摘要:饱和温度标志着气液平衡状态下的特定温度,与饱和压力一一对应,是物质相变的特征点。压力变化会促成新饱和温压条件的形成。对于离心水冷系统中,饱和温度极为关键,作为评判与调节系统性能的基础,是系统运行状态的即时反映更是指导维护操作、提升效率与预防故障的关键。
1、饱和温度
饱和温度标志着气液平衡状态下的特定温度,与饱和压力一一对应,是物质相变的特征点。压力变化会促成新饱和温压条件的形成。对于离心水冷系统中,饱和温度极为关键,作为评判与调节系统性能的基础,是系统运行状态的即时反映更是指导维护操作、提升效率与预防故障的关键。
它包含蒸发温度/冷凝温度。监控这些参数使运维团队能迅速判断系统状态,如冷凝温度偏高提示冷却水问题,需调整;蒸发温度异常反映制冷剂或换热问题需维护。
2、冷凝器趋近温度(小温差)
冷凝器趋近温度=冷凝压力对应的饱和温度-冷机冷凝器出水温度
冷凝器趋近温度是衡量冷凝器换热效率的主要指标,冷凝器趋近温度正常值应当保持在0-3℃左右,趋近温度越大,表示设备换热效率越低,同时能耗损失也越大。趋近温度增大,冷机在减载或冷却水温度升高过程中导致冷凝压力升高,冷凝压力大于排气压力,压缩机内的制冷剂气体排出受阻产生涡流,甚至冷凝器内制冷剂气体倒流入压缩机,压缩机剧烈轰鸣,引发喘振。
冷凝器趋近温度升高的原因主要原因就是冷却水出了问题,如水质恶化,包括结垢、沉积、腐蚀和微生物滋生,这些均会堵塞冷凝管路,影响换热。
3、蒸发趋近温度(小温差)
蒸发器趋近温度=冷机冷冻水出水温度-蒸发压力对应的饱和温度
蒸发器趋近温度,即冷冻水出水温度与蒸发压力下饱和温度之差,同样是评价换热效率的指标,与冷凝器相比,虽然冷冻水系统作为闭式循环减少了蒸发、浓缩和结垢的问题,但水质中硬度、微生物及离子含量等变量仍可能在不同环境下引起蒸发器管路的轻微腐蚀与堵塞。
4、吸气过热度
吸气过热度=吸气温度-吸气压力对应的饱和蒸气温度
当压缩机吸入的气体温度超过蒸发温度时,即存在吸气过热现象。这一情况可细分为两种情形:一是制冷剂饱和蒸汽自蒸发器输出后,在吸气管道中继续升温导致的过热;二是制冷剂在蒸发器内部已发生过热。蒸发器内部产生的过热实际上贡献于制冷量的增加,被视为“有效过热”。
通常,吸气过热度维持在3-10℃之间被认为是较为理想的。对于冷水机组而言,吸气过热度不仅是衡量系统健康状况的一个重要指标,还间接反映了制冷剂充注量是否恰当、供液阀的调节状态以及蒸发器换热效率的好坏。因此,合理控制吸气过热度对于确保冷水机组高效稳定运行至关重要。
5、排气过热度
排气过热度=排气温度-冷凝压力对应的饱和温度
冷机的正常排气过热度范围通常是4-10℃,排气过热度直接关联到压缩机的能耗水平,在压缩机正常或高效运行状态下,过热度保持在较低水平意味着能效较高,而过热度偏高则往往伴随着额外的能源消耗增加。然而,排气过热度并非越低越好,极度偏低可能暗示存在压缩机吸气过程中携液现象,这是压缩机非正常工作状态的一种表现。
相反,若排气过热度显著高于正常范围,背后的原因多样,包括但不限于叶轮损坏、压缩机运转方向错误、轴承磨损、进口导叶开度不足或系统运行条件严重偏离设计工况等。
6、过冷度
过冷度=冷凝压力对应的饱和液体温度-冷机冷凝器出水温度
"过冷"是指将已经冷凝为饱和液体的制冷剂通过过冷器或其他技术手段进一步冷却,直至其温度低于该冷凝压力下对应的饱和温度。
对于冷水机组,过冷度不仅是制冷系统充注制冷剂量是否适量的反映,也是评估压缩机工作状态的一个重要指标。不同制冷剂,其推荐的过冷度范围各异,例如,R-22制冷剂的理想过冷度通常建议保持在14-19℃之间,而R-134a制冷剂的适宜过冷度则应在7-10℃的范围内。维持适宜的过冷度,对于确保冷水机组高效、稳定运行以及优化系统整体能效具有重要意义。
7、蒸发压力与蒸发温度
蒸发压力则是指制冷剂在蒸发器内部由液态变为气态时的压力。蒸发压力与蒸发温度紧密相关,蒸发压力较低时,对应的蒸发温度也会较低;反之亦然。
蒸发压力对制冷系统正常运行至关重要,它影响着制冷效果和系统能效。若蒸发压力过低,制冷剂可能无法充分蒸发,影响制冷效率;若蒸发压力过高,则会使蒸发温度升高,减少与周围环境的温差,降低制冷效果。
8、冷凝温度与冷凝压力
冷凝温度是指制冷剂在冷凝器中从气态转变为液态时的温度,此温度通常高于环境温度,如此才能有效将热量传递给周围空气或冷却水,它与蒸发温度共同决定了制冷循环的工作范围和效率,其中较高的冷凝温度会使压缩机工作负荷增加,进而降低系统的能效比(EER)。
而冷凝压力作为评估和控制制冷系统性能的关键参数,指的是制冷剂在冷凝器中气态转液态时的压力,它与冷凝温度密切相关,制冷剂的冷凝温度会随压力变化而改变,冷凝压力越高,冷凝温度也越高,反之则越低,冷凝压力还直接影响着换热效率、压缩机工作负荷、制冷系统能效以及系统安全。
9、吸气压力
吸气压力是指压缩机从蒸发器吸入制冷剂蒸气时的压力。这个压力通常指的是蒸发器出口处的压力,也就是制冷剂离开蒸发器并进入压缩机之前的那一段管路中的压力。吸气压力反映了蒸发器的工作状态,也是评估制冷系统性能的重要指标。
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来源:冷暖技术