3.2.2蒸气压缩式冷水机组 - 管道设计

蒸气压缩式冷水机组氟制冷系统管道设计蒸气压缩式冷水机组

主要内容1、活塞式冷水机组2、螺杆式冷水机组3、涡旋式冷水机组4、离心式冷水机组5、制冷剂管道的设计6、蒸气压缩式冷水机组的选择7、蒸气压缩式冷水机组的安装5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组制冷剂管道设计的目的:1、保证管道阻力在要求范围之内；2、氟利昂制冷剂管道要保证润滑油顺利返回压缩机；3、防止压缩机“液击”；4、减少振动。5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组制冷剂管道设计的内容包括:1、吸气管道的设计；2、排气管道的设计；3、供液管道的设计；4、管径的确定。5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组氟利昂制冷剂管道的布置要求1）吸气管道(1)制冷压缩机的水平吸气管道应有不小于0.02的坡度，且必须使其坡向制冷压缩机。以确保润滑油能流回制冷压缩机。(2)蒸发器出口应设置上升立管和存油弯。负荷波动大时，应采用双上升立管。双上升吸气立管i=0.02上升立管节流阀后低温制冷剂5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组氟利昂制冷剂管道的布置要求1）吸气管道上升立管的管径设计要求如下:单上升立管按最小带油速度确定。双上升立管，A管按最小流量时对应的带油速度确定。B管按最大流量减去最小流量确定。双上升吸气立管最小流量5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组氟利昂制冷剂管道的布置要求1）吸气管道(3)多组蒸发器的回气支管接至同一吸气总管时，应根据蒸发器与制冷压缩机的相对位置采取不同的方法，以保证回油和防止液击多组蒸发器的回气管道（a）蒸发器高于制冷压缩机

（b）蒸发器低于制冷压缩机5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组氟利昂制冷剂管道的布置要求1）吸气管道((4)当氟利昂制冷压缩机并联运行时，制冷压缩机的吸气管道上应设置U形集油弯，如图所示。以防止压缩机液击。并联制冷压缩机的吸气管道均压管U形集油弯5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组氟利昂制冷剂管道的布置要求2）排气管道(2)制冷系统不设油分离器时，排气上升立管要考虑最小带油速度问题。氟利昂制冷压缩机的排气管道(1)制冷压缩机的排气管道应有不小于0.01的坡度，且必须使其坡向油分离器或冷凝器。i=0.01保证最小带油速度5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组氟利昂制冷剂管道的布置要求2）排气管道氟利昂制冷压缩机的排气管道(3)

在不用油分离器时，如果压缩机低于冷凝器，排气管道应设计成一个U型弯管，如图所示，以防止冷凝的液体制冷剂和润滑油返流回制冷压缩机。U形弯管5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组氟利昂制冷剂管道的布置要求3）冷凝器至贮液器的管道(1)当采用直通式贮液器时，接管的水平管段应有不小于0.01的坡度，且必须使其坡向贮液器。贮液器应位于冷凝器之下，冷凝器出液管与贮液器进液阀间的高差不应小于200mm。

(2)当采用波动式贮液器时，需设外部平衡管。直通式贮液器波动式贮液器i=0.015、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组氟利昂制冷剂管道的布置要求4）冷凝器或贮液器至蒸发器的管道当蒸发器位于冷凝器或贮液器之下时，若供液管上不装设电磁阀，则液体管道应设有倒U形弯，其高度应高于冷凝器或贮液器顶部200mm。5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算1）管径的确定吸气管道中的阻力控制在相当于饱和温度差(降低)1℃，排气管和高压液管的阻力控制在相当于饱和温度差(升高)0.5℃。制冷剂管道管径的大小，与制冷剂种类、工作温度和管道长度有关，管道越长，选用的管径越大。5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算(1)计算法确定氟利昂系统管道管径——制冷剂的质量流量(kg/s)；——制冷剂的比容(m3/kg)；——制冷剂流速(m/s)，(m)5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算制冷剂在管道中的允许流速和压力降管道名称R22R717速度

（m/s）允许压力降

（kPa）速度

（m/s）允许压力降

（kPa）吸气管（-10℃～-30℃)6～15<2010～20<20排气管10～1620～2515～2515～22冷凝器到贮液器的液体管<0.5<50<0.5<50贮液器至节流阀的液体管0.5～1.25<500.5～1.25<505、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算管道的沿程压力损失(Pa)——沿程阻力系数；——管道的长度(m)；——管道的直径(m)；——流体的密度(kg/m3)；——管道断面平均流速(m/s)；5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算管道的局部压力损失(Pa)——局部阻力系数；——当量长度(m)

；5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算管道的总阻力(Pa)——管件数量；——当量长度系数（m/m），见表4-20；——管道内径（m）管道的当量总长度计算(m)5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算制冷阀门和管件的当量长度系数阀门和管件的名称折算系数A阀

门球形阀或截止阀（全开）角阀（全开）闸阀（全开）单向阀（全开）340170880标准弯头90º45º4024变径管管径扩大d/D=1/4d/D=1/2d/D=3/4302017管径缩小d/D=1/4d/D=1/2d/D=3/4151175、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算管道当量长度计算:例:一制冷剂管道，管内径50mm，直管长10米，截止阀1个，角阀1个，90°弯头2个，试计算管道的当量总长度。查表知，截止阀，折算系数340；角阀170；90°弯头40。三者的当量长度为：Ld=1×340×0.05+1×170×0.05+2×40×0.05=29.5m当量总长度L=L直+Ld=10+29.5=39.5m5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算(2)查图法确定氟利昂系统管道管径R22吸气管道的线算图5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算(2)查图法确定氟利昂系统管道管径上升的吸气立管管径的确定不同管径的最小带油流速可用查图法确定，从而可以计算出最小流量。5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算(2)查图法确定氟利昂系统管道管径例：蒸发温度0℃，冷凝温度30℃，回气管，制冷量30kW，查制冷剂性质表知，蒸气比容0.0471m3/kg，经热力计算，质量流量0.178kg/s，体积流量0.00839m3/s，查图知，DN40管道最小带油速度4m3/s,制冷剂在管内速度6.7m3/s,符合要求5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算(2)查图法确定氟利昂系统管道管径管径最小带油速度内截面积实际流速制冷剂流量152.50.00017747.501770.00839202.80.00031426.71975

253.20.00049117.10064

323.80.00080410.4374

4040.0012566.679936

504.50.0019634.275159

5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算(2)查图法确定氟利昂系统管道管径R22排气管道和高压液体管道的线算图5、制冷剂管道的设计蒸气压缩式冷水机组管道水力计算(2)查图法确定氟利昂系统管道管径冷凝器至贮液器的管道线算图小结蒸气压缩式冷水机组1、制冷剂管道布置（吸气管、排气管、冷凝器到贮液器间管道、冷凝器或贮液器到蒸发器间管道）2、制冷剂管道设计计算法，线算图问题蒸气压缩式冷水机组（单选）1、氟利昂制冷管道的水平吸气管应有不小于（

）的坡度。（A）0.01

（B）0.02（C）0.03

（D）0.04B问题蒸气压缩式冷水机组（单选）2、负荷波动大的氟利昂制冷吸气管应设置（

)。（A）存油弯（B）存水弯（C）上升立管（D）双上升立管D问题蒸气压缩式冷水机组（单选）3、氟利昂制冷管道布置应注意考虑（

)问题。（A）回油和防止液击（B）制冷和冰塞（C）排气和回油（D）均压和降压A问题蒸气压缩式冷水机组（单选）4、氟利昂制冷系统水平排气管坡度应不小于0.01，坡向（

)。（A）油分离器（B）蒸发器（C）压缩机（D）贮液器A问题蒸气压缩式冷水机组（单选）5、冷凝器出液管与贮液器进液阀间的高差不应小于

（

)mm。（A）100

（B）200（C）300

（D）400B问题蒸气压缩式冷水机组（单选）6、氟利昂制冷系统吸气管阻力应控制在相当于饱和温度差（

)℃。（