200kw空调用水冷冷水机组_设计说明书本科论文(编辑修改稿)

200kw空调用水冷冷水机组_设计说明书本科论文(编辑修改稿)内容摘要：

A1 .055 1500 32 二氟甲烷 CH2F2 52 A2 0 650 123 二氯三氟乙烷 CHCl2CF3 153 B1 .02 90 125 五氟乙烷 CHF2CF3 120 A1 0 2800 134a 1,1,1,2四氟乙烷 CF3CH2F 102 A1 0 1300 245a 1,1,2,2,3五氟丙烷 CHF2CH2CF3 B1 0 820 290 丙烷 CH3CH2CH3 44 A3 1 0 ~0 404a R125/143a/134a (44/52/4) A1 3260 407C R32/125/134a(23/25/52) A1 0 1530 410A R32/125 (50/50) A1 0 1730 500 R12/152a () A1 .74 6010 507a R125/143a (50/50) A1 600 丁烷 CH3CH2CH2CH3 A3 1 0 ~0 717 氨 NH3 17 B2 N/A 0 0 718 水 H2O 18 A1 N/A 0 1 744 二氧化碳 CO2 44 A1 N/A 0 1 表 22 具体物理性质 制冷剂 标准沸点 (F ) 临界点 泡点 (176。 F) @ psi 露点 (176。 F) @ psi 温度滑差 (176。 F) 粘度 Lbm/ft*h @ 40 176。 F 液体 比热 at Btu/ib.176。 R @ 40176。 F 液体 导热系数 Btu/h*ft*176。 F @ 40176。 F 液体 温度(℃ ) 压力 (MPA) R11 198 .2059 .0548 R12 .574 .2253 .0429 R22 .503 .2825 .0537 R32 .361 .3106 .0872 R123 .2379 .0476 R125 .457 .3044 .0397 200kw 空调用水冷冷水机组 9 R134a .620 .2194 .0521 R245fa .3121 .0506 R290 .291 .6077 .0600 R404a @ 100 @ 100 .405 .3349 .0438 R407C @ 90 @ 90 .479 .3403 .0582 R410A @ 140 @ 140 .380 .3652 .0652 R500 .557 .2579 .0480 R507a .401 .3331 .0432 R600 .469 .5588 .0665 R717 .392 .3155 R718 .3293 R744 109f .222 .6460 .0607 制冷剂展望 [21] 90 年代中期，空调和制冷工业因蒙特利尔议定书要求淘汰 CFC 族物质而发生了巨大改变。 许多那时未听说过的制冷剂 (R134a 和 R123)进入了老制冷剂如R12 和 R11 的替代前沿。 即将发生的另一个改变是 HCFC 族将被禁用 (R22 到20xx 年将在美国被禁用 )。 人们也开始感觉到京都议定书生效后给 HVAC 行业带来的新的挑战。 尽管可获得许多种制冷剂，但只有几种被认真考虑。 氨 (R717) 氨的性能优良， ODP 值为零且 GWP 值很小。 但因为着氨的健康和易燃问题，限制了其在工业上 的应用，有一些在商业上使用。 预测：氨将继续在工业和商业中有一些应用。 二氧化碳 (R744) 二氧化碳无毒、不可燃，且 ODP 等于零， GWP 较低。 但是其低临界点特性，使得它在典型的商用工况下的性能也很差。 而且，工作压力也相当高（ 6MPa）。 目前正在进行超临界工况使用的研究。 另外，二氧化碳被成功地应用于复叠式制200kw 空调用水冷冷水机组 10 冷系统中。 预测：将来可能应用于汽车空调和复叠式制冷系统中。 丙烷 (R290) 和异丁烷 (R600a) 丙烷和异丁烷毒性低、性能好、无 ODP 值且 GWP 值低。 但它们易燃。 北欧已经将它们用于冰箱中。 可口可乐公司宣布将放弃 HFC 而考虑使用可燃制冷剂。 但在美国，更加关注可燃性引起的安全问题。 有一些研究评价了可燃制冷剂冷却盐水再将盐水泵送到用冷点（类似于干式冷却）的效率。 研究报告显示丙烷和异丁烷比传统的 R22 干式系统效率要低些，但应想到这是在冷却盐水。 目前在世界上只有不到十处安装了大型可燃制冷剂制冷设备。 预测：可燃制冷剂最有可能继续用于家用和小型系统上。 R134a R134a 是 A1 类 (低毒性不可燃 ) 制冷剂， ODP 值为零但 GWP 为 1300。 它的换热性能很好，是螺杆和离心压缩机的一种好 的备选制冷剂。 它在汽车空调上已被广泛接受。 R134a 在蒙特利尔议定书和京都议定书中都提及了。 蒙特利尔议定书正在全面地排除 ODP 值大于 0 的常用制冷剂，议定书正在将 ODP=0 如 R134a 制冷剂推向市场。 R134a 是一种最好的解决方案。 它的 ODP 值为 0，因此在蒙特利尔议定书中没有规定其要淘汰。 尽管 HFC 族是京都议定书的目标气体，但只有排放控制而没有淘汰日期。 虽然 CFC 族和 HCFC 族物质是臭氧消耗的主要贡献者 (占人为臭氧消耗的 28%), HFC 族、 CFC 族和 HCFC 族对气候改变的影响非常小 (占人为全球变暖的 4%)。 所有新一代离心和螺杆制冷机都已经围绕 R134a 展开设计。 预测：在可预见的未来， R134a 将继续是大型空调工业的主要制冷剂。 R22 的替代 R22是 A1 类 (低毒性不可燃 ) 制冷剂。 它是世界上最受欢迎的制冷剂。 R22也是一种 HCFC 物质而将被淘汰。 在美国， R22 已被限产并将在 20xx 年完全淘汰，除了少量用于维修。 R22 非常通用，它被用于超市冷冻、溜冰场、各种200kw 空调用水冷冷水机组 11 形式的压缩制冷机、单元屋顶机组和大部分家用空调中。 R22 没有直接的替代物。 不同制冷剂将替代 R22 的不同应用需要。 表 23列出了 R22 的几种替代物及它们的相对性能。 图 21 显示了替代制冷剂在 54℃ 冷凝温度下的 COP 值。 图 21 R22 替代物的 COP 表 23 R22 替代物的相对性能 R290 R134a R404A R407C R410A R507 制冷量 85% 67% 106% 95% 141% 109% 效率 99% 100% 93% 98% 100% 94% 吸气压力（绝压） 94% 59% 121% 91% 159% 125% 冷凝压力（绝压） 90% 68% 120% 115% 157% 122% 温度滑差 0 0 ℃ ℃ ℃ 0 离心机中使用的 R22 已经大部分转移成 R134a。 现在螺杆机也正向 R134a转移，所有新一代螺杆压缩机都将用 R134a 为工质。 R404A 和 R507 正用于替代冷冻装置中的 R22。 R407C R407C 是一种由 HFC3 HFC125 和 HFC134a 组成的非共沸混合物。 其性质已被调配到很接近 R22 但有 ℃ 的温度滑差。 R407C 能方便地置换原有制冷系统的 R22，虽然 性能有些损失。 很多时候只要将制冷系统的部件作一些细微的改变（如将冷凝器面积加大些），就可增强性能。 较大的温度滑差将 R407C 限制在只能用于干式系统如屋顶机组和温度滑差不成问题的场合。 R407C 常被看作是，将原有系统升级为 HFC 系统的一种顺便拿来的替代物。 有限的几种新产品是基于 R407C 开发的。 200kw 空调用水冷冷水机组 12 预测： R407C 将是原有 R22 系统的一种随便替代物，是新产品开发出来之前原有产品升级的一种过渡方案。 R410A R410A 是一种由 HFC32 和 HFC125 组成的非共沸混合物，温度滑差小 (小于 ℃ )，且容积制冷量大，工作压力比 R22 高（为 3MPa）。 它不能随便置换原有 R22 系统而必须进行全新设计。 在小系统中替代 R22 而设计新产品时 R410A 引起了人们的广泛兴趣。 压缩机供应商已开始提供 R410A 的小压缩机 (~ 5 冷吨 )，这种压缩机已开始用于家用市场（开利推出了称为 Pureon 的 R410A 家用系统）。 如果开发出大压缩机的话， R410A 将扩展到商用产品。 因为 R410A 的工作压力高，所有二级部件（阀、视镜、过滤干燥器等）都需要重新设计，这将减缓 R410A 进入商用市 场的步伐。 R410A 的一个问题是临界点低。 如风冷设备用于高温环境时，性能将下降很多。 R410A 用于水冷机组一般不会受影响，因为其冷凝温度低。 预测：由于更多的二级部件可以买到，新得家用和小型商用产品将使用R410A。 关于低临界点问题也将获得技术突破。 R123 的替代 ASHRAE 标准 34 将 R123 归入 B1 类制冷剂 (毒性较高不可燃 )。 它是CFC11 的 HCFC 替代物，即将被淘汰。 在美国， R123 已经被限产，并将在2020 年产量减少到 %，在 2020 年到 2030 年之间只准用于维修。 R123 特别适合于负压离心式制冷机。 R123 没有清楚的替代物。 本来 R601 (N戊烷 )或 R601a (异戊烷 )可能用于代替，但这两种物质非常易燃，在离心机中的充注量很大而极可能发生爆炸，而且，运行时的负压将漏入空气，极易在机组中聚集爆炸混和物，要替代 R123似乎不可能。 两种最接近的 HFC 物质是 R245ca 和 R245fa (两者互为同分异构体 原子种数一样但排列不同 )。 起先人们集中于 R245ca 的研究，但后来发现它易燃。 而R245fa 是一种 B1 类 制冷剂 (毒性较高不可燃 )，其 工作压力比 R123 要高些。 R123不需作为压力容器设计（常压容器），但 R245fa的冷凝器将是压力容器 (见图 22)。 R245fa 不能置换原有 R123 制冷机，除非原制冷机符合压力容器规范。 200kw 空调用水冷冷水机组 13 图 22 低压制冷剂的蒸发压力 对制冷剂制造商而言，用于负压离心机的 R123 是一个小市场。 幸运的是，R123 可从制造其他更常用制冷剂的副产品中得到。 而 R245a 是一种更加昂贵的制冷剂，从现实的角度讲， R245a 需要扩展其应用范围（如发泡），来提高产量降低成本。 预测： R123 将用于副压离心制冷 机，直到被蒙特利尔议定书淘汰。 由于R123 的效率高， ODP 和 GWP 值很低，大气存活时间短，一些人们如特灵公司正在积极争取将 R123 从淘汰清单中拿掉。 但由于可以有替代技术，又需要大部分蒙特利尔议定书成员投票同意，看起来比较困难。 制冷剂种类的确定 由于 R134a 是 A1 类 (低毒性不可燃 ) 制冷剂， ODP 值为零但 GWP 为 1300。 它的换热性能很好，是螺杆和离心压缩机的一种好的备选制冷剂。 现在螺杆机也正向 R134a 转移，所有新一代螺杆压缩机都将用 R134a 为工质。 所以本课题选用 R134a 制 冷剂。 压缩机 [2] 压缩机是制冷系统的心脏，无论是空调、冷库、化工制冷工艺等工况都要有压 缩机这个重要的环节来做保障。 压缩机在系统中的作用在于：抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸汽，并提高其温度和压力后，将它排向冷凝器。 在冷凝器中，高压制冷剂过热蒸汽在冷凝温度下放热冷凝。 而后通过节流元件，降压后的气液混合物流向蒸发器，在那里制冷剂液体在蒸发温度下吸热沸腾，变为蒸汽后进入压缩机，从而实现了制冷系统中制冷剂的不断200kw 空调用水冷冷水机组 14 循环流动。 制冷压缩机的分类 制冷压缩机种类和形式很多，按工作中的蒸发温度范围分可分为高温 、中温、低温压缩机。 某些著名压缩机产品沿用的大致工作蒸发温度的分类范围如下：高温制冷压缩机（ 10—0） ℃ 中温制冷压缩机（ 15—0） ℃ 低温制冷压缩机（ 40—15） ℃ 按密封结构形式分类可分为开启式压缩机、半封闭式压缩机、全封闭式压缩机。 开启式压缩机的制冷量一般比较大，其最明显的特征是利用轴封装置的隔离作用使原动机独立于制冷剂系统之外，若原动机是电动机，因它与制冷剂和润滑油不接触而无需具备耐制冷剂和耐油的要求。 因此开启式压缩机可用于以氨为工质的制冷系统中。 半封闭式压缩机的特点是电动机室内充有制冷剂 和润滑油，内。