复叠机组低温机排气冷却器的必要性及计算
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一、复叠制冷介绍1.以蒸发温度-55℃为例,传统双级压缩制冷的弊端。
a)采用传统双级压缩吸气压力低:吸气压力R22为-0.05MPa,R717为-0.07 MPa,再此压力下,制冷剂气体密度小,单位制冷量需要的吸气量大(如R22,1kW冷量需要8m3/h吸气量),意味着需要大压缩机。
b)压缩机容积效率低:用R22,低压级活塞机容积效率为0.6,低压级螺杆机容积效率0.75,意味着压缩机更大。
c)系统易进空气:在负压下运行,空气易进入系统,造成效率进一步降低。
d)投资大,运行费用高:低压级压缩机大,维护成本高;低压级因启动的关系,所配电机比运行功率大很多,造成电机在低载荷、低效率下运行,多耗电。
e)更低的蒸发温度无法运行:氨的使用极限为-55℃,R22为-60℃。
2.解决上述问题的途径——复叠制冷(R23+R22两级)a)低温级:采用R23作冷媒,蒸发温度范围-55~-82℃,与单级制冷相同,差别是冷凝器靠高温级的R22液体蒸发来冷却。
对R23,-55℃时吸气压力为0.29MPa(相当于R22 -7℃的压力),-80℃时吸气压力0.01MPa(相当于R22 -39℃的压力)。
低温级压缩机容积效率螺杆为0.85-0.9,活塞为0.7-0.9。
b)高温级:采用R22作冷媒,同普通制冷,蒸发器的热负荷来自低温级的R23气体冷凝,蒸发温度-23~-33℃。
3.对比分析:以蒸发温度-55℃、冷凝温度35℃、制冷量165kW,R22双级压缩制冷与R23+R22复叠制冷方案比较如下:a)R22双级制冷压缩机配置:低压级3台KF16CB螺杆(55kW电机),高压级1台KF16CB螺杆(110kW电机)。
装机电力总容量约310kW,压缩机总耗电约180kW。
b)R23+R22复叠制冷压缩机配置:低温级1台R23DDKF12.5CB螺杆(65kW电机),高温级1台R22DGKF16CB螺杆(100kW电机)。
装机电力总容量约180kW,压缩机总耗电约150kW。
制冷与低温技术原理复叠式制冷循环和设计复叠制冷系统与循环两级复叠式压缩制冷系统通常由两个单级压缩制冷循环组成,之间用蒸发冷凝器联系起来:高温系统高温压缩机冷凝器节流阀冷凝蒸发器制冷剂R22低温系统压缩机冷凝蒸发器回热器节流阀制冷剂R23蒸发器膨胀容器组成高温部分:采用中温制冷剂,蒸发器为低温部分冷凝器中的制冷剂冷凝服务。
低温部分:采用低温制冷剂,蒸发器为用于制冷。
由两个单级系统组成的复叠式制冷机压缩机压缩机冷凝器回热器冷凝蒸发器膨胀容器蒸发器三级复叠制冷系统复叠式制冷循环的组合型式与制冷温度和制冷剂种类的关系复叠式蒸气压缩式制冷循环可由两个(或数个)不同制冷剂工作的单级(也可以是多级)制冷系统组合而成。
复叠制冷的特点复叠温差—蒸发/冷凝器的传热温差:设计取值一般为(5~10)℃复叠温度—相邻子系统之间的衔接点温度:各子系统之间复叠温度的设计选择,理论上从保证整套系统的COP最佳考虑。
实际可按各子系统的压力比大致相同来决定复叠温度。
考虑到温度越低,相同传热温差造成的传热不可逆损失越大,所以复叠温度越低,复叠温差越应取小值。
灵活使用辅助热交换器:回热器,水冷却器为了保证循环的经济性和压缩机的正常工作状态,复叠式系统中需要灵活地使用一些辅助热交换器。
启动与停机时系统超压保护复迭式制冷机启动时,应先启动高温子系统,待其蒸发温度降低到足以保证下一級子系统的冷凝压力不致超过限制值时,再启动下一級子系统。
停机时,系统温度逐渐升高,会导致低温子系统中的制冷剂压力超过規定的限制值。
为了避免这种情况发生,要采取一定的措施。
对于大型装置,若短期停机,可以通过自动控制的方法,检测低温子系统的高压侧压力,自动控制高温子系统间歇运行,保持它对低温子系统高压侧的冷却作用。
若长期停机,则应将低温子系统中制冷剂抽出,放到高压钢瓶中保存。
对于小型装置,通过严格控制低温子系统的制冷剂充注量和附加膨胀容器,可以防止低温子系统超压。
膨胀容器可以加在其吸气侧,也可以加在其排气侧。
复叠式制冷系统热力计算复叠式制冷系统是一种高效能的制冷系统,它将蒸发器串接起来,使得每个蒸发器都能利用前一个蒸发器的冷凝温度进行蒸发。
这种系统能够提高制冷效率,降低能源消耗。
在进行复叠式制冷系统热力计算时,需要考虑系统的各个组成部分的热力特性。
首先,需要计算复叠式制冷系统的冷冻负荷。
冷冻负荷是指系统需要移除的热量,可以通过以下公式进行计算:冷冻负荷=冷负荷/蒸发器效能其中,冷负荷是指需要制冷的空间的热负荷,蒸发器效能是指蒸发器的制冷效果。
蒸发器效能可以通过以下公式计算:蒸发器效能=冷凝温度/(冷凝温度-蒸发温度)冷凝温度是指冷凝器的冷凝温度,蒸发温度是指蒸发器的蒸发温度。
在计算冷冻负荷后,需要计算每个蒸发器的冷冻负荷。
假设复叠式制冷系统中有n个蒸发器,每个蒸发器的冷冻负荷可以通过以下公式计算:每个蒸发器的冷冻负荷=冷冻负荷/n计算每个蒸发器的冷冻负荷后,可以计算每个蒸发器的冷冻量。
冷冻量是指每个蒸发器需要移除的热量,可以通过以下公式计算:冷冻量=每个蒸发器的冷冻负荷/(冷凝温度-蒸发温度)在计算冷冻负荷和冷冻量时,需要确保蒸发器的冷凝温度和蒸发温度的范围能够满足系统的要求。
如果蒸发器的冷凝温度过高或蒸发温度过低,可能会降低系统的制冷效果。
除了冷冻负荷和冷冻量的计算,还需要计算复叠式制冷系统的制冷剂流量。
制冷剂流量是指制冷剂在系统中的流动速度,可以通过以下公式计算:制冷剂流量=冷冻量/(制冷剂的比热容×(冷凝温度-蒸发温度))制冷剂的比热容是指制冷剂在单位质量下的比热容。
制冷剂流量的计算可以帮助确定制冷系统所需的制冷剂供应量和相应的设备尺寸。
除了以上几个主要的热力计算,还需要考虑制冷系统的制冷效率和能源消耗。
制冷效率是指制冷系统输出的制冷量与输入的能量之间的比值,可以通过以下公式计算:制冷效率=制冷量/能源消耗能源消耗是指制冷系统所需要消耗的能量,可以通过以下公式计算:能源消耗=制冷量×制冷系统的能效比制冷系统的能效比是指制冷系统输出的制冷量与系统的能源消耗之间的比值。
复叠式制冷系统热力计算复叠式制冷系统热力计算可以帮助我们确定制冷系统中一些关键参数的变化,从而指导系统的设计和优化。
本文将对复叠式制冷系统热力计算进行详细的介绍和探讨。
一、复叠式制冷系统复叠式制冷系统是一种先进的制冷技术,其基本原理是将多个制冷循环串联起来构成一个复合制冷系统,从而实现更高效、更灵活的制冷效果。
复叠式制冷系统的优点在于其高效、耐用、可靠,以及其应用范围广泛的特点,在工业、医疗、航空等领域得到了广泛的应用。
二、热力计算热力计算是指对一个制冷系统进行热力分析,从而确定系统中各参数的变化,进而指导系统的设计和优化。
热力计算包括系统的热平衡分析、热传递分析和热流量分析等内容。
其中,系统的热平衡分析是热力计算的核心,可帮助我们确定系统中的热量分配和传递方式。
三、热力计算的步骤进行复叠式制冷系统热力计算的步骤如下:1. 确定制冷系统的输入参数,包括冷媒种类、冷却剂种类、压缩机工作状态以及系统的环境参数等。
2. 进行系统的热平衡分析,确定系统中各个部分的热量流动方式。
在分析时,应考虑不同区域的热阻、热容和热传递系数等参数。
3. 计算制冷系统中各个部分的热量流量,以便确定系统中的热量分配和传递方式。
在计算时,应注意各个部分的温度和压力的变化。
4. 利用计算结果,进行系统的设计和优化,以改善制冷系统的效率和性能。
四、热力计算的应用复叠式制冷系统热力计算可用于指导系统的设计和优化,在实际应用中,主要有以下几个方面的应用:1. 选择合适的制冷循环,确定合适的冷媒种类和冷却剂种类,以满足特定的制冷要求。
2. 指导系统的设计,包括管道的布置、换热器的选型以及压缩机、冷凝器和蒸发器的选择等。
3. 提高系统的效率和性能,主要包括减少能源消耗、降低维护成本和延长系统的使用寿命等。
4. 安全评估,包括压力容器的强度计算、系统的热稳定性评估和操作风险分析等。
五、总结复叠式制冷系统热力计算是一个重要的制冷系统设计和优化工具,可帮助我们确定系统中各个部分的热量分配和传递方式,提高系统的效率和性能。
低温冷却废气
近些年随着环境污染的加剧,废气的排放已经成为了威胁环境健康的一大祸害。
传统解决废气排放问题的方法是建立废气尾气治理设施,但是这种方法除了需要耗费大量资金和技术外,对环境的污染降低得也不明显。
近几年来,随着气象技术的发展,低温冷却废气技术逐渐成为研究的热点。
低温冷却废气的技术原理是通过把废气冷却到一定的温度,使部分有毒有害物质凝结,然后再经过滤过滤系统滤除无害物质,从而达到减少废气污染的目的。
低温冷却废气技术以水冷、液冷、风冷三种形式,可以把废气温度降低至-50℃,夹带粒子小于5微米,根据气象技术,低温冷却废
气技术可以有效减少大气污染物的排放。
例如,在发电厂的应用中,通过低温冷却废气技术,可以使发电厂的废气温度从原来的高温降低至-50℃,有效下降废气中的污染物,减少废气排放量。
此外,低温冷却废气技术还可以从能源上节省大量的资源,因为它不仅可以在节能上节省用电,而且也可以减少废气排放量,从而节约大量的能源。
由于低温冷却废气技术可以有效减少废气污染物的排放,并且使用方便,安全可靠,维护成本也较低,因此近年来在废气治理领域受到了广泛的关注和应用。
另外,由于废气治理技术的进步,低温冷却废气技术的应用范围
也在不断扩大,如制造业、石油化工、火力发电、冶金等。
低温冷却废气技术能够有效降低污染物的排放和节约能源,对于保护环境和促进可持续发展具有重要意义。
综上所述,低温冷却废气技术在解决废气排放问题中具有重要的作用,它的应用不仅能有效减少废气污染物的排放,而且还可以节约大量能源,从而起到保护环境,促进可持续发展的作用。
未来,更多的研究应该做出更多努力,使低温冷却废气技术能够被更好的应用到实际生活中。
冷却系统计算范文冷却系统是一种用于控制物体温度的装置。
它通常由冷凝器、蒸发器、压缩机和节流装置等组成。
冷却系统的设计和计算是确保系统能够有效运行的关键步骤。
在这篇文章中,我们将探讨冷却系统计算的一些基本原理和方法。
首先,我们需要确定所需的冷却能力。
冷却能力是指冷却系统每单位时间内能够从物体中移除的热量。
它的计算方法取决于待冷却物体的特性和所需的冷却效果。
一般来说,我们可以通过以下公式计算冷却能力:Q=m*Cp*ΔT其中,Q是冷却能力,m是待冷却物体的质量,Cp是待冷却物体的比热容,ΔT是待冷却物体的温度变化。
接下来,我们需要确定冷却系统的冷却剂流量。
冷却剂流量是指冷却剂每单位时间内通过冷却系统的流量。
它的计算方法取决于冷却需求和系统参数。
通常,我们可以通过以下公式计算冷却剂流量:Q = m_dot * Cp * ΔT其中,Q是冷却能力,m_dot是冷却剂流量,Cp是冷却剂的比热容,ΔT是冷却剂的温度变化。
在确定冷却剂流量之后,我们需要选择合适的压缩机和蒸发器。
压缩机是冷却系统中的核心组件,它负责将低压制冷剂压缩成高压制冷剂。
蒸发器是用于吸收待冷却物体热量的装置。
选择合适的压缩机和蒸发器需要考虑冷却需求、制冷剂性质和系统参数等因素。
此外,我们还需要确定冷却系统的流体流动路径和热交换方式。
流体流动路径是指冷却剂在系统中的流动路径,它通常由管道和换热器等组件构成。
热交换方式是指冷却剂与待冷却物体之间的热量传递方式,常见的热交换方式包括对流换热、传导换热和辐射换热等。
最后,我们还需要考虑冷却系统的能量效率和维护要求。
能量效率是指冷却系统每单位能量输入所能产生的冷却效果。
通过提高能量效率,我们可以减少能源消耗和运行成本。
维护要求是指冷却系统运行过程中需要进行的维护和保养工作。
定期维护和保养可以延长冷却系统的使用寿命和提高运行效果。
总结起来,冷却系统的设计和计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。
通过合理选择冷却能力、冷却剂流量、压缩机、蒸发器、流体流动路径和热交换方式等参数,我们可以设计出高效、可靠的冷却系统。
复叠式制冷循环计算复叠制冷循环可以按照两个不同的方式组合在一起:串列和并列。
串列复叠式制冷循环通过将冷冻剂流经不同的压缩机和蒸发器来实现。
首先,冷冻剂通过第一个蒸发器,从而冷却压缩机的出口气体。
然后,冷冻剂经过冷凝器来冷却并升压。
最后,冷冻剂再次通过另一个蒸发器继续冷却压缩机的出口气体。
这种组合可以使制冷循环工作在更低的温度下,并提高整体效率。
并列复叠式制冷循环是另一种常见的组合方式。
在这种情况下,多个制冷循环并排运行,并独立地完成冷却任务。
这种组合可提供更大的制冷量,适用于需要高强度制冷的应用。
进行复叠式制冷循环计算时,有几个重要的参数需要考虑。
首先是制冷循环的工作流体。
常见的制冷流体有氨、氟利昂和二氧化碳等。
不同的制冷流体具有不同的性质和工作条件,需要根据实际情况进行选择。
其次是制冷循环的工作温度范围。
制冷循环通常有一个温差,即冷凝温度和蒸发温度之间的差异。
温差越大,制冷循环的效率越高,但制冷量相应减少。
另外,还需要考虑制冷循环的制冷量和功率。
制冷量是制冷循环提供的冷量,通常以千瓦或英吨表示。
功率是制冷循环消耗的电力或燃气,通常以千瓦或英吨表示。
在进行复叠式制冷循环计算时,需要使用热力学方程和制冷循环的性能参数。
这些参数可以通过实验测量或计算得出。
一旦获得了这些参数,就可以通过数学模型和计算方法来计算制冷循环的性能和效率。
总之,复叠式制冷循环是一种高效的制冷循环,可用于各种冷却应用。
通过合理选择工作流体、温度范围和性能参数,可以实现制冷循环的优化设计和运行。