熱泵系統用零部件性能及可靠性提升解決方案.pdf

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1、熱泵系統用零部件性能及可靠性提升解決方案 2023年4月 目錄/Conten ts 不銹鋼四通換向閥 3 高MOPD電子膨脹閥 2 系統解決方案 1 4 不銹鋼管組 5 微通道換熱器 DUNAN ENVIRONMENT 3 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 系統解決方案 DSF70四通換向閥 專為25HP壓縮機開發 相比50閥配25HP壓縮機，能效提升2%降低系統管路不良熱損，同規格管路流通面積增加10%以上，提升系統能效 提高系統耐壓能力，耐壓提升1倍以上 客戶焊接端預留銅套，保證客戶原有焊接方式不變 DUN

2、AN ENVIRONMENT 4 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 焊漏風險低焊漏風險低 接管、閥座、閥體隧道釬焊一體成型；端蓋采用熔化焊工藝 能效提升能效提升0.52%低熱導率減小環境漏熱及高低溫流體不良換熱；低內漏減小高低壓流體短路；高壓D管偏置提升制熱COP 壽命高壽命高/內泄漏低內泄漏低 閥座采用精磨工藝，表面光潔度高 破壞強度提升破壞強度提升25%破壞強度從20.8MPa提升到25MPa 耐振動時間提升耐振動時間提升280%整機焊接工藝無變更整機焊接工藝無變更 不銹鋼接管上焊接紫銅管接頭 格力、美的、

3、海信日立、海爾等國內客戶已批量使用，日系客戶已全面使用。格力、美的、海信日立、海爾等國內客戶已批量使用，日系客戶已全面使用。0.50.52%2%280%280%25%25%節能增效節能增效 耐振動時間提升耐振動時間提升 破壞強度提升破壞強度提升 助力系統能效和可靠性助力系統能效和可靠性 耐高溫滑塊耐高溫滑塊 滑塊采用PPS材料 不銹鋼四通換向閥 產品特點 DUNAN ENVIRONMENT 5 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 不銹鋼四通換向閥 環保無鉛 不銹鋼導管和不銹鋼先導閥座，不含鉛。新新RoHSRoHS

4、 環保無鉛環保無鉛 固有頻率提升固有頻率提升 助力系統環保和可靠性助力系統環保和可靠性 180%180%固有頻率提升180%導閥與主閥支架間采用熔化焊工藝。產品特點 DUNAN ENVIRONMENT 6 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 項目項目 不銹鋼不銹鋼 四通換向閥四通換向閥 黃銅黃銅 四通換向閥四通換向閥 提升比例提升比例 測試機型測試機型 10HP10HP 制冷量制冷量(W)W)18515.0118515.01 18350.6418350.64 0.89%0.89%制熱量制熱量(W)W)21546.

5、22521546.225 21272.6621272.66 1.29%1.29%制冷能效比制冷能效比EEREER 2.4072.407 2.39852.3985 0.35%0.35%制熱能效比制熱能效比COPCOP 3.3593.359 3.32853.3285 0.94%0.94%不銹鋼四通換向閥與黃銅四通換向閥制冷、制熱工況性能對比 測試工況 制冷工況：室內干球/濕球溫度：27/19，室外干球溫度：35/24 制熱工況:室內干球溫度：20，室外干球/濕球溫度：7/6 注：因測試對比要求，測得在注：因測試對比要求，測得在低頻率鎖頻低頻率鎖頻狀態數據，狀態數據，頻率上升節能效果更明顯。頻率上升

6、節能效果更明顯。不銹鋼四通換向閥 DUNAN ENVIRONMENT 7 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A DSF70與DSF50閥性能對比 四通換向閥四通換向閥E-S管壓降對系統性能影響管壓降對系統性能影響 助力系統性能提升助力系統性能提升 相比相比DSF50 DSF70四通換向閥四通換向閥專為專為25HP系統開發系統開發 注：基于E-S管壓降 0.6 2%2%制冷制冷 量、能效提升量、能效提升 R410A吸氣飽和溫度提升吸氣飽和溫度提升 項目 參數 單位 25HP制冷系統 DSF70 DSF50 四通換向閥

7、 四通換向閥前壓力 bar 8.99 8.99 四通換向閥前溫度 3.8 3.8 四通換向閥后壓力 bar 8.931 8.766 四通換向閥后溫度 3.58 2.98 四通換向閥壓降 bar 0.059 0.224 影響吸氣飽和溫度 0.22 0.82 壓縮機 型號 VP292KSE-TFP 吸氣飽和溫度 3.58 2.98 冷凝溫度 49 49 吸氣過熱度 K 5 過冷度 K 5 制冷量 kW 65 63.7 功率 kW 18.8 18.75 不銹鋼四通換向閥 DUNAN ENVIRONMENT 8 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights r

8、eserved.秘 D A 測試條件：測試條件：根據谷輪根據谷輪VP292KSE-TFP壓縮機壓縮機R410A質量流量質量流量425g/s 工況工況:TC=49,TE=3.8,Tsh=5K,Tsc=5K DSF70四通換向閥與四通換向閥與DSF50四通換向閥四通換向閥E-S壓降測試壓降測試 實驗室數據實驗室數據 DSF50E-S管壓降管壓降 0.059 0.224 00.050.10.150.20.25DSF70DSF50E-S管壓降(bar)DSF70E-S管壓降管壓降 不銹鋼四通換向閥 DSF70與DSF50閥性能對比 DUNAN ENVIRONMENT 9 Copyright 2021

9、DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 滑塊運動方向 進氣進氣 滑塊運動過程 中間流量比常規變頻閥大 進氣進氣 出氣出氣 出氣出氣 進氣進氣 進氣進氣 出氣出氣 不銹鋼20M“上堵下泄”運行機理 不銹鋼四通換向閥 換向可靠性提升 進氣壓力P1 進氣流量Q1 回氣壓力P2 排氣流量Q2 P3 P4 毛細管進氣 毛細管排氣 四通閥換向機理 P4-P30.2MPa DUNAN ENVIRONMENT 10 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 不銹鋼20M通過“上堵下泄”的

10、特殊流道設計，使四通閥在換向過程中同時具備了大泄壓面積和低換向壓差，在降低閥內受到的沖擊的情況下提高了換向可靠性，滿足定變頻通用需求；也降低了高壓側的壓降，提升了制熱能效。標準四通閥閥內 壓力云圖 不銹鋼20M閥內 壓力云圖 進氣方向 不銹鋼四通換向閥 換向可靠性提升 DUNAN ENVIRONMENT 11 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 不銹鋼四通換向閥 抗液擊可靠性提升 低環溫熱泵高低壓差大，排氣溫度高，除霜回液量大，滑塊會受到反向和正向液擊，瞬間壓力極大，滑塊和導向架容易受到破壞。通過對滑塊和導向架結

11、構的加強，提升反向和正向液擊對閥體內部造成破壞性沖擊。DUNAN ENVIRONMENT 12 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 應用領域：熱泵空調，多聯機外機，機房空調，單元機等 高MOPD、小體積 2020年國際制冷展“創新產品”“國際領先產品”3.5 行標：0.7 節約尺寸空間 助力系統能效和穩定性 5 行標：10.8 最低開閥電壓V 60%58項專利 助力低溫熱泵 專有折線型流量曲線設計，滿足小開度高精度調節，全開流通能力大；多聯機外機 機房空調 單元機 熱泵空調 正、反向MOPD3.5MPa，小開度穩

12、定控制 反向MOPD MPa P系列高MOPD電子膨脹閥 DUNAN ENVIRONMENT 13 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 低環溫模塊機EEV反向運行測試數據對比 反向動作可靠性高 高MOPD，反向動作壓差3.5MPa，熱泵型空調小開度穩定控制。普通電子膨脹閥針在系統壓差下被沖開，小開度調節失效；通過盾安特有的內平衡技術，P閥產品實現了小開度下的精密調節。0400800120016002000240028000100200300400500制冷劑流量kg/h 開度P 冷媒流量曲線反向BA S5.5P5

13、.5普通電子膨脹閥：手動150/120/80PLS，吸氣過熱度無變化，閥被沖開，此時壓差2.2MPa，閥調節失效。高MOPD電子膨脹閥：自動調節機組壓力溫度運行正常，手動關小到120/80PLS，吸氣過熱度上升，此時壓差2.9MPa，閥正常調節。測試工況 環溫-20，出水41 環溫-20，出水41 機組系統 1號系統 1號系統 1號系統 2號系統 2號系統 2號系統 調節方式 鎖閥150 鎖閥120 鎖閥80 鎖閥150 鎖閥120 鎖閥80 排氣溫度 74 73 74 71 76 79 吸氣溫度 -25-25-25-25-24-25 冷凝蒸發壓差 MPa 2.2 2.2 2.2 2.2 2.

14、2 2.3 吸氣過熱度 1.4 1.5 1.5 0.4 0.3 0.2 主閥開度 pls 150 120 80 150 122 82 普通閥 裝機測試對比 測試工況 環溫-20，出水41 環溫-20，出水41 機組系統 1號系統 1號系統 1號系統 2號系統 2號系統 2號系統 調節方式 自動調節 鎖閥120 鎖閥80 自動調節 鎖閥120 鎖閥80 排氣溫度 102 108 113 94 100 107 吸氣溫度 -26-23-18-26-23-18 冷凝蒸發壓差 MPa 2.4 2.4 2.5 2.9 2.9 2.9 吸氣過熱度 2.5 6.2 11.5 2.0 5.3 10.4 主閥開度

15、 pls 173 124 80 167 121 81 P系列高MOPD電子膨脹閥 DUNAN ENVIRONMENT 14 D A 機組性能提升 1.采用紫銅接頭，便于接管在系統中連接；2.降低系統管路不良熱損，同規格管路流通面積增加10%以上，提升系統能效。3.提高系統耐壓能力，耐壓提升1倍以上。4.高固有頻率，降低了共振風險。5.高疲勞應力，可有效提高管路應力斷裂安全系數，減少管路設計長度，防止疲勞應力斷裂。開發優勢 SUS 化 動態管：增強不銹鋼不銹鋼與元件連接強度，提升管路抗振性。靜態管：優化管路連接設計方案，增大流通內徑，降低壓力損失。不銹鋼管組 多聯機、模塊機等冷媒配管不銹鋼化 某

16、排氣管SUS化設計，管路長度減少30%。SUS 化 動態管 DUNAN ENVIRONMENT 15 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 排氣管前5階固有頻率對比：304L不銹鋼管固有頻率更高，規避系統運行頻率區間的能力更強，降低了共振風險。模態階次 304L不銹鋼管固有頻率(Hz)TP2M紫銅管 固有頻率(Hz)1 114.7 77.7 2 327.3 217.5 3 394.6 255.7 4 589.0 370.8 5 665.4 435.9 01002003004005006007000123456頻率(

17、Hz)階次 固有頻率 304LTP2M不銹鋼管組 模塊機排氣管路振動分析 DUNAN ENVIRONMENT 16 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 排氣管應力對比：單位幅度壓縮機振動激勵時，304L不銹鋼管應力32.8MPa，是TP2M紫銅管應力17.2MPa的1.9倍。但根據許用應力計算，不銹鋼管安全系數約2.5，紫銅管安全系數約1.9。不銹鋼管疲勞壽命性能優于紫銅管。TP2M紫銅管應力 304L不銹鋼管應力 不銹鋼管組 模塊機排氣管路振動分析 DUNAN ENVIRONMENT 17 Copyright

18、2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 吸氣管前5階固有頻率對比：304L不銹鋼管的整體固有頻率仍高于TP2M紫銅管。模態階次 304L不銹鋼管固有頻率(Hz)TP2M紫銅管 固有頻率(Hz)1 150.6 140.3 2 288.6 280.4 3 404.2 389.3 4 605.3 544.9 5 814.4 761.0 01002003004005006007008009000123456頻率(Hz)階次 固有頻率 304LTP2M不銹鋼管組 模塊機吸氣管路振動分析 DUNAN ENVIRONMENT 18 Copyright

19、 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 吸氣管應力對比：單位幅度壓縮機振動激勵時，304L不銹鋼管應力19.5MPa，TP2M紫銅管應力16.9MPa，兩者應力接近。根據許用應力計算，不銹鋼管安全系數約4.2，紫銅管安全系數約2.0。不銹鋼管疲勞壽命性能優于紫銅管。TP2M紫銅管應力 304L不銹鋼管應力 不銹鋼管組 模塊機吸氣管路振動分析 DUNAN ENVIRONMENT 19 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 蒸發器到壓縮機三段低壓側管路壓降對比

20、 不銹鋼管比紫銅管壓降降低12.5%紫銅管 不銹鋼管 四通換向閥-氣液分離器 氣液分離器-壓縮機 蒸發器-四通換向閥 總壓壓力云圖 不銹鋼管組 模塊機低壓管路壓降分析 DUNAN ENVIRONMENT 20 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 不銹鋼集氣管組件 不銹鋼電子膨脹閥組件 不銹鋼四通閥組件 不銹鋼消音器組件 不銹鋼過濾器組件 不銹鋼噴射管組件 不銹鋼排氣管組件 不銹鋼油分 不銹鋼單向閥組件 不銹鋼管組 不銹鋼管組主要產品 DUNAN ENVIRONMENT 21 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 微通道換熱器 性能提升 日本某品牌風冷冷水機組 I歐洲某品牌歐洲某品牌風冷冷水機組（能效提升風冷冷水機組（能效提升2.3%）DUNAN ENVIRONMENT 22 Copyright 2021 DunAn Corporation.All rights reserved.秘 D A 我們努力為全球客戶創造價值 持 續 創 新 為 盾 客 戶 價 值 為 安