目前,在螺桿式冷水機(jī)組中,有的雙機(jī)頭機(jī)組的制冷劑回路采用的是完全獨(dú)立的回路,即相對(duì)于每臺(tái)壓縮機(jī),制冷劑從蒸發(fā)器到壓縮機(jī)再到冷凝器,流經(jīng)過濾干燥器、EXV和孔板再回到蒸發(fā)器的整個(gè)流動(dòng)過程是完全獨(dú)立的,如圖1所示。除了蒸發(fā)器和冷凝器管程流動(dòng)的水是串聯(lián)以外,制冷劑回路的完全獨(dú)立使得雙機(jī)頭機(jī)組實(shí)際上完全相當(dāng)于兩臺(tái)完全獨(dú)立的機(jī)組。
這種完全獨(dú)立的制冷劑回路有以下好處:
A.制冷劑回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,可以完全復(fù)制單機(jī)頭機(jī)組的管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)做法,因此,性能如消耗功率、COP與單機(jī)頭機(jī)組基本上具有相同性,冷量可以簡(jiǎn)單地是單機(jī)頭機(jī)組的二倍關(guān)系。
B.制冷劑回路完全獨(dú)立,一個(gè)回路的任何情況不會(huì)對(duì)另一個(gè)回路產(chǎn)生任何影響,比如一個(gè)回路的壓縮機(jī)需要維修時(shí),對(duì)另一個(gè)回路沒有任何影響,油系統(tǒng)不會(huì)互相干擾,從而提高了機(jī)組運(yùn)行的可靠性。
C.控制相對(duì)簡(jiǎn)單,由于兩個(gè)回路互相之間不發(fā)生影響,每個(gè)回路都有單獨(dú)冷凝溫度、蒸發(fā)溫度和排氣溫度等的單獨(dú)檢測(cè),因此每個(gè)回路可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的控制,使得排氣溫度的控制和防止失油的保護(hù)都比較可靠。
總而言之,獨(dú)立的雙制冷劑回路系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)難度較低而使機(jī)組的可靠性較高。由于以上優(yōu)點(diǎn),很多螺桿機(jī)和離心機(jī)廠家都采用了這種技術(shù)方案,比如國(guó)內(nèi)廠家的絕大部分干式蒸發(fā)器多機(jī)頭螺桿機(jī)組,以及生產(chǎn)滿液式機(jī)組的開利公司的30HX系列中雙機(jī)頭螺桿機(jī)組,美佳的PFH系列離心機(jī)組,特靈的CDHG系列大型離心機(jī)組。但是,這種獨(dú)立的回路系統(tǒng)技術(shù)方案也有以下缺點(diǎn):
A.制造成本高。由于兩套回路完全獨(dú)立,因而管路系統(tǒng)特別是液體管路需要準(zhǔn)備兩套,這些零件包括電子膨脹閥、過濾干燥器、球閥等;控制檢測(cè)和保護(hù)元件如蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的傳感器及變送器需要準(zhǔn)備兩套;在容器上除了脹接工作量加倍外,需要增加蒸發(fā)器和冷凝器中間管板各兩塊,需要增加中間墊片各一塊。
B.部分負(fù)荷性能不能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。由于兩個(gè)回路系統(tǒng)完全獨(dú)立,當(dāng)一臺(tái)壓縮機(jī)停機(jī)時(shí),空閑的一半蒸發(fā)和冷凝面積不能被另一臺(tái)壓縮機(jī)所利用,限制了部分負(fù)荷時(shí)性能的提高潛力。
C.機(jī)組維修不方便。這種不方便特別表現(xiàn)在:
1)當(dāng)清洗銅管時(shí),由于銅管可能沒有完全對(duì)正而使清洗毛刷可能不能通過容器的整個(gè)長(zhǎng)度,將增加清洗需要打開另端水室的工作量。
2)盡管目前還未出現(xiàn)雙機(jī)頭機(jī)組銅管凍破和磨破的事故,但萬一出現(xiàn)這種問題,在進(jìn)行拔堵?lián)Q管操作時(shí),機(jī)組需要完全解體,這將大大地延長(zhǎng)維修時(shí)間,增加維修工作量;
D.限制了機(jī)組上使用壓縮機(jī)的數(shù)量,為了避免換熱器管程水壓降太大,制冷劑多回路機(jī)組一般最多使用兩個(gè)壓縮機(jī)。
這種完全獨(dú)立的制冷劑回路有以下好處:
A.制冷劑回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,可以完全復(fù)制單機(jī)頭機(jī)組的管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)做法,因此,性能如消耗功率、COP與單機(jī)頭機(jī)組基本上具有相同性,冷量可以簡(jiǎn)單地是單機(jī)頭機(jī)組的二倍關(guān)系。
B.制冷劑回路完全獨(dú)立,一個(gè)回路的任何情況不會(huì)對(duì)另一個(gè)回路產(chǎn)生任何影響,比如一個(gè)回路的壓縮機(jī)需要維修時(shí),對(duì)另一個(gè)回路沒有任何影響,油系統(tǒng)不會(huì)互相干擾,從而提高了機(jī)組運(yùn)行的可靠性。
C.控制相對(duì)簡(jiǎn)單,由于兩個(gè)回路互相之間不發(fā)生影響,每個(gè)回路都有單獨(dú)冷凝溫度、蒸發(fā)溫度和排氣溫度等的單獨(dú)檢測(cè),因此每個(gè)回路可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的控制,使得排氣溫度的控制和防止失油的保護(hù)都比較可靠。
總而言之,獨(dú)立的雙制冷劑回路系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)難度較低而使機(jī)組的可靠性較高。由于以上優(yōu)點(diǎn),很多螺桿機(jī)和離心機(jī)廠家都采用了這種技術(shù)方案,比如國(guó)內(nèi)廠家的絕大部分干式蒸發(fā)器多機(jī)頭螺桿機(jī)組,以及生產(chǎn)滿液式機(jī)組的開利公司的30HX系列中雙機(jī)頭螺桿機(jī)組,美佳的PFH系列離心機(jī)組,特靈的CDHG系列大型離心機(jī)組。但是,這種獨(dú)立的回路系統(tǒng)技術(shù)方案也有以下缺點(diǎn):
A.制造成本高。由于兩套回路完全獨(dú)立,因而管路系統(tǒng)特別是液體管路需要準(zhǔn)備兩套,這些零件包括電子膨脹閥、過濾干燥器、球閥等;控制檢測(cè)和保護(hù)元件如蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的傳感器及變送器需要準(zhǔn)備兩套;在容器上除了脹接工作量加倍外,需要增加蒸發(fā)器和冷凝器中間管板各兩塊,需要增加中間墊片各一塊。
B.部分負(fù)荷性能不能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。由于兩個(gè)回路系統(tǒng)完全獨(dú)立,當(dāng)一臺(tái)壓縮機(jī)停機(jī)時(shí),空閑的一半蒸發(fā)和冷凝面積不能被另一臺(tái)壓縮機(jī)所利用,限制了部分負(fù)荷時(shí)性能的提高潛力。
C.機(jī)組維修不方便。這種不方便特別表現(xiàn)在:
1)當(dāng)清洗銅管時(shí),由于銅管可能沒有完全對(duì)正而使清洗毛刷可能不能通過容器的整個(gè)長(zhǎng)度,將增加清洗需要打開另端水室的工作量。
2)盡管目前還未出現(xiàn)雙機(jī)頭機(jī)組銅管凍破和磨破的事故,但萬一出現(xiàn)這種問題,在進(jìn)行拔堵?lián)Q管操作時(shí),機(jī)組需要完全解體,這將大大地延長(zhǎng)維修時(shí)間,增加維修工作量;
D.限制了機(jī)組上使用壓縮機(jī)的數(shù)量,為了避免換熱器管程水壓降太大,制冷劑多回路機(jī)組一般最多使用兩個(gè)壓縮機(jī)。