|
热门文章
推荐文章
最新文章
|
蒸发器中氨液单相对流换热初探 -(2)
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1
本文章共3083字，分2页，当前第2页，快速翻页：
|
Nu=0.023Re0.8Pr0.4 (6)
-30℃的氨液(其物性参数为：λ=0.549W/(m·℃)，ν=0.376×10-6m2/s，Pr=2.07)在Φ32×2.5的无缝钢管内以不同的流速流动时的对流换热系数如表1所示。
表1氨液管内单相对流换热系数 | 流速 m/s | 0.15 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | | 对流换热系数 w/(m2·℃) | 1052 | 1325 | 1832 | 2306 | 2757 |
由表1可知，氨液单相对流换热系数不小于氨液沸腾换热系数，至少具有相同的数量级。考虑到蒸发器的传热热阻主要在空气侧，因此，采用氨液单相对流换热后，蒸发器的传热系数不会减小。
四、蒸发器的传热温差
与氨液沸腾换热相比，氨液单相对流换热时，由于氨液出口温度升高，蒸发器的传热温差有所减小。设空气进、出冷风机的温度分别为-21℃、-23℃，氨液蒸发温度为-33℃，氨液沸腾换热时，蒸发器的传热温差为：
△t1=2/Ln［(-21 33)/(-23 33)］=10.97℃
氨液单相对流换热时，设空气进出口温度与上述相同，进口氨液温度为t1＝-33℃，对应于不同的氨液出口温度t2，蒸发器的传热温差如表2所示。
表2蒸发器的传热温差
| t1-t2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | | Δt2 ℃ | 10.49 | 10 | 9.49 | 8.96 | 8.41 | | Δt1/Δt2 ℃ | 1.05 | 1.10 | 1.16 | 1.22 | 1.30 |
很明显，氨液在管内的流速越小，则氨液的流量就越小，氨液出口温度就会越高，导致蒸发器的传热温差越小。
五、蒸发器的传热面积
蒸发器的传热量即为制冷负荷，可由下式计算：
Q0＝KFΔt W; (7)
式中Q0-蒸发器的传热量，W；
K-蒸发器的传热系数，W/(m2·℃)；
F-蒸发器的传热面积，m2；
△t-蒸发器的传热温差，℃。
由上述分析可知，与氨液沸腾换热相比，氨液单相对流换热时，传热系数不变，但传热温差减小。因此，若要求蒸发器的传热能力保持不变，应将氨液单相对流换热时蒸发器的传热面积扩大△t1/△t2(见表2)倍，从而增加了蒸发器的初投资。
六、氨泵的能耗
与氨泵压头相比，氨液流量是决定氨泵能耗的主要因素，故下面只分析氨液流量。 氨液沸腾换热时，蒸发器中的氨液蒸发量为：
G1＝Q0/r kg/s (8)
氨液单相对流换热时，蒸发器中的氨液流量为：
G2＝Q0/[CP(t2-t1)］ kg/s (9)
式中CP-氨液的比热，J/(kg·℃)。
t2、t1-分别为氨液进、出蒸发器的温度，℃。
G2/G1=r/［CP(t2-t1)］ (10)
以-33℃氨液为例，气化潜热r=1367.35kJ/kg,CP=4.458kJ/(kg·℃)，代入上式得：
G2/G1=306.7/(t2-t1)
若氨液进出口温为5℃，则G2/G1=61.3，该比值大约为氨泵供液系统中流经氨泵的氨液流量的10倍。若氨液的进出口温差小于5℃，则G2/G1值更大。
因此，蒸发器中采用氨液单相对流换热时，由于氨液流量很大，一是要求容量大的氨泵，增大了初投资，二是增大了氨泵能耗，增加了运转费用。这是氨液单相对流换热的主要缺点，也是制约氨液单相对流换热得到广泛应用的主要原因。
七、蒸发器中润滑油的沉积
氨液单相对流换热时，由于氨液流量很大，氨液的冲刷作用强于氨泵供液系统，氨液中的润滑油不易沉积在传热表面上，从而进一步减轻了氨侧油膜的热阻，有利于蒸发器的传热。此外，也减轻了蒸发器的放油操作。这是氨液单相对流换热的最大优点。对于放油操作比较因难的蒸发器(如冻干机中的水蒸气捕集器)，采用氨液单相对流换热是可行的。
限于作者水平，以上分析难免存在谬误，恳请专家予以教正。
参考文献
1、单大可编电冰箱和小型制冷机轻工业出版社北京1987P93
2、湖北工业建筑设计院编冷藏库设计中国建筑工业出版社北京1980P256
|
|
|
 本文章所属分类： 首页
→ 机电修理知识
|
文章搜索
|
您的位置：技术工种之机修知识网
→ 机电修理知识
→ 正文