冷庫鋁排管蒸發(fā)器結(jié)霜不均勻問題實驗分析

冷庫鋁排管制冷是通過掛在冷庫內(nèi)頂部的直管S型結(jié)構鋁型材產(chǎn)生冷氣向下形成煙道效應從而實現(xiàn)冷庫降溫效果。鋁排管具有保濕、庫溫恒定、節(jié)電環(huán)保、安裝方便、使用壽命長久等眾多優(yōu)點。深受廣大水果、肉食、蔬菜等儲藏單位及冷庫經(jīng)營者歡迎。目前在國內(nèi)低碳環(huán)保大力倡導趨勢下，鋁排管以自身優(yōu)點順勢而生。其應用前景十分廣闊。
本文主要是針對氟利昂鋁排管冷庫在儲藏過程中出現(xiàn)的結(jié)霜不均勻、耗電高、制冷效果差等問題，以三種不同安裝方式的排管冷庫為實驗對象，采取研究分析。以供冷庫設計提供實際有效的比對數(shù)據(jù)。
一、材料及實驗方法：實驗冷庫主要設備配置及參數(shù)
一號庫
安裝機組采用4臺29.2KW螺桿壓縮機組成的并聯(lián)機組。制冷量為230.4KW；控溫庫容量1680t。制冷劑為R22。冷凝溫度為40℃，蒸發(fā)溫度為-10℃，最低-15℃。每臺額定功率為30KW。排氣量為118m3/h。一個制冷機組控制6個小庫（1號庫內(nèi)的6個均等單元）的溫度。鋁排配比型號為25雙翅片5.2米*12根共計28組，四組鋁排管組成一組，每組由有一個型號為：TEX206BZ320-67式外平衡膨脹閥供液。共7個節(jié)流膨脹閥。鋁排制冷量為55.5KW。庫內(nèi)尺寸為長、寬、高16.4*10.8*8（米）
二號庫
安裝一臺51.45KW的比澤爾螺桿機，鋁排配比為10.4米*12根共8組，控溫庫容為600t。節(jié)流膨脹閥型號為R-407C。庫房尺寸為：長寬高—15.3m*12m*5.3m。
三號庫
安裝兩臺51.45KW的比澤爾螺桿機組成的并聯(lián)機組，鋁排配比量為3.2米*12根共12組，控溫庫容為1200t。庫房尺寸為長寬高15.1m*13.1m*5.6m。
一號庫、二號庫、三號庫的控制溫度在-15℃~-0.5℃之間，存儲水果。
安裝方法
一號庫設備的安裝方法
一號庫由七個外平衡式節(jié)流膨脹閥控制供液，將28組鋁排管的每四組由一個節(jié)流膨脹閥控制連接，后接四路分液器及四個集液器控制供液和回氣。一個分液器控制12根為一組的鋁排管，供液距離為62.4米，分液器分液管直徑6mm。其外平衡式熱力膨脹閥的結(jié)構組成及供液方式如下圖（圖1）所示。
二號庫設備的安裝方法
用5個外平衡式節(jié)流膨脹閥和六路及三路分液器與三組鋁排管連接，孔子8組鋁排管，一根分液管控制四根管的供液，供液距離為44.44m，分液器的分液管直徑為8mm。
三號庫設備安裝方法
一個節(jié)流膨脹閥控制四組鋁排管，供液距離為76.8m，未安裝分液器。
二 結(jié)果與分析:結(jié)霜情況
一號庫的結(jié)霜情況
一號庫內(nèi)，當液體制冷劑的溫度接近飽和蒸發(fā)溫度時，如其溫度稍有升高或者壓力降低，就可能導致部分液體氣話，產(chǎn)生閃發(fā)氣體。閃發(fā)氣體的產(chǎn)生與系統(tǒng)流體的流動阻力有很大的關系。該系統(tǒng)經(jīng)過外平衡式節(jié)流膨脹閥節(jié)流降壓后，再經(jīng)過四路分液器分液降壓后，使部分制冷劑形成閃發(fā)氣體。含閃發(fā)氣體的制冷劑在管內(nèi)流動阻力變大，換熱效率降低，增加流動阻力。很難向更遠的距離勻速流動，在庫內(nèi)鋁排管的表現(xiàn)就是：鋁排管2/3結(jié)霜厚、1/3結(jié)霜薄。
二號庫內(nèi)結(jié)霜情況
氟利昂蒸發(fā)排管的每個同路的允許長度也取決于允許壓力降。R22蒸發(fā)排管中的壓力降宜控制在飽和蒸發(fā)溫度將1℃以內(nèi)，根據(jù)R22蒸發(fā)排管每個通路的允許串聯(lián)長度及其調(diào)整系數(shù)核算。每個通路鋁排管在外平衡式節(jié)流膨脹閥節(jié)流降壓和四路分液器分液降壓后，其合理的供液長度允許值應在45m以內(nèi)。1號庫的蒸發(fā)排管經(jīng)節(jié)流分液后的供液距離為62.4米，超過允許值17.4米。因此，排管結(jié)霜不均。2號庫節(jié)流分液后的供液距離為44.44米，在允許值內(nèi)。
三號庫結(jié)霜情況
三號庫的供液距離雖然超過了76.8米但排管的結(jié)霜情況很均勻。這是因為三號庫的鋁排管蒸發(fā)器安裝方式為節(jié)流后未經(jīng)分液器降壓分液，而是制冷劑直接進入鋁合金翅片蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱。
吸氣壓力的調(diào)整
考慮一號庫的排管前部2/3部分結(jié)霜厚，其余位置結(jié)霜薄，是否與吸氣壓力太低有關。因此在香梨入庫初期，將吸氣壓力有2.0~2.5pa之間控制壓縮機啟停，改為吸氣壓力調(diào)整為2.6~2.8pa之間，但結(jié)霜不均勻現(xiàn)象并沒有較大變化。故此系統(tǒng)中排管結(jié)霜不均現(xiàn)象與吸氣壓力的高低關系不大。
冷庫鋁排管結(jié)霜不均勻的現(xiàn)象改進方法
（1）將四路分液器分液改為8路分液器分液。這樣可以有效縮短分液以后的供液距離，實驗證明其結(jié)霜效果很均勻。
（2）不用分液器二次降壓，用外平衡式節(jié)流膨脹閥節(jié)流后，直接進入鋁合金翅片管蒸發(fā)器降溫，可以避免產(chǎn)生結(jié)霜不均勻的現(xiàn)象。
經(jīng)運行分析，上述鋁排管結(jié)霜不均勻的原因，不是由于制冷劑不足造成的，本實驗研究結(jié)果表明，當液體制冷劑的溫度接近飽和蒸發(fā)溫度時，如其溫度稍有升高或者降低，較易導致部分液體氣話，產(chǎn)生閃發(fā)氣體，增加管內(nèi)阻力，從而導致制冷能力下降及結(jié)霜不均勻的現(xiàn)象。
制冷劑進入每個通路鋁合金翅片管蒸發(fā)器內(nèi)的允許長度應控制在一定范圍內(nèi)。超過了允許值外的長度，較易發(fā)生鋁排管結(jié)霜不均勻現(xiàn)象（前2/3結(jié)霜厚，其余結(jié)霜薄）。尤其在分液器進行分液控制時，要特別注意蒸發(fā)管的長度，因此分液器具有二次節(jié)流的作用。
用外平衡式膨脹閥節(jié)流降壓后，不用分液器分液的系統(tǒng)，每個通路的供液距離可以適當延長，在外徑25mm的鋁排管+氟利昂供液系統(tǒng)中可以達到70m。
通過以上的幾個實驗，我們在以后冷庫的設計和節(jié)能更加出色。

原標題：淺析冷庫鋁排管蒸發(fā)器結(jié)霜不均勻問題實驗分析（@中國百科網(wǎng)）

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