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技術(shù)支持

冷風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)概論

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蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)四大必要部件之一, 而長(zhǎng)沙冷風(fēng)機(jī)則是蒸發(fā)器與風(fēng)機(jī)的有機(jī)組合, 它的性能好壞直接影響到整個(gè)制冷系統(tǒng)性能的優(yōu)劣, 而它的性能是由其本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)工況所決定的

。制冷系統(tǒng)所選用的株洲冷風(fēng)機(jī), 如果運(yùn)動(dòng)工況偏離設(shè)計(jì)工況, 有可能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求對(duì)設(shè)計(jì)人員和設(shè)備選型人員來(lái)說(shuō), 必須對(duì)這兩個(gè)影響因素有清醒的認(rèn)識(shí), 否則將會(huì)使設(shè)計(jì)失敗達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。許多工程設(shè)計(jì)失敗的例子就是因?yàn)椴荒苷_認(rèn)識(shí)它們之間的關(guān)系, 把運(yùn)行工況的傳熱系數(shù)當(dāng)成設(shè)計(jì)工況的值而進(jìn)行設(shè)備選型

。因此造成了冷庫(kù)溫度降不下來(lái)的后果, 而往往這些失敗是無(wú)法彌補(bǔ)的

。比如改用大面積的冷風(fēng)機(jī),增大了所配帶風(fēng)機(jī)的功率, 產(chǎn)冷量增大的部分有可能被風(fēng)機(jī)功率增大所造成的耗冷量所抵消; 而降低蒸發(fā)溫度, 有可能會(huì)造成機(jī)組冷量的不足。

工業(yè)冷風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱工計(jì)算

。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括確定管徑

、管子排布方式(順排、叉排)

、翅片片型

、片距、制冷劑單流程當(dāng)量管長(zhǎng)等, 對(duì)氛里昂冷風(fēng)機(jī)還要有分液管管徑管長(zhǎng)管路數(shù); 熱工計(jì)算主要包括確定風(fēng)量( 由風(fēng)速?zèng)Q定)

、換熱面積蒸發(fā)溫度以及換熱溫差整體全壓, 以及不同運(yùn)動(dòng)工況下的冷量等

。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱工計(jì)算是相互依存, 互為補(bǔ)充的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意以下問(wèn)題：

(l) 蒸發(fā)盤管每通路的管長(zhǎng)是受限制的, 每個(gè)蒸發(fā)器一般不能由單個(gè)通路組成, 蒸發(fā)盤管每通路允許長(zhǎng)度取決于允許工作壓力降

。一般來(lái)講, 對(duì)R 12 壓力降對(duì)應(yīng)的飽和蒸發(fā)溫度差控制在2 ℃ 以下, 對(duì)R 2 2 壓力降對(duì)應(yīng)的飽和蒸發(fā)溫度降低值限制在1 ℃ 以內(nèi)

，因此, 對(duì)于現(xiàn)成的蒸發(fā)器, 其單程管長(zhǎng)是確定的, 也就決定了它在一定工況下的最大制冷能力, 而且隨著蒸發(fā)溫度的降低, 其最大制冷能力相對(duì)減小, 這時(shí)就不能單純用制冷面積的概念來(lái)理解其制冷能力了。

(2 )對(duì)氟里昂蒸發(fā)器(冷風(fēng)機(jī)) , 通常采用液體分配器來(lái)均勻增大各通路的阻力, 使各通路阻力的差別減小到一定程度, 從而達(dá)到均勻分配液體的目的

。這時(shí)再配合外平衡式膨脹閥, 可使蒸發(fā)器的制冷能力不減小, 這是因?yàn)榉忠浩鞯淖枇χ抵粚?duì)所選擇膨脹閥的進(jìn)出口壓差有影響, 而與蒸發(fā)溫度無(wú)關(guān)。但應(yīng)注意的是, 分液器的分液管所能分配的制冷量有上

、下限, 其實(shí)質(zhì)是通過(guò)的制冷劑流量有限制

。若流量超過(guò)上限, 則壓力降過(guò)大, 甚至達(dá)到臨界流量; 若流量低于下限時(shí),則阻力又太小, 不能實(shí)現(xiàn)靠增大通路阻力減小各通路阻力差別而均勻分配液體的目的。因此進(jìn)行蒸發(fā)器設(shè)計(jì)時(shí), 必須針對(duì)每通路的制冷能力極限來(lái)選擇相應(yīng)的分配器, 主要是確定分配管的內(nèi)徑和長(zhǎng)度, 也就是說(shuō), 對(duì)于已設(shè)計(jì)好的帶分配器的冷風(fēng)機(jī), 在一定工況下, 其制冷能力是有限制的,如果所要求的制冷量超過(guò)其上限, 再增大面積也是無(wú)濟(jì)于事的

。對(duì)大馬拉小車的情況, 有可能出現(xiàn)大馬拉不動(dòng)小車的現(xiàn)象

。

(3) 對(duì)結(jié)箱工況下的冷風(fēng)機(jī), 應(yīng)設(shè)計(jì)成變片距, 這樣可以延長(zhǎng)冷風(fēng)機(jī)的除箱周期, 節(jié)約能源,因?yàn)槔滹L(fēng)機(jī)的結(jié)霜厚度沿風(fēng)向是逐漸減薄的。對(duì)于處于同一空氣流程內(nèi)的兩組冷風(fēng)機(jī), 上游的一組設(shè)計(jì)成變片距的, 由于下游一組結(jié)箱很少, 完全應(yīng)該設(shè)計(jì)成同片距的, 甚至可以不設(shè)沖箱水管, 這在我們研制的速凍機(jī)的運(yùn)行中得到了證明

。

(4 ) 對(duì)翅片管的叉

、順排問(wèn)題也應(yīng)考慮。我們知道, 叉排比順排的換劣夢(mèng)性能提高10 % , 美國(guó)專家通過(guò)實(shí)際側(cè)試表明, 對(duì)較低溫度下結(jié)箱較嚴(yán)重的時(shí)候, 叉

、順排的換熱性能差別很小, 再者, 順排空氣阻力較小, 故在較低溫度工況下工作的冷風(fēng)機(jī), 趨向于采用順排

。

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