高温离心式冷水机组与特性研讨

【摘要】在温湿度独立控制空调系统当中，高温冷水机组占据重要地位，通常被应用在工业生产过程中。基于此，文章将高温冷水机组作为研究重点，阐述其特性等相关内容，希望有所帮助。

【关键词】高温离心式冷水机组；特性；研讨

一、高温离心式冷水机组概述

一般情况下，大型公共建筑当中的中央空调供冷设备中，水冷冷水机组都是最常见的。其中，离心式冷水机组因其本身的能效指标高切机组制冷能力较强，所以备受用户认可。在建筑能耗当中，空调系统的耗能比重较大，基于当前能源危机与节能降耗的背景，空调系统能耗的有效降低已经逐渐发展成制冷空调行业亟待解决的问题。为此，行业内部专业也制定了诸多策略，而温湿度独立控制就属于优化设计系统的全新思路。该方式引入了温湿度独立控制技术，在冷水机组出水温度不断提高的背景下，实现了冷水机组能效指标的提高，对空调系统工作模式予以改变。在此基础上，站在系统化角度，使得空调系统能耗下降。而冷水机组是离心式冷水机组，不同于其他型式的冷水机组，在提高出水温度的过程中，受系统测量与亚比变化的影响，使得离心式冷水机组的高能效特性难以充分发挥，所以有必要展开进一步地研究。

二、高温离心式冷水机组特性分析

下文将型号为a134R且功率为4000千瓦的离心式冷水机组设计作为研究对象，在冷水的出水温度是16摄氏度的情况下，蒸发温度选择14摄氏度，而冷凝温度则确定为37摄氏度。另外，压缩机效率与电机效率分别是0.8与0.94，选择使用NIST软件展开计算与分析，且机组COP数值达到了8.01。

根据实际的测试结果可以发现，当离心式压缩机组冷水机组处于标准工况设计条件之下，在高出水温度的时候，制冷量的增加并不明显。受输入功率降低的影响，机组本身的COP数值提高10%，与理论计算结果相比存在较大的差异。

究其原因，主要是受离心式制冷压缩机特性因素影响。其中，离心式压缩机主要是在齿轮增速的作用下，使得电动机带动转子进行旋转，而从蒸发器出来的制冷剂蒸汽会经由吸气室进入到叶轮当中。这样一来，叶轮旋转速度加快，其叶片会驱动气体并发生运动，进而形成离心力，向外部抛出气体自叶轮中心。在整个过程中，气体的运动速度会增加且压力提高，主要是叶轮机械能实现转化的结果。当气体与叶轮分离并进入到扩压器以后，因扩压器的通道面积增加，且气体速度降低并且增压，进而实现了动能向压力能的转变。而经过压缩的制冷蒸汽流出扩压器以后，就会汇集在蜗室，在排气管道的作用下向冷凝器输送，进而达到压缩制冷剂的目的。

在离心式制冷压缩机处于高蒸发温度运行状态下，其压缩比较之于标准设计工况要小很多。而当冷水机组在7摄氏度出水的时候，机组设计吸气的压力是0.35兆帕，且排气的压力是0.937兆帕，实际的压比是2.7。而在机组处于16摄氏度冷水出水温度的情况下，机组吸气的压力是0.473兆帕，且排气的压力是0.937兆帕，压力接近2，实际的压缩比下降25.9%。根据离心式制冷压缩机性能分析可以了解到，离心压缩机工作区域，在压比下降25%的情况下，流量会增加一倍。在流量显著变化的情况下，原有机组叶轮与扩压器等流道的设计就会导致流量提高，进而引发阻塞的问题。这样一来，流量就很难满足额定值的要求，而且会直接影响机组性能作用的发挥。

在此基础上，当转动速度固定的情况下，压比和压缩机级效率之间也存在一定的联系。在压缩机压比出现改变的时候，压缩机级效率也会改变。当压比在2.7下降至2.0的情况下，实际的效率降低到0.7。由此可见，在压缩机压比改变时，若不能够及时调整压缩机设计的转速，必然会直接影响机组性能提高的效果。

三、结束语

综上所述，根据上文研究分析发现，在离心式冷水机组处于高冷水出水温度运行状态之下，要全面优化设计压缩机。与此同时，当离心式冷水機组工作部分负荷状态，能效指标会随之降低。所以设计空调系统一定要注重系统负荷配置，进而减少空调系统实际的能源消耗量。除此之外，设计空调系统的过程中，要尽可能规避系统处于低负荷比例之下。但因为中央空调系统运行的时候，冷水机组部分负荷始终存在，所以应对冷水机组部分负荷运行性能进行有效地改善，并采取空调系统控制优化策略，只有这样，才能够确保离心式冷水机组的正常运行。

参考文献

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作者简介：白正彬（1972.03—），男，汉族，重庆江津人，本科，工程师，研究方向：中央空调离心冷水机组研发。