輪流降溫式制冷系統(tǒng)是利用一套制冷裝置通過調節(jié)風機頻率與壓縮機頻率滿足10個同溫冷間在不同的工況下的輪流降溫。整個系統(tǒng)主要由一套風冷式冷凝機組、一臺翅片管式蒸發(fā)器、一臺軸流風機、10個大小相等的冷庫、送風管道和電控裝置組成。實驗以輪流降溫制冷系統(tǒng)為對象,研究了冷庫輪流制冷的最小冷量配置。實驗中10個冷間在不同環(huán)境溫度下輪流降溫,改變冷庫的溫度范圍,調節(jié)冷風機頻率與壓縮機頻率,通過改變冷庫送風風量和制冷量的方法,改變冷庫輪流降溫的時間和升溫時間,使冷庫低能耗運行。通過建立冷庫的升溫降溫模型,分析冷間在不同的工況下的升溫降溫。實驗中環(huán)境溫度對照組為15℃、30℃,冷庫溫度對照組為-12~-10℃、-6~-4℃、0~2℃。在此工況下,分別調節(jié)壓縮機頻率調與冷風機頻率,測量不同工況下的降溫時間與升溫時間,分析在不同的工況下冷風機頻率與壓縮機頻率對冷庫的降溫和升溫的影響。得出以下結論:(1)當冷風機頻率為35Hz、40Hz、45Hz、50Hz時,冷庫的平均送風量分別為59.21m~3/h、64.38m~3/h、74.65m~3/h、83.96m~3/h,10個冷間的送風量在平均送風量水平線上下波動。由于送風管道長度較短,阻力損失較小,可認為冷庫的送風風量與冷庫的與位置無關,與冷風機的頻率成正比。(2)冷庫溫度不同時,風機頻率對冷庫降溫升溫的影響不同。隨著冷庫溫度的降低,冷風機頻率的改變對降溫時間的影響降低。冷庫溫度為-12~-10℃、-6~-4℃、0~2℃時,風機頻率從30Hz增加至50Hz,單個冷間的降溫時間分別降低了32s、29s、26s;升溫時間提高了47s、59.7s、92.5s。當工況不變時,風機頻率較小時,頻率變化對降溫時間的影響較大,風機頻率較大時,頻率變化對冷庫的降溫時間影響較小。冷庫溫度為-12~-10℃時,在風機頻率從30Hz提高至40Hz,降溫時間降低了24.4%,風機頻率從40Hz提高至45Hz,降溫時間僅僅降低了12.25%。(3)在不同的制冷工況下,庫溫越低,運行時間系數(shù)變化越大。環(huán)境溫度為15℃、當庫溫為-12~-10℃、0~2℃時,風機頻率從30Hz增加至50Hz,運行時間系數(shù)分別降低了0.23、0.15。隨著風機頻率的增加,風機頻率對運行時間系數(shù)的影響越小。當冷庫溫度為0~2℃、風機頻率為50Hz時,運行時間系數(shù)為0.24,配冷量較大,制冷系統(tǒng)處于“大馬拉小車”的狀態(tài),可將風機頻率調至30Hz,降低風機運行功率,運行系數(shù)可提高到0.38。(4)當壓縮機頻率為50Hz,環(huán)境溫度為15℃時,運行時間系數(shù)小于0.5,配冷量滿足冷庫的降溫要求;環(huán)境溫度為30℃時,運行時間系數(shù)均大于0.5,當運行系數(shù)大于0.4過多時,則不能滿足冷庫的降溫要求。在研究不同環(huán)境溫度下運行時間系數(shù)隨風機頻率變化的情況時,理論與實驗存在的最大誤差為16%,最小誤差為2.6%。(5)當冷庫溫度分別為-12~-10℃、-6~-4℃、0~2℃時,隨著壓縮機頻率的增加,降溫時間分別降低了39s、29s、27s,升溫時間分別增加了29.5s、38.6s、72.4s;運行時間系數(shù)。工況不變時,運行時間系數(shù)隨壓縮機頻率增加而降低。當庫溫越低時,改變壓縮機頻率對運行時間系數(shù)的影響越大。冷庫溫度為-12~-10℃、0~2℃時,壓縮機頻率從30Hz提高至50Hz,運行時間系數(shù)分別降低了0.11,0.09。冷庫溫度大于-6℃時,運行時間系數(shù)小與0.45,配冷量滿足冷庫的降溫要求,冷庫溫度小于-10℃時,運行時間均大于0.45。理論與實驗的最大誤差為21%、最小誤差為3%。(6)在不同環(huán)境溫度下運行時間系數(shù)隨壓縮機頻率的增加而降低。當環(huán)境溫度為30℃時,壓縮機頻率為30Hz,運行時間系數(shù)最大為0.79,配冷無法滿足冷庫的降溫,將頻率提高至50Hz,運行時間系數(shù)降低到0.47。在研究不同環(huán)境溫度下運行時間系數(shù)隨壓縮機頻率變化的情況時,理論與實驗存在的最大誤差為16%,最小誤差為0.8%。(7)在同一配冷的情況下,當圍護結構的厚度較小,圍護結構厚度的變化對運行時間系數(shù)影響較大,當圍護結構厚度較大時,圍護結構厚度的變化對運行時間系數(shù)的影響較小。圍護結構厚度為100mm,壓縮機頻率為36Hz時,運行時間系數(shù)等于1,制冷系統(tǒng)能維持庫房溫度,壓縮機的不停機。在進行冷庫設計時,可根據(jù)運行時間系數(shù)選擇合理的維護結構厚度。在研究不同圍護結構厚度下運行時間系數(shù)隨風機頻率變化的情況時,理論與實驗存在的最大誤差為7%,最小誤差為2%。
【學位單位】：天津商業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TB657.1
【部分圖文】：

圖 2-1 輪流降溫制冷系統(tǒng)原理圖Fig 2-1 Schematic diagram of a rotating cooling system圖 2-1 為輪流降溫式冷庫特性研究的實驗裝置原理圖。實驗臺分為 11 個部分：1：風冷式壓縮冷凝機組（包括制冷壓縮機、風冷式冷凝器、高壓儲液器、干燥過濾器、相關閥門管道）；2：電子膨脹閥；3：蒸發(fā)器；4：送風管道（包括管道與電動風閥）；5：回風管道（包括管道與電動風閥）；6：電控箱；7：冷間；8：軸流風機；9：熱氣除霜進風口；10：熱氣除霜出風口；11：接水盤。制冷劑采用的是 R404a。2.1.2 實驗原理制冷系統(tǒng)運行時，制冷劑在壓縮機內被壓縮成高溫高壓的氣體，從壓縮機排出的高溫高壓制冷劑進入冷凝器與空氣進行熱交換，冷凝后的制冷劑經過節(jié)流元件降溫降壓，制冷劑從液態(tài)轉變成氣液兩相并進入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與冷間內的空氣強制對流換熱，制冷劑液體吸收熱量蒸發(fā)再進入壓縮機進行壓縮。低溫空調箱內的空氣與低溫制冷劑換熱被冷卻后，通過送風管道進入每一個冷間，換熱之后的冷空氣再通過回風管

第二章 輪流降溫式冷庫制冷系統(tǒng)介紹風機頻率不變，其他冷間繼續(xù)降溫，直到所有的冷間都完成降溫時壓縮機停止當其中某個冷間溫度上升到溫度上限時壓縮機再次開啟；如果有一個或多個冷完成降溫，其中某個冷間的溫度升到了溫度上限，則壓縮機一直處于運行狀間的溫度上、下限不同時，導致冷間的降溫與升溫時間不同，壓縮機運行時間時間也不一樣。在同一庫溫下，當壓縮機頻率與風機頻率不同時，冷間的降溫升溫時間；壓縮機的開機時間、停機時間都會隨著壓縮機頻率和風機頻率的改變。為了對壓縮機頻繁停啟的問題進行優(yōu)化，實驗在不同環(huán)境溫度下進行，同溫度下改變冷間溫度，測試壓縮機頻率、冷風機頻率在不同的工況下對冷間升的影響，最后通過理論模擬與和實驗數(shù)據(jù)分析得出輪流降溫制冷系統(tǒng)在不同工縮機的開停比關系。 實驗臺介紹.1 冷庫庫體

外 形 尺 寸 為 1500mm*4000mm*2700mm （ 長 * 寬 * 高 ）， 門 洞 的 尺 寸 m*500mm，冷庫門尺寸為 570mm*570*mm*150mm，上層冷庫上壁開有 4 個 65mm 的圓孔，下層冷庫的上壁開有兩個同直徑圓孔，為上下兩層冷庫的進風風口，下層冷庫的送風管道和回風管道通過上層冷庫進入到下層冷庫，處于冷管段包 35mm 厚的保溫層防止下層冷庫的送回風管道與上層冷庫的庫內空氣每個冷庫的進風口和回風口都單獨設置了電動風閥，電動風閥的開關由冷庫的制，當冷庫內溫度達到溫度下限時，送風風閥與回風風閥關閉，當庫溫達到溫時，送風風閥和回風風閥開啟。制冷系統(tǒng)采用的機組是比澤爾風冷冷凝壓縮機組為：2EES-3Y-40S。如圖 2-3 所示，制冷系統(tǒng)采用的是翅片管蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與風機單獨置于冷庫室，風機采用的是上海達風機股份有限公司的型號為 DKT 9-60 No2.5 的外轉風空調風機，外形尺寸長*寬*高為 383mm*429mm*350mm，功率 0.45kW，電，全壓 380-330Pa，轉速 1360r/min，風量 2500—3100m3/h。
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本文編號：2863366