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离心式冷水机组和螺杆式冷水机组的性能对比
随着工业化的发展,冷水机组已经普遍应用于工厂、办公大楼、商场等建
筑的中央空调系统,机型也呈现多元化,朝着节能高效的方向发展。工程师选型
面临多种选择,上海国际金融中心项目位于上海市浦东新区杨高南路378号,由
中国结算、上海证券交易所、中国金融期货交易所共同开发建设,根据业主提供
IT用电量,数据中心总需冷量估算为8609kw,采用三台离心式冷水机组和一台
热回收型螺杆式冷水机组,机组考虑一台备用。离心式机组单台制冷量3000kw,
热回收型螺杆式冷水机组设有双冷凝器,制冷量为1400kw,热回收热量为1700
kw。那么同样都是制冷设备,为什么离心式冷却机组和螺杆式冷水机组有什么
不同呢?以下从选型角度出发,阐述了离心式冷水机组和螺杆式冷水机组的技术
性能方面的区别。
1、两种机型的简介
(1)离心机:
最早出现在上个世纪二十年代,它是依靠离心式压缩机中高速旋转的叶轮产生的
离心力来提高制冷剂蒸汽压力,以获得对蒸汽的压缩过程,然后经冷凝节流降压,
蒸发等过程来实现制冷,其组成部件主要有离心式压缩机、蒸发器、冷凝器、节
流机构、抽气回收装置、润滑系统和电气控制冷凝器、节流机构、抽气回收装置、
润滑系统和电气控制柜等。它具有单机制冷量大的特点,但存在压力过高密封问
题较难解决、工作转速过高等缺点
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(2)螺杆机:
属于发展较晚、技术较为先进的一种机型,迄今不过三十年。近二十年螺杆机发
展迅猛。它是利用螺杆式压缩机中两个阴、阳转子的相互啮合,在机壳内回转而
完成吸气、压缩与排气过程。其组成部件主要有螺杆式压缩机、冷凝器、蒸发器、
热力膨胀阀以及其它控制元件,较离心机要少。它具有结构紧凑、运行平衡可靠、
易损件少、使用寿命长等特点,但其单机制冷量较离心机要小。
2、两种机型的结构特点
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单个离心式压缩机的制冷量较大,可以从1503000RT,所以一般离心式制冷机
都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。单个螺杆式压缩机的制冷较
离心机要小,一般从30RT400RT,所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多
机头方式,由微电脑统一控制、调节,并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。
这种结构特点的不同对机器的控制、操作、维护都具有很重要的影响,在下面我
们将作详细阐述。
3、两种压缩机转动和传动部分结构特点
在离心式压缩机中,电动机通过一对增速齿轮进而带动叶轮作高速旋转;在螺杆
式压缩机中,电动机直接同轴主转子与副转子相互啮合旋转。
由以上可以看出,螺杆式压缩机结构更为简单,而且离心机叶轮旋转速较螺杆式
转子要高出许多,同时高压气体对叶片、叶轮都有较大冲击压力,故其故障率较
螺杆机要高。同时,离心式压缩机因压缩机体积庞大,在维护维修时非常麻烦,
而螺杆式机组结构简单,维护维修非常方便。
4、两种机型的安全保护装置
离心机和螺杆机一般都有诸如:空气开关、温度开关、高低压开关、防冻开关、
延时保护、过热保护、逆向保护等功能,但在两种情况下两种机型有所不同。
(1)突然断电:
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因为离心机的润滑方式是以油泵送油。这样,在高速旋转状况下,如果无油润滑
将对压缩机的转动、传动部分造成巨大的破坏。虽然现在有的厂家采用紧急给油
装置,但不能保证长时间供油,而且紧急给油装置本身也存在一个故障率问题。
同时油泵本身也存在一个故障率问题。
(2)低负荷状态:
在低负荷状态下,离心机都共有一个喘振问题。离心式压缩机发生喘振的原因是:
进口压力或流量突然降低,低过最低允许工况点时,压缩机内的气体由于流量发
生变化会出现严重的旋转脱离,形成突变失速(指气体在叶道进口的流动方向和
叶片进口角出现很大偏差),这时叶轮不能有效提高气体的压力,导致出口压力
降低。但是系统管网的压力没有瞬间相应地降下来,从而发生气体从系统管网向
压缩机倒流,当系统管网压力降至低于机出口压力时,气体又向系统管网流动。
如此反复,使机
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