水冷スクリューチラー Manufacturers

復水器水システムの設計: 冷却塔のサイズと水質の要件

水冷スクリューチラーは熱を周囲の空気に放出しません。凝縮器の熱を循環水ループに伝達し、外部の冷却塔を通して放散します。チラー自体からの熱の遮断を分離することで、水冷システムの効率が向上しますが、冷却塔と凝縮水回路もチラー自体と同じくらい慎重に設計する必要があることも意味します。

冷却塔のサイジングはチラーの総熱遮断量に基づいており、これは冷却能力とコンプレッサーの出力に等しいものです。 COP 6.0 の 500 kW チラーの場合、総熱遮断量はおよそに達します。 583kW — タワーは 500 kW の冷却出力だけでなく、この負荷全体を処理する必要があります。塔のサイズが小さすぎると、復水器の給水温度が上昇し、凝縮圧力が上昇して効率が低下したり、高圧カットアウトが発生したりします。

水質ももう 1 つの重要な変数です。復水器の水回路は冷却塔の大気に開放されているため、スケール、生物付着、腐食の影響を受けやすくなっています。標準的な水処理プログラムでは、導電率、pH (通常は 7.0 ～ 8.5 に維持)、総溶解固形分、生物活性が監視されます。未処理のシステムについては、「参照」を参照してください。 単一動作シーズン内で熱伝達が 10 ～ 25% 低下 コンデンサーチューブの表面にスケールが蓄積するためです。 Shanghai Soouney Refrigeration Equipment Co., Ltd. は、硬水またはミネラル含有量が高い地域のプロジェクトのコンデンサーに銅合金強化チューブを指定することを推奨しています。

COP、IPLV、および効率評価の実際の測定方法

水冷スクリューチラーの効率数値は、全負荷 COP と統合部品負荷値 (IPLV) の 2 つの形式で公表されています。機器の仕様を正直に比較するには、両方を理解することが不可欠です。

全負荷COP は標準的な ARI/ISO 条件で測定されます。通常は 7°C の冷水供給、12°C の戻り、30°C の凝縮水入口です。高品質の水冷スクリューチラーは、これらの条件で 5.5 ～ 7.0 の全負荷 COP を達成します。この数値はコンプレッサーのピーク性能を反映していますが、ほとんどのチラーは稼働時間の大部分を 40 ～ 80% の負荷で費やしているため、実際の動作条件を表しているわけではありません。

IPLV 典型的な年間負荷分布に近似する固定加重式を使用して、4 つの負荷点 (100%、75%、50%、25%) での効率を加重します。 IPLV 値は、ほとんどの場合、全負荷 COP よりも高くなります。これは、スライド バルブ調整を備えたスクリュー チラーは、全負荷時よりも部分負荷の方が効率が高いためです。全負荷 COP が 5.8 のユニットは、IPLV 7.2 以上を搭載できます。

実際的な意味: 負荷が変動する施設 (商業ビル、IT 負荷が変動するデータセンター、バッチプロセス製造など) では、IPLV がより意味のある購入指標となります。継続的な全負荷の産業プロセスでは、全負荷 COP が優先されます。私たちの 水冷スクリューチラー 仕様には、正確なライフサイクル コストの比較をサポートするために、全容量範囲にわたる両方の値が含まれています。

蒸発器の構成: シェルアンドチューブ設計と流下膜設計

蒸発器は冷水が冷媒に熱を与える場所であり、その内部形状は熱伝達効率と冷媒充填要件に直接影響します。最新の水冷スクリューチラーでは、浸水式シェルアンドチューブ式と流下膜式という 2 つの構成が使用されています。

浸水式シェルアンドチューブ式蒸発器 冷水チューブを液体冷媒に浸します。これらは堅牢で、さまざまな負荷条件に耐性があり、保守が簡単であるため、信頼性が主な要件となる産業用およびプロセス冷却用途での主要な選択肢となっています。冷媒充填量は比較的高く、凍結の危険性が懸念されるまでの冷水供給温度には実際的な下限があり、通常は 4 ～ 5°C です。

流下膜式蒸発器 冷媒を水平チューブに浸すのではなく、外側に薄い膜として分配します。これにより、冷媒充填量が 30 ～ 50% 削減され、低い温度差での熱伝達係数が向上し、オフサイクル中の冷媒移動のリスクが軽減されます。これらは負荷変動の影響を受けやすく、正確な液体分配を必要としますが、冷媒コストと充填量削減の規制が要因となっている高効率遠心式および大トン数のスクリューチラー設計での仕様が増えています。

ほとんどの産業用バイヤーが選択するのは、 水冷スクリューチラー 200 ～ 2,000 kW の範囲では、浸水シェルアンドチューブが実質的なデフォルトのままです。 Soouney のエンジニアリング チームは、プロセス温度要件、負荷プロファイル、冷媒の種類に基づいて蒸発器の構成についてアドバイスできます。

大規模設備向けの並列および直列チラープラント構成

大規模な施設では、単一の冷却装置を稼働させることはほとんどありません。複数のユニットを備えたチラー プラントは、冗長性、段階的な容量を提供し、オフピーク時に個別の負荷が高いポイントでより少ないマシンを実行することで効率を最適化する機能を提供します。水冷スクリューチラーは通常、並列または直列構成で配備され、それぞれに異なる動作ロジックが備わっています。

並列構成 これが標準的なアプローチです。複数のチラーが共通の冷水ヘッダーと凝縮水ヘッダーを共有し、それぞれが同じ供給温度を生成します。負荷は、ステージング ユニットのオンとオフによって、または個々のチラー出力をトリミングすることによって分散されます。主な効率戦略は、すべてのユニットを低い部分負荷で同時に実行することを避けることです。ほとんどの場合、4 台のチラーを 35% で実行するよりも 2 台のチラーを 70% で実行する方が効率的です。

直列逆流構成 冷却水がより高い戻り温度で最初の冷却器を通過し、次に 2 番目の冷却器を通過して最終供給設定値に達するように冷却器を段階的に調整します。これにより、各チラーがより有利なリフトで動作できるようになり、高段チラーの温度差が小さくなり、COP が向上します。直列構成は、単一のチラーが高いコンプレッサーリフトで動作するような低い冷水供給温度 (4°C 以下) と大きな温度差 (8 ～ 12°C デルタ-T) の場合に最も有益です。

プラントのシーケンス ロジック (どのチラーがリードするか、どの負荷しきい値で追加ユニットがステージに入るのか、機械全体で復水器の水の流れがどのように管理されるか) は、機器の選択と同じくらい重要です。 正しく指定されたチラーを備えた不適切なシーケンスのプラントは、最適に制御された同等のプラントよりも日常的に 15 ～ 25% 多くのエネルギーを消費します。 海外プロジェクトの実施において約 20 年の経験を持つ Shanghai Soouney は、機器の供給だけでなく、プラント構成設計を通じてクライアントをサポートします。