影響精密空調(diào)系統(tǒng)制冷劑液體沸騰換熱的因素

在蒸發(fā)器中，冷卻介質(zhì)的熱量通過傳熱壁傳遞給制冷劑，使液體制冷劑吸熱蒸發(fā)。機(jī)房空調(diào)并且冬季是需要加濕而不是減濕，即使在冬季機(jī)房仍需要消除熱負(fù)荷，特別是程控機(jī)房更是如此。鑒于以上特點(diǎn)，如將一般舒適性空調(diào)機(jī)組用于機(jī)房，則會(huì)造成能量浪費(fèi)。精密空調(diào)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，顯熱比為1.0的機(jī)組的單位制冷量的能耗僅是顯熱比為0.6的機(jī)組的60%左右。同樣，機(jī)房要求溫濕度指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定，較大的循環(huán)風(fēng)量將有利于穩(wěn)定機(jī)房的溫濕度指標(biāo)，顯然，在制冷量一定的情況下，風(fēng)量的增大將導(dǎo)致焓差的減少，因而通常機(jī)組只能在顯熱比相當(dāng)高的工況下運(yùn)行，這恰恰與機(jī)房的負(fù)荷特點(diǎn)相適應(yīng)。機(jī)房A空調(diào)例如一個(gè)熱負(fù)荷為 7056kcal/h的機(jī)房，若使用機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組，則總耗電量為2.7kw，而舒適性空調(diào)機(jī)組則需耗電8.1kw，即多耗電兩倍。同樣制冷量的空調(diào)機(jī)其風(fēng)量各異，舒適性空調(diào)機(jī)的風(fēng)量與冷量比為1:5，而恒溫恒濕機(jī)風(fēng)量與冷量比為1:3.5，機(jī)房專用精密空調(diào)機(jī)具有大風(fēng)量、小焓差、高顯熱比的特點(diǎn)，通常焓差為2kcal/kg左右。蒸發(fā)器中制冷劑的狀態(tài)變化實(shí)際上是一個(gè)沸騰過程，通常稱為蒸發(fā)。蒸發(fā)器的傳熱效果也受制冷劑側(cè)的傳熱系數(shù)、傳熱表面的污垢熱阻和冷卻介質(zhì)側(cè)的傳熱系數(shù)影響。

其中后兩種不同因素的影響企業(yè)基本上與冷凝器的情況相同，但制冷劑側(cè)液體換熱系數(shù)與氣體凝結(jié)時(shí)的換熱系數(shù)卻有著自己本質(zhì)上的差別。制冷系統(tǒng)裝置蒸發(fā)器內(nèi)傳熱溫差變化不大，因此作為制冷劑液體的沸騰總處于泡狀沸騰。沸騰時(shí)在傳熱表面可以產(chǎn)生具有許多氣泡，這些氣泡技術(shù)逐漸發(fā)展變大、脫離社會(huì)表面并在液體中上升。它們不斷上升后，在該處又連續(xù)學(xué)習(xí)產(chǎn)生這樣一個(gè)個(gè)的氣泡。沸騰換熱系數(shù)與氣泡的大小、氣泡的速度等因素以及有關(guān)。這里我們主要原因分析能力影響制冷劑液體沸騰換熱的因素

1．精密空調(diào)制冷劑液體物理性質(zhì)的影響

制冷劑液體的熱導(dǎo)率、密度、粘度和表面張力對(duì)沸騰傳熱系數(shù)有直接影響。

熱導(dǎo)率較高的制冷劑在傳熱方向上的熱阻較低，而沸騰傳熱系數(shù)較高。

正常工況下，蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑與傳熱壁的溫差一般只有2~5℃，對(duì)流換熱的強(qiáng)度取決于制冷劑液體在汽化過程中的對(duì)流運(yùn)動(dòng)程度。在沸騰過程中，液體內(nèi)部氣泡的運(yùn)動(dòng)會(huì)擾亂液體，這增加了液體所有部分與傳熱壁接觸的可能性，使液體更容易從傳熱壁吸收熱量，并使沸騰過程更加迅速。低密度、低粘度的制冷劑液體受到這種擾動(dòng)會(huì)更大，其對(duì)流換熱系數(shù)也會(huì)更大。

制冷劑液體的密度及表面具有張力作用越大，汽化形成過程中出現(xiàn)氣泡的直徑就較大，氣泡從生成到離開傳熱壁面的發(fā)展時(shí)間就越長(zhǎng)，單位工作時(shí)間內(nèi)可以產(chǎn)生的氣泡就少，換熱系數(shù)影響也就小。

一般來說，氟利昂的熱導(dǎo)率比氨的小，密度、粘度和表面張力都比氨的大，因此其沸騰換熱系數(shù)比氨的小。

2．制冷劑液體潤(rùn)濕能力的影響

如果制冷劑的液體對(duì)傳熱表面的潤(rùn)濕性較強(qiáng)，則在沸騰過程中形成的氣泡有一個(gè)小根，可以迅速離開傳熱表面，傳熱系數(shù)也較大。相反，如果制冷劑液體不能很好地潤(rùn)濕傳熱表面，則氣泡根部很大，減少了汽化芯的數(shù)目，甚至沿著傳熱表面形成氣膜，使傳熱系數(shù)明顯減小。

常用的幾種不同制冷劑產(chǎn)品均為潤(rùn)濕性的液體，但氨的潤(rùn)濕行為能力發(fā)展要比氟利昂的強(qiáng)得多。

3．制冷劑沸騰過程中溫度的影響

制冷劑液體沸騰過程中，蒸發(fā)器傳熱壁面上單位時(shí)間生成的氣泡數(shù)目越多，則沸騰換熱系數(shù)越大。

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