小型制冷機(jī)蒸發(fā)器的最佳化1
在空氣冷卻器中,空氣的最佳速度的選擇,也象在冷凝器中一樣,決定于兩個(gè)主要因素:一方面,當(dāng)空氣速度增加時(shí),設(shè)備的傳熱增強(qiáng)(這可提高蒸發(fā)溫度并改善制冷機(jī)特性);另一方面,提高空氣流速,導(dǎo)致增加風(fēng)機(jī)所需要的功率,這又增加運(yùn)行費(fèi)用。此時(shí),風(fēng)機(jī)的噪聲也增加。但在空氣冷卻器中,還有一個(gè)限制空氣流速的附加因素,當(dāng)冷庫冷風(fēng)機(jī)所消耗的功率增加時(shí),其功的熱當(dāng)量也增加,這就增加了空氣冷卻器的熱負(fù)荷。因此,從某一極限值開始,再提高風(fēng)速不僅不增加產(chǎn)冷量,反而降低產(chǎn)冷量。所以,在空氣冷卻器中,空氣的流速通常比在同樣風(fēng)量的冷凝器中空氣的流速低。
在蒸發(fā)器中氟利昂流速的最佳化,已由A.A.戈果林在全蘇工業(yè)制冷科學(xué)研究所進(jìn)行了研究。在一定的平均管壁溫度如下,隨著質(zhì)量流速的增加,平均蒸發(fā)溫度提高,但此時(shí)壓力降增加,吸入壓力相應(yīng)降低??紤]到熱平衡條件,用溫度表示的流動(dòng)阻力,可表示成下列熱負(fù)荷和質(zhì)量流速的函數(shù)。
如取沿蛇管長度上的蒸發(fā)溫度為直線變化,則可求得壁溫與蒸發(fā)溫度(考慮到壓力降)之差為最小值時(shí)的質(zhì)量流速。在蒸發(fā)器管內(nèi)沸騰著的氟利昂的壓力降卻(帕)。
這公式是針對R12與R22,在內(nèi)徑8~14毫米。-170~650之間、直管段長約0.4米的管內(nèi)蒸發(fā)時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果。計(jì)算是對蒸發(fā)器內(nèi),蒸氣干度增加O.8的條件下進(jìn)行的。已經(jīng)求得最佳的氟利昂質(zhì)量流速處于80~140公斤/(米2.秒)范圍內(nèi),隨熱負(fù)荷的增加稍有增加。對R12最佳質(zhì)量流速比R22的低5~10%。由這些條件定出了上述的最佳值。所得的數(shù)據(jù),與已知的實(shí)際上的推薦值能很好地符合。
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