(4)回熱循環

由於氟係統采用直接供液,為了減少經膨脹閥節流降壓後的閃發氣體,通常在膨脹閥前的常溫供液管與低溫回汽管之間配置熱交換器,進行熱量交換,使供液過冷,回汽過熱。具有這兩個過程的製冷循環,稱為“回熱循環”。采用“回熱循環”不僅解決了因發氣體的影響,提高單位製冷量和均勻供液,同時又避免了壓縮機的濕行程。為了簡化回熱循環裝置,對於較小的冷庫製冷係統,可將一定長度的供液管與回汽管捆紮一起進行熱交換,同樣可以起到回熱循環的效果。

2.氟係統的組成

根據製冷係統原理圖,按圖說明回熱循環的工作過程如下:當壓縮機起動後,由熱交換器排出的低壓過熱蒸汽(狀態點),經吸氣管被壓縮機吸入,並壓縮為高壓過熱蒸汽。狀態點的高壓過熱蒸汽,通過排氣管首先排入氟油分離器,將油分離後進入冷凝器,與外界環境介質(水或空氣)進行熱交換。製冷劑經曆冷卻(過程)、冷凝後,凝結為高壓液體狀態點流回貯液器。再由供液閥供液,經幹燥過濾器除去雜質和水分後,進入熱交換器中的盤管內,與管外低溫回汽換熱而被過冷。狀態點的高壓過冷液體,經電磁閥,通過熱力膨脹閥節流降壓後,由分液器供給各組蒸發排管一定流量的低壓液體製冷劑,進行汽化吸熱,吸收冷藏食品的熱量,使其降溫達到製冷目的。汽化吸熱後的低溫製冷劑蒸汽,在經過熱交換器時,被盤管中的高溫液體製冷劑加熱而被過熱,再次由壓縮機吸入,完成一次製冷循環。對於小型製冷裝置,為了減少製冷劑的充注量,可用冷凝貯液器為一體的設備,係統中的電磁閥是用來防止停機後,高壓液體製冷劑竄入蒸發器,給再次起動壓縮機造成困難,而自動切斷供液的裝置。

3.氟利昂壓縮冷凝機組與循環冷卻水係統的配置

對於水冷式壓縮冷凝機組來說,為了節約用水,目前普遍采用循環水冷卻。冷凝機組的出水是通過逆流式玻璃鋼冷卻塔,利用水本身的蒸發潛熱以及水和空氣之間的溫差傳熱來進行冷卻降溫的。然後流回水箱,再由水泵輸送給冷凝機組循環使用。

冷卻塔的選用應根據冷凝機組的冷卻水量、進出水溫度和地區的氣象條件等要求,利用冷卻塔的特性曲線進行選擇,使實際處理水量和進出水溫度滿足冷凝機組的使用要求。

(四)製冷設備的選型

製冷係統確定後,應對係統中所用設備進行選擇計算。有關壓縮機、冷凝器和蒸發器'等設備的選擇,可參見第一章有關公式、數據和附錄資料進行。

(五)氟利昂製冷係統管路的確定

氟係統管路的選擇,主要是對液管、吸氣管、排氣管及管徑的計算,使係統各管段的實際壓力降,控製在允許的範圍之內,借以防止液管中可能產生的閃發氣體,影響熱力膨脹閥正常工作,並保證吸氣管能正常回油。製冷劑在係統管路中的流動阻力損失(壓力、降),包括通過直管段的沿程摩擦阻力損失和通過彎頭、三通、閥門等管件的局部阻力損失。

1.液管選擇

氟係統中的液管包括高壓液體管和低壓液體管兩部分。

(1)高壓液管

冷凝器經貯液器至膨脹閥之間的管段稱為高壓液管。對於冷凝器至貯液器之間的高壓液管段,應保證液體流動通暢,能及時泄入貯液器。

對於貯液器至膨脹閥之間的高壓液管段則應考慮:如果壓力降過大,可能產生閃發氣體影響膨脹閥正常工作,並產生噪聲等。因此該管段的壓力降一般以不大於飽和溫降0.5℃的壓差值為宜,並且要考慮到垂直上升立管中的液柱作用,對其壓力降所產生的閃發氣體,采取相應的過冷措施。

(2)低壓液管

膨脹閥至蒸發器之間的管段稱為低壓液管。經膨脹閥節流降壓後的低壓製冷劑,其幹度值一般為0.1~0.2,且呈兩相流動狀態,由於該管段通常很短,故影響不大,可按膨脹閥的出口管徑或蒸發器的進口管徑選用。

2.吸氣管選懌

吸氣管是指蒸發器至壓縮機之間的低壓氣體管段。設計氟係統的吸氣管時,首先應滿足回油要求,對於水平吸氣管段,其流速應保證在3.5m/s以上,而且在上升立管中最小帶油速度一般也不應低於6m/s。為了避免該管段的壓力降過大和產生噪聲,通常將低電氣體的流速控製在200m/s以下。鑒於以上因素,一般建議將吸氣管段中的總壓降控製在泡和蒸汽溫降1℃的壓差值為宜。

常用蒸發溫度的飽和蒸汽溫降1℃的壓差值。

上升吸氣立管、是按最小帶油速度(膨脹閥前的液溫為40℃時)換算成製冷係統最小冷負荷來選擇管徑的。

當膨脹閥前液溫不是40℃時,上升吸氣立管的最小帶油負荷,也不同,進行調整。

3.排氣管選擇

排氣管是指壓縮機至冷凝器之間的高壓氣體管段,對於排氣管來說,同樣存在帶油速度問題,要求水平管段中流速在3.5m/s以上,上升立管中流速不低於6m/s。考慮該管段壓力降和噪聲等因素,一般將高壓氣體流速維持在20m/s以下。由於排氣管中氣體比容較小,故排氣管徑均稍小於吸氣管徑。所以建議排氣管段總壓降控製在相當於飽和蒸汽溫降0.5℃的壓差值為宜。

四、製冷設備安裝與調試

(一)製冷設備安裝

製冷設備的安裝應嚴格按照施工圖紙進行。對於小型冷庫的製冷裝置來說,主要是指壓縮冷凝機組、蒸發排管、熱力膨脹閥、熱交換器及管路等設備的安裝。

(1)壓縮冷凝機組的安裝

壓縮冷凝機組應安裝在承重不低於機組重量2~5倍的混凝土基礎上,用精度0.02~0.05mm/m的水平儀找平和調正。並采取合理減振消聲措施,如增設減振器、撓性管等。機房內應留有足夠的操作及維修位置,保持溫度在10℃以上。還要重新調整聯軸器或皮帶輪,檢查同軸度,並使皮帶鬆緊適中。

(2)蒸發排管的安裝

安裝蒸發排管之前,應對單體排管進行的氣壓試驗和空氣排汙,合格後即可安裝。其位置以距牆頂(平頂)100mm左右為宜,每組頂排管高度均應一致,牆排管組保持垂直,並每根蒸發管應呈水平狀態,然後與預埋件用螺栓固定。

(3)熱力膨脹閥的安裝

安裝熱力膨脹閥時,應盡量靠近蒸發排管,同時考慮調整方便,其感溫包應捆紮在蒸發排管出口壓縮機吸氣管路上。對於管徑小於0825的管路,感溫包安裝在管路上端麵;大於25的管路,感溫包安裝在管路下側45°處,用金屬夾具固定並加保溫。

(4)熱交換器的安裝

熱交換器宜安裝在靠近壓縮機的吸氣水平管路上或向下吸氣立管上,不要安裝在上升吸氣立管上。考慮到回油問題,蒸發排管出口端應與熱交換器的上側管連接,壓縮機吸氣管與熱交換器的下側管連接。換熱器的進出液管和進出汽管還應成逆流布置。

(5)管路安裝