中央空调制冷系统中实际循环的特点
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kaiyun全站网页版登录APP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kaiyun全站网页版登录APP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kaiyun全站网页版登录APP之间总存在温差 ,因而不可避免地要与kaiyun全站网页版登录APP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 。