水冷螺桿冷水機(jī)組與直燃型溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組之比較
一、 比較條件
(1)本工程系重慶地區(qū),總制冷量Q0為100萬大卡/小時(shí)。
(2)重慶地區(qū)室外氣候條件:夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度:36.5℃,夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度:27.3℃。
二、采用水冷螺桿冷水機(jī)組與直燃型溴化鋰?yán)渌?/span>機(jī)組定性比較
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水冷螺桿冷水機(jī)組 |
直燃型溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組 |
基
本
原
理 |
·水冷螺桿冷水機(jī)組是利用電作為動(dòng)力源,氟利昂制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸收載冷劑水的熱量進(jìn)行制冷,蒸發(fā)吸熱后的氟利昂濕蒸汽被壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓氣體,經(jīng)水冷冷凝器冷凝后變成液體,經(jīng)膨脹閥節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器再循環(huán)。從而制取7℃-12℃冷凍水供空調(diào)末端空氣調(diào)節(jié)。 |
·直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組是以熱能為動(dòng)力源,如燃油、燃煤、燃天然氣等。以水為制冷劑,從溴化鋰溶液為吸收劑,從而制取7℃-12℃冷凍水供空調(diào)末端空氣調(diào)節(jié)。直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組由高發(fā)生器、低發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液泵、溶劑泵等組成。 |
動(dòng)
力
裝
置 |
·采用半封閉螺桿制冷壓縮機(jī)。
·工作原理:陰陽轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中相互嚙合壓縮,多 |
·直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組沒有像水冷螺桿冷水機(jī)組一樣的制冷壓縮機(jī),其吸收器和高、低發(fā)生器的組合相當(dāng)于制冷壓縮機(jī)。
·工作動(dòng)力:直燃型溴化鋰 |
動(dòng)
力
裝
置 |
個(gè)齒形連續(xù)工作形成穩(wěn)定壓力差。
·運(yùn)動(dòng)部件少:陰陽轉(zhuǎn)子各一個(gè),多個(gè)軸承,一個(gè)滑閥,故障率低,可靠性高。
·不會(huì)發(fā)生液擊和油擊。
·性能系數(shù)值高一般在4.3-4.7。節(jié)能效果佳,在部分負(fù)荷運(yùn)行中節(jié)能效果更加明顯。 |
吸收式冷水機(jī)組是水為制冷劑,溴化鋰溶液為吸收劑,利用溴化鋰溶液的濃度差作為工質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力。
·直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的性能系數(shù)一般只有1.5-1.7。直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組是一種不節(jié)能的產(chǎn)品。它只是電能的利用少了,而轉(zhuǎn)變?yōu)槔脽崮?,其從?duì)一次能源的消耗率上講,遠(yuǎn)遠(yuǎn)多與水冷螺桿冷水機(jī)組。 |
冷
量
衰
減 |
·水冷螺桿冷水機(jī)組冷量衰減主要由水質(zhì)引起:機(jī)組的冷凝器和蒸發(fā)器皆為換熱器,如傳熱管壁結(jié)垢,則機(jī)組制冷量下降,但是冷凝器和蒸發(fā)器在廠家設(shè)計(jì)過程中,已考慮方便清洗,其冷量隨著使用時(shí)間的長久,冷量衰減很少,幾乎沒有。 |
·直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組冷量衰減主要由以下幾個(gè)原因引起:(1)水質(zhì)的影響:若水質(zhì)不良,在傳熱管壁結(jié)垢,則機(jī)組性能明顯降低,如果在管壁上附著0.6mm的污垢,則制冷能力降至76%。若水質(zhì)的PH值及導(dǎo)電率不合要求,便會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,有可能導(dǎo)致傳熱管點(diǎn)蝕,引起漏水,使制冷機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)冷凍水出水溫度的影響:冷水溫度升高2℃,蒸汽耗量上升23%。 |
冷
量
衰
減 |
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(3)不凝性氣的影響:在溴化鋰系統(tǒng)中不凝性氣體主要為空氣、氫氣等,機(jī)組內(nèi)若有微量不凝性氣體,其性能便會(huì)有很大的下降:若機(jī)組內(nèi)不凝性氣體濃度達(dá)到3%,則制冷量衰減20%。不凝性氣體的來源 a 機(jī)組常年在真空下運(yùn)轉(zhuǎn),其構(gòu)件本身材質(zhì)、焊接工藝不良等是外界空氣滲入機(jī)組的先天性根源。b 由于采用溴化鋰溶液的原因,對(duì)構(gòu)件材質(zhì)有腐蝕性,即使沒有氧氣的存在,也會(huì)因電化腐蝕產(chǎn)生氫氣、特別是在試運(yùn)轉(zhuǎn)階段。若有空氣則腐蝕更嚴(yán)重。c 操作不慎,也是空氣漏入的經(jīng)常性根源。
·目前,國產(chǎn)溴化鋰機(jī)組的冷量年衰減量為10%以上,也就是說平均壽命為6--7年。這主要是國內(nèi)的技術(shù)力量不夠,制造工藝的缺陷,選材的不當(dāng)或國產(chǎn)材質(zhì)的問題。
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技
術(shù)
成
熟
性 |
·電制冷已經(jīng)有一百多年的歷史,技術(shù)和制造工藝成熟,使用和維修方便,已經(jīng)成為許多用戶深受歡迎的產(chǎn)品。 |
·第一臺(tái)溴化鋰制冷機(jī)于1945年在美國誕生,在日本此項(xiàng)技術(shù)得到充分發(fā)展,但機(jī)組的冷量衰減是不可避免的問題,除非不用溴化鋰溶液。在國內(nèi)溴化鋰制冷機(jī)只是近十幾年才得以發(fā)展,技術(shù)和制造工藝還未完全成熟。 |
對(duì)
安
裝
使
用
和
維
護(hù)
的
要
求 |
·螺桿壓縮機(jī)平均壽命45000小時(shí),機(jī)組氟利昂和油已加好用戶現(xiàn)場(chǎng)接上水電即可使用。
·機(jī)組無需大修,只需水系統(tǒng)的清洗,維修費(fèi)用低。 |
·直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的元件多,機(jī)組龐大,需要的制冷機(jī)房面積多。
·直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的高、低壓發(fā)生器為壓力容器,而蒸發(fā)器等為真空設(shè)備。機(jī)組操作復(fù)雜,必須采用專業(yè)技術(shù)人員操作。
·直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的溴化鋰溶液要定期檢查,并且機(jī)組需每四年一次大修,維修費(fèi)用高。 |
三、 采用水冷螺桿冷水機(jī)組與直燃型溴化鋰?yán)渌?/span>機(jī)組方案定量比較
采用水冷螺桿冷水機(jī)組方案和采用直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組方案其末端的初投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用皆相同,故此處只比較水冷螺桿冷水機(jī)組及配套制冷機(jī)房和直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組及配套制冷機(jī)房的初投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。
(一)采用水冷螺桿冷水機(jī)組與直燃型溴化鋰?yán)渌?/span>機(jī)組方案初投資比較
(1)采用水冷螺桿冷水機(jī)組方案制冷機(jī)房初投資:
設(shè)備費(fèi)用(水冷螺桿冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、電子水處理器等):72萬元
安裝材料和電氣控制費(fèi)用:12萬元
總初投資費(fèi)用:S1=72萬+12萬=84萬元
(2)采用直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組方案制冷機(jī)房初投資:
設(shè)備費(fèi)用(直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、電子水處理器等):115萬元
安裝材料和電氣控制費(fèi)用:15萬元
總初投資費(fèi)用:S2=115萬+15萬=130萬元
(3)采用水冷螺桿冷水機(jī)組方案和直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組方案初投資比較結(jié)論:
采用水冷螺桿冷水機(jī)組方案比采用直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組方案節(jié)約費(fèi)用:
S3=130萬-84萬=46萬元
(二)采用水冷螺桿冷水機(jī)組與直燃型溴化鋰?yán)渌?/span>機(jī)組方案運(yùn)行費(fèi)用比較
(1) 用水冷螺桿冷水機(jī)組方案年運(yùn)行費(fèi)用:
采用水冷螺桿機(jī)組方案制冷機(jī)房總電耗為:305.5KW(包括水冷螺桿冷水機(jī)組、冷卻水塔、冷凍水泵、冷卻水泵)
考慮一年中需開啟空調(diào)為5個(gè)月,每天需開啟水冷螺桿冷水機(jī)組為10個(gè)小時(shí),平均電價(jià)為0.65元/度,綜合利用系數(shù)取0.7,則:
水冷螺桿機(jī)組方案年運(yùn)行電費(fèi):P1=305.5*5*30*10*0.65*0.7=208504(元)
(2)采用直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組方案年運(yùn)行費(fèi)用:
采用直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組制冷機(jī)房總電耗為:90KW(包括直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的兩泵、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔),總耗天然氣(1100kcal/Nm3)為:109m3/h(直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組)。
考慮一年中需開啟空調(diào)為5個(gè)月,每天需開啟風(fēng)冷模塊機(jī)組為10個(gè)小時(shí),平均電價(jià)為0.65元/度,天然氣價(jià)為1.2元/Nm3,綜合利用系數(shù)取0.7,則:
直燃型溴化鋰機(jī)組方案運(yùn)行電費(fèi):P2=90*5*30*10*0.65*0.7=61425(元)
直燃型溴化鋰機(jī)組方案運(yùn)行氣費(fèi):P2=109*5*30*10*1.2*0.7=137340(元)
機(jī)組的控制系統(tǒng)、保護(hù)裝置、溴化鋰溶液的采樣分析以及運(yùn)行工況的檢測(cè)費(fèi)用約1.5萬元/年
(3)采用水冷螺桿冷水機(jī)組方案和直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用比較結(jié)論:
采用水冷螺桿冷水機(jī)組方案比直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組節(jié)約費(fèi)用: P3= 213765元-208504元=5261元
(4)考慮直燃型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組每年需加注大量的溴化鋰溶液的費(fèi)用和每四年需一次大修的費(fèi)用以及其制冷機(jī)房多占面積的費(fèi)用,則采用水冷螺桿冷水機(jī)組方案從初投資和運(yùn)行費(fèi)用方面更加經(jīng)濟(jì)。
南京凱爾利尼冷凍機(jī)械有限公司
二零一七年七月
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