冷庫鋁排管制冷是通過掛在冷庫內頂部的直管S型結構鋁型材產生冷氣向下形成煙道效應從而實現冷庫降溫效果。鋁排管具有保濕、庫溫恒定、節電環保、安裝方便、使用壽命長久等眾多優點。深受廣大水果、肉食、蔬菜等儲藏單位及冷庫經營者歡迎。目前在國內低碳環保大力倡導趨勢下,鋁排管以自身優點順勢而生。其應用前景十分廣闊。
本文主要是針對氟利昂鋁排管冷庫在儲藏過程中出現的結霜不均勻、耗電高、制冷效果差等問題,以三種不同安裝方式的排管冷庫為實驗對象,采取研究分析。以供冷庫設計提供實際有效的比對數據。
一、材料及實驗方法:
1.1實驗冷庫主要設備配置及參數
1.1.1 一號庫
安裝機組采用4臺29.2KW螺桿壓縮機組成的并聯機組。制冷量為230.4KW;控溫庫容量1680t。制冷劑為R22。冷凝溫度為40℃,蒸發溫度為-10℃,最低-15℃。每臺額定功率為30KW。排氣量為118m³/h。一個制冷機組控制6個小庫(1號庫內的6個均等單元)的溫度。鋁排配比型號為25雙翅片5.2米*12根共計28組,四組鋁排管組成一組,每組由有一個型號為:TEX206BZ320-67式外平衡膨脹閥供液。共7個節流膨脹閥。鋁排制冷量為55.5KW。庫內尺寸為長、寬、高16.4*10.8*8(米)
1.1.2 二號庫
安裝一臺51.45KW的比澤爾螺桿機,鋁排配比為10.4米*12根共8組,控溫庫容為600t。節流膨脹閥型號為R-407C。庫房尺寸為:長寬高—15.3m*12m*5.3m。
1.1.3 三號庫
安裝兩臺51.45KW的比澤爾螺桿機組成的并聯機組,鋁排配比量為3.2米*12根共12組,控溫庫容為1200t。庫房尺寸為長寬高15.1m*13.1m*5.6m。
一號庫、二號庫、三號庫的控制溫度在-15℃~-0.5℃之間,存儲水果。
1.2安裝方法
1.2.1 一號庫設備的安裝方法
一號庫由七個外平衡式節流膨脹閥控制供液,將28組鋁排管的每四組由一個節流膨脹閥控制連接,后接四路分液器及四個集液器控制供液和回氣。一個分液器控制12根為一組的鋁排管,供液距離為62.4米,分液器分液管直徑6mm。其外平衡式熱力膨脹閥的結構組成及供液方式如下圖(圖1)所示。
1.2.2 二號庫設備的安裝方法
用5個外平衡式節流膨脹閥和六路及三路分液器與三組鋁排管連接,孔子8組鋁排管,一根分液管控制四根管的供液,供液距離為44.44m,分液器的分液管直徑為8mm。
1.2.3 三號庫設備安裝方法
一個節流膨脹閥控制四組鋁排管,供液距離為76.8m,未安裝分液器。
二 結果與分析
2.1 結霜情況
2.1.1 一號庫的結霜情況
一號庫內,當液體制冷劑的溫度接近飽和蒸發溫度時,如其溫度稍有升高或者壓力降低,就可能導致部分液體氣話,產生閃發氣體。閃發氣體的產生與系統流體的流動阻力有很大的關系。該系統經過外平衡式節流膨脹閥節流降壓后,再經過四路分液器分液降壓后,使部分制冷劑形成閃發氣體。含閃發氣體的制冷劑在管內流動阻力變大,換熱效率降低,增加流動阻力。很難向更遠的距離勻速流動,在庫內鋁排管的表現就是:鋁排管2/3結霜厚、1/3結霜薄。
2.1.2 二號庫內結霜情況
氟利昂蒸發排管的每個同路的允許長度也取決于允許壓力降。R22蒸發排管中的壓力降宜控制在飽和蒸發溫度將1℃以內,根據R22蒸發排管每個通路的允許串聯長度及其調整系數核算。每個通路鋁排管在外平衡式節流膨脹閥節流降壓和四路分液器分液降壓后,其合理的供液長度允許值應在45m以內。1號庫的蒸發排管經節流分液后的供液距離為62.4米,超過允許值17.4米。因此,排管結霜不均。2號庫節流分液后的供液距離為44.44米,在允許值內。
2.1.3 三號庫結霜情況
三號庫的供液距離雖然超過了76.8米但排管的結霜情況很均勻。這是因為三號庫的鋁排管蒸發器安裝方式為節流后未經分液器降壓分液,而是制冷劑直接進入鋁合金翅片蒸發器內蒸發吸熱。
2.2 吸氣壓力的調整
考慮一號庫的排管前部2/3部分結霜厚,其余位置結霜薄,是否與吸氣壓力太低有關。因此在香梨入庫初期,將吸氣壓力有2.0~2.5pa之間控制壓縮機啟停,改為吸氣壓力調整為2.6~2.8pa之間,但結霜不均勻現象并沒有較大變化。故此系統中排管結霜不均現象與吸氣壓力的高低關系不大。
2.3 冷庫鋁排管結霜不均勻的現象改進方法
(1)將四路分液器分液改為8路分液器分液。這樣可以有效縮短分液以后的供液距離,實驗證明其結霜效果很均勻。
(2)不用分液器二次降壓,用外平衡式節流膨脹閥節流后,直接進入鋁合金翅片管蒸發器降溫,可以避免產生結霜不均勻的現象。
經運行分析,上述鋁排管結霜不均勻的原因,不是由于制冷劑不足造成的,本實驗研究結果表明,當液體制冷劑的溫度接近飽和蒸發溫度時,如其溫度稍有升高或者降低,較易導致部分液體氣話,產生閃發氣體,增加管內阻力,從而導致制冷能力下降及結霜不均勻的現象。
制冷劑進入每個通路鋁合金翅片管蒸發器內的允許長度應控制在一定范圍內。超過了允許值外的長度,較易發生鋁排管結霜不均勻現象(前2/3結霜厚,其余結霜薄)。尤其在分液器進行分液控制時,要特別注意蒸發管的長度,因此分液器具有二次節流的作用。
用外平衡式膨脹閥節流降壓后,不用分液器分液的系統,每個通路的供液距離可以適當延長,在外徑25mm的鋁排管+氟利昂供液系統中可以達到70m。
通過以上的幾個實驗,我們在以后冷庫的設計和節能更加出色。
