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中央空调制冷系统中实际循环的特点

2013-01-22 07:01:29 2569

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荆出蒸发器时的状态,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.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。