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    大型速凍設備高效蒸發(fā)器傳熱技術研究

    2015-08-09 02:29:18閆新春
    河南科技 2015年8期
    關鍵詞:節(jié)距結霜翅片

    張 玲 閆新春

    (河南千年冷凍設備有限公司,河南 焦作 454150)

    在速凍裝置內,蒸發(fā)器被歸類為必備的配件。平常運轉中,它變更著蒸發(fā)流程、對應的沸騰流程,屬于熱交換器。液態(tài)情形下的制冷劑經由這類裝置,被蒸發(fā)為蒸汽。蒸發(fā)器固有的特性是否最優(yōu),密切關系著平日之內的制冷成效。從現有狀態(tài)看,關聯的調研聚集于冷庫溫度、經由的制冷劑總量、翅片管必備的原材、設備結霜狀態(tài)。

    1 技術特性

    在速凍裝置之內,蒸發(fā)器常常替換了沸騰流程及蒸發(fā)流程。有著制冷特性的液體經由這種配件,被蒸發(fā)成蒸汽。蒸發(fā)器凸顯的特性,關系制冷成效。在目前探究中,蒸發(fā)器構架、制冷環(huán)境要素,都關聯著表現出來的傳熱成效。這類要素融匯了制冷流量、建造翅片的原材、設備結霜情形。在早期調研中,采納數值探析辨識了快速態(tài)勢下的熱力影響,解析瞬時影響。經過調研發(fā)現:氣流凸顯了不均勻的傾向,影響著蒸發(fā)器。此外,翅片管路特有的布設方式,也緊密關系著蒸發(fā)器架構內的常規(guī)壓降。對比國外設備,一體化框架下的這類裝置,凸顯了傳熱成效、規(guī)模及體積的差距[1]。

    2 布設試驗裝置

    2.1 選取必備裝置

    選出來的蒸發(fā)器,是正三角架構的、變化節(jié)距的常見蒸發(fā)器。在迎風方向,布設了18排特有的并列管徑。前面8排擬定了偏大的節(jié)距,后側10排設定的節(jié)距偏小,呈現正三角形。制冷必備體系,包含測驗冷庫。冷庫固有的側壁被測為150mm;采納了聚氨酯制備成的鐵皮來設定隔熱層。蒸發(fā)特性的風機,擬定了每小時10 000 立方m 這一額定風量、2.3kW 特有的額定功率、壓強測為380Pa。

    在冷庫框架中,布設了27 根特有的電加熱管,平均長為3m。在豎直方向上,吊掛了9根預備好的加熱管,距離頂側1m。在裝置的兩側,垂直添加了7 根,擬定了100mm這樣的側壁間隔。測溫探頭銜接著加熱管。冷庫搭配著的調壓裝置,變更著輸入進來的加熱功率,設定額定容量、額定電壓輸出[2]。

    圖1 蒸發(fā)器的變化節(jié)距

    2.2 測溫特性探頭

    巡回測定儀器,包含數字特性。著手布設之前,先要添加電偶特性的配套探頭。然后采納導線來銜接各類配件。啟動配套儀器,辨識顯示屏的數值即可明晰冷庫中的溫度變更和配件溫度變更。

    在冷庫角落中,布設探頭來測得溫度;冷庫外側表層、內側中心位置,也布設這樣的探頭。蒸發(fā)器串聯著的送風口,也要布設4個;出口布設2個?;貧夤芗耙后w供應的這種管路,布設2個探頭。電能解析特有的儀器,測得電機功率和電熱風機功率。

    3 擬定測驗流程

    3.1 辨別功率損耗

    在標定步驟中,啟開加熱電源,啟用體系內的風機。提升冷庫溫度,直至合乎工況。這種情形下,均衡態(tài)勢下的內外溫差被調和為平均數值。選取庫內角落,測得均衡數值。在冷庫之外篩選表層架構的中心測點,測得均衡溫度。在這種根基上,讀取精準的加熱功率、電機總體損耗、燈泡的總功率。給定溫差之下,冷庫表現出來的這類損耗,等于三者之和。

    3.2 辨別制冷總量

    蒸發(fā)器特有的總制冷量,含有測定原理。采納熱平衡流程來辨識這樣的總量:速凍設備涵蓋著的一切熱源,功率總和等同耗費掉的制冷損耗。啟用速凍體系,直至運轉平穩(wěn)。在這種態(tài)勢下,速凍設備凸顯出來的均衡溫差,密切關系著這一時段的制冷損耗。蒸發(fā)器特有的總體制冷,整合了加熱器必備的功率、電機風機功率及其他熱源耗費。

    4 試驗結論

    圖2 圓形翅片的總結構

    速凍設備除掉結霜時,對比整體翅片,圓形翅片的傳熱系數更大。傳熱管路越小,測得系數常會變得越大。對比相等節(jié)距,變更著的節(jié)距凸顯了偏小的系數。采納叉排架構下的速凍體系,提升傳熱系數;若翅片帶有波紋,則對比扁平翅片,可獲取更優(yōu)良的傳熱狀態(tài)。速凍蒸發(fā)設備,平日的工況常被擬定為零下。低溫情形下,傳熱管路及銜接的翅片表層,就會覆蓋結霜。凝霜干擾傳熱,縮減傳熱系數。

    5 對比多樣技術

    5.1 運算各類系數

    對于空氣側,要查驗它的當量放熱。運算步驟中,應當明晰肋片參數、圓形當量高度、體系架構中的肋效率。依照總表面積,算出這一放熱系數。制冷劑側特有的關聯系數,運算時必備數值含有:管路內側經由的熱流密度、并聯架構下的總肋管數、制冷劑平常流速??諝鈧壤鄯e著偏厚的污垢,要辨識它的總厚度。算出外側范疇的總體面積,可得傳熱系數。

    5.2 篩選運算實例

    大型速凍設備,固有架構常常設定為相等節(jié)距。擬定了10m 的初始節(jié)距。對于變化節(jié)距,前8 排擬定15m,后側10排被設定了7.5m。對于小型設備,節(jié)距被分別變更為12m 及5.6m。對于連續(xù)態(tài)勢下的正三角設備,還應考量空氣側范疇內的換熱實效,增加換熱效率。空氣側測得的精準系數,應乘以固有尺度。

    5.3 多樣設備對比

    經對比可知:多樣工況之下,圓形翅片對比慣用的整體結構,傳熱系數更大。若傳熱依托的管路被設定得偏小,系數反而變大。節(jié)距變更時,設備凸顯出來的傳熱系數常常偏小,小于等距架構。采納叉排設備,可以提升系數。帶有波紋的速凍翅片,對比平行布設的常用翅片,更能提升系數。零度工況之下,速凍設備應能持續(xù)運轉。經過這種低溫,翅片固有表層、傳熱特性的配件表層,就會凝結成霜。霜凍干擾配件之間的導熱,蒸發(fā)器固有的系數被縮減。調研實踐表示:變化節(jié)距的管路,更能緩解霜凍,獲取最優(yōu)系數。

    6 結語

    試驗數值表明:結霜狀態(tài)下,帶有波紋片的節(jié)距構架凸顯了最適宜的傳熱特性。這類裝置初始的容霜總量很大,傳導成效也很優(yōu)良。若蒸發(fā)器固有的管徑很小,則制作難度偏大。然而,整體架構下的翅片式融匯了多重的優(yōu)勢。依托這類探究,測得傳熱系數。

    [1]鄭傳祥.大型速凍設備蒸發(fā)器高效傳熱技術的試驗研究[J].低溫工程,2006(1):44-49.

    [2]卓傳敏.大型速凍設備不同結構蒸發(fā)器的傳熱性能比較[J].農業(yè)工程學報,2006(8):111-115.

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