干式殼管蒸騰器的使用和優(yōu)化與規(guī)劃

 干式蒸騰器換熱器制冷劑傳熱系數(shù)折流板文明   1、干式蒸騰器的使用     目前,在國(guó)內(nèi)的冷水機(jī)組中,蒸騰器首要有以下幾種方式:滿液式、干式、降膜式、板式和套管式。關(guān)于單回路體系它們的冷量使用規(guī)模如圖1所示。在大中型的冷水機(jī)組中,殼管式換熱器是最首要的換熱器方式。思考到本錢(qián)和構(gòu)造尺度的限制,板式和套管式換熱器首要使用于小型的渦旋和螺桿機(jī)組。殼管式蒸騰器首要有干式和滿液式2種。關(guān)于熱泵機(jī)組,思考到能夠在http://www.azeswhb.cn/制冷制熱兩種工況下運(yùn)轉(zhuǎn),干式換熱器仍是首選,滿液式蒸騰器在熱泵上的使用相對(duì)來(lái)說(shuō)還不老練。關(guān)于冷水機(jī)組,由于滿液式蒸騰器具有更高的換熱功能,現(xiàn)已遭到不斷添加的制冷設(shè)備制作商的喜愛(ài),可是其致命的缺陷是機(jī)組的回油疑問(wèn),特別是在低溫工況下尤為嚴(yán)峻。添加回油設(shè)備一方面添加了本錢(qián);另一方面也下降了機(jī)組的牢靠性。干式蒸騰器的使用則相對(duì)要老練許多,選用干式蒸騰器不需求獨(dú)自的換熱器回油規(guī)劃,可是其缺陷是體系功率會(huì)有所下降。干式換熱器功能挨近板式換熱器,但關(guān)于像Ｒ134ａ這類代替工質(zhì),板式換熱器在稍大的冷量規(guī)模內(nèi)功能會(huì)由于制冷劑分配不均而有所下降,并且報(bào)價(jià)一般偏貴。跟著國(guó)內(nèi)空調(diào)職業(yè)的迅猛發(fā)展和新的國(guó)家強(qiáng)制性空調(diào)能效規(guī)范的頒布,高效和環(huán)?，F(xiàn)已成為制冷空調(diào)職業(yè)的發(fā)展方向。因而,關(guān)于在新式工質(zhì)下研討怎么進(jìn)步這種運(yùn)轉(zhuǎn)牢靠的傳統(tǒng)換熱器方式—干式蒸騰器的功能是個(gè)很有含義的課題。   2、干式蒸騰器的優(yōu)化規(guī)劃     ①規(guī)劃參數(shù)的優(yōu)化     要規(guī)劃一個(gè)干式蒸騰器,除了給定負(fù)荷,還要給定蒸騰溫度、過(guò)熱度以及進(jìn)膨脹閥前的液體溫度。首冷水機(jī)，工業(yè)冷水機(jī)，風(fēng)冷冷水機(jī)，水冷冷水機(jī)，開(kāi)放式冷水機(jī)，螺桿式冷水機(jī)，低溫冷水機(jī)，殼管式蒸發(fā)器，殼管式冷凝器，深圳冷水機(jī)要說(shuō)一下蒸騰溫度對(duì)干式蒸騰器規(guī)劃的影響。一般來(lái)講,越是高的蒸騰溫度,體系功率就會(huì)越高,可是干式蒸騰器的尺度也會(huì)急劇上升,這樣總的機(jī)組本錢(qián)就很有也許隨之急劇添加。別的,由于干式蒸騰器自身構(gòu)造方式的限制,經(jīng)驗(yàn)標(biāo)明在規(guī)范工況下其極限蒸騰溫度(滿負(fù)荷下蒸騰器出口飽滿溫度)約為3.6℃,所以一般情況下,干式蒸騰器的規(guī)劃溫度一般不超越3.6℃。再來(lái)看看過(guò)熱度對(duì)規(guī)劃的影響。圖2是依據(jù)規(guī)劃好的干式蒸騰器核算出的蒸騰溫度和過(guò)熱度的聯(lián)系(制冷劑為Ｒ134ａ,初始蒸騰溫度規(guī)劃值為3℃)。由圖能夠看出跟著過(guò)熱度的添加,飽滿溫度急速下降。因而在詳細(xì)的規(guī)劃中,關(guān)于給定的飽滿溫度,當(dāng)過(guò)熱度添加,所需換熱面積就要急劇添加。可見(jiàn)干式換熱器對(duì)過(guò)熱度的挑選十分敏感,過(guò)熱度太低,膨脹閥開(kāi)度不簡(jiǎn)單操控,簡(jiǎn)單形成液擊;過(guò)熱度太高,本錢(qián)又會(huì)添加。所以對(duì)體系而言,挑選恰當(dāng)?shù)恼趄v溫度和過(guò)熱度,是優(yōu)化體系和換熱器規(guī)劃的一個(gè)要害,要?dú)w納思考本錢(qián)和功能要素。                      ②換熱管型的優(yōu)化     如今絕大部分的換熱器都選用了高效傳熱管,關(guān)于干式換熱器,首要是高效內(nèi)螺紋管,管外思考到水垢不簡(jiǎn)單清洗一般為光管。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明[1],高效內(nèi)螺紋管管內(nèi)換熱系數(shù)起碼是光管的2倍以上。所以下面的分析首要根據(jù)高效內(nèi)螺紋管。     以某類型內(nèi)螺紋管為例,圖3是關(guān)于一樣制冷劑、不一樣管徑的管內(nèi)傳熱系數(shù)對(duì)比。從圖上能夠發(fā)現(xiàn),9.5ｍｍ管徑的管內(nèi)傳熱系數(shù)顯著要高于15.9ｍｍ管徑的管內(nèi)傳熱系數(shù)。因而,如果選用小管徑換熱管,優(yōu)勢(shì)有2點(diǎn):榜首即是傳熱系數(shù)高,所需換熱面積少,并且管徑小管制也會(huì)對(duì)比緊湊,這樣能夠有效地減小筒體的尺度、下降本錢(qián);第二,關(guān)于小管徑,比方9.52ｍｍ的換熱管,一般都是選用Ｕ形管式構(gòu)造,相關(guān)于傳統(tǒng)的直管式,這種構(gòu)造少了一個(gè)管板和水室,能夠節(jié)省本錢(qián),并且制冷劑在管內(nèi)的壓降會(huì)有所下降。當(dāng)然Ｕ形管的加工制作對(duì)工藝需求也相對(duì)對(duì)比高,關(guān)于不一樣的Ｕ形彎頭需求不一樣的加工模具。別的由于這種構(gòu)造只能選用2個(gè)流程,一般換熱器筒身會(huì)對(duì)比長(zhǎng)。但總的來(lái)說(shuō),小管徑Ｕ形換熱器由于其功能和本錢(qián)上的優(yōu)勢(shì)仍是很值得推行的。                           ③兩相流散布的優(yōu)化     一般來(lái)說(shuō),換熱管供貨商所供給的用于核算的傳熱數(shù)據(jù)都是根據(jù)單管實(shí)驗(yàn)的,并且是在必定的實(shí)驗(yàn)條件下取得的。而實(shí)際需求的工況,比方蒸騰溫度、進(jìn)口制冷劑干度等老是跟著不一樣的規(guī)劃而改動(dòng)的。為了消除這些潛在的不利影響,一般在規(guī)劃核算時(shí)添加必定的規(guī)劃余量如添加換熱管的數(shù)量,可是這并不能處理蒸騰器進(jìn)口的制冷劑分配不均疑問(wèn)。要想做到兩相流的肯定均勻散布幾乎是不也許的,可是仍是能夠采納一些辦法來(lái)改進(jìn)其分配情況,這對(duì)干式蒸騰器特別是Ｕ形管換熱器的實(shí)際換熱效果至關(guān)重要。     首要能夠在蒸騰器制冷劑進(jìn)口前添加經(jīng)濟(jì)器或許氣液分離器,這樣一方面能夠下降蒸騰器進(jìn)口兩相制冷劑的干度,改進(jìn)其散布;另一方面能夠添加體系的冷量,進(jìn)步體系能效。關(guān)于空氣源熱泵機(jī)組或許低溫冷水機(jī)組,經(jīng)濟(jì)器對(duì)體系能效的進(jìn)步仍是很顯著的。別的,還能夠在蒸騰器進(jìn)口添加獨(dú)自的網(wǎng)眼式分配器。相關(guān)實(shí)驗(yàn)標(biāo)明一個(gè)成功的分配器規(guī)劃起碼能夠添加管內(nèi)傳熱系數(shù)30%以上。分配器的規(guī)劃首要取決于它的構(gòu)造方式、分配孔的巨細(xì)等,能夠經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)規(guī)劃等辦法來(lái)找到最好的規(guī)劃參數(shù)組合。值得注意的是,規(guī)劃時(shí)要注意操控分配器發(fā)生的壓降,一個(gè)分配效果較好但發(fā)生很大壓降的分配器未必值得選用。     ④核算進(jìn)程的優(yōu)化     在給定的規(guī)劃條件下:熱負(fù)荷、蒸騰溫度、過(guò)熱度、水側(cè)壓降等,怎么使換熱器的構(gòu)造參數(shù)能夠達(dá)到較好的組合呢,這就需求進(jìn)行優(yōu)化核算和規(guī)劃。關(guān)于干式蒸騰器,為了添加水側(cè)換熱系數(shù),水側(cè)要交織放置必定數(shù)量的折流板,折流板的距離會(huì)影響到水側(cè)的傳熱系數(shù)。而流程數(shù)則會(huì)影響管內(nèi)側(cè)的傳熱系數(shù),因而這是兩個(gè)十分要害的規(guī)劃參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該依照這樣的次序來(lái)進(jìn)行核算:首要挑選不一樣的換熱管類型(不一樣的管徑、不一樣的管型等等),然后對(duì)于每個(gè)換熱管挑選不一樣的流程數(shù),最后在同一個(gè)流程數(shù)下挑選不一樣的折流板個(gè)數(shù)(即改動(dòng)折流板的距離),詳細(xì)組合和次序見(jiàn)圖4。依照這樣的組合核算然后對(duì)比終究的規(guī)劃結(jié)果,一般換熱面積起碼的那個(gè)也即是所需求的最好換熱器構(gòu)造參數(shù)的組合,由于一般來(lái)說(shuō)這個(gè)結(jié)果也是本錢(qián)最低的。                       http://www.azeswhb.cn/⑤別的規(guī)劃要素     在規(guī)劃進(jìn)程中,以下疑問(wèn)也是值得注意的:     1)測(cè)驗(yàn)折流板缺口內(nèi)不安置換熱管,由于這兒的換熱效果相對(duì)較差,這種規(guī)劃能夠減少缺口的面積,進(jìn)步水側(cè)的換熱系數(shù)。     2)盡量使水流沿著筆直方向在殼側(cè)活動(dòng)而不是左右側(cè)活動(dòng),這樣能夠防止水側(cè)在筆直方向發(fā)生溫度分層對(duì)換熱形成不利影響。     3)進(jìn)水管應(yīng)安置在接近制冷劑出口側(cè),這樣不管制冷劑流程數(shù)是單數(shù)仍是雙數(shù),都有利于進(jìn)步傳熱溫差,然后進(jìn)步換熱器功能。     3、結(jié)　論     總的來(lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)挑選恰當(dāng)?shù)囊?guī)劃參數(shù)、換熱管型和改進(jìn)制冷劑的分配效果,并使用合理的優(yōu)化核算辦法和構(gòu)造安置,能夠規(guī)劃出相對(duì)高功能、低本錢(qián)的干式蒸騰器。一起,這些優(yōu)化辦法對(duì)別的類型的換熱器規(guī)劃也是具有學(xué)習(xí)效果的。