制冷空调系统热气旁通方式对比

1、Page 1 艾可控制器公司艾可控制器公司 Page 2 系统的能量控制系统的能量控制 为什么需要能量控制为什么需要能量控制 ? 在系统处于低负载时，它可以有效地限制蒸发压力 并且能阻止： 系统频繁地开停 压缩机在设计要求的回气压力以下运行 蒸发盘管结霜 Page 3 能量控制的方式能量控制的方式 1. 采用多级系统 2. 采用多个压缩机的单级系统 3. 采用变频压缩机 4. 采用压缩机机头的卸载 5. 热气旁通热气旁通 Page 4 热气旁通理论简介热气旁通理论简介 作为能量调节的热气旁通能够提供一种将高压 端的高温气态制冷剂旁通到系统的低压端的方 法，从而保证系统始终保持在一个给定的最小

2、回气压力状态下运行。 定义定义: Page 5 1. 直接旁通到回气端直接旁通到回气端 2. 旁通到蒸发器的入口旁通到蒸发器的入口 热气旁通的两种方法热气旁通的两种方法 热气旁通的应用及方法热气旁通的应用及方法 Page 6 控制回路控制回路 手动控制阀手动控制阀 旁通电磁阀旁通电磁阀 低压压力控制器低压压力控制器 回气端回气端 压缩机排气端压缩机排气端 直接旁通到回气端直接旁通到回气端 使用电磁阀和手动阀控制使用电磁阀和手动阀控制 压缩机压缩机 Page 7 直接旁通到回气端直接旁通到回气端 使用电磁阀和热气旁通阀控制使用电磁阀和热气旁通阀控制 控制回路控制回路 热气旁通阀热气旁通阀 旁通电

3、磁阀旁通电磁阀 低压压力控制器低压压力控制器 回气端回气端 压缩机排气端压缩机排气端 压缩机压缩机 Page 8 热气旁通调节阀的压力平衡图热气旁通调节阀的压力平衡图 Page 9 热气旁通调节阀的压力平衡图热气旁通调节阀的压力平衡图 Page 10 热气直接旁通到回气端热气直接旁通到回气端 控制回路控制回路 热气旁通阀热气旁通阀 旁通电磁阀旁通电磁阀 低压压力控制器低压压力控制器 回气端回气端 压缩机排气端压缩机排气端 压缩机压缩机 Page 11 热气旁通的应用热气旁通的应用 Page 12 6” 最大值最大值108oC 排气口气体排气口气体 压缩机压缩机 6” 回期口气体回期口气体 压缩

4、机的过热问题压缩机的过热问题 (Copeland) Page 13 压压 缩缩 机机 的的 排排 气气 温温 度度 6” 排气阀口排气阀口 在排气端阀口出口处的气体温度和与排气口在排气端阀口出口处的气体温度和与排气口6” 远的排气管内的气体温度之间会有远的排气管内的气体温度之间会有10oC-23.9oC 的温度降的温度降 Page 14 121oC的排气管温度的排气管温度 135oC的排气管温度的排气管温度 108oC的排气管温度的排气管温度 Copeland公司提供 压压 缩缩 机机 的的 排排 气气 温温 度度 Page 15 制冷剂的温度达到制冷剂的温度达到 154oC-160oC 时时

5、 会造成会造成 密封圈和活塞密封圈和活塞 的磨损的磨损 Page 16 Page 17 当温度达到当温度达到176.7oC时时 压缩机彻底损坏压缩机彻底损坏 这时会产生各种杂质这时会产生各种杂质 并且并且 磨损也更为严重。磨损也更为严重。 制冷剂的温度达到制冷剂的温度达到 154oC-160oC 时时 会造成会造成 密封圈和活塞密封圈和活塞 的磨损的磨损 Page 18 旁通到回气管路旁通到回气管路 可以使用一个可以使用一个 直接动作的调节阀直接动作的调节阀 热气旁通的应用热气旁通的应用 Page 19 旁通调节阀旁通调节阀 旁通电磁阀旁通电磁阀 喷液膨胀阀喷液膨胀阀 旁通到回气管路旁通到回气

6、管路 使用直接动作的调节阀使用直接动作的调节阀 排气端排气端 回气端回气端 压缩机压缩机 旁通量范围：旁通量范围： 0 TO 10 TONS R-22 喷液电磁阀喷液电磁阀 Page 20 热气旁通的应用热气旁通的应用 Page 21 典型典型R-22活塞式压缩机的排气温度活塞式压缩机的排气温度 在相应的在相应的 压缩机压缩机 回气压力下的回气压力下的 饱和蒸发温度饱和蒸发温度 18.3oC 18.3oC 18.3oC 18.3oC 18.3oC 18.3oC 18.3oC 185.0oC 176.7oC 171.1oC 168.3oC 160.0oC 154.4oC 160.0oC -15.

7、0oC -3.9oC -1.7oC -3.9oC 7.2oC 10.0oC 7.2oC 在相应的在相应的 压缩机压缩机 排气压力下的排气压力下的 饱和冷凝温度饱和冷凝温度 典型典型 的的 回气回气 温度温度 实际的实际的 压缩机压缩机 阀口端的阀口端的 排气温度排气温度 有必要限制有必要限制 排气温度排气温度 达到达到149oC的的 回气温度回气温度 -23.3oC -23.3oC -23.3oC -17.8oC -12.2oC -17.8oC -17.8oC 54.4oC 48.9oC 43.3oC 54.4oC 54.4oC 48.9oC 43.3oC Page 22 热气旁通的应用热气旁

8、通的应用 Page 23 旁通调节阀旁通调节阀 “ FA8 “ 喷液膨胀阀喷液膨胀阀 喷液电磁阀喷液电磁阀 排气端排气端 压缩机压缩机 回气端回气端 旁通调节范围旁通调节范围 8 100 TON R-22 旁通到回气管路旁通到回气管路 使用带导阀机构作的调节阀使用带导阀机构作的调节阀 Page 24 更好的热气旁通方法是更好的热气旁通方法是.? 冠冠 军军 注意: Page 26 旁通电磁阀旁通电磁阀 直接动作旁通调节阀直接动作旁通调节阀 旁通到蒸发器入口旁通到蒸发器入口 蒸发器蒸发器 压缩机 热力膨胀阀热力膨胀阀 液管路电磁阀液管路电磁阀 优点优点: 提供一个额外的负载提供一个额外的负载 空

9、调系统中可以除霜空调系统中可以除霜 可以将蒸发器作为一个可以将蒸发器作为一个 直接的混合室直接的混合室 使用最少的配件使用最少的配件 回油性能极佳回油性能极佳 Page 27 压缩机 蒸发器蒸发器 即使在蒸发器即使在蒸发器低于低于 压缩机的压缩机的 情况下，情况下， 在系统处于低负载时，在系统处于低负载时， 旁通到蒸发器入口也能旁通到蒸发器入口也能 确保有适当的回油。确保有适当的回油。 旁通到蒸发器入口旁通到蒸发器入口 旁通电磁阀旁通电磁阀 直接动作旁通调节阀直接动作旁通调节阀 热力膨胀阀热力膨胀阀液管路电磁阀液管路电磁阀 Page 28 导阀结构旁通调节阀导阀结构旁通调节阀 蒸发器蒸发器 压

10、缩机 旁通到蒸发器入口旁通到蒸发器入口 热力膨胀阀热力膨胀阀 液管路电磁阀液管路电磁阀 Page 29 液态冷媒分液器液态冷媒分液器 主要有两种形式：主要有两种形式： 1. 文丘里式文丘里式, 5 PSIG 2. 孔板式孔板式, 25 PSIG 压压 力力 数数 据据 线线 图图 没有压力补偿没有压力补偿 压力降非常高压力降非常高 当流体流经孔板当流体流经孔板 时时 P1 - P2 P1 - P3 = 分液器分液器 总压降总压降 流管 造成不可控制闪发的紊流区 孔板 最小激射区域 P1P2P3 P1 - P3 = 25 PSI 压力降压力降 流体流经文丘里流管时流体流经文丘里流管时 有压力补偿

11、有压力补偿 压力降非常低压力降非常低 流管 P1 - P2 P1 - P3 =分液器总压降分液器总压降 轮廓圆润，平滑接近 喉管部位 最小激射区域 舒展发散结构 流速逐渐下降 从而控制流体 出现最少紊流 P1 P2P3 P1 - P3 = 5 PSI 压力降压力降 Page 31 文丘里时分液器文丘里时分液器 流体控制的典型设计思想流体控制的典型设计思想 效率效率 - 没有因紊流造成的能量损耗没有因紊流造成的能量损耗 低压降低压降 - 可以在任何状态下正常工作可以在任何状态下正常工作 Page 32 文丘里时分液器文丘里时分液器 Page 33 孔板式分液器孔板式分液器 Page 34 需要改

12、变需要改变 孔板的位置孔板的位置 孔板式分液器孔板式分液器 Page 35 在蒸发器的任何出口之间在蒸发器的任何出口之间 不应有大于不应有大于5oC的温差的温差 如何检测通过分液器时如何检测通过分液器时 流体是否得到适当的分配流体是否得到适当的分配 Page 36 冷水机组冷水机组 交换器交换器 出水口出水口 供气供气 1：1的空气控制的空气控制 液管路液管路 热气管路热气管路 回气管路回气管路 EAC 接头接头 膨胀阀膨胀阀 旁通到蒸发器入口旁通到蒸发器入口 Page 37 旁通到蒸发器入口旁通到蒸发器入口 冷水机组冷水机组 交换器交换器 出水口出水口 液管液管 路路 热气管路热气管路 回气

13、管路回气管路 膨胀阀膨胀阀 供气供气 1：1的空气控制的空气控制 Page 38 液管路液管路 热气管路热气管路 回气管路回气管路 膨胀阀膨胀阀 EPR 旁通调节阀旁通调节阀 液管路电磁阀液管路电磁阀 当当EPR调节关闭时建议必须旁通调节关闭时建议必须旁通 到蒸发器的入口以避免油淤塞到蒸发器的入口以避免油淤塞 由于采用热气旁通可能使得流速由于采用热气旁通可能使得流速 加快，这也能确保正常的回油加快，这也能确保正常的回油 HGB应设定在应设定在 比比 EPR大大 5PSI 旁通到蒸发器入口旁通到蒸发器入口 带带EPR阀阀 冷水机组冷水机组 交换器交换器 出水口出水口 Page 39 热气旁通调节

14、阀热气旁通调节阀 的工厂设定是：的工厂设定是： 在在 0oC饱和温度饱和温度开启旁通并且有足够的热气开启旁通并且有足够的热气 处理当相应冷量使蒸发温度到处理当相应冷量使蒸发温度到 -3.3oC时避免时避免 蒸发盘管中结霜。蒸发盘管中结霜。 例如例如: 在在 57.5 PSIG (0oC) 时开启旁通，这时时开启旁通，这时 相当于系统的制冷量处于相当于系统的制冷量处于49.9 PSIG (-3.3oC)。 调节阀的调整调节阀的调整 Page 40 阀的调整梯度是阀的调整梯度是6F 主要调整弹簧主要调整弹簧 0 to 80 PSIG P1 P3 弹簧压力弹簧压力 P2 蒸发压力蒸发压力 调整梯度调

15、整梯度 = 6 F 膜片 对应于饱和温度对应于饱和温度 6F的降低时的的降低时的 比率开启比率开启 Page 41 调节阀的调整调节阀的调整 举例举例 Page 42 1. 启动系统并使之在正常的负载下运转。启动系统并使之在正常的负载下运转。 2. 调整热气旁通阀到其最小设定。调整热气旁通阀到其最小设定。 3. 可以通过以下方法开始降低系统的负载：可以通过以下方法开始降低系统的负载： * 关闭加湿器关闭加湿器 * 覆盖蒸发器的部分面积覆盖蒸发器的部分面积 * 减小空气流速减小空气流速 * 关闭风扇关闭风扇 * 关闭到水冷换热器的旁通水阀关闭到水冷换热器的旁通水阀 调节阀的调整调节阀的调整 Pa

16、ge 43 4. 当回气压力开始下降时，开大旁通阀的调整杆，直到系统达到了要当回气压力开始下降时，开大旁通阀的调整杆，直到系统达到了要 求的回气压力。求的回气压力。 5. 再升高蒸发器的负载至正常的运转状态，检示压力情况，查看在此再升高蒸发器的负载至正常的运转状态，检示压力情况，查看在此 状态热气旁通阀是否关闭且不会有误动作。状态热气旁通阀是否关闭且不会有误动作。 6. 再次降低系统负载，以证明回气压力已能通过热气旁通阀的调节可再次降低系统负载，以证明回气压力已能通过热气旁通阀的调节可 以维持在要求的数值内。以维持在要求的数值内。 调节阀的调整调节阀的调整 Page 44 7. 让系统在低负载

17、的工况下运行足够长的时间以便确定热气旁通可能让系统在低负载的工况下运行足够长的时间以便确定热气旁通可能 对压缩机造成的过热。对压缩机造成的过热。 * 查询压缩机的手册或制造商对过热的说明及要求回气查询压缩机的手册或制造商对过热的说明及要求回气 温度最高不能超过多少。温度最高不能超过多少。 8. 如果爱系统中再装上喷液膨胀阀来调整过热度，将更有利于优化系如果爱系统中再装上喷液膨胀阀来调整过热度，将更有利于优化系 统的性能。统的性能。 调节阀的调整调节阀的调整 Page 45 热气旁通阀的选型热气旁通阀的选型 需要的数据：需要的数据： 1. 制冷剂类型 2.需旁通的最大量* 3. 蒸发温度 4.

18、旁通方法 5. 是否要求降压 6. 联接尺寸和方式 压缩机总的制冷量压缩机总的制冷量 - %的卸载的卸载 - 最小负载最小负载 = 所需旁通的冷吨数所需旁通的冷吨数 Page 46 需要的数据：需要的数据： 1. 制冷剂类型 2.需旁通的最大量* 3. 蒸发温度 4. 旁通方法 5. 是否要求降压 6. 联接尺寸和方式 R-22 5 冷吨 * + 4.4oC 回气端 是 视要求 压缩机总的制冷量压缩机总的制冷量 - %的卸载的卸载 - 最小负载最小负载 = 所需旁通的冷吨数所需旁通的冷吨数 20 tons 总制冷量总制冷量 - 50% 卸载卸载 (10 tons) - 5 tons 最小负载最

19、小负载 = 5 tons 热气旁通阀的选型热气旁通阀的选型 举例举例 Page 47 容容 量量 扩扩 展展 表表 ( Tons) 热气量热气量 R-22 需旁通的需旁通的 总冷吨数总冷吨数 配配 件件蒸蒸 发发 温温 度度 类类 型型40 F30 F20 F10 F0 F-10 F BYPASS REGULATORDGRE4DGRE4DGRE4DGRE4DGRE4DGRE4 1/2HOT GAS SOL.100RB2100RB2100RB2100RB2100RB2100RB2 LIQ. INJ. VALVELCL1ALCL1ALCL1ALCL1ALCL1ALCL1A BYPASS REGUL

20、ATORDGRE4DGRE4DGRE4DGRE4DGRE6DGRE6 1HOT GAS SOL.200RB3200RB3200RB3200RB3200RB3200RB3 LIQ. INJ. VALVELCL1ALCL1ALCL1BLCL1BLCL1BLCL1C BYPASS REGULATORDGRE6DGRE6DGRE6DGRE6DGRE6DGRE6 2HOT GAS SOL.200RB4200RB4200RB4200RB4200RB4200RB4 LIQ. INJ. VALVELCL1ALCL1ALCL1BLCL1BLCL1BLCL1C BYPASS REGULATORDGRE6DGRE6DGRE6DGRE12DGRE12 DGRE12 3HOT GAS