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  • 制冷机组制冷下降因素和制冷模型泄漏损研究 (2019-03-28 13:47)
  •         制冷机组使用时间长了需要定期的维护保养,否则制冷能力会逐渐变低,定期保养并更换零部件会延长制冷机组的使用寿命,也是保持制冷能力的主要办法。
    制冷机组使用时间长了,首先压缩机冷冻油要更换,因为压缩机冷冻油与汽车机油一样,制冷机组一般运转10000小时后需更换压缩机油。压缩机冷冻油长时间使用后会失效,冷冻油润滑效果变差,密封效果差,使得制冷剂在压缩过程中由高压侧向低压侧泄漏,合格的润滑油也可以吸收制冷剂热量,可降低排汽温度、提高制冷效果,长时间使用的冷冻油会使得压缩机压缩能力变差,使得制冷机组制冷能力变低。
            制冷机组使用时间长,蒸发器与冷凝器换热铜管表面结垢将严重影响换热效果。冷凝器冷却水系统多为开式系统,水质更脏,更容易结垢,往往会使得制冷机组冷凝器换热效果变差。冷凝温度升高,制冷能力变低。一般制冷机组使用时间长了冷凝器结垢,需要及时进行换热器清洗,通泡,提高换热器的换热效果。而蒸发器冷水系统由于是密闭系统,系统结垢少,一般需很长时间才会有结垢现象,蒸发器结垢影响蒸发温度,制冷能力变低,需要更换蒸发器。
    还有制冷机组使用时间长了,干燥过滤器、电气元器件等易损件一般也需要及时更换,否则也影响制冷机组的效果,使得制冷能力变低。
           前人研究者指出:当进口喷嘴与通道问间隙小于0.1mm时,膨胀比对泄漏量占总量的百分比影响较小:采用小盲孔作为泄漏面缓冲腔与加高温涂层和采用毛刷密封相比有其独特的优势,但此种结构只在间隙较小时才产生作用。以上研究没有分析进口喷嘴宽度对间隙泄漏的影响。由于间隙尺寸很小,因此模型各方向的尺寸存在数量级的差异。此外,进口喷嘴截面为长方形,故模型的入口边界为方形面。而出口为圆柱面。这些都为网格的划分带来了困难。为了减少网格数量,提高计算的收敛性。对模型做了如下简化:
           (1)不考虑通道对泄漏面的影响,只计算间隙的静泄漏。
           (2)间隙泄漏模型的入口改为圆柱面,方便网格的划分,同时可根据周期边界条件,只计算模型的十分之一扇柱体。
           (3)泄漏量主要由泄漏面积和流动摩擦面积决定。由于方形与圆形的面积差在整个泄漏摩擦面中占的比例较小,故把泄漏的入口面积相等作为主要简化条件,长方形周长与小圆周长相等。经简化,扇柱体外径为75 nHn,内径根据进口喷嘴大小不同而变化,高度O.050 lIun。扇柱体扇形角度为360,即只计算泄漏量的十分之一。模型的网格数大约为30万,入口和出口边界均为压力边界,出口边界恒定为200妞a,扇柱侧面为周期边界,上下底面为绝热固壁。从以上模拟结果可知:增加进口喷嘴的宽度是减小泄漏损失在总流量中所占比例的有效方法,有利于压力交换制冷机等熵制冷效率的提高。进口喷嘴与波转子间隙控制在0.050nun,泄漏量所占损失仅为1%左右。除以上模拟的两种损失外,摩擦损失也是压力交换制冷机的主要损失之一,其表现在流动阻力的增大。低温排气压力一般为需要操作的因数,为定值。通道内的流动阻力决定着回流腔与低温排气腔之间的压差,高温端口与回流端口之间的流动阻力决定着高温喷嘴与回流腔之间的压差,故流动阻力直接决定着通道高温排气时的背压,从而影响到接触面的移动距离而对等熵制冷效率产生影响。流动阻力越小,摩擦损失越小,越有利于制冷效率的提高。
          综上,增加进口喷嘴宽度,可以减小局部损失所占百分比,有利于等熵制冷效率的提高。为了让接触面始终位于通道内,进口喷嘴宽度对应不同的膨胀比、不同的转速有不同的上限值。在工程应用中,进口喷嘴宽度和膨胀比,还决定着设备的处理能力。可见在设计时,应尽可能采用高度小一些,宽度大一些的喷嘴。当然高度减小后,会使得通道宽度减小而增加通道数,增加低温排气阶段的流动阻力。故,在压力交换制冷机的设计中,应综合考虑,取利大者而行之。
    以上便是东跃进
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