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螺杆式冷水机组与离心式冷水机组比较

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一、两种机型的简介:

螺杆机:螺杆式压缩机中两个阴、阳转子的相互啮合,在机壳内回转而完成吸气、压缩与排气过程。其组成部件主要有螺杆式压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀以及其它控制元件,较离心机要少。它具有结构紧凑、运行平衡可靠、易损件少、部分负荷效率高及使用寿命长等特点。


离心机:是依靠离心式压缩机中高速旋转的叶轮产生的离心力产生动力进行制冷的,其组成部件主要有离心式压缩机、蒸发器、冷凝器、节流机构、抽气回收装置、润滑系统和电气控制柜等。它具有单机制冷量大的特点,但存在“喘振”等缺点。


二、两种机型的结构特点

螺杆机:单个螺杆式压缩机的制冷较离心机要小,一般从30RT--500RT,所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多机头方式,由微电脑统一控制、 调节,并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。 


离心机:单个离心式压缩机的制冷量较大,可以从150-3000RT,所以一般离心式制冷机都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。


三、两种压缩机转动和传动部分结构特点: 

离心机:电动机通过一对增速齿轮进而带动叶轮作高速旋转。


螺杆机:电动机直接连同主转子与副转子相互啮合作低速旋转。 


比   较:由以上可以看出,螺杆式压缩机结构更为简单,而且离心机叶轮旋转速较螺杆式转子要高出许多,同时高压气体对叶片、叶轮都有较大冲击压力,故其故障率较螺杆机明显要高。同时,离心式压缩机因压缩机结构复杂,在维护维修时非常麻烦,而螺杆式机组结构简单,维护维修非常方便。 


四、两种机型的容量调节问题: 

离心机:一般来说离心机组的能量调节范围为40~100%,在低于40%负荷运 行时,离心机组比较容易发生“喘振”现象,“喘振”严重时,可以使机组的整个核心部件—叶轮被损坏,使离心压缩机报废。目前很多离心机组厂家通过“补气”手段是机组“喘振”临界点达到“20%”或“10%”,而“补气”是需要消耗大量能量的,使机组在50%以下效率相对较低。


螺杆机:螺杆机是利用油压推动滑阀开关控制容量,部分负载时,绝无不平衡冲击现象。对于多机头的螺杆机组来说,其能量调节范围一般在7.5~100%之间,而且可以连续能量调节。特别是民用场所和商用场所,比如宾馆、商场、会议中心等,其空调负荷随着季节变化和人流变化而 变化较大,要求制冷机组有较宽的能量调节范围。


五、两种机型的维护问题  

离心机:一般来说离心机采用的是单压缩机的形式,进行维护、维修时,整台机器需要关闭,停止制冷运行。结构复杂,零部件易损件多,维护费用也较高。


螺杆机:螺杆机为多压缩机形式,且具有独立制冷系统,这样在维护、维修状态下,螺杆机只需单个压缩机关闭,其它照常工作,可满足大楼负荷需要。机组结构简单,零部件易损件少,维护费用也较低。


六、两种机型对电网的冲击问题 

比   较:两种机型耗电量较大,但由于相同制冷量下,螺杆机采用多台压缩机形式,可逐台逐级启动,所需起动电流较离心机要小得多,减小了对电网的冲击。


七、两种机型的噪音问题: 

比   较:离心机转速高,一般9000~40000转/分钟,且利用叶片、叶轮吸、 排气,所以其噪音值较螺杆机要高一点,并且尖锐些。螺杆机是靠阴、阳转子的啮合旋转完成吸、排气,其转速较低,一般为2950转/分钟,其噪音值一般在75dB(A)左右,而且不尖锐,而离心机组一般在80 dB(A) 以上。

八、两种机型运行费用对比案例

离心机和螺杆机的耗电量较大,但在相同制冷量情况,螺杆机部分负荷时能效要高于离心机组的部分负荷能效。


以总冷量为5632Kw(1600冷吨),如果采用3台机组,每台冷量约为650冷吨。


下面以650冷吨冷水机组为例,对比分析两种机组的耗电情况。根据统计表明,冷水机组满负荷即100%运行时间占总运行时间为2.3%,75%、50%、25%,运行时间分别占总运行时间为 41.5%、46.1%和10.1%。本项目按每年空调时间4个月进行计算,总体运行时间为4×30×10=1200小时。则机组100%、75%、50%、25%。运行时间分别为27.6、498、553、121小时。


离心机组 

厂家的1000-19XR7070555EKS机组为例,机组满负荷COP为5.58。

机组在75%、50%、25%负荷下COP分别为5.97、5.74、3.87。也就是说机组在100%、75%、50%、25%负荷下耗功分别为:410kW(650×3.517×100%÷5.58=410);276kW(650×3.517×75%÷5.97=276);199kW(650×3.517×50%÷5.74=199);148Kw(650×3.517×25%÷3.87=148)。

机组4个月总耗电为410×27.6+276×498+199×553+148×121=276719度       

螺杆机组 

厂家的RSW-1000-4机组为例,机组满负荷COP为5.24。

机组在75%、50%、25%负荷下COP分别为6.63、7.23、6.03。也就是说机组在100%、75%、50%、25%负荷下耗功分别为:436kW(650×3.517×100%÷5.24=436);259kW(650×3.517×75%÷6.63=259);

158 kW(650×3.517×50%÷7.23=158);95kW(650×3.517×25%÷6.03=95)。

机组4个月总耗电为436×27.6+259×498+158×553+95×121=239884度。 


650冷吨机组在4个月的运行中,螺杆机组总耗电为239884.6度,离心机组总耗电为276719度。也就是说螺杆机组比离心机组节电36834.4度,即节约了近15%运行费用。

注:①1美国冷吨=3024千卡/小时(kcal/h)=3.517千瓦(KW)


 
 
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