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中央空调制冷系统中实际循环的特点

(2013-02-20 16:05:00)
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杂谈

单级蒸汽压缩制冷过程中的实际循环和理想循环有许多不同之处,除了压缩机中的工作过程以外,主要还有下列一些差别。
    1.流动过程存在阻力
    (1)吸入管道从蒸发器出口到压缩机吸气人口之间的管道称为吸入管道。制冷剂从吸人管道中流过时,必定存在流动阻力。这一阻力损失引起的压力降,直接造成压缩机吸气压力的降低,对实际循环的性能有重大影响。这种影响表现为压缩机吸入口的吸气比体积增大,压缩机的压比增大,单位容积制冷量减小,压缩机容积效率降低,比压缩功增大,制冷系数下降。
    在实际工程中,可以通过降低流速的办法来降低阻力,即通过增大管径来降低压力降。但考虑到有些场合,为了确保润滑油能顺利地从蒸发器返回压缩机,这一流速又不能太低。此外,应尽量减少设置在吸入管道上的阀门、弯头等阻力部件,以减少吸入管道的阻力。

    (2)排出管道从压缩机出口到冷凝器入口之间的管道称为排出管道。同样地,排出管道上的压力降会导致压缩机的排气压力升高,从而使压缩机的压比增大,容积效率降低,制冷系数下降。在实际中,由于这一阻力降相对于压缩机的吸排气压力差要小得多,因此,它对系统性能的影响要比吸气管道阻力的影响要小。
    (3)液体管道从冷凝器出口到节流装置入口之间的管路称为液体管道。由于液体流速较气体要小得多,因而阻力相对较小。但在许多场合下,冷凝器出口与节流装置入口不在同一高度上,若前者的位置比后者低,由于静液柱的存在,高度差要导致压力降。该压力降对于具有足够过冷度的制冷系统,则系统性能不会受其影响。但如果从冷凝器里出来的制冷剂为饱和状态或过冷度不大,则液体管道的压力降将导致管路内部的制冷剂气化,从而使进入节流装置的制冷剂处于两相状态,这将增加节流过程的压力降,对系统性能产生不利的影响,同时,对系统的稳定运行也产生不利影响。为了避免这些影响,在设计制冷系统时,要注意冷凝器与节流装置的相对位置,同时,要降低节流前管路的阻力损失。
    (4)两相管道  从节流装置到蒸发器之间的管道中流动着两相的制冷剂,称之为两相管道。通常这一管道的距离是较短的,而且由它引起的阻力降对系统性能几乎没有影响。因为对于给定的蒸发温度,制冷剂进入蒸发器之前,压力必须降低到蒸发压力,这一压力的降低不管是发生在节流装置内,还是发生在两相管道上是无关紧要的。但是,如果系统中有多个蒸发器共用一个节流装置,则要尽量保证从液体分配器到各个蒸发器之间的阻力降相等,否则将出现分液不均匀现象,影响制冷效果。
    (5)蒸发器在讨论蒸发器中的压降对循环性能的影响时,必须注意到它的比较条件。如果假定不改变制冷剂出蒸发器时的状态,为了克服蒸发器中的流动阻力,必须提高制冷剂进蒸发器时的压力,即提高开始蒸发时的温度。由于节流前后焓值相等,又因为压缩机的吸入状态没有变化,故制冷系统的性能没受到什么影响。它仅使蒸发器中的传热温差减小,要求传热面积增大而已。如果假定不改变蒸发过程中的平均传热温差,出蒸发器时的制冷剂压力稍有降低,其结果与吸人管道阻力引起的结果一样。
    (6)冷凝器假定出冷凝器的压力不变,为克服冷凝器中的流动阻力,必须提高进冷凝器时的压力,其结果与排气管道阻力引起的结果一样。
    2.中央空调制冷系统与环境间存在漏热无论是制冷系统的高温部分还是低温部分,它们与环境之间总存在温差,因而不可避免地要与环境进行热交换,产生漏热。除压缩机、排气管道、冷凝器和液体管道这些高温部分的漏热,对于制冷系统无坏的影响外(对于热泵系统,这些漏热也是损失),其余漏热对系统性能都将产生不利的影响。显然,两相管道和蒸发器的漏热是制冷量的直接损失,使系统的制冷量降低,能耗提高。吸入管道的漏热产生的后果。因此,在实际系统中,应该尽量减小这些漏热。

 

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