介紹部分負荷下板式蒸發器換熱性能的實驗研究

蒸發    時間:2014-03-13 09:30:34
介紹部分負荷下板式蒸發器換熱性能的實驗研究簡介
    板式換熱用具有傳熱係數高,結構緊湊,重量輕,安裝、維修、組合方便等優點,近幾十年來應用廣泛,成為傳熱過程中必不可少的設備。在中心空調領域,利用它作為水冷……
介紹部分負荷下板式蒸發器換熱性能的實驗研究正文

 板式換熱用具有傳熱係數高,結構緊湊,重量輕,安裝、維修、組合方便等優點,近幾十年來應用廣泛,成為傳熱過程中必不可少的設備。在中心空調領域,利用它作為水冷冷水制冷機組的蒸發器和冷凝器或作為風冷冷水機組的蒸發器,能有效強化傳熱、減小制冷機組尺寸、進步系統運行效率等,應用遠景十分廣闊。
板式換熱器的換熱機理較複雜,這一題目對於存在相變換熱的板式蒸發器尤為突出,因此用板式換熱器作為蒸發器的研究性文獻報道很少,國內僅上海交通大學、西安交通大學等少數高校對板式蒸發器進行了初步研究,到目前為止,其蒸發換熱係數仍無可靠方法確定。瑞典、德國的幾家公司進行了大量的實驗,但實在驗數據不發表,在選型時採用經驗數據。
製冷系統盡大部分時間都處在部分負荷運行狀態下,為了節省運行用度,中心空調水系同一般通過旁通或水泵的變頻調節來降低流經蒸發器的冷水流量,從而引起冷水流速及板式蒸發器換熱性能變化。本文通過實驗對部分負荷時板式蒸發器換熱係數、製冷劑側換熱係數和水流速之間的匹配關係進行研究,得到流速與換熱係數的關係,為板式換熱器的正確選型提供一種參考,這對水泵的變頻控制及整個空調系統的運行節能都具有十分重要的意義。
1、實驗方法
為了有效丈量板式蒸發器製冷劑側的換熱係數,先採用水-水換熱的方法對水側換熱係數進行丈量,再利用製冷劑-水換熱的方法丈量相同水流速下製冷劑側的換熱係數及總的換熱係數,從而得出兩種換熱係數與水流速之間的關係。
具體方法為:用相同的流量使50℃左右熱水與30℃左右常溫水進行換熱,調節板式換熱器兩側的水流量,使其達到預先設定值,並使兩側流量相同,則兩側的水流速相等。由於兩側冷熱水溫度相差不大,可近似以為兩側水的換熱係數相等,根據水的進出口溫差及流量算出總換熱量,進而可算出總傳熱係數及此流速下的水側的換熱係數,改變水的流速,得到不同流速下水側的換熱係數。然後將板式換熱器接進位冷系統,取代蒸發器,將冷水的流速分別設定為水-水換熱時的一組流速,即可通過水側的換熱量求出換熱係數,根據水側換熱係數求得製冷劑側傳熱係數,從而得出換熱係數、製冷劑側換熱係數與水流速之間的關係。   

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