蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)四大必要部件之一, 而長沙冷風(fēng)機(jī)則是蒸發(fā)器與風(fēng)機(jī)的有機(jī)組合, 它的性能好壞直接影響到整個制冷系統(tǒng)性能的優(yōu)劣, 而它的性能是由其本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動工況所決定的。制冷系統(tǒng)所選用的株洲冷風(fēng)機(jī), 如果運動工況偏離設(shè)計工況, 有可能達(dá)不到設(shè)計要求對設(shè)計人員和設(shè)備選型人員來說, 必須對這兩個影響因素有清醒的認(rèn)識, 否則將會使設(shè)計失敗達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計要求。許多工程設(shè)計失敗的例子就是因為不能正確認(rèn)識它們之間的關(guān)系, 把運行工況的傳熱系數(shù)當(dāng)成設(shè)計工況的值而進(jìn)行設(shè)備選型。因此造成了冷庫溫度降不下來的后果, 而往往這些失敗是無法彌補(bǔ)的。比如改用大面積的冷風(fēng)機(jī),增大了所配帶風(fēng)機(jī)的功率, 產(chǎn)冷量增大的部分有可能被風(fēng)機(jī)功率增大所造成的耗冷量所抵消; 而降低蒸發(fā)溫度, 有可能會造成機(jī)組冷量的不足。
工業(yè)冷風(fēng)機(jī)的設(shè)計包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和熱工計算。結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括確定管徑、管子排布方式(順排、叉排)、翅片片型、片距、制冷劑單流程當(dāng)量管長等, 對氛里昂冷風(fēng)機(jī)還要有分液管管徑管長管路數(shù); 熱工計算主要包括確定風(fēng)量( 由風(fēng)速決定) 、換熱面積蒸發(fā)溫度以及換熱溫差整體全壓, 以及不同運動工況下的冷量等。結(jié)構(gòu)設(shè)計和熱工計算是相互依存, 互為補(bǔ)充的。設(shè)計時應(yīng)特別注意以下問題：
(l) 蒸發(fā)盤管每通路的管長是受限制的, 每個蒸發(fā)器一般不能由單個通路組成, 蒸發(fā)盤管每通路允許長度取決于允許工作壓力降。一般來講, 對R 12 壓力降對應(yīng)的飽和蒸發(fā)溫度差控制在2 ℃ 以下, 對R 2 2 壓力降對應(yīng)的飽和蒸發(fā)溫度降低值限制在1 ℃ 以內(nèi)，因此, 對于現(xiàn)成的蒸發(fā)器, 其單程管長是確定的, 也就決定了它在一定工況下的最大制冷能力, 而且隨著蒸發(fā)溫度的降低, 其最大制冷能力相對減小, 這時就不能單純用制冷面積的概念來理解其制冷能力了。
(2 )對氟里昂蒸發(fā)器(冷風(fēng)機(jī)) , 通常采用液體分配器來均勻增大各通路的阻力, 使各通路阻力的差別減小到一定程度, 從而達(dá)到均勻分配液體的目的。這時再配合外平衡式膨脹閥, 可使蒸發(fā)器的制冷能力不減小, 這是因為分液器的阻力值只對所選擇膨脹閥的進(jìn)出口壓差有影響, 而與蒸發(fā)溫度無關(guān)。但應(yīng)注意的是, 分液器的分液管所能分配的制冷量有上、下限, 其實質(zhì)是通過的制冷劑流量有限制。若流量超過上限, 則壓力降過大, 甚至達(dá)到臨界流量; 若流量低于下限時,則阻力又太小, 不能實現(xiàn)靠增大通路阻力減小各通路阻力差別而均勻分配液體的目的。因此進(jìn)行蒸發(fā)器設(shè)計時, 必須針對每通路的制冷能力極限來選擇相應(yīng)的分配器, 主要是確定分配管的內(nèi)徑和長度, 也就是說, 對于已設(shè)計好的帶分配器的冷風(fēng)機(jī), 在一定工況下, 其制冷能力是有限制的,如果所要求的制冷量超過其上限, 再增大面積也是無濟(jì)于事的。對大馬拉小車的情況, 有可能出現(xiàn)大馬拉不動小車的現(xiàn)象。
(3) 對結(jié)箱工況下的冷風(fēng)機(jī), 應(yīng)設(shè)計成變片距, 這樣可以延長冷風(fēng)機(jī)的除箱周期, 節(jié)約能源,因為冷風(fēng)機(jī)的結(jié)霜厚度沿風(fēng)向是逐漸減薄的。對于處于同一空氣流程內(nèi)的兩組冷風(fēng)機(jī), 上游的一組設(shè)計成變片距的, 由于下游一組結(jié)箱很少, 完全應(yīng)該設(shè)計成同片距的, 甚至可以不設(shè)沖箱水管, 這在我們研制的速凍機(jī)的運行中得到了證明。
(4 ) 對翅片管的叉、順排問題也應(yīng)考慮。我們知道, 叉排比順排的換劣夢性能提高10 % , 美國專家通過實際側(cè)試表明, 對較低溫度下結(jié)箱較嚴(yán)重的時候, 叉、順排的換熱性能差別很小, 再者, 順排空氣阻力較小, 故在較低溫度工況下工作的冷風(fēng)機(jī), 趨向于采用順排。
