蒸发冷,冷凝器,真空预冷机,科美斯
二、蒸发式冷凝器的安装
制冷系统的目的是把热量从一空间或物体中移走,然后再以某种方式将此热量排放到环境中。在制冷系统中要用冷凝器来排放热量。蒸发式冷凝器实质上就是水冷式冷凝器与风冷式冷凝器两者的结合,通过流经冷凝盘管表面水的蒸发由水蒸汽带走热量而完成热交换的。
(二)制冷系统
在蒸发式冷凝器的出口附近的液体制冷剂或许有一些过冷,但这很快就在从冷凝器到贮液器的排液管中散失掉。在排液管与贮液器中既含有制冷剂液体又有制冷剂蒸汽,它们处于两相共存的状态,所以不可能使制冷剂液体的温度保持在饱和温度以下。因此,一小部分过冷液体要来冷凝一部分制冷剂蒸汽直到在一个相当于冷凝压力的饱和温度达到平衡。制冷剂液体经过节流装置(节流阀)在焓值保持不变的情况下,压力降到系统吸气压力进入到蒸发器内蒸发吸热进行有效的制冷循环过程。
1因为水在表面上看来是取之不尽,用之不竭的资源,加上它的稳定性和良好的传热特性,所以长久以来,一直被人们用作制冷与空调系统中散热的主要介质。
这种一次性用水系统,过去曾经在制冷系统中被普遍采用,然而由于用水费用和排污费用的增加以及热污染的限制,这种用水方式已被淘汰,不允许再采用了。
、壳管式冷凝器和冷却塔系统:
从冷却塔中出来的水温是由环境空气中的湿球温度决定的。在大多地区所采用的湿球设计温度应使从冷却塔出来的水温比井水水温和地面水源水温要高。因此弥补较高的冷却水温和由冷却塔所带来的热交换的附加环节,冷凝器的循环水量和设计冷凝温度与一次性用水型系统相比较都必须相应增加。在氨制冷系统中,当冷凝温度为37.8℃,湿球温度为25.6℃,水的温升为3.3℃时每冷吨制冷量最少需要18.9L/min的循环水。由于水泵必须使水在壳管式冷凝器、冷却塔和管路中循环,所以就需要相对较高的扬程。氟里昂制冷系统的冷凝温度比氨系统通常被设计的稍高一点,这样就会使通过冷凝器水的温升高一点,并相应增加压缩机的功耗。对应于氨系统中所要求的每冷吨18.9_22.7L/min的水循环量来说,氟里昂系统中每冷吨需要11.4L/min水的循环量。
、风冷式冷凝器
风冷式冷凝器是通过流经空气的显热变化带走热量,由于空气的比热较低,所以要求空气的流量很大(大约是蒸发式冷却装置的4倍),相应的就需要较大的风机功率和较大的迎风面积。使用风冷式冷凝器可以避免使用水源,但这是以消耗更多的压缩机和冷凝器功耗为代价的。
、蒸发式冷凝器
风机系统强迫空气穿过下落水和盘管的表面,一小部分水被蒸发后带走制冷剂蒸气中的热量并将盘管内的制冷剂蒸气冷凝,因此就像冷却塔一样,所有的散热都是通过水的蒸发来完成的,这样就节省了大约95%的通常由一次性用水系统所需的水量。
水的温度和水流量是在指定设计的湿球温度条件下,是以氨和氟为制冷剂的制冷和空调系统中普遍采用的,这些条件有助于选择最经济的蒸发式冷凝器。然而,在同等的湿球温度下,使用一个较大的其它类型的冷凝器,也可以获得较低的冷凝温度和降低压缩机消耗功率。
1冷凝温度在湿球设计温度8.3℃以内是非常实际和经济的,其结果是压缩机功率比其它的冷却塔/冷凝器系统节省至少10%的功耗,并且比风冷式冷凝器系统节省30%的功耗,风机的功率与冷却塔/冷凝器系统的风机消耗的功率相当,并且大约是相同规格的风冷式冷凝器风机功率的1/3。由于泵的扬程较低和水流量的降低,水泵的功率大约是普通的冷却塔/冷凝器系统中所需要的水泵功率25%。
、节省初投资
由于蒸发式冷凝器高效率地利用蒸发式冷却换热方式,所以能有效地减少换热面积、风扇的数量和风机电机功耗。
、节省空间
蒸发式冷凝器只要求大约是相同规格的风冷式冷凝器的50%的迎风面积。
冬季运行
1最令人满意的方法就是使用一个带有喷淋水循环水泵且位于一个加热空间之内的集水槽。一个典型的带有远置集水槽的蒸发式冷凝器,任何时候只要当循环水泵停止工作,冷凝器水盘中所有的水就排放到室内水槽中。那么室内的水槽大小必须能够为水泵提供足够的吸程,并提供一个高于此运行水位的缓冲容积来容纳当水泵关闭的时候流回的所有的水,这包括在正常运行期间冷凝器的水和冷凝水盘里的水,再加上冷凝器与水槽之间管路中的水。
2有时,由于蒸发式冷凝器摆放位置空间的限制,不能使用远置贮水池,可以在冷凝器水盘里安装电加热器来防止当冷凝器停止运行时在较低的环境温度下出现冰冻现象。并且泵的吸水管路和泵的排水管路(一直到溢流接口处)上都应包上带电热丝的胶带并外裹保温层。
、干式运行
蒸发式冷凝器的干式运行被作为一种季节性使用方法。并且不能采用水泵的开停来作为能量调节方式。由于是否使用循环水对冷凝能力的影响很大,而且此种控制方法又会造成循环水泵的启动与停止过于频繁,冷凝盘管的交替润湿和干燥将会促进冷凝盘管表面水垢的形成。
4蒸发式冷凝器在制冷系统中运行的好坏,一方面取决于它本身性能,另一方面取决于它的配管。蒸发式冷凝器的配管主要包括从压缩机的排气端到冷凝器制冷剂进口端之间的管路和从冷凝器制冷剂出液口到高压贮液器进口端之间的管道。人们在长期的配管实践中逐步掌握了一些规律,并加以整理而成为蒸发式冷凝器的配管原则。
对于紧密相联的系统来说,建立在0.56℃冷凝压力损失基础上来选择管路尺寸,就可忽略压缩机排气端压力与冷凝器进口端压力之间的压差。
在使用蒸发式冷凝器的离心式压缩机系统中排气管路的损失就尤其重要。离心式压缩机具有苛刻的压头特性并且在选择压缩机与冷凝器时必须仔细考虑排气管路的压力降。
那么,要想让制冷剂在冷凝器的盘管里能顺利的流动,(除了盘管本身沿着制冷剂的流动方向具有适当的向下坡度外),贮液器必须与系统的某个高压侧的某个部位平衡,这种平衡通过一个外部的平衡管来实现。
这样可保证贮液器中的压力与冷凝盘管出口处的压力平衡,使得从冷凝器出来的液体自由的流入贮液器。贮液器与盘管出口之间的压力平衡不能通过排液管得到。必须从贮液器顶部到冷凝器盘管出口之间另外连接一条平衡管。
配管方式应遵循规则是:
、压缩机排气管的最高点装有放气阀,垂直管段上按一个检修阀。
、从冷凝器出来的排液管在水平管段上装放气阀和安全阀,且有2.1%坡度坡向贮液器。在垂直管段上装有检修阀,且至少在水平管段下面0.3m处。
、在贮液器上另外装有放气阀和安全阀。
、现在生产的大多数蒸发式冷凝器所提供的出口接口尺寸对应于设计负荷和制冷剂来说都是过大的。如果在设计负荷下液体速度没有超过0.5m/s或0.76m/s(0.5m/s或0.76m/s取决于贮液器进口的形式),那么允许在连接管路中减小排液管的尺寸。
、多台冷凝器并联
使用一垂直的积液器从而没必要在单独的垂直管路上作存液弯。垂直积液器的顶部必须与平衡管路相连以防止从液体集管到贮液器的虹吸现象。垂直管路与液体集管应按最大的液体速度0.76m/s来定尺寸。从积液器到贮液器的垂直排液管路应按最大的液体速度0.5m/s来定尺寸。
为了平衡每个单台冷凝器的气体压降而要求对于多台冷凝器的排气配管应尽可能的对称。
如两台蒸发式冷凝器A、B并联连接,无存液弯,但液体可自由流入贮液器,(制冷剂NH3)冷凝器A、B都在满负荷下运行,A冷凝器总的压降为7KPa,其中入口检修阀压降为1.8KPa,盘管压降为5.2KPa。B冷凝器总的压降为4.4KPa,其中入口检修阀压降为1.8KPa,盘管压降为2.6KPa。这时A冷凝器中制冷剂液体不可能从1269KPa的低压流向1271.6KPa较高的压力,所以就出现积累液柱压头,即液体被逼入A冷凝器盘管中,直到抵消了压力差,(1271.6-1269=2.6KPa相当于444mm的液柱高度),也就是说A冷凝器要建立这样高的液柱才能使制冷剂流动,这种液柱大大降低了有效的冷凝面积,使得系统感到制冷剂不足,排气压力将明显升高。排液管可能有点凉,这因为充满液体的冷凝起到类似过冷器的作用。
存液弯起到液封作用。上述相同的运行条件下,两个垂直管段中分别要建立1194mm和750mm的液柱,而不在冷凝器盘管中建立液柱。
在温度低的环境条件下,冷凝器的传热能力将有所增加。这种增加,有时允许关闭一台或几台冷凝器,余下的冷凝器就能承担压缩机的满负荷运行。其结果是,运行中的冷凝器所通过的制冷剂流量将增大,经过盘管及其连接管道的压力降就会比“额定设计”条件大许多。另外,在低温度环境下,冷凝压力也大大降低,从而节省了运行能耗。较低的气体密度将增大压力降。为了冷凝器在低温环境下系统能耗量少,冷凝器运行在最高效率上。需要把出液立管做得高一些。在可能情况下,应设计成比最小推荐高度增加50%。
平衡管是从贮液器接到排向冷凝器的排气管中心位置上。任何情况下,都不能把平衡管接到多台冷凝器的出液口上,这样做,等于取消了存液弯。这会把液体逼入出口压力最低的冷凝器中。
、平衡管
根据贮液器周围的环境温度,贮液器内可能有气体冷凝或液体闪发。平衡管就是用来解除这些潜在的不均匀压力状况。举例来说,冷凝温度为32℃,而贮液器放在38℃的机房中,这时贮液器内就会有液体闪发和有潜在的高压。因此,为使液体能从冷凝器中自由地流入贮液器,贮液器的压力必须与上游管段进行平衡。
对于多台冷凝器安装工程,平衡管总是从贮液器到排气管接到各冷凝器进口的对称位置上。
7各种系统管道布置中都有一个或几个放空气接口。设计并正确使用这些放空气口排除系统中的不凝性气体,是冷凝器和制冷系统获得最低运行费用的重要环节。
(1)系统拆开检修之后,或第一次充灌制冷剂之前没有彻底抽空。
(3)加进含不凝性气体的劣质制冷剂。
不凝性气体的存在会使冷凝压力高出设计值。这就增大了系统运行所需的功率。这些气体越积越多,冷凝压力也将不断升高,不凝性气体的百分率对排气压力的增高量没有一个确切的关系。但是,少量的不凝性气体,可以使电费增加很多。
8(1)未来扩建的可能性要提前规划,这对管道管径,贮液器上面的高度的确定以及提供适当空间得到足够的风量等方面尤其重要。
(3)安装在水平管段上的任何制冷剂阀门,其阀杆要处于水平位置。
(5)当冷凝器的进气口和出液口都装有检修阀时,应在冷凝器上装安全阀。当冷凝器盘管已经充满液体制冷剂,并且阀门关闭时,容易发生反常事故。另外环境温度改变所产生的制冷剂液压力也足以破坏盘管。
名称 | 防腐保护系统 | 镀锌钢板 |
PH值 | 6.5-9.0 | 7.0-9.0 |
硬度如CaCO3 | 30-500ppm | 30-500ppm |
碱度如CACO3 | 500ppm max | 500 ppm max |
溶解固体总量 | 1200 ppm max | 1000 ppm max |
氯化物 | 150 ppm max | 125 ppm max |
硫化物 | 250 ppm max | 125 ppm max |