蒸發式冷凝器因其高效、節能、結構緊湊等優點,在工業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,會嚴重影響蒸發冷凝器的冷卻效率。具體表現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,水汽蒸發吸收熱量少。
解決方法:定期進行設備保養和水垢清理,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
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.環境溫度
低溫環境:低環境溫度會導致系統冷凝壓力過低,進而影響壓縮機的運行。具體表現為:
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器進口制冷劑在換熱管間分配均勻,緩解氣液分離現象。內端蓋型線應盡可能流暢,以減小阻力,避免氣液分離。
換熱管數和長度:不同流程換熱管數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:折流板與殼體間發生串水現象會嚴重影響水側的換熱。通過優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:管內蒸發換熱明顯受管內制冷劑質量流速的影響,沿蒸發換熱管長度方向變化,制冷劑的質量流速逐步降低,導致蒸發放熱系數沿換熱管長度方向逐步降低。通過計算和優化,可以得出蒸發換熱系數較高的制冷劑流量合理范圍。
結論
蒸發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、環境溫度、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,并采取相應的優化措施。
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