轴功率）压缩机的轴功率 Pz=(Ps+Pm）q=Py/q (3-7)式中，式中，q驱动效率，直接驱动取驱动效率，直接驱动取1，三角皮带驱动取，三角皮带驱动取0.970.98，平皮带驱动取，平皮带驱动取0.96。 2.压缩机需配用的电动机功率的确定压缩机需配用的电动机功率的确定 P=nPz(kW) (3-8)式中，式中，n选择电动机功率时的附加系数选择电动机功率时的附加系数,取取1.101.15。校核计算时，应

21、按压缩机在实际工作时可能出现的校核计算时，应按压缩机在实际工作时可能出现的最大最大功功率对应的工况进行校核计算；率对应的工况进行校核计算；经常经常在较在较低低蒸发蒸发温温度下工作、度下工作、有卸载有卸载等措施时，可按正常工作时的工况校核；等措施时，可按正常工作时的工况校核；配组配组式双级压缩机的低压机，由于考虑到起动时蒸发压力式双级压缩机的低压机，由于考虑到起动时蒸发压力和中间压力较高，所需的功率较大，制冷机在运行中要通和中间压力较高，所需的功率较大，制冷机在运行中要通过过最大功率工况最大功率工况（这里指的是中间压力和蒸发压力比近似（这里指的是中间压力和蒸发压力比近似等于等于3时），因此低压级

22、压缩机的轴功率应以双级压缩机时），因此低压级压缩机的轴功率应以双级压缩机运行平衡时的负荷加倍计算出指示功率，再附加摩擦功率，运行平衡时的负荷加倍计算出指示功率，再附加摩擦功率，即即z=(2Ps+Pm）q；对于单机双级氨压缩机的电动机；对于单机双级氨压缩机的电动机功率校核计算，应将高、低两部分的轴功率功率校核计算，应将高、低两部分的轴功率相加相加之后，再之后，再确定电动机功率。确定电动机功率。4.2.4 电动机功率的选配和校核计算电动机功率的选配和校核计算1.电动机功率的选配电动机功率的选配影响压缩机功率大小的因素：影响压缩机功率大小的因素：）运行工况，蒸发温度、冷凝温度）运行工况，蒸发温度、冷

23、凝温度）是否有卸载装置）是否有卸载装置单级压缩机单级压缩机的电机功率是按高温、中温、低温三种工况匹的电机功率是按高温、中温、低温三种工况匹配的。配的。当低温机用在中温工况运行时会出什么问题？当低温机用在中温工况运行时会出什么问题？单机双级机单机双级机是按是按-25/40，-35/35、-45/40三三种工况来匹配的。种工况来匹配的。按比较接近的工况选型按比较接近的工况选型2.电动机功率的校核计算电动机功率的校核计算校核的校核的目的目的避免避免“大马拉小车大马拉小车”或超载运行。或超载运行。 (1)压缩机所需轴功率压缩机所需轴功率计算：计算： 1）理论功率）理论功率 PL=qm（h2-h1）/3

24、600（kW） （4-6)式中，式中，qm通过压缩机的氨循环量通过压缩机的氨循环量（kg/h）；）； h1 压缩机吸入口气体的比焓压缩机吸入口气体的比焓（kg/h）；）； h2 压缩机排出口气体的比焓压缩机排出口气体的比焓（kg/h）；）； 2）指示功率）指示功率 Ps=PL/s（kW） (4-7)式中，式中，s压缩机指示效率；压缩机指示效率； s=Tz/Tl+btz Tz/Tl正值还是负值？正值还是负值？ Tz蒸发温度（蒸发温度（K)； Tl冷凝温度（冷凝温度（K)； b为系数，立式氨压缩机取为系数，立式氨压缩机取0.001、卧式氨压缩、卧式氨压缩机取机取0.002，立式氟利昂压缩机取，立式

25、氟利昂压缩机取0.0025。角度式压缩机是立式还是卧式？角度式压缩机是立式还是卧式？3）摩擦功率）摩擦功率 m=FmVp/3600 (kW） (4-8)式中，式中，Fm摩擦压力（摩擦压力（kPa），立式氨压缩机取），立式氨压缩机取5080kPa； VP压缩机理论排气量压缩机理论排气量(m3/h)。4）压缩机的轴功率）压缩机的轴功率 Pz=(Pzs+Pm）q=Py/q (4-9)式中，式中，q驱动效率，直接驱动取驱动效率，直接驱动取1，三角皮带驱动取，三角皮带驱动取0.970.98，平皮带驱动取，平皮带驱动取0.96。 2.压缩机需配用的电动机功率的确定压缩机需配用的电动机功率的确定 P=nPz

26、(kW) (3-8)式中，式中，n选择电动机功率时的附加系数选择电动机功率时的附加系数,取取1.101.15。校核计算时，应按压缩机在实际工作时可能出现的校核计算时，应按压缩机在实际工作时可能出现的最大最大功功率对应的工况进行校核计算；率对应的工况进行校核计算；经常经常在较在较低低蒸发蒸发温温度下工作、度下工作、有卸载有卸载等措施时，可按正常工作时的工况校核；等措施时，可按正常工作时的工况校核；配组配组式双级压缩机的低压机，由于考虑到起动时蒸发压力式双级压缩机的低压机，由于考虑到起动时蒸发压力和中间压力较高，所需的功率较大，制冷机在运行中要通和中间压力较高，所需的功率较大，制冷机在运行中要通过

27、过最大功率工况最大功率工况（这里指的是中间压力和蒸发压力比近似（这里指的是中间压力和蒸发压力比近似等于等于3时），因此低压级压缩机的轴功率应以双级压缩机时），因此低压级压缩机的轴功率应以双级压缩机运行平衡时的负荷加倍计算出指示功率，再附加摩擦功率，运行平衡时的负荷加倍计算出指示功率，再附加摩擦功率，即即z=(2Ps+Pm）q；对于单机双级氨压缩机的电动机；对于单机双级氨压缩机的电动机功率校核计算，应将高、低两部分的轴功率功率校核计算，应将高、低两部分的轴功率相加相加之后，再之后，再确定电动机功率。确定电动机功率。五、螺杆压缩机的选型计算五、螺杆压缩机的选型计算适用范围：适用范围：蒸发温度蒸发温

28、度tz-20采用单级螺杆机采用单级螺杆机蒸发温度蒸发温度-20 tz -35选用二次进气螺杆机选用二次进气螺杆机蒸发温度蒸发温度-35 tz -50选用双级螺杆机选用双级螺杆机4.3.1 螺杆式制冷压缩机的名义工况及工作条件螺杆式制冷压缩机的名义工况及工作条件4.3.2 螺杆压缩机的选型计算螺杆压缩机的选型计算1、根据理论输气量选型、根据理论输气量选型表表4-15式中式中 螺杆压缩机输气系数，由制造厂提供，螺杆压缩机输气系数，由制造厂提供，一般在一般在0.750.9之间。之间。2.根据压缩机性能表选型根据压缩机性能表选型 表表4-163.根据蒸发温度、冷凝温度从性能曲线图中查取。根据蒸发温度、

29、冷凝温度从性能曲线图中查取。)114(6 . 36 . 3522rjjqhhV3、选型应考虑的问题、选型应考虑的问题 螺杆压缩机适用于螺杆压缩机适用于大中型冷量范围大中型冷量范围，选型时应注，选型时应注意以下几点：意以下几点：（1）单级螺杆制冷压缩机的经济压缩比为）单级螺杆制冷压缩机的经济压缩比为4.75.5，在此范围内经济性最佳。，在此范围内经济性最佳。（2）单级螺杆制冷压缩机不适用于我国南方地）单级螺杆制冷压缩机不适用于我国南方地区的低温工况。区的低温工况。（为什么（为什么?)（3）蒸发温度在）蒸发温度在-20以下，单级螺杆压缩机的以下，单级螺杆压缩机的运行经济性差。蒸发运行经济性差。蒸发温温度越低，效率越低，能耗度越低，效率越低，能耗越大，长期运行会带来能源的过量消耗，越大，长期运行会带来能源的过量消耗，并使压并使压缩机过早损坏。缩机过早损坏。（4）优先选择带经济器的螺杆压缩机）优先选择带经济器的螺杆压缩机带经济器的螺杆压缩机有较宽的运转条件，单级带经济器的螺杆压缩机有较宽的运转条件，单级压缩比大，比双级螺杆制冷系统容易控制，系统压缩比大，比双级螺杆制冷系统容易控制，系统简单，占地面积小；与单级螺杆压缩机相比，优简单，占地面积小；与单级螺杆压缩机相比，优越性更加明显。越性更加明显。Thank you!