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1000KW高温离心冷水机组设计
? 选题依据及意义：
水冷冷水机组是大型公共建筑中常用的中央空调供冷设备，而离心式冷水机组由于其独特的优点在大中型（单机制冷量在1000KW以上）空调工程中应用得最多。离心式冷水机组叶轮转速高，输气量大，单机容量大；相比活塞式、螺杆式易损件少，工作可靠，结构紧凑，占地面积小；由于其制冷剂中不混有润滑油，蒸发器和冷凝器中不存在油膜影响，传热性能好；更重要的离心式冷水机组EER高，理论值可达到6.9，且能量调节方便，大多数机组可以在15%～100%的范围内能较经济地实现无级调节。但离心式冷水机组对材料强度、加工精度和制造质量方面要求严格，这些要求随着机械加工、材料制造技术的日渐增强已能在经济效益允许范围内很好的解决。至于在低负荷下容易出现的喘振问题，可由多级机组代替单级机组来改善。 由于空调耗能在建筑能耗中占到很大比重，在能源危机、节能降耗呼声很高的形势
下，降低空调系统的能耗成为制冷空调行业的热门话题。温湿度独立控制为节能提供了一种新思路，由于满足降温要求只需要12-17℃的冷源，如果通过独立系统对室内空气湿度进行调控，那么就可以提高冷水机组的出水温度，从而使蒸发温度、蒸发压力相应提高，如果把传统机组7℃的出水温度提高16℃，蒸发温度由2℃提高到14℃，理论上COP值能达到8.0以上。独立的末端除湿系统还能使送风更加洁净、减少能耗、增加舒适感。
综上所述，高温离心冷水机组在大中型空调工程中，以其独有的性能优势以及节能优势在目前空调市场上有很大的竞争优势。此机组特别适用于：A、温湿度独立控制的大型供冷系统，B、所有需要使用12-20℃冷水的场所，C、西北部低湿度地区，无需除湿的大型供冷建筑。所以我选择高温离心式冷水机组作为研究课题。 ? 国内外相关研究动态：
理论上，针对高温离心冷水机组，目前相关文献较少。以田旭东等2009年在流体机械上发表的《高温离心式冷水机组及其研究特性》所述最为全面。此文用l台实际的4000kW冷媒为R134a的离心式冷水机组分别在标准规定的测试工况(冷水进水温度12。C，出水温度7℃；冷却水进水温度30℃，出水温度35℃)和高出水温度工况下(冷水进水温度2l℃，出水温度16℃；冷却水进水温度30℃，出水温度35℃)进行测试，并在改进了离心式冷水机组后在变负荷条件下进行了一系列的试验，在试验结果基础上为后来的研究者提供了一系列的参考意见。之后董哲生、刘兴明等针对《高温离心式冷水机组及其研究特性》、《高温螺杆式冷水机组及其特性研究》进行了误区剖析，建议采用热力完善度来比较以上两种机组在同一出水温度工况下的能效特性，认为相关文献所研发的高温离心冷水机组能效特性并不优于现有的常规离心冷水机组，还有待进行进一步的优化设计。在温湿度独立控制上，以刘晓华、江亿所著的《温湿度独立控制空调系统》最具代表性。
实际中，珠海格力电器股份有限公司于2009年研发生产的新型离心式冷水机组，可广泛应用于大型公共建筑，其名称为“出水温度16-18℃高效离心式冷水机组”。据国家节能环保制冷设备工程技术研究中心主任、总工程师黄辉介绍，该高温离心冷水机组聚集了格力电器中央空调研发的最新技术成果，最高COP（能效比）达到9.18，在相同工况条件下，比现有离心式冷水机组节能30%，是迄今为止最节能的大型中央空调。 ? 论文研究内容：
由于目前市面上的冷水机组绝大多数是按国标设计生产的，其包括压缩机、冷凝器、蒸发器等一系列主要组成设备及辅助系统都不适应高温离心冷水机组，对于其性能的分
析不具有说服力，需要对整个机组进行优化设计。所以本文主要任务是对1000KW的高温离心冷水机组进行设计。 设计步骤如下：
1、 选择制冷剂，定好冷水、冷却水进出口温度；查资料确定冷凝温度、蒸发温度；过
冷过热度；确定名义工况。根据压焓图进行相应的热力计算。 2、 画出系统大概布局图，明确制冷系统四大件及其辅助系统位置。 3、 对离心式压缩机进行选择。（主要考虑离心叶片的材料、叶型、动平衡等问题，不
仅保证压缩机效率，还要有效保证压缩机在部分负荷运行高效稳定、无喘振。 4、 对换热器（包括冷凝器、蒸发器）进行结构设计。（包括换热形式、排管布局、外
形尺寸、校核计算等一系列设计） 5、 选择合适的节流装置。
6、 辅助系统设计，包括：润滑油系统、过滤系统、水温调节系统、机组控制系统等。 7、 安全保护装置的设置，包括：油压差保护、供油温度保护、喘振保护、压缩机高低
压保护、防冻保护、传感器故障保护等。 8、 机组参数的编写。 ? 参考文献
【1】 田旭东，刘华，张治平，李宏波 《高温离心式冷水机组及其研究特性》
流体机械 2009
【2】 董哲生，刘新明 《高温冷水机组能效特性研究的误区剖析》
暖通空调 2010
【3】 格力电器 《高温离心式冷水机组》 冷源在线 2009
【4】 刘晓华，江亿 《温湿度独立控制空调系统》 中国建筑工业出版社
【5】 M.W.Browne and P.K.Bansal* Steady-state model of centrifugal liquid chillers