冷庫(kù)鋁排管蒸發(fā)器結(jié)霜不均勻問(wèn)題實(shí)驗(yàn)分析
冷庫(kù)鋁排管制冷是通過(guò)掛在冷庫(kù)內(nèi)頂部的直管S型結(jié)構(gòu)鋁型材產(chǎn)生冷氣向下形成煙道效應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)降溫效果。鋁排管具有保濕、庫(kù)溫恒定、節(jié)電環(huán)保、安裝方便、使用壽命長(zhǎng)久等眾多優(yōu)點(diǎn)。深受廣大水果、肉食、蔬菜等儲(chǔ)藏單位及冷庫(kù)經(jīng)營(yíng)者歡迎。目前在國(guó)內(nèi)低碳環(huán)保大力倡導(dǎo)趨勢(shì)下，鋁排管以自身優(yōu)點(diǎn)順勢(shì)而生。其應(yīng)用前景十分廣闊。
本文主要是針對(duì)氟利昂鋁排管冷庫(kù)在儲(chǔ)藏過(guò)程中出現(xiàn)的結(jié)霜不均勻、耗電高、制冷效果差等問(wèn)題，以三種不同安裝方式的排管冷庫(kù)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采取研究分析。以供冷庫(kù)設(shè)計(jì)提供實(shí)際有效的比對(duì)數(shù)據(jù)。
一、材料及實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)冷庫(kù)主要設(shè)備配置及參數(shù)
一號(hào)庫(kù)
安裝機(jī)組采用4臺(tái)29.2KW螺桿壓縮機(jī)組成的并聯(lián)機(jī)組。制冷量為230.4KW；控溫庫(kù)容量1680t。制冷劑為R22。冷凝溫度為40℃，蒸發(fā)溫度為-10℃，最低-15℃。每臺(tái)額定功率為30KW。排氣量為118m3/h。一個(gè)制冷機(jī)組控制6個(gè)小庫(kù)（1號(hào)庫(kù)內(nèi)的6個(gè)均等單元）的溫度。鋁排配比型號(hào)為25雙翅片5.2米*12根共計(jì)28組，四組鋁排管組成一組，每組由有一個(gè)型號(hào)為：TEX206BZ320-67式外平衡膨脹閥供液。共7個(gè)節(jié)流膨脹閥。鋁排制冷量為55.5KW。庫(kù)內(nèi)尺寸為長(zhǎng)、寬、高16.4*10.8*8（米）
二號(hào)庫(kù)
安裝一臺(tái)51.45KW的比澤爾螺桿機(jī)，鋁排配比為10.4米*12根共8組，控溫庫(kù)容為600t。節(jié)流膨脹閥型號(hào)為R-407C。庫(kù)房尺寸為：長(zhǎng)寬高—15.3m*12m*5.3m。
三號(hào)庫(kù)
安裝兩臺(tái)51.45KW的比澤爾螺桿機(jī)組成的并聯(lián)機(jī)組，鋁排配比量為3.2米*12根共12組，控溫庫(kù)容為1200t。庫(kù)房尺寸為長(zhǎng)寬高15.1m*13.1m*5.6m。
一號(hào)庫(kù)、二號(hào)庫(kù)、三號(hào)庫(kù)的控制溫度在-15℃~-0.5℃之間，存儲(chǔ)水果。
安裝方法
一號(hào)庫(kù)設(shè)備的安裝方法
一號(hào)庫(kù)由七個(gè)外平衡式節(jié)流膨脹閥控制供液，將28組鋁排管的每四組由一個(gè)節(jié)流膨脹閥控制連接，后接四路分液器及四個(gè)集液器控制供液和回氣。一個(gè)分液器控制12根為一組的鋁排管，供液距離為62.4米，分液器分液管直徑6mm。其外平衡式熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)組成及供液方式如下圖（圖1）所示。
二號(hào)庫(kù)設(shè)備的安裝方法
用5個(gè)外平衡式節(jié)流膨脹閥和六路及三路分液器與三組鋁排管連接，孔子8組鋁排管，一根分液管控制四根管的供液，供液距離為44.44m，分液器的分液管直徑為8mm。
三號(hào)庫(kù)設(shè)備安裝方法
一個(gè)節(jié)流膨脹閥控制四組鋁排管，供液距離為76.8m，未安裝分液器。
二 結(jié)果與分析:結(jié)霜情況
一號(hào)庫(kù)的結(jié)霜情況
一號(hào)庫(kù)內(nèi)，當(dāng)液體制冷劑的溫度接近飽和蒸發(fā)溫度時(shí)，如其溫度稍有升高或者壓力降低，就可能導(dǎo)致部分液體氣話，產(chǎn)生閃發(fā)氣體。閃發(fā)氣體的產(chǎn)生與系統(tǒng)流體的流動(dòng)阻力有很大的關(guān)系。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)外平衡式節(jié)流膨脹閥節(jié)流降壓后，再經(jīng)過(guò)四路分液器分液降壓后，使部分制冷劑形成閃發(fā)氣體。含閃發(fā)氣體的制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)阻力變大，換熱效率降低，增加流動(dòng)阻力。很難向更遠(yuǎn)的距離勻速流動(dòng)，在庫(kù)內(nèi)鋁排管的表現(xiàn)就是：鋁排管2/3結(jié)霜厚、1/3結(jié)霜薄。
二號(hào)庫(kù)內(nèi)結(jié)霜情況
氟利昂蒸發(fā)排管的每個(gè)同路的允許長(zhǎng)度也取決于允許壓力降。R22蒸發(fā)排管中的壓力降宜控制在飽和蒸發(fā)溫度將1℃以內(nèi)，根據(jù)R22蒸發(fā)排管每個(gè)通路的允許串聯(lián)長(zhǎng)度及其調(diào)整系數(shù)核算。每個(gè)通路鋁排管在外平衡式節(jié)流膨脹閥節(jié)流降壓和四路分液器分液降壓后，其合理的供液長(zhǎng)度允許值應(yīng)在45m以內(nèi)。1號(hào)庫(kù)的蒸發(fā)排管經(jīng)節(jié)流分液后的供液距離為62.4米，超過(guò)允許值17.4米。因此，排管結(jié)霜不均。2號(hào)庫(kù)節(jié)流分液后的供液距離為44.44米，在允許值內(nèi)。
三號(hào)庫(kù)結(jié)霜情況
三號(hào)庫(kù)的供液距離雖然超過(guò)了76.8米但排管的結(jié)霜情況很均勻。這是因?yàn)槿?hào)庫(kù)的鋁排管蒸發(fā)器安裝方式為節(jié)流后未經(jīng)分液器降壓分液，而是制冷劑直接進(jìn)入鋁合金翅片蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱。
吸氣壓力的調(diào)整
考慮一號(hào)庫(kù)的排管前部2/3部分結(jié)霜厚，其余位置結(jié)霜薄，是否與吸氣壓力太低有關(guān)。因此在香梨入庫(kù)初期，將吸氣壓力有2.0~2.5pa之間控制壓縮機(jī)啟停，改為吸氣壓力調(diào)整為2.6~2.8pa之間，但結(jié)霜不均勻現(xiàn)象并沒(méi)有較大變化。故此系統(tǒng)中排管結(jié)霜不均現(xiàn)象與吸氣壓力的高低關(guān)系不大。
冷庫(kù)鋁排管結(jié)霜不均勻的現(xiàn)象改進(jìn)方法
（1）將四路分液器分液改為8路分液器分液。這樣可以有效縮短分液以后的供液距離，實(shí)驗(yàn)證明其結(jié)霜效果很均勻。
（2）不用分液器二次降壓，用外平衡式節(jié)流膨脹閥節(jié)流后，直接進(jìn)入鋁合金翅片管蒸發(fā)器降溫，可以避免產(chǎn)生結(jié)霜不均勻的現(xiàn)象。
經(jīng)運(yùn)行分析，上述鋁排管結(jié)霜不均勻的原因，不是由于制冷劑不足造成的，本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，當(dāng)液體制冷劑的溫度接近飽和蒸發(fā)溫度時(shí)，如其溫度稍有升高或者降低，較易導(dǎo)致部分液體氣話，產(chǎn)生閃發(fā)氣體，增加管內(nèi)阻力，從而導(dǎo)致制冷能力下降及結(jié)霜不均勻的現(xiàn)象。
制冷劑進(jìn)入每個(gè)通路鋁合金翅片管蒸發(fā)器內(nèi)的允許長(zhǎng)度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。超過(guò)了允許值外的長(zhǎng)度，較易發(fā)生鋁排管結(jié)霜不均勻現(xiàn)象（前2/3結(jié)霜厚，其余結(jié)霜�。Ｓ绕湓诜忠浩鬟M(jìn)行分液控制時(shí)，要特別注意蒸發(fā)管的長(zhǎng)度，因此分液器具有二次節(jié)流的作用。
用外平衡式膨脹閥節(jié)流降壓后，不用分液器分液的系統(tǒng)，每個(gè)通路的供液距離可以適當(dāng)延長(zhǎng)，在外徑25mm的鋁排管+氟利昂供液系統(tǒng)中可以達(dá)到70m。
通過(guò)以上的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們?cè)谝院罄鋷?kù)的設(shè)計(jì)和節(jié)能更加出色。
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