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1.10.5.4 其他辅助设备的选择与计算

最近更新:2023-02-16

(1) 油分离器 油分离器安装在氨压缩机的排气管道上,用以分离从压缩机排出的气体中所带的油分,以防止冷凝器及蒸发器内油分过多而影响传热效果。选择合适的筒身直径可保证分离器中的流速符合要求从而达到良好的分离效果。

油分离器一般可按接管直径大小来选择,如排气管管径为φ89×4,则可选进口直径为Dg80的油分离器。可按下式计算其所需的筒身直径:

式中 D——油分离器的筒身直径,m

V′p——压缩机的理论吸气量,双级压缩机取高压级吸气量,m3/h

λq——压缩机吸气系数,双级压缩机取高压级吸气系数,见表1-199(蒸发温度取

中间温度)

ω——油分离器内氨气的流速,填料式油分离器为0.3~0.5m/s,其他形式为

0.6~0.8m/s

(2) 中间冷却器 其功能有三点:一是降低低压级的排气温度;二是分离低压级排气中夹带的润滑油;三是使冷却盘管内的制冷剂过冷。中冷器安装在双级氨压缩机的低压级与高压级之间,选用时主要确定中间冷却器的筒身直径及校验中间冷却器的蛇管冷却面积。中间冷却器的筒身直径可按下式计算:

式中 D——中间冷却器的筒身直径,m

Gv——进入压缩机高压级的氨流量,kg/hυ——中间冷却器出口氨气的比体积,m3/kg

ω——通过中间冷却器截面的氨气平均流速,一般取0.5m/s中间冷却器的蛇管冷却面积校验计算式如下:

式中 A——中间冷却器的蛇管冷却器面积,m2

Q——中间冷却器热负荷,W

G——进入压缩机高压级的氨流量,kg/hH5——冷凝后氨饱和液体的焓,kJ/kg

H6——中间冷却器出至氨蒸发器的氨饱和液体的焓,kJ/kg

qf——中间冷却器单位面积的换热量,一般取1750~3500W/m2

1/3.6——1kJ/h换算成1W的数值

(3) 高压贮液器 用以贮存从冷凝器来的液氨,调节和稳定氨蒸发器液氨需要量的变化,并起到液封作用,防止高压侧气体串到低压侧造成事故。高压贮液器的容积按下式计算:

式中 V——高压贮液器的容积,m3

G——制冷系统每小时总氨循环量,kgυ——冷凝压力下氨液的比体积,L/kg

0.65——取制冷系统氨循环量65%为计算容积的基准0.7——贮液器的容积充满度

(4) 紧急泄氨器 紧急泄氨器的作用是在发生紧急情况下,从系统中及时、迅速地把氨液泄放。泄放时1kg氨液约需通入8L水稀释。通常一个制冷系统设一台紧急泄氨器。

(5) 氨液分离器 氨液分离器是重力供液系统的重要辅助设备,它的功能是将回汽中夹带的氨液分离出来,使吸入的气体为干饱和蒸汽,从而保护压缩机的安全。

① 机房氨液分离器筒身直径:

② 库房氨液分离器筒身直径:

式中 D——氨液分离器筒身直径,m

ω——氨液分离器内气体流速,一般取ω=0. 5m/sG——通过氨液分离器的氨液量,kg/hV′p——氨压缩机理论吸气量,m3/h

λq——氨压缩机吸气系数,见表1-200

υc——蒸发压力下氨饱和蒸汽的比体积,m3/kg

③ 氨液分离器的筒身高度:

h=(3~4)D (m)

氨液分离器出液管面积为供液管面积的2倍。

(6)排液桶 排液桶的作用是用热氨冲霜时用于贮存由蒸发器或冷却管内排出的氨液,并由此加压将氨液重新供入系统。因此,排液桶的容量应至少能容纳冲霜房间中最大一间的氨量,计算公式如下:

式中 Vp——排液桶的容积,m3

l——排管面积最大的冷间中排管管子的总长度,mVl——1m排管的容积,L/mΦ——冷却设备的注氨量,%0.7——排液桶的容积充满度

(7) 低压循环贮液器 低压循环贮液器是氨泵系统中的关键设备,代替了重力系统中的氨液分离器。低压贮液器要求既能分离氨液,又能以一定的液压维持氨泵正常运转,并能在冲霜时有适当的余地容纳冷凝氨液,故低压循环贮液器的容积不宜过小。

立式低压循环贮液器及卧式低压循环贮液器上氨液分离器的筒身直径:

式中 D——氨液分离器筒身直径,m

V′p——压缩机的理论吸气量,m3/h

λq——压缩机的吸气系数,见表1-200

ω——氨液分离器内气体速度,一般取0.5m/s低压循环贮液器的容积计算:

式中 V——低压循环贮液器的容积,m3

V1——蒸发器盘管的容积,m3V2——吸入管路的容积,m3V3——供液管路的容积,m3

0.7——低压循环贮液器的容积充满度

(8) 氨泵 利用液泵的机械作用,把数倍于蒸发量的低温氨液输送到各蒸发器中去,部分液体吸热气化,其余液体返回到低压循环桶。氨泵的流量一般按该系统氨蒸发量的4~6倍计算,计算公式如下:

式中 qv——氨泵的流量,m3/h

Q——系统制冷量,W

ΔH——在蒸发温度下制冷剂饱和气体和饱和液体的焓差,kJ/kgυ0——在蒸发温度下制冷剂饱和液体的比体积,L/kg

为简化计算,也可按制冷量来选择,一般1kW制冷量配流量为7~8L/h的氨泵。

(9) 集油器 用以收集氨油分离器及其他设备内的润滑油,并在较低的压力下放油,以保证安全和减少放油时的冷冻剂的损失。

建议总制冷量约在200kW以下时采用一台JY-200型的集油器,在200~1200kW时采用一台JY-300型的集油器,总制冷量约在1200kW以上时采用2台JY-300型的集油器,并使系统中的高、中压容器与低压容器分开放油。

(10) 空气分离器 用以分离排除不能在冷凝器中液化的不凝性气体,以改善制冷系统的运转效率,其方法是将氨气夹带的不凝性气体混合物在氨气的冷却作用下凝结并且分离,然后放出不凝性气体,凝结后的氨液通过外管路节流后用作冷源。

空气分离器选型不需计算,建议小型系统采用一台KF—32型的空气分离器,大型系统采用一台KF—50型的空气分离器。

(11) 节流阀 是对制冷系统中高压液态制冷剂进行节流,达到降压和调节流量的目的。节流阀有手动节流阀、热力膨胀阀和浮球阀三种。

手动节流阀依管径可分为DN6~DN50八种规格;浮球阀通常按制冷量选型,一般每10mm2的通道面积可供40kW的制冷量;热力膨胀阀用在氟制冷系统上。