增加传热表面积:在所有影响饱和蒸发温度升高的变量中,增加热交换表面积是人们使用和选择冷水机组最常用的控制方法。
面积可以从四个方面增加:
1- 增加每英寸的翅片数
2- 在既定的热交器中使用更多的管子
3- 选用断面更大的热交换器
4- 如果可以,采用更长的热交换器
有些冷水机组在所有四个方面都有灵活性,有些就受限制了。无论你选择了什么,增加蒸发器热交换面积可以提高饱和蒸发温度并且改善机器性能。
了解制造商提供的产品并根据需要决定选择。
摘要:降低饱和冷凝温度
降低冷凝器的饱和冷凝温度的因素与我们研究蒸发器的同样:
1-提高传热系数-“U”;
2-增加热交换面积;此外,冷凝器允许考虑其它因素。
3-降低冷凝流体温度。
我们来详细分析这些因素。
制造商和应用的选择:
用与蒸发器同样的方法:
- 提高传热系数-“U”;
- 增加热交换器中管的表面积。
特别对冷凝器:降低冷却流体的温度。
我们来看详细情况。
基本的冷凝器类型:
冷凝器可有两种基本设计:
水冷:水沿管内流动时,从压缩机出来的热的制冷剂气体在管子的管壳侧凝结。外面有鳍的铜管通常在两端用机械扩管以保证热交换器内的制冷剂和水之间的密封。卸掉端盖可以从任何一端更换或清洗管束。
不像蒸发器,冷凝器几乎总是像冷却塔一样采用开放式循环。有时候像河、湖、井或城市用水都可以采用。可用的水温度根据水源和季节而变化。
因此,管子内部要不断的通过定期清洗来清除污垢。和蒸发器一样,压降超过35ft就被认为太高了。
水流速保持在3ft/s和12ft/s间可以使压降和水中微粒引起的管子腐蚀最小。
冷却塔通常使冷凝器进水温度达到85F并且出水温度达到95F。这使饱和冷凝温度达到105F。
采用水冷冷凝器的冷水机组类型-往复式、螺杆式和离心式。
风冷:制冷剂沿管内流动,管子外面有机械固定的金属翅片。周围的空气靠冷凝风扇通过管束。空气一般以95F进入,105F排出。饱和冷凝温度大约在125F左右-高于通常的水冷设计。
往复式和螺杆式制冷机可以采用风冷冷凝器---离心式制冷机不用。
往复式和螺杆式制冷机采用风冷冷凝器,因为它们是固定排量的机器,并且以较高的压缩比运行。离心式制冷机对高压缩比敏感,通常不采用风冷冷凝器。
基本的冷凝器热交换:
在水冷冷凝器中,冷却塔的水流过冷凝器管子。水通常以85F进入并且当它通过冷凝器后被加热到95F。
制冷剂释放热量给水-从气体冷凝成液体。冷凝过程发生在饱和冷凝温度105F。
冷凝器采用的热交换方程和蒸发器一样:
Q=U×A×MTD
减少冷凝器MTD将导致较低的饱和冷凝温度。为了减少冷凝器MTD,传热系数(“U”)或热交换面积(A)必须增加。这和前面我们在蒸发器设备中采用的一样。
增加“U”和“A”:
所有提高冷凝器“U”和热交换面积的方法和蒸发器一样。
然而,当考虑冷凝器时,一个因素更显著了—水侧的污垢热阻。冷凝器使用开放式的水系统并由冷却塔、湖水、河水等供水。所有这些来源造成了冷凝器管子内的污垢沉积,冷凝器必须定期清洗。
不仅污垢随时间增加,而且许多应用场合需要使用像铜镍合金或不锈钢这样的特殊管材,造成了更高的金属热阻。
当考虑增加冷凝器面积时,蒸发器已讨论过的原理同样可用于水冷机组中。对风冷机组来说,机组尺寸的增加通常是提高冷凝器面积唯一的方法。