在制冷系统中,四个主要部件构成制冷剂循环,压缩机将低压蒸气压缩成高压,节流装置将高压液体节流到低压,蒸发器在低压侧吸热蒸发,吸收室内热量并冷却,冷凝器在高压侧放热冷凝, 并将冷凝热中所含的蒸发热和压缩热排放到外部。
在冷凝器中,来自压缩机的高温高压蒸汽冷凝成液体,释放出大量的冷凝热量,被空气和冷却水等外部冷却介质带走。 冷凝器散发的热量很大程度上取决于其冷凝温度的水平,那么冷凝温度应该调整多少呢?
冷凝温度是冷凝器内制冷剂气体放热冷凝时的饱和温度,与冷凝压力逐一对应,随变化一起增减。
从传热的角度来看,冷凝器需要在冷凝温度高于外部冷却介质温度的情况下向外释放热量,传热温差越大,放出的热量越大,气态制冷剂的液化越多,制冷剂的循环越大。 因此,冷凝温度首先受到外部冷却介质温度的限制,不能也不会太低。
从制冷原理可以看出,随着冷凝温度和压力的增加,压缩机的功耗增加,制冷效率降低,系统的能耗明显增加。 因此,在实践中经常采取各种措施,如增加冷凝器的换热面积、降低冷却介质的温度、增加冷却介质的流速和速度等,以提高换热效果,使冷凝温度和压力不太高。
从制冷系统本身来看,冷凝温度和压力过低是不好的,因为系统需要保持一定的冷凝压力,以保证高压和低压之间有一定的压差,从而满足制冷剂循环和油循环在系统中的压差要求。
冷凝温度与冷却介质之间的合理温差,采用以空气为冷却介质的空气冷却,一般要求冷凝温度高于空气温度8 12. 使用以冷却水为冷却介质的水冷时,一般要求冷凝温度比冷却水出口温度高5 9。
在标准条件下,风冷热泵机组的室外进风温度为35,考虑到8 12的传热温差,冷凝温度可以估计为42 47左右。
在标准工况下,冷水机组的冷却水进水温度为32,进出水温差为5,出水温度为37,考虑到与出水的传热温差5 9,冷凝温度可推定为42 46左右。
冷凝压力的等级可以通过安装在压缩机排气口的高压表读出,从而查看相应制冷剂的饱和压力和温度对比表,即可得到此时的冷凝温度。
但是,冷凝温度的调节与蒸发温度的调节不同,蒸发温度可以通过膨胀阀和压缩机来调节蒸发压力,而前者则没有这种手段。
冷凝温度的调节主要是改变外部热交换条件,如降低冷却介质的温度,增加冷却介质的流量和流量等,实际工作是调节冷却塔的数量、冷却风扇的转速、水阀的开路和旁路、 等。
合理调节制冷系统冷凝温度的最终目的是满足制冷系统的排热和内部压差需求,并在此基础上合理适当地降低冷凝器内的温度和压力,以降低系统的运行能耗。
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