制冷系統(tǒng)的液體過(guò)冷度和吸氣過(guò)熱度
在一定的冷凝溫度、蒸發(fā)溫度下,采用使節(jié)流前制冷劑液體過(guò)冷的方法可達(dá)到減小節(jié)流后制冷劑干度的目的,提高制冷循環(huán)的制冷量。
通常情況下,假定冷凝器出水溫度比冷凝溫度低3~5K,冷卻水在冷凝器中的溫升為3~8K,因而冷卻水的進(jìn)口溫度比冷凝溫度低5~13K,這就足以使制冷劑出口溫度達(dá)到一定的過(guò)冷度。在臥式殼管冷凝器中,如果冷凝后的液體不立即從冷凝器的底部排出,而是積存在冷凝器內(nèi)部,這部分液體將繼續(xù)把熱量傳給管內(nèi)的冷卻水和周圍介質(zhì),排出時(shí)便可獲得一定過(guò)冷度。過(guò)冷度的獲得產(chǎn)生并不產(chǎn)生壓縮機(jī)耗功的增加,這就意味著過(guò)冷度必定導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)制冷系數(shù)的增加,提高制冷設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
研究計(jì)算表明,在冷凝溫度40℃,蒸發(fā)溫度5℃工況條件下,5K的過(guò)冷度,會(huì)使R22制冷設(shè)備制冷量增加4.27%,輸入功率無(wú)變化,COP值提高4.27%。
吸氣過(guò)熱度在有效改善提高壓縮機(jī)的容積效率和系統(tǒng)單位質(zhì)量制冷量的同時(shí),亦不可避免地增加了壓縮機(jī)吸氣的比容、排氣溫度、耗功和冷凝器的熱負(fù)荷。盡管其綜合影響還是會(huì)使制冷量隨著過(guò)熱度的增加有所增加,但設(shè)備系統(tǒng)的制冷系數(shù)則是隨之降低的。
這雖似與設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行有相駁之處,但在制冷設(shè)備,特別是在低溫制冷設(shè)備中,吸氣溫度過(guò)低會(huì)使壓縮機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)霜,潤(rùn)滑條件惡化。在濕沖程下,壓縮機(jī)運(yùn)行的容積效率大幅降低,指示效率、機(jī)械效率及電效率均會(huì)有所減低,從而使壓縮機(jī)的COP值會(huì)有更大幅度的下降。更為甚者,濕沖程極易產(chǎn)生液擊對(duì)壓縮機(jī)產(chǎn)生致命的機(jī)械損傷。
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