一體式重力再循環(huán)冷風機的設計與實驗研究
發(fā)布時間：2021-04-10 11:53
重力再循環(huán)供液制冷系統(tǒng)（自然循環(huán)系統(tǒng)）制冷性能優(yōu)越,具有相當?shù)目萍嫁D化價值。一體式重力再循環(huán)冷風機作為自然循環(huán)系統(tǒng)的核心設備,必須有一套可靠的設計方法,以支持該系統(tǒng)的推廣。本文實驗對比分析了不同工況下自然循環(huán)系統(tǒng)和直接膨脹供液制冷系統(tǒng)（直膨系統(tǒng)）的制冷性能,并總結了一套一體式重力再循環(huán)冷風機的設計方法,并給出了多負荷下該風機的設計參數(shù)。具體結論如下:（1）冷凝溫度升高,自然循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度升高,循環(huán)倍率n下降,傳熱系數(shù)下降,制冷量降低。相同條件下,自然循環(huán)系統(tǒng)的制冷量比直膨系統(tǒng)高,具體為18.6%31.6%;自然循環(huán)系統(tǒng)壓縮機功率比直膨系統(tǒng)高,具體為0.7%3.3%;自然循環(huán)系統(tǒng)的COP要比直膨系統(tǒng)高,具體為14.8%29.6%。（2）庫溫降低,自然循環(huán)系統(tǒng)的n升高,傳熱系數(shù)升高,制冷量降低。相同條件下,自然循環(huán)系統(tǒng)的制冷量比直膨系統(tǒng)高,且兩系統(tǒng)間的差距隨庫溫的降低變大。當庫溫-20℃、-25℃和-30℃時,自然循環(huán)系統(tǒng)的制冷量比直膨系統(tǒng)的制冷量高26.8%、32.3%和35.3%。相同條件下,自然循環(huán)系統(tǒng)的COP比直...
【文章來源】：天津商業(yè)大學天津市
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
流路優(yōu)化前后對比示意圖
第二章冷風機設計理論31表2-13參數(shù)意義表Table2-13Parameterdefinitiontable符號物理意義單位/數(shù)值DC阻力系數(shù)---DropletA液滴投影面積m2V蒸氣密度/mkg3u相對速度sm/vaporm由液滴排開的蒸汽質量kgdropletm液滴質量kgg重力加速度2/smL液體密度/mkg3pd液滴直徑m2.2.5沉降速度的確定由式（2-118）我們可以看到，沉降速度和阻力系數(shù)DC有關，而DC又取決于顆粒雷諾數(shù)Rep，RepVpVdu（2-119）DC與Rep之間的關系如圖2-6所示。圖2-6DC與Rep的關系線圖Fig.2-6DiagramoftherelationshipbetweenDCandRep不同的雷諾數(shù)范圍，DC表達公式不同，具體如下:（1）層流區(qū)：Re2p（Stokes定律區(qū)），24DepCR（2-120）
第三章實驗臺介紹45直接膨脹供液制冷系統(tǒng)：打開截止閥6和9（打開直膨式冷風機），關閉截止閥10和14（關閉一體式重力再循環(huán)冷風機），從壓縮機1排出來的高溫高壓制冷劑氣體進入油分離器2，對潤滑油進行分離后就如冷凝器3，高溫高壓氣體變成中溫高壓制冷劑液體，然后進入高壓儲液器4，經過電磁閥5、截止閥6和熱力膨脹閥7，在熱力膨脹閥7處高壓中溫制冷劑液體變成低溫低壓制冷劑液體，接著進入直膨式冷風機8，制冷劑液體在直膨式冷風機8中蒸發(fā)吸熱變?yōu)榫哂幸欢ㄟ^熱度的制冷劑氣體，然后在壓縮機回氣管被吸入壓縮機，進入下一個循環(huán)。3.1實驗裝置介紹（1）壓縮冷凝機組實驗臺采用半封閉式風冷壓縮冷凝機組，壓縮機型號為比澤爾2EES-3-40S。圖3-2為機組實物圖，表3-1為壓縮機參數(shù)表。圖3-2壓縮冷凝機組Fig.3-2Diagramofcondensingunit圖3-3直膨式冷風機Fig.3-3Directexpansiontypeliquidsupplycooler表3-1壓縮機參數(shù)表Table.3-1Compressorparameterlist額定電壓頻率最大工作電流啟動電流排氣量轉速V3PhVY3PhHzA()A(Y)A()A(Y)hm/3RPM220~240380~4205013.47.560.637.011.41450265~290440~4806013.47.560.637.013.71750低壓/高壓19/32bar（2）直膨式風機直膨式冷風機的風扇采用外轉子軸流風機，輸入功率203W，風量為/3466hm3。蒸發(fā)排管采用4排8列正三角形排列，蒸發(fā)管規(guī)格為6.17.12，管間距為31.75mm，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一體式重力再循環(huán)冷風機傳熱系數(shù)預測模型的計算[J]. 李延賀,臧潤清,張秋玉. 熱科學與技術. 2019(04)
[2]內置臥式氣液分離器重力再循環(huán)制冷系統(tǒng)的實驗研究[J]. 臧潤清,張秋玉,阮建文. 熱科學與技術. 2018(02)
[3]不同制冷劑在重力再循環(huán)制冷系統(tǒng)中的應用研究[J]. 張秋玉,臧潤清,阮建文,王琪. 低溫與超導. 2018(02)
[4]四種制冷劑重力再循環(huán)蒸發(fā)器的理論計算與實驗研究[J]. 阮建文,臧潤清,孫志利,趙東. 制冷學報. 2017(02)
[5]重力再循環(huán)供液制冷系統(tǒng)氣液分離器的試驗研究[J]. 趙東,臧潤清,吳騰飛. 低溫與超導. 2015(01)
[6]一些通用流動沸騰預估關聯(lián)式在幾種單質上的適用性[J]. 陳東升,石玉美,高志謙. 制冷學報. 2013(03)
[7]直接供液與重力供液制冷系統(tǒng)的對比研究[J]. 臧潤清,劉琦,李星. 低溫與超導. 2012(02)
[8]氣液分離器設計計算[J]. 馮宇. 化工設計. 2011(05)
[9]氣液分離器的結構優(yōu)化[J]. 朱斌. 計算機仿真. 2010(01)
[10]結霜工況下重力供液與直接膨脹供液制冷系統(tǒng)運行特性[J]. 孫志利,臧潤清,馬玉草. 低溫與超導. 2009(07)
博士論文
[1]井下分離系統(tǒng)中氣液兩相流動特性及應用研究[D]. 王曉萍.大慶石油學院 2010
碩士論文
[1]部分結霜下的液體冷媒除霜性能研究[D]. 王猛.天津商業(yè)大學 2019
[2]重力再循環(huán)冷風機的結構與性能研究[D]. 趙東.天津商業(yè)大學 2015
[3]冷凍冷藏裝置冷風機性能試驗研究[D]. 劉亞哲.天津商業(yè)大學 2014
[4]冷劑式輻射供冷暖的技術開發(fā)與能耗分析[D]. 代小燕.重慶大學 2011
[5]制冷劑管內強制對流換熱的可視化研究[D]. 孫志利.天津商業(yè)大學 2010
[6]冷庫重力供液制冷系統(tǒng)的理論與實驗研究[D]. 李星.天津商業(yè)大學 2008
[7]再循環(huán)蒸發(fā)器的理論與實驗研究[D]. 張楓.天津商業(yè)大學 2007
[8]蒸發(fā)器的動態(tài)特性仿真[D]. 張信安.大連海事大學 2001
本文編號：3129591
【文章來源】：天津商業(yè)大學天津市
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
流路優(yōu)化前后對比示意圖
第二章冷風機設計理論31表2-13參數(shù)意義表Table2-13Parameterdefinitiontable符號物理意義單位/數(shù)值DC阻力系數(shù)---DropletA液滴投影面積m2V蒸氣密度/mkg3u相對速度sm/vaporm由液滴排開的蒸汽質量kgdropletm液滴質量kgg重力加速度2/smL液體密度/mkg3pd液滴直徑m2.2.5沉降速度的確定由式（2-118）我們可以看到，沉降速度和阻力系數(shù)DC有關，而DC又取決于顆粒雷諾數(shù)Rep，RepVpVdu（2-119）DC與Rep之間的關系如圖2-6所示。圖2-6DC與Rep的關系線圖Fig.2-6DiagramoftherelationshipbetweenDCandRep不同的雷諾數(shù)范圍，DC表達公式不同，具體如下:（1）層流區(qū)：Re2p（Stokes定律區(qū)），24DepCR（2-120）
第三章實驗臺介紹45直接膨脹供液制冷系統(tǒng)：打開截止閥6和9（打開直膨式冷風機），關閉截止閥10和14（關閉一體式重力再循環(huán)冷風機），從壓縮機1排出來的高溫高壓制冷劑氣體進入油分離器2，對潤滑油進行分離后就如冷凝器3，高溫高壓氣體變成中溫高壓制冷劑液體，然后進入高壓儲液器4，經過電磁閥5、截止閥6和熱力膨脹閥7，在熱力膨脹閥7處高壓中溫制冷劑液體變成低溫低壓制冷劑液體，接著進入直膨式冷風機8，制冷劑液體在直膨式冷風機8中蒸發(fā)吸熱變?yōu)榫哂幸欢ㄟ^熱度的制冷劑氣體，然后在壓縮機回氣管被吸入壓縮機，進入下一個循環(huán)。3.1實驗裝置介紹（1）壓縮冷凝機組實驗臺采用半封閉式風冷壓縮冷凝機組，壓縮機型號為比澤爾2EES-3-40S。圖3-2為機組實物圖，表3-1為壓縮機參數(shù)表。圖3-2壓縮冷凝機組Fig.3-2Diagramofcondensingunit圖3-3直膨式冷風機Fig.3-3Directexpansiontypeliquidsupplycooler表3-1壓縮機參數(shù)表Table.3-1Compressorparameterlist額定電壓頻率最大工作電流啟動電流排氣量轉速V3PhVY3PhHzA()A(Y)A()A(Y)hm/3RPM220~240380~4205013.47.560.637.011.41450265~290440~4806013.47.560.637.013.71750低壓/高壓19/32bar（2）直膨式風機直膨式冷風機的風扇采用外轉子軸流風機，輸入功率203W，風量為/3466hm3。蒸發(fā)排管采用4排8列正三角形排列，蒸發(fā)管規(guī)格為6.17.12，管間距為31.75mm，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一體式重力再循環(huán)冷風機傳熱系數(shù)預測模型的計算[J]. 李延賀,臧潤清,張秋玉. 熱科學與技術. 2019(04)
[2]內置臥式氣液分離器重力再循環(huán)制冷系統(tǒng)的實驗研究[J]. 臧潤清,張秋玉,阮建文. 熱科學與技術. 2018(02)
[3]不同制冷劑在重力再循環(huán)制冷系統(tǒng)中的應用研究[J]. 張秋玉,臧潤清,阮建文,王琪. 低溫與超導. 2018(02)
[4]四種制冷劑重力再循環(huán)蒸發(fā)器的理論計算與實驗研究[J]. 阮建文,臧潤清,孫志利,趙東. 制冷學報. 2017(02)
[5]重力再循環(huán)供液制冷系統(tǒng)氣液分離器的試驗研究[J]. 趙東,臧潤清,吳騰飛. 低溫與超導. 2015(01)
[6]一些通用流動沸騰預估關聯(lián)式在幾種單質上的適用性[J]. 陳東升,石玉美,高志謙. 制冷學報. 2013(03)
[7]直接供液與重力供液制冷系統(tǒng)的對比研究[J]. 臧潤清,劉琦,李星. 低溫與超導. 2012(02)
[8]氣液分離器設計計算[J]. 馮宇. 化工設計. 2011(05)
[9]氣液分離器的結構優(yōu)化[J]. 朱斌. 計算機仿真. 2010(01)
[10]結霜工況下重力供液與直接膨脹供液制冷系統(tǒng)運行特性[J]. 孫志利,臧潤清,馬玉草. 低溫與超導. 2009(07)
博士論文
[1]井下分離系統(tǒng)中氣液兩相流動特性及應用研究[D]. 王曉萍.大慶石油學院 2010
碩士論文
[1]部分結霜下的液體冷媒除霜性能研究[D]. 王猛.天津商業(yè)大學 2019
[2]重力再循環(huán)冷風機的結構與性能研究[D]. 趙東.天津商業(yè)大學 2015
[3]冷凍冷藏裝置冷風機性能試驗研究[D]. 劉亞哲.天津商業(yè)大學 2014
[4]冷劑式輻射供冷暖的技術開發(fā)與能耗分析[D]. 代小燕.重慶大學 2011
[5]制冷劑管內強制對流換熱的可視化研究[D]. 孫志利.天津商業(yè)大學 2010
[6]冷庫重力供液制冷系統(tǒng)的理論與實驗研究[D]. 李星.天津商業(yè)大學 2008
[7]再循環(huán)蒸發(fā)器的理論與實驗研究[D]. 張楓.天津商業(yè)大學 2007
[8]蒸發(fā)器的動態(tài)特性仿真[D]. 張信安.大連海事大學 2001
本文編號：3129591
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