製冷系統壓力損失過大的解決方案

tags:    時間:2014-03-12 05:08:44
製冷系統壓力損失過大的解決方案簡介
超市營業在中國已經有10 多年的歷史了,起初時,賣場的規模都不是很大,而且都是內資,故超市系統也都比較小,一般採用直接膨脹蒸發的形式,儲液桶和壓縮機安裝……
製冷系統壓力損失過大的解決方案正文

超市營業在中國已經有10 多年的歷史了,起初時,賣場的規模都不是很大,而且都是內資,故超市系統也都比較小,一般採用直接膨脹蒸發的形式,儲液桶和壓縮機安裝在一起,再利用銅管將所有的設備連接起來組成封閉系統。

大部分採用的是R22 冷媒,冷凝器都採用風冷卻的方式,且傾向於20 匹左右小馬力機組的分散控制。此時在壓縮機機房和冷凝器位置的選擇上一般比較尊重供應商的意見,所以在設計工程管道時遇到的困難不多。

隨著超市業態經營模式在中國漸趨完善,外資超市巨頭也不斷入主中國,像沃爾瑪,家樂福,麥德龍,易初蓮花,樂購等,這些外資超市的賣場都很大,超市系統大且複雜,安全性要求也很高,要求作成100 匹以上的大容量機組的形式,一般低溫和中溫各一套機組,冷媒也要求採用R404A 的環保冷媒,基於成本的原因還是採用風冷冷凝器的散熱方式。因為系統很大,散熱用的冷凝器也就變得很大,其產生的噪音問題也就愈加突出。

隨著經濟的發展,城市中高層建築越來越多,超市賣場不僅設在商業區,有時候還建在生活社區,商住兩用的建築也越來越多,這就給超市的工程設計工作帶來了很大的障礙。例如由於製冷系統冷凝器是一個散熱裝置,必須放在室外通風良好的地方,並且還要考慮冷凝器風扇排風時風扇打風產生的噪音對附近居民的影響,但是由於在現今的商業區建築中,不是因為樓層太高不能滿足冷凝器的使用要求,就是距離居民區太近噪音影響居民的夜間休息,將冷凝器不得不放在遠離居民的地方,即浪費材料又影響系統的製冷效果。既能符合製冷要求又不擾民的條件經常不能得到很好的滿足。

設計系統時的要求是首先要能很好地滿足製冷效果,其次才能考慮盡量節省材料,要求在機房和冷凝器的選址過程中盡量考慮周到,在不能同時滿足時就要考慮可以盡量將對製冷效果影響相對較小的高壓端放在距離機房較遠的地方,而將對製冷效果影響較大的低壓端放在距離機房較近的地方,例如可以將冷凝器遠離機房一點,將蒸發器靠近機房一點,但同時也會帶來一些問題,下面對此進行討論。

1、供液管程過長的問題

長期以來由於在系統中特別是低溫系統中由於壓力損失過大而影響整個系統的製冷效果一直在困擾著設計人員。在工作中通常的設計是冷凝溫度在45~46℃,環境溫度通常按照32℃左右來選配冷凝器,在此基礎上再增加15%~20%的富餘量。在這種情況下,從風冷冷凝器冷凝出來的液體通常會有3~5℃的過冷度( 過冷度: 冷凝器飽和壓力下的液體飽和溫度和冷凝器出口液體實際溫度的差值) 。

如果沒有過冷度,液體在供液管路中壓力稍有損失時,液體就會有閃發的情況———飽和液體由於壓力的減小必然會蒸發。液體蒸發會吸收周圍的熱量,剩餘的液體同時會被降溫,又達到相應壓力下的飽和溫度,就這樣供液液體會在這種邊前進、邊閃發、邊飽和到又閃發的情況下到達蒸發器,最終到達蒸發器的液體就會比設計的液體少很多,就無法滿足蒸發器的蒸發量,製冷效果當然也就無法達到。

以供液管路為水平情況下,液體過冷3℃為例,管內液體流速設計在0.6m/s 時( 流速設計太大會有雜訊,並且當電磁閥關閉的時候對電磁閥以及管路彎頭處有衝擊) ,可以利用伯努力方程來計算確定壓力損失:

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