不同库温下液体冷媒除霜系统的实验研究

液体冷媒除霜系统具有在除霜期间制冷过程连续、库温波动小、无需附加能耗的优势。为探究液体冷媒除霜系统在不同温度下的性能,探究系统的应用范围,在库温分别为-5、-15和-20℃三种不同工况下,对库温、冷风机进出口温度和过冷度等参数进行了测量与分析。结果表明:在不同工况下,随着库温的降低,系统的过冷度不断增大,最高可达30℃以上;在除霜过程中,虽然蒸发面积减半,但制冷系统仍能输出较大的制冷量,维持库温恒定。因此,液体冷媒除霜系统可用于空调工况下的恒温恒湿系统、小型冷库系统和要求制冷过程不能停止的速冻装置。     

冷库翅片管蒸发器性能测试实验研究

利用低温风洞实验室研究了过冷度、过热度、蒸发温度、迎面风速对冷库蒸发器性能的影响。结果表明:当环境温度为0℃和-18℃时,过冷度从1℃增加到6℃,制冷量近乎呈线性增长,平均每过冷1℃制冷量分别增加了2.63%、2.72%;过热度从0℃增加到5℃,制冷量随过热度的增大而逐渐减小,平均每过热1℃制冷量分别减小了0.99%、0.38%;迎面风速从3.8 m/s增加到5.8 m/s,制冷量随迎面风速的增大而逐渐增大,平均每增加0.5 m/s的风速制冷量分别增大了1.01%、0.57%。蒸发温度从-29℃增加到-25℃,制冷量近乎呈线性增长,平均每增加1℃蒸发温度制冷量增加了4.6%。     

冷库内制冷量测量方法的实验研究

制冷量是评价制冷系统性能好坏的重要指标,对于冷库系统制冷量的测量也是十分重要的。为了探究系统制冷量的测量方法,首先采用实验与理论结合的方法计算出冷库系统的热容值,再通过库温的变化曲率及热平衡关系式,计算出该制冷机组在不同库温下的制冷量。这种方法的优势在于对测试设备的要求较低,能够得到制冷量的连续变化曲线。对于冷库热容的计算,介绍了三种计算方法。对于库温为-20℃时,计算得到的冷库系统内热容值为368000W/℃,而实验测得的冷库系统内热容值为371000W/℃。     

重力供液系统电热除霜的实验研究

基于再循环重力供液系统,对蒸发器在不排液和排液两种方式下的电热除霜效果进行了实验研究。详细分析了不排液和排液除霜过程中库温随时间的变化情况。研究结果表明,不排液除霜时以回气管温度25℃为除霜结束的标志,排液除霜时以回气管5℃为除霜结束的标志;当工况温度为-20℃时,排液除霜方式除霜过程所用时间比不排液除霜短1.81min,但是库温波动较大,由于增加了排液过程,整个实验所用时间比不排液除霜长6.91min。     

冷凝器风机变频对冷库制冷系统性能的影响

以直接膨胀式冷库制冷系统为对象,通过改变风冷冷凝器风机频率,对不同库温下的制冷系统性能进行了实验研究。研究发现,在相同的库温下,随着冷凝器风机频率的降低,系统制冷量减小,压缩机功率增大,系统总功率减小;当库温高于-18℃时,制冷系统COP随冷凝器风机频率的降低而减小,但当库温降至-18℃时,制冷系统COP反而增大。在相同的冷凝器风机频率下,随着库温的降低,系统制冷量减小,压缩机功率减小,系统总功率减小,制冷系统COP减小。当库温为-18℃时,冷凝器风机频率变化对制冷量影响较小,制冷系统COP主要受系统总功率的影响;库温高于-18℃时,冷凝器风机频率变化对系统总功率和制冷量均有影响,但制冷量变化对制冷系统COP影响更大。因此,在厦门地区冬季运行时,冷凝器风机在变频运行方式下,冷库制冷系统节能与否须结合库温工况确定。     

流量控制对改善液体冷媒除霜性能的研究

为解决液体冷媒除霜系统在除霜过程中管路压降增大及除霜效率低的问题,系统增设旁通流量控制节流阀。在库温-20℃,结霜量3kg工况下,以单一变量法进行有旁通流量控制与无旁通流量控制的对比实验。从除霜过程库温波动、除霜时间、系统运行效率等方面比较分析使用旁通流量控制对系统运行性能的影响。研究表明:除霜过程调节旁通流量控制节流阀使压缩机吸气无过热度时库内温度波动值降低46%,除霜时间减少32%,并且库内温度升高值在4.5℃以内,温度波动时间在30min以内。此外,旁通流量控制还可消除压缩机可能存在的回气负压,减小了压缩机的压力比,使系统运行更加节能。     

制冷系统连续融霜过程中制冷温度变化规律的研究

连续融霜是一种在除霜过程中制冷不间断、库温上升小、无需附加能耗的除霜方式。为探究在不同工况下除霜时,连续融霜系统制冷剂进出口温度、库温波动及融霜时间的变化规律,在库温-18、-12℃两种工况下,对冷风机制冷剂进出口温度、库温、融霜时间及融霜能耗进行测量分析。结果表明:库温-18℃,制冷风机微压差计示数在17 Pa时比在60 Pa融霜时的库温波动值和融霜时间分别减少0.8℃、200 s,融霜能耗降低9.03%;库温-12℃,制冷风机微压差计示数在17 Pa比在40 Pa融霜时的库温波动和融霜时间分别减少2℃、284 s,融霜能耗降低53.3%。因此,融霜时制冷风机霜层厚度对库温、融霜时间及融霜能耗有一定影响。     

集中送风式冷库结霜与除霜性能的研究

为解决集中送风冷库在不同工况下的除霜问题,系统通过单独的温度控制和电动风阀控制对多间冷库同时进行制冷,利用加湿器使房间相对湿度保持在85%,观察在不同工况下冷风机结霜情况,并采用热空气除霜的方法进行除霜,分析不同热空气温度、不同工况对除霜时间的影响。实验结果表明,库温从-15℃降到-20℃的结霜速率比库温从-10℃降到-15℃的结霜速率降低了25.8%。改变热空气的温度对冷风机进行除霜,当热空气流量不变时,热空气温度越高除霜时间越短。当工况为-20℃时,热空气温度分别是20℃和40℃,前者的除霜时间比后者的除霜时间多19.6min。考虑到冷库的运行性能可以在提高热空气温度的情况下减少结霜时间。     

多联引射器CO_2制冷系统性能模拟及实验研究

为了评估工况参数对多联引射双温CO_2制冷系统性能的影响,采用集总参数法建立数学模型,模拟研究了中、低温蒸发温度及中间压力对系统性能的影响,并将不同中间压力下的模拟和实验结果进行了对比。模拟与实验结果表明,在不同中间压力工况下,引射比、系统制冷量及COP的模拟结果与实验结果趋势一致,在中间压力为3.9～4.0 MPa时,系统制冷量及COP取得最大值。模拟结果表明,随中温蒸发温度的升高,系统制冷量及COP均增加,引射比也逐渐增加,但中温蒸发温度高于-3℃时其对引射比的影响很小;随着低温蒸发温度的升高,引射比和系统制冷量变化不大,而系统COP逐渐增加。模拟和实验结果的误差在允许的范围内,验证了所建数学模型的可靠性。     

微液层模型预测过冷沸腾的临界热流密度

本文利用微液层模型对过冷沸腾的临界热流密度（CHF）进行了理论预测。过冷沸腾的强化换热主要是通过单个气泡的形成和消失造成的对流换热强化而引起的。对等热流面,CHF在高过冷区趋近于常数;对等温面,CHF随过冷度的增加而增加。过冷度增加时,蒸发换热量减少,总热流密度主要由蒸发区外的导热引起。