高能效离心式冷水机组设计与试验研究

摘要：为满足大型公共建筑节能降耗的要求,研发一种高能效离心式冷水机组。相对传统离心式冷水机组,该机组主要有3个方面的技术特点：平面多级射流配液技术,增效两级压缩技术,多重防喘振技术。综合以上技术制造一台两级压缩离心式冷水机组样机,并按美国标准和国内行业标准进行型式试验。试验结果表明：采用带经济器的增效两级压缩技术和依靠降膜蒸发器自带布液器的均匀射流配液技术,使机组能效比提升6%～8%,多重防喘振技术能够保证机组的稳定运行。
　　随着国民经济发展和工业化程度的不断深入，我国面临的资源和能源瓶颈问题越来越突出，提高资源利用率、加快发展可再生能源成为节能领域的重要课题。目前国外离心式压缩机应用于制冷领域的技术已经非常成熟，各主要发达国家都在生产大型离心式冷水机组，采用新技术和新制冷剂，在机组节能、稳定和高效运行方面表现出各自的优势。
　　国内离心式制冷压缩机的发展相对较晚。我国从1958年开始生产离心式制冷压缩机，1963年重庆通用机器厂与西安交通大学合作开发了用于纺织厂的R11冷水机组，从此开始了离心式制冷压缩机的发展历程 。凭借不断的技术引进和开拓创新，国内美的、格力等民族品牌离心机的发展取得了长足发展，国内市场长期被美资四大家垄断的格局被逐渐打破，国内其他品牌离心机发展也拥有了市场空间。
　　离心式制冷压缩机的工作原理与容积式制冷压缩机有根本的区别。它不是利用汽缸容积减小的方式提高气体压力，而是依靠动能的变化提升气体压力。离心式压缩机具有带叶片的工作轮，当工作轮转动时，不断地吸入制冷剂蒸气，叶片带动制冷剂蒸气运动使制冷剂蒸气获得动能，然后把部分动能转化为压力能从而提高气体压力。在空调领域，由于压力增高较少，一般都是采用单级压缩，随着高温高效离心机组的推广，两级压缩离心机在大型中央空调领域的应用越来越广泛。笔者对两级压缩离心式冷水机组进行设计研究，目的在于解决离心机在大型建筑节能环保领域应用的技术难题。
　　1 两级压缩离心式冷水机组设计
　　图1给出了两级压缩离心式冷水机组系统示意图。该系统主要由四大部件组成：离心式压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置。