蒸發(fā)式冷凝器因其高效、節(jié)能、結構緊湊等優(yōu)點,在工業(yè)制冷領域得到了廣泛應用。然而,其性能受到多種因素的影響,以下是一些主要的影響因素:
1.水垢和污垢的形成
影響:水垢和污垢在管外形成一層致密的垢層,會嚴重影響蒸發(fā)冷凝器的冷卻效率。具體表現(xiàn)為設備長時間工作溫度降低不明顯,制冷時間延長,噴水不均勻,水汽蒸發(fā)吸收熱量少。
解決方法:定期進行設備保養(yǎng)和水垢清理,可以采用電子除垢器裝置或鹽酸進行酸堿反應來清除表層的水垢。
2.空氣參數(shù)
濕球溫度:濕球溫度的增加會導致制冷量和能效比下降。實驗結果顯示,當空氣濕球溫度從14.7°C增加到25.7°C時,制冷量和能效比分別減少了4.8%和15%。
迎面風速:最佳迎面風速范圍為2.9~3.1m/s,超過或低于此范圍都會影響制冷性能。
3.環(huán)境溫度
低溫環(huán)境:低環(huán)境溫度會導致系統(tǒng)冷凝壓力過低,進而影響壓縮機的運行。具體表現(xiàn)為:
排氣壓力過低,壓縮機排氣體積流量增大,油分、凝聚段過濾器濾芯分油效果變差,導致壓縮機跑油。
冷凝壓力過低,供液閥前后壓差降低,可能影響供液量。
冷凝壓力過低,供液的過冷度降低,影響制冷劑的遠程供應。
排氣壓力過低,潤滑油供油壓力不足,影響壓縮機/軸承潤滑。
4.換熱管的設計
均液器和內端蓋型線:均液器的合理結構可以最大限度地使蒸發(fā)器進口制冷劑在換熱管間分配均勻,緩解氣液分離現(xiàn)象。內端蓋型線應盡可能流暢,以減小阻力,避免氣液分離。
換熱管數(shù)和長度:不同流程換熱管數(shù)的合理分配和換熱管的結構、長度對其性能影響較大。選擇性能較高的波紋內翅片管可以強化氟側和水側的換熱。
5.過冷器
作用:在冷凝器內采用過冷器可以有效提高制冷劑過冷度,降低蒸發(fā)器的供液溫度,從而提高冷水機的制冷量。過冷度可高達7-8°C。
6.折流板與殼體間的串水
影響:折流板與殼體間發(fā)生串水現(xiàn)象會嚴重影響水側的換熱。通過優(yōu)化折流板結構和殼側水速(如1.2~2.0m/s),可以減小串水的不良影響。
7.管內質量流速
影響:管內蒸發(fā)換熱明顯受管內制冷劑質量流速的影響,沿蒸發(fā)換熱管長度方向變化,制冷劑的質量流速逐步降低,導致蒸發(fā)放熱系數(shù)沿換熱管長度方向逐步降低。通過計算和優(yōu)化,可以得出蒸發(fā)換熱系數(shù)較高的制冷劑流量合理范圍。
結論
蒸發(fā)式冷凝器的性能受到多種因素的影響,包括水垢和污垢的形成、空氣參數(shù)、環(huán)境溫度、換熱管的設計、過冷器、折流板與殼體間的串水以及管內質量流速。為了確保蒸發(fā)式冷凝器的高效運行,需要綜合考慮這些因素,并采取相應的優(yōu)化措施。
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