10-运行条件对制冷机性能的影响讲解课件.ppt

1、1运行条件对制冷机性能的影响运行条件对制冷机性能的影响2培训目标培训目标 掌握运行工况的变化对制冷机运行性能的影响。3培训内容培训内容 制冷机能效的发展。制冷机能效的发展。获得制冷机性能参数的两种方式。获得制冷机性能参数的两种方式。 如何测量制冷机的性能参数。如何测量制冷机的性能参数。 计算制冷机性能的基本公式。计算制冷机性能的基本公式。运行工况的变化对制冷机运行性能的影响。运行工况的变化对制冷机运行性能的影响。离心式制冷机离心式制冷机约克单级离心制冷机约克单级离心制冷机 5约克多级离心制冷机约克多级离心制冷机 离心式制冷机离心式制冷机6制冷机效率的发展制冷机效率的发展 效率效率 kW / T

2、onYearAverageGood1975.90.801980.75.701990.70.651991.68.631992.65.601993.63.551994.62.521995.60 .501975 -2006. 提高了提高了 40%7压缩机效率压缩机效率 叶轮设计的改进 散流板的设计 压缩机涡壳的设计 压头的降低 多级 vs. 单级压缩机 经济器的使用EvaporatorEvaporator Eliminators Tube enhancements Oil eductor齿轮驱动换热管换热管叶轮叶轮8Optiview 控制中心控制中心PID 控制压缩机效率压缩机效率 9冷水机房的年度

3、能耗冷水机房的年度能耗1970s1990s16%26%58%ChillerWater PumpsCooling Tower10Measuring Operating Performance 销售订单销售订单 测量公式测量公式 实测实测获取信息获取信息从如下渠道了解制冷机组运行性能：11制冷机组的型号和系列号制冷机组的型号和系列号YORK12345678912131415161718192021222627282930313233343536Comments:Bill of MaterialOld Order Write - Up Sheet 获得最新的机组说明书 约克国际 12机组订单机组订单

4、 蒸发器温差 蒸发器流程 流体种类 污垢系数 蒸发器压降 最大的 LRA 电机的RLA 电机功率 制冷剂冲注量 冷凝器温差 冷凝器流程 污垢系数 冷凝器压降 设计负荷 “Tons” 电压 频率 最高噪声13订单信息订单信息14一些影响制冷机运行性能的因素一些影响制冷机运行性能的因素 水流 冷凝器 水流 - 蒸发器 制冷剂类型 水温 空气等杂质进入制冷机 经济器 油 15从这些信息中您能得到什么从这些信息中您能得到什么? 蒸发器温差 蒸发器流程 流体种类 污垢系数 蒸发器压降 蒸发器冷冻水流量 最大的. LRA 电机的RLA 电机功率 制冷剂冲注量YORK12345678912131415161

5、718192021222627282930313233343536Comments:Bill of MaterialOld Order Write - Up Sheet16热平衡公式热平衡公式冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器电机电机 “制冷”这个词的意思就是:“把不需要的热量从一个地方转移到另一个可接收热量的地方.”17热平衡公式热平衡公式18热平衡公式热平衡公式19小温差（小温差（Approach）和）和 Lift（温升（温升/压头）压头）20小温差（小温差（Approach）和）和 Lift（温升（温升/压头）压头）21压力压力 PSIA 磅磅/平方英寸（绝对压力）平方英寸（绝对压力） PSIG磅

6、磅/平方英寸（表压）平方英寸（表压） 水银高度水银高度22英寸水银高度向英寸水银高度向 PSIA单位的转化单位的转化已知压力的水银高度，换算成已知压力的水银高度，换算成 PSIA值。值。 1 读取水银高度（以英寸为单位）：如读取水银高度（以英寸为单位）：如3inch 2 加上加上29.9（一个大气压（一个大气压29.9 inch） 32.9 inch 3 除以除以2.04 (1 inch=2.04 PSI) = 16.5 PSIA 23练习练习 1 水银读数：水银读数： - 12英寸英寸 绝对压力绝对压力 - 12 + 29.9 = 17.9 除以除以 2.04 结果结果 = 8.77 PSI

7、A 24 压力表读数压力表读数 10 PSI 绝对压力绝对压力 10 14.7 绝对压力绝对压力 24.7 PSIA练习练习 225制冷剂制冷剂 饱和压力饱和压力/温度图温度图 26水的显热换热计算公式水的显热换热计算公式 GPM x DELTA “T”24=TONS例子例子 : :1000 GPM x 10 F 24=1000024416 TONS冷冻水量为 1000 GPM，冷冻水进、回水温差为 10F，则制冷机制冷量为多少冷吨？=27为什么是常数为什么是常数 “24” ?60= used for water 对于纯水对于纯水:1 加仑水加仑水= 8.33 磅磅所以流量的关系是所以流量的关

8、系是: 1GPM8.3360 LB/H 水的比热水的比热 : 1 Btu/ LB.F单位关系：单位关系：1 Ton12000 Btu/H换热量计算公式换热量计算公式:GPM8.3360(LB/H) 1（Btu/ LB.F） T（F）= GPM8.3360 T （Btu/H）= GPM T （Ton） 2428盐水（乙二醇）盐水（乙二醇）练习练习: 对于乙二醇，该常数为多少？对于乙二醇，该常数为多少？1 加仑乙二醇加仑乙二醇 = 10.413 磅磅所以流量的关系是所以流量的关系是: 1GPM10.41360 LB/H 乙二醇的比热乙二醇的比热 : 0.75 Btu/ LB.F单位关系：单位关系：

9、1 Ton12000 Btu/H换热量计算公式换热量计算公式:GPM10.4160(LB/H) 0.75（Btu/ LB.F） T= GPM7.8 60 T （Btu/H）= GPM T （Ton） 25.629制冷系数制冷系数(COP) 什么是制冷系数，如何测量?制冷系数 (COP)= 单位能耗所产生的冷量= 冷量/能耗用相同的功率单位表示，为无量纲系数。30制冷系数（制冷系数（COP）练习：一台制冷机的能效为 0.6 kW/ton。则与其对应的COP值为多少？单位换算关系：1KW 3413 Btu/H1Ton= 12000 Btu/H能效：0.6 kW/ton 0.63413/12000

10、0.17（能耗/冷量） 1/0.17 (冷量/能耗) 5.86 (COP)31单位换算关系：1Ton= 3.516 KW用3.516除以用 kW/ton 表示的制冷机能效，就得到用COP 表示的制冷机能效。如： 制冷机能效为 0.6 kW/ton， 则COP 3.516/0.6 = 5.86制冷系数（制冷系数（COP）32电机功率计算电机功率计算电机功率电机功率 (W)= 电压电压 x 电流电流 x 1.73 x PF其中其中: PF (Power Factor) 为为 功率因数。功率因数。在不知道具体值的情况下，在不知道具体值的情况下，PF 值可近似取为值可近似取为 0.9。33电机功率计算

11、电机功率计算34PSI 和和 英尺水柱英尺水柱 单位换算关心单位换算关心 1 PSI = 28 英寸水柱英寸水柱 2.3 英尺英尺 压降压降 = 进口压力进口压力 出口压力出口压力35流量压降流量压降 图图 36换热器换热器壳管式换热器壳管式换热器蒸发器蒸发器 和和 冷凝器冷凝器 37当制冷机的负荷减少，进入当制冷机的负荷减少，进入部分负载部分负载运行工况时，运行工况时，机组性能会发生哪些变化？机组性能会发生哪些变化？问题问题 # 138 1,000 Ton 冷量 满负荷 耗电625 kW 0.625 kW/Ton R-134a 换热器的运行效果换热器的运行效果COP=3.516/0.625=

12、5.62539同样的机组同样的机组耗电耗电 485 kW 0.606 kW / Ton R- 134a39.2 PSIG485/800=0.606KW/TONCOP3.516/0.606=5.8换热器的运行效果换热器的运行效果40CondenserTower In冷凝压力降低，蒸发压力升高，冷凝压力降低，蒸发压力升高，Lift 降低降低部分负荷部分负荷 小温差和小温差和 Lift411,000-Ton Load1000 Ton x KW / Ton = .625 x 8 KWH = $50.00 / HR3000 HR x $50.00 HR = $150,000800-Ton Load800

13、 Ton x KW / Ton = .606 x 8 KWH = $38.78 / HR3000 HR x $38.78 HR = $116,340节约节约 $33,660 电价： 8 / KWH 运行时间 3000 小时1,000-Ton 制冷机制冷机42问题问题 # 2流经冷凝器的流经冷凝器的冷却水流量增大冷却水流量增大 会对制冷机的运行效果造成哪些影响？会对制冷机的运行效果造成哪些影响？43 500-Ton 制冷机制冷机 耗电耗电350 kW 0.70 kW / Ton换热器的运行换热器的运行44500-Ton 冷量冷量耗电耗电315 kW0.63 kW / Ton换热器的运行换热器的运

14、行113.8PSIG45设计设计流量流量95 F85 F压缩机压缩机节流孔板节流孔板冷凝器冷凝器压缩机压缩机55 F45 F蒸发器蒸发器5 F 小温差小温差蒸发温度蒸发温度40 F蒸发器蒸发器55 F45 FLift 降低降低92 F85 F冷凝温度冷凝温度100 F124.1 PSIG5 F. Approach冷凝温度冷凝温度 95 F113.8 PSIG设计流量设计流量冷却水流量增加冷却水流量增加 小温差和小温差和 Lift5 F 小温差小温差3 F 小温差小温差5 F 小温差小温差蒸发温度蒸发温度40 F小温差小温差相同相同节流孔板节流孔板46500-Ton Load500 Ton x

15、KW / Ton .70 x 8 KWH = $28.00 / HR3000 HR x $28.00 HR = $84,000节约节约 $8,400500-Ton Load500 Ton x KW / Ton .63 x 8 KWH = $25.20 / HR3000 HR x $25.20 HR = $75,600500-Ton 制冷机制冷机 电价： 8 / KWH 3000 小时运行47水泵的增加的能耗如何水泵的增加的能耗如何?48Kw/Ton Vs Lift当当Lift 降低时降低时当当Lift 升高时升高时49Lift 每降低每降低 1F = 压缩机电机能耗降低压缩机电机能耗降低1%K

16、w/Ton Vs Lift50问题问题 # 3流经冷凝器的流经冷凝器的冷却水流量降低冷却水流量降低 会对制冷机的运行效果造成哪些影响？会对制冷机的运行效果造成哪些影响？51 500-Ton 制冷机制冷机 耗电耗电350 kW 0.70 kW / Ton换热器的运行换热器的运行52 500-Ton Chiller 耗电：耗电：388 kW 0.777 kW / Ton换热器的运行换热器的运行 130.6 PSIG53节流孔板节流孔板Lift 升高升高最大最大流量流量冷却水流量降低冷却水流量降低- 小温差和小温差和Lift98 F85 F冷凝器冷凝器最大最大流量流量54 费用增加费用增加 $9,2

17、40500-Ton Load500 Ton x KW / Ton .777 x 8 KWH = $31.08 / HR3000 HR x $31.08 / HR = $93,240500-Ton Load500 Ton x KW / Ton .70 x 8 KWH = $28.00 / HR3000 HR x $28.00 / HR = $84,000500-Ton 制冷机制冷机 电力成本 - 8 / KWH 3,000 Operating Hours55问题问题 # 4如果冷凝器侧如果冷凝器侧发生结垢，发生结垢，制冷机性能会受到哪些影响？制冷机性能会受到哪些影响？56 1,200-Ton C

18、hiller 耗电：耗电：832 kW 0.693 kW / Ton换热器运行性能换热器运行性能57 1,200-Ton Chiller 耗电耗电 882 kW Draw 0.735 kW / Ton换热器运行性能换热器运行性能58节流孔板节流孔板压缩机压缩机蒸发器蒸发器小温差小温差 5 F55 F45 F蒸发温度蒸发温度 40 FLift 增加增加95 F85 F冷凝温度冷凝温度100 F124.1 PSIG小温差小温差 5 F全质量流量全质量流量管内结垢管内结垢- 小温差和小温差和 Lift压缩机压缩机冷凝器冷凝器冷却塔回水冷却塔回水55 F45 F蒸发器蒸发器冷凝温度冷凝温度 102 F

19、 128.4 PSIG小温差小温差 9 F小温差小温差 5 F蒸发温度蒸发温度 40 F93 F85 F59费用增加费用增加 $12,0901,200-Ton Load1200 Ton x KW / Ton .693 x 8 KWH = $66.53 / HR3000 HR x $66.53 / HR = $199,5901,200-Ton Load1200 Ton x KW / Ton .735 x 8 KWH = $70.56/ HR3000 HR x $70.56 / HR = $211,6801,200-Ton 制冷机制冷机 电力成本 - 8 / KWH 运行时间 3,000 Hour

20、s60问题问题 # 5 蒸发器制冷剂侧含油过量，会对制冷机的运行造成哪些影响 ?61 800-Ton Chiller 耗电耗电 564 kW 0.705 kW / Ton换热器性能换热器性能62 720-Ton 541 kW Draw 0.751 kW / Ton换热器性能换热器性能63蒸发器侧结垢蒸发器侧结垢 小温差和小温差和Lift64增加费用增加费用 $8,820800-Ton Load800 Ton x KW / Ton .705 x 8 KWH = $45.12 / HR3000 HR x $45.12 / HR = $135,360800-Ton Load800 Ton x KW

21、/ Ton .751 x 8 KWH = $48.06 / HR3000 HR x $48.06 / HR = $144,180800-Ton 制冷机制冷机 电力成本 - 8 / KWH 运行小时：3,00065问题问题 # 6制冷剂充注量不足，制冷剂充注量不足，会对制冷机运行性能造成什么影响？会对制冷机运行性能造成什么影响？66 500-Ton 机组机组 耗电耗电 327 kW 0.655 kW / Ton换热器运行性能换热器运行性能67 450-Ton 耗电耗电320 kW 0.71 kW / Ton换热器运行性能换热器运行性能68制冷剂充注量低制冷剂充注量低 小温差和小温差和Lift55

22、 F45 F小温差小温差 5 F蒸发温度蒸发温度 40 F节流孔板节流孔板压缩机压缩机冷凝温度冷凝温度 101 F蒸发器蒸发器95 F 85 F小温差小温差 6F压缩机压缩机冷凝温度冷凝温度 99F蒸发器蒸发器55 F 46 F小温差小温差 10 F蒸发温度蒸发温度 36 FIift 升高升高94 F 85 F小温差小温差 5 F69费用升高：费用升高： $6,600500-Ton Load500 Ton x KW / Ton .655 x 8 KWH = $26.20 / HR3000 HR x $26.20 / HR = $78,600500-Ton Load500 Ton x KW /

23、Ton .71 x 8 KWH = $28.40 / HR3000 HR x $28.40 / HR = $85,200500-Ton 制冷机制冷机 电力成本 - 8 / KWH 运行时间 3,00070问题问题# 7机组内不凝气体，机组内不凝气体，对制冷机运行性能的影响对制冷机运行性能的影响71 300-Ton 机组机组 耗电耗电 221 kW0.65 kW / Ton换热器运行性能换热器运行性能72 240-Ton 耗电耗电 300 kW 1.25 kW / Ton换热器运行性能换热器运行性能73节流孔板节流孔板压缩机压缩机蒸发器蒸发器小温差小温差 5 F 55 F45 F蒸发温度蒸发温度

24、 40 F全质量流量全质量流量95 F85 F冷凝温度冷凝温度 100 F124.1 PSIG小温差小温差 5 F冷凝器内有不凝性气体冷凝器内有不凝性气体 小温差和小温差和Lift压缩机压缩机冷凝器冷凝器55 F45 F小温差小温差 5 F蒸发温度蒸发温度40 F92 F85 F冷凝温度冷凝温度 105 F146.3 PSIG小温差小温差13 FIift 升高升高74费用增加费用增加 $43,200300-Ton Load300 Ton x KW / Ton .65 x 8 KWH = $15.60 / HR3000 HR x $15.60 / HR = $46,800300-Ton Load300 Ton x KW / Ton 1.25 x 8 KWH = $30.00 / HR3000 HR x $30.00 / HR = $90,000300-Ton 制冷机制冷机 电力成本 - 8 / KWH 运行时间 3,000 小时75总结总结l必须维持适当的冷却水量必须维持适当的冷却水量 必须对冷却水质进行定期检查必须对冷却水质进行定期检查 不能使制冷剂泄漏不能使制冷剂泄漏 使用适当的测量仪表，并进行合理的维护使用适当的测量仪表，并进行合理的维护 必须记录机组的运行日志必须记录机组的运行日志 机组维护不当，会增加很高的运行费用机组维护不当，会增加很高的运行费用76