风冷螺杆热回收冷水机组的模拟和实验研究

【摘要】：本文建立了风冷螺杆热回收冷水机组的稳态仿真模型,采用商用性能计算软件并结合自行编译的FORTRAN程序,对采用R134a制冷剂的热回收冷水机组进行变工况和变负荷时稳态工作性能模拟研究,探讨了热回收出水水温及热回收率(量)对机组性能的影响。 为了验证数学模型的正确性,对改装后的一台90冷吨风冷冷水机组进行了实验研究,实验分别在负荷为100%(35℃环境温度)、75%(31.5℃环境温度)、50%(28℃环境温度)、25%(24.5℃环境温度)时进行,保持热回收水流量不变,通过改变热回收进口水温以达到相同的热回收出水水温50℃。实验结果与理论模拟结果基本相符。 实验与模拟研究表明,与标准风冷冷水机组相比,回收冷凝热会降低机组的制冷量、增加功率消耗;若热回收出水温度不变而热回收率上升时,排气压力和冷凝温度均会升高,但机组制冷量和功率均变化不大;当热回收出水温度升高时,机组制冷量和制冷COP均明显降低,如满负荷工况下热回收率25 %以上时,对应45℃出水这一情况而言,出水温度每升高5℃,制冷量下降25 kW左右,即下降了约8 10%,制冷COP下降0.3 0.4左右,即下降了约10 15%。 最后,对机组热回收进行了综合部分负荷性能系数(IPLV)工况分析,结果显示,大多数热回收运行工况因为回收了大量的热能而显著提高了全年运行的总体效率,具有明显的经济效益,但当热回收出水温度达55℃且热回收量低至30%左右时,进行热回收并不具有很好的经济效益。