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詳辯蒸發器芯體結霜的原因

作者: 2014年11月27日 來源: 瀏覽量:
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詳辯蒸發器芯體結霜的原因:首先分析下常見的原因芯體結霜本質上說冷媒節流后,冷量未充分及時換熱,導致冷凝水在芯體上結霜,甚至結冰。針對這一點主要解決方案是一加大蒸發器,二加大風量,三減小冷凝器,四降低壓
詳辯蒸發器芯體結霜的原因

    詳辯蒸發器芯體結霜的原因:首先分析下常見的原因芯體結霜本質上說冷媒節流后,冷量未充分及時換熱,導致冷凝水在芯體上結霜,甚至結冰。針對這一點 主要解決方案是一 加大蒸發器,二 加大風量,三 減小冷凝器,四 降低壓縮機轉速,五 當讓冷媒過多或過少都會引起蒸發器結霜。六 針對膨脹閥,加大膨脹閥開度。

    加大蒸發換熱量,可以提高蒸發溫度,減小冷凝器,提高冷凝壓力,可以迫使蒸發壓力(溫度)提高,降低壓縮機轉速,是降低了壓縮機的壓縮比,降低排氣量。可 以提高蒸發溫度。增大膨脹閥開度,提高蒸發器供液量,以此提高蒸發溫度。如蒸發器供液量略有增加,蒸發壓力提高不明顯。那么結霜不但不會環境,相反可能加 劇。冷媒過多是否一定會造成蒸發器結霜?這個要看具體工況。
    結霜和結冰原理是不一樣的。霜是由水蒸氣直接凝華形成的,而冰才是蒸發器表面的水(包括冷凝水和霜熔化后的水)形成的。所以,即使你蒸發器表面再干,只要空氣中水蒸氣達到一定含量,且蒸發溫度足夠低,就會結霜。
    但結冰就不同了,只要蒸發器表面的水能夠被及時排除,那結冰就是可以避免的。所以說,蒸發器結冰是你設計的問題,而結霜需要看你具體運行的工況,在有些工況下,結霜是避免不了的(比如熱泵國標里的結霜工況)。
    系統的高低壓是如何建立的,制冷劑的流動是怎么實現的? 這些都離不開壓縮機的吸排氣做功。相同條件下(比如以活塞壓縮機為例,汽缸數量,汽缸容積,氣缸行程,余隙,密封程度等都一樣)壓縮機轉速越高,單位時間 內吸排氣量愈大,高低壓差越大。而制冷劑在飽和狀態下,蒸發溫度和蒸發壓力一一對應,也就是蒸發壓力決定了蒸發溫度,通過改變壓縮機轉速或汽缸數量等條 件,來改變壓縮機單位時間內的吸排氣量,可以改變吸氣壓力(蒸發壓力),但這對制冷量都是有影響的。
    壓縮機降低轉速會使吸氣壓力升高(蒸發壓力升高),吸氣壓力升高是一個結果。避開了問題,沒有涉及到為什么會導致吸氣壓力升高。
    舉個例子,對于這個問題,我會這么思考:
    1.首先從壓縮機方面著手,壓縮機的輸氣量跟結構有關系,還跟轉速有關系,成正比關系。而壓縮機的質量流量跟吸氣比容跟輸氣量有關系。在保持吸氣比容不變的情況下,降低壓縮機的轉速會導致質量流量下降。
    2.接著從工程熱力學方面著手,在四個狀態不變的情況下,質量流量下降會導致制冷量的下降。(其他,例如壓縮機耗工也可以分析)
    3.然后再從傳熱學方面著手,Q=KF△tm,在保持相同的傳熱系數和換熱面積的情況下,制冷量下降,為使得等式保持相等,對數平均溫差必須要減小。這個減少,在保持空氣進口條件不變的情況下,只有蒸發溫度上升了才會使得對數平均溫差減小。
    4.再回過來思考,很多都是在假設某個條件不變的情況下假設。但實際情況是某一個參數變化其他參數也會跟著變化(這就是系統)。從Q=KF△tm來看,只 有幾何結構是不會變得,Q、K、△tm都是會變的,而且成一定關系。制冷劑質量流量改變了,K其實也是會跟著改變的。質量流量減小了,明顯K也是會減小 的。這就有個問題了,在持續的降低壓縮機的轉速,是否一定會使得蒸發溫度上升呢?
 
    最后做個小總結,很明顯壓縮機得轉速的降低會對制冷量有影響,如果在要求在某個制冷量的條件下解決問題,這個方法明顯不可行。另外通過降低壓縮機的轉速來 提高蒸發溫度,通常會有效,但是在一些特定要求、特定條件下,未必有效。同理得,也可以對冷凝溫度的變化進行思考。

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