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                          熱泵冷熱水機組防凍性能試驗

                          發布者:佛山市順德區鑫雷節能設備有限公司   發布時間:2017-12-27 10:14:52

                           

                              制冷劑和水在換熱器內進行熱量交換,他們之間存在換熱平衡關系。若不考慮到蒸發器和外界環境熱量損失, 換熱平衡方程式為[122 ] :mw Cp ( tin - tout) = mr ( hin - hout )(1)式中: mw 為循環水流量( kg/ s) ; Cp 為水定壓比熱容

                          (kJ /(kg·K) ; tintout分別為單元段的循環水進口和出口溫度( ) ; mr 為制冷劑流量( kg/ s) ; hinhou分別為制冷劑進、出換熱器的焓值甘肃11选5。板式換熱器或套管換熱器內的流體流動和換熱機制都比較復雜,其凍壞或凍裂的機制也相當復雜。不管是板式換熱器還是套管換熱器,盡管其本身的防凍能力有一定的差別,但影響其凍結的因素卻大致相同,由熱平衡公式(1) 甘肃11选5、前期的板式換熱器防凍研究以及后來采用套管換熱器實驗中發現,導致換熱器凍壞的主要原因有以下幾點[34 ] :

                           

                          1) 由于制冷系統設計本身的原因導致的制冷工況時制冷劑蒸發溫度過低。在套管換熱器內與使用側循環水進行熱交換時,由于制冷劑的蒸發溫度較低,因而可能導致換熱器內水側局部水溫降至凝固點以下而迅速凍結;

                           

                          2) 使用側回水溫度較低。機組在低負荷或部分負荷下運行時,回水溫度較低,這樣換熱器中循環水的溫度因熱交換將進一步降低,這時換熱器出口溫度小于該狀態下水的凝固點的可能性就大大增加,換熱器凍結的可能性也就大大增加;同時由于熱交換的結果,過低的回水溫度也將造成制冷劑蒸發溫度的降低。

                           

                          3) 在換熱器進水側沒有正確安裝水過濾器等水處理設備,或者循環水的水質較差,導致換熱器內局部堵塞,使用側水流量過小;流經換熱器水流量的減小致使制冷劑側的蒸發不完全,蒸發溫度降低,造成換熱器凍結或凍裂。

                              造成上述問題的原因有系統設計和工程安裝以及日常使用維護等方面的因素,其中工程安裝和日常維護過程中應特別注意以下幾點[5 ] :

                           ① 錯誤采用變水量系統; 

                           ②換熱器水側或制冷劑側局部堵塞; 

                           ③未安裝流量開關或安裝了流量開關,但安裝或設置不準確; 

                           ④補水閥無法正常補水或水系統內有大量空氣,造成系統水量不足; 

                           ⑤系統制冷劑泄漏的檢查; 

                           ⑥對機組運行地區的地質條件以及水質進行調查分,以便正確地選用水過濾器或其他水處理設備,對循環水的水質進行必要的控制甘肃11选5。

                              系統設計方面,以上諸多原因,終歸于機組的蒸發壓力較低,導致換熱器局部結冰堵塞,進而凍裂,而且造成機組凍裂很多情況下并不是單個因素造成的,而是多個因素結合在一起共同作用的結果。

                              前期采用或研究的防凍方法有以下幾種:

                           

                          1) 熱氣旁通法。熱氣旁通防凍是指利用壓縮機排氣管和蒸發器與毛細管之間的旁通回路,將壓縮機的高溫排氣(部分) 直接引入蒸發器中,通過蒸汽液化放出的大量熱來提高蒸發器內的蒸發壓力。這種方法在空氣源熱泵冷熱水機組的除霜技術中較為多見[6 ] ,效果也比較理想,但試驗中發現,將此種方法用于提高防凍能力效果卻不甚理想,采用熱氣旁通方法只能將蒸發壓力提高0. 010. 02 MPa甘肃11选5。

                           

                          2) 水系統中添加防凍液。單純從水系統方面來講,如果能設法降低水的凝固點也是提高防凍的有效途徑。在循環水中加入一定量的防凍液(如乙二醇等) 就是其中一種甘肃11选5甘肃11选5。這種方法雖然也能有效提高機組的防凍能力,但具體實施中又存在一定困難。首先加入防凍液后對其在蒸發器內的換熱有一定影響。再者,增加了工程安裝的難度,而且在機組的運行過程中,當機組換水或是補水閥自動補水時都會造成循環水中防凍液濃度的變化,而循環水中防凍液濃度的變化對防凍性能的影響是至關重要的,這給機組的維護帶來很大的困難甘肃11选5。

                           

                          3) 水流開關的設置。在水系統中設置水流開關,當循環水量小于某一設定值時(通常為額定流量的70 %) ,水流開關則動作并報警。這種方法的最大缺點就是只能保證系統循環水量,對制冷劑側蒸發壓力的變化卻無能為力,而且實際工程中很多時候又將水流開關短接。

                           

                          4) 防凍溫度點的設置。在機組蒸發器入口側制冷劑管上設置一防凍溫度點,當防凍溫度點的檢測溫度低于設定值時,則停止一臺風機,即進入單風機運行模式甘肃11选5。隨后當防凍溫度點檢測溫度達到另一設定點時,停止風機重新啟動。這種方法通過輔助防凍控制板來實現。上述4 種方法中,4 種方法可同時檢測到水側和制冷劑側的變化,并且具有容易控制、效果明顯,而且不會增加工程安裝及維護的難度等優點,因而是目前比較理想的一種方法。


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