磁悬浮型与普通型离心冷水机组的性能及能耗比较.docx

摘要：介绍了磁悬浮型离心冷水机组的关键技术，从性能、能耗两个方面，对磁悬浮型离心冷水机组与普通型离心冷水机组进行了分析比较，与普通型离心冷水机组相比，磁悬浮型离心冷水机组具有能效高、寿命长、能耗低、噪声小、绿色环保等优点。关键词：磁悬浮技术；冷水机组；性能比较；运行能效；压缩机O引言随着科学技术的不断发展，以及国家大力倡导节能降耗，在各行各业中应用节能新技术就显得尤为重要。磁悬浮技术最早应用于航天工业，随着技术的进一步推广，磁悬浮技术已成功应用于制冷等行业。其中，磁悬浮型离心冷水机组能有效克服普通型离心冷水机组在运行过程中存在的噪声大、能耗高等问题，因此，可以预见在不久的将来磁悬浮型离心冷水机组将取代普通型离心冷水机组。1 磁悬浮型离心冷水机组的关键技术1.1 压缩机设计磁悬浮型离心冷水机组的压缩机采用先进的磁悬浮和直流变频技术,大大提高了机组的性能。压缩机具有磁性轴承，运转时受磁力的作用，轴与轴承之间没有直接接触，双级铸铝叶轮直接嵌于轴上，减小了由于齿轮传动产生的能量损失，压缩机马达为永磁同步马达，压缩机由PWM（脉冲宽度调制技术）控制电压供电，可以实现变速运行，压缩机入口装有导流叶片，用来调节压缩机的负载大小。磁悬浮型离心冷水机组的压缩机解剖图如图1所示。图1磁悬浮型离心冷水机组的压缩机解剖图.1.2 压缩机的磁悬浮技术磁轴承和定位传感器、电机转轴和叶轮组件，通过数字控制的磁轴承系统（包含1个轴向轴承和2个径向轴承）在旋转过程中悬浮，完全消除了金属与金属之间接触表面的磨损，磁轴承上的定位传感器则为电机转子提供高达600万次min的实时重新定位，以确保定位精确。磁悬浮技术原理如图2所示。双圾叶能前径向承马达后金向一承泊向轴承定位传您已定位传感尊图2磁悬浮技术原理1.3 压缩机的无油润滑技术磁悬浮压缩机的运动部件（转轴和叶轮），通过由2个径向磁性轴承和1个轴向磁性轴承所组成的数控磁性轴承系统，在压缩机运行过程中处于悬浮状态，运动部件可实现无油润滑运行。磁性轴承系统无需润滑油，避免了壳管式换热器中油膜覆盖在换热管上导致换热效率下降的问题，从而保证了压缩机在整个生命周期中具有持久的优越性能。专业机构研究表明，旧式冷水机组内的平均含油量为9%,最低含油量为3.5%,对系统能效的负面影响高达15%20%。而磁悬浮型离心冷水机组可实现无油润滑，能提高设备效能达15%以上。2 性能比较磁悬浮型离心冷水机组与普通型离心冷水机组的性能比较具体如表1所示。表1怏能比较序号级碳森浮5J意心冷水帆48普通蚂，令水机组1.制冷置确100900Kr(351731653MT)2803OOORT(9M310551MT)低效等筑（InV）.一IR大于U一般在T左右3.电机永续百快电机三相异步电机4.电机缪15等圾M级(1806.7级(I5S6S、叶轮结构WSSS6；螭翼至发育有T.低温运行福运行酒要加&后运行8.制泠里调节确所100*襁腑收位i醉：100U、%”、SO*、2SX.9启动方式奏舞启动，启魄濠2,软启动3启动10、啖声-IK在70（八）一般在105U（八）.11.不会发生好50X负荷时易发生喀悔12、停电声生的星短会额向电机传动物与物承、传洲明Sm层利触13、庄箍机压缩般效一般为多级后编一般为单皴Iifii14、占地酬和箱式或二体式箱构，占地小占地面WI大3 能耗比较3.1 运行成本分析磁悬浮型离心冷水机组与普通型离心冷水机组一年内平均每小时的运行能效对比如表2所示。磁悬浮型离心冷水机组与普通型离心冷水机组一年内的运行能效对比如表3所示。表2一年内平均每小时的运行能效对比负荷量系如负请比例系数,磁悬浮型离心冷水机组(1934kW×2)“普通型离心冷水机组1934kf×2).j单台密悬浮离，邙蚣扒熊效两台嗡悬浮宫心冷水机组功率k"里台常处离心鳏城鹭两自常奴商心冷水机姐功率/kA100%.11%.16.53297.1×2-594.2。6.22311×2-622.'75V42V8.984161.5×2=3236.222233.25×2=466,5550%»'45V13.0274.3×2=148.6。6.必155.5×2=31U'25312X9.3251.9×2=103.8，6.必77.8×2=155.平均每小时耗电功率k/3220.92，P357.65。注：全年贡分比例系数是参葭法悬浮安为老。冷水林娘系乳，也技不应用;中隹行状次蜕计妁纯果一衰3一年内的运行能效对比相关替数指标电最字型离心冷水机组C普通型离心冷水机组，总制冷量人63868/3868/电费单价/(元ZkWh)'WIa平均用，N寸耗电量kWh220.927357.65运行天数居J210.必210.00«J势天运行时间小.12.00，12.8-运行总时间/H，2520.8-252O.OO5年度用电备用/元556718.4-901278*,野年节约电费/元-344559.W:却途忖外闾接鳗一隼制冷造疗Jt阊为5、6、7、8.9、10月及4月与11月各a个月，共计7小月的臂同.专个月块30天计，每夭运行12h.电价核工业声电1.0元kNh计.3.2 维护成本分析根据我公司磁悬浮型离心冷水机组与普通型离心冷水机组的10年运行情况，其维护保养费用分别如表4、表5所示。表4掰悬浮型建心冷水机组的维护保养费用年份，322和357>9，10主机两居保养费用/元，OP8000-OP8000-0*>8000O*530000。8000»'表5昔通型混心冷水机组的维护保养费用|，年份。122。和4。5。7”8"9，10*'换油费用/元3a100001000010OOO10OOC100001000(100001000010000主机两器保养责用/元“a8000.Oa80000“8000-0"8000-0。8OOO4 结语本文从性能、能耗两个方面，对磁悬浮型离心冷水机组和普通型离心冷水机组进行了分析比较，发现磁悬浮型离心冷水机组不管是技术方面，还是能耗、环保方面，都明显优于普通型离心冷水机组。磁悬浮技术在制冷行业的成功应用，标志着制冷行业的离心冷水机组迎来了一次革命性转变，它的应用更符合当下社会绿色、节能的发展需求。