蒸发式冷凝器应用于制冷空调的节能研究

介绍了蒸发式冷凝器制冷机组中3种不同形式冷凝器的节能效果,以R22压缩制冷循环为例,可知冷凝温度每降低1℃,理论压缩机功耗将减少2%～3%;且蒸发式制冷机组冷却水量比水冷式少,节约循环水泵能耗。将室内排风和凝结水分别作为蒸发式冷凝器的部分送风和冷却水,可降低制冷机组的冷凝温度,进一步达到节能目的。     

蒸发式冷凝器的特点及其应用

冷凝器是制冷系统主要的热交换设备之一，其作用是将压缩机排出的高温、过热蒸气冷却成液态制冷剂。根据冷却介质和冷却方式的不同，常用的冷凝器一般可分为水冷式（又分为壳管式、套管式、沉浸式等）、空气冷却式（或称风冷式）及蒸发式（制冷剂在管内冷凝，管外同时受到水及空气的冷却）3种。显然，选择不同形式的冷凝器，其水泵和风机的能耗不同，同时造成的冷凝压力差异又影响压缩机压缩过程的功耗和制冷效．果，因此冷凝器的正确选型与配置冷凝器，应引起足够的重视。     

几种热泵式海水淡化装置的性能比较研究

对利用蒸发器和冷凝器作为海水淡化系统的冷、热源的热泵式海水淡化装置,通过数学建模、实验研究、理论计算和数值模拟等方法,比较了蒸发式冷凝器、水冷式冷凝器及空冷式冷凝器作为热泵冷凝器时的性能参数和电耗率,得出采用蒸发式冷凝器的水处理设备不仅热泵系统性能系数(5.535)明显提高,而且海水淡化系统的电耗率(0.191W/kg)明显降低。     

异形管蒸发式冷凝器的性能与工业应用

提出了弹形管和扭曲管提升蒸发式冷凝器性能,测试了冷却水喷淋密度和风速对传热与能耗性能的影响,并与圆管进行了对比.结果表明,水喷淋密度和空气流速对蒸发式冷凝器性能均有重要影响,适宜传热的水喷淋密度为0.05～0.065 kg/(m·s),适宜的风速为2.6～3.4 m/s;弹形管比圆管的传热系数高9.2%～19.0%而能耗低2.6%～4.9%,扭曲管比圆管的传热系数高18.0%～33.1%同时能耗高2.6%～4.9%.以实验结果为基础,将蒸发式冷凝器在工业中应用,起到良好的节能节水效果.     

板式蒸发式冷凝器热工性能实验

对影响板式蒸发式冷凝器热工性能的主要因素——空气的湿球温度、冷凝温度、相对湿度做了实验研究。结果显示：冷凝温度和冷凝压力均随着入口空气湿球温度的升高而升高;入口空气相对湿度对压缩机功耗的影响与湿球温度对压缩机功耗的影响均比较大;对基于同一压缩系统的实验比较表明,在冷凝温度为38℃时,板式蒸发式冷凝器的热流密度比管式蒸发式冷凝器平均大30.5%;且在相同的冷凝温度下,入口空气湿球温度越低,板式蒸发式冷凝器的热流密度比管式蒸发式冷凝器大得越多。     

蒸发式冷凝器管外水膜传热性能实验研究

在一个单级压缩制冷循环系统中研究了蒸发式冷凝器管外水膜的传热性能.建立了蒸发式冷凝器管外水膜传热性能测试实验平台,调节不同操作参数,测试了喷淋密度和迎面风速对管外水膜传热性能的影响.结果表明,在实验条件下,管外水膜传热系数的实验值介于511.6～763.57 W·m-2·K-1.喷淋密度从0.023 kg·m-1·s-1增至0.059 kg·m-1·s-1和迎面风速从2.1 m·s-1增至3.3 m·s-1,实验条件下管外水膜传热系数的平均变化率分别为增加47.3%和减少5.5%,可见,管外水膜的传热主要受喷淋密度的影响.另外,通过对实验数据回归得到了管外水膜传热系数计算关联式,回归相关系数R为0.98,标准偏差为7.5%.最后,将实验关联式和国内外学者的关联式进行比较,表明实验得出的管外水膜传热系数计算关联式具有较好的一致性.管外水膜传热性能的实验结果对蒸发式冷凝器的设计和实际应用具有一定的指导意义.     

CO2回收液化工艺的优化

在液化站CO₂采集处理工程中，低温分馏及配套的氨制冷系统是核心工艺。基于此，采用HYSYS模拟软件研究计算了相应的工艺流程，通过研究分馏系统提纯塔塔压、理论塔板数和塔顶冷凝温度对产品能耗和放空气中甲烷含量的影响规律，得出了本工程适宜的提纯塔塔压为3.2MPa，理论塔板数为12块，适宜的塔顶冷凝温度为-25℃；通过研究蒸发式冷凝器的蒸发温度、冷凝温度以及经济器出口温度对氨制冷系统的影响规律，得出了设计条件下适宜的蒸发温度为-30℃，冷凝温度为39℃，经济器出口温度为10℃。     

操作参数对双蒸发压缩/喷射制冷系统性能的影响

实验研究了操作参数（冷凝器进水温度、高温蒸发器进水温度和低温蒸发器进水温度）对双蒸发压缩/喷射制冷系统及两相喷射器性能的影响。结果显示,喷射器引射系数随冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度的升高而减小,随低温蒸发器进水温度的升高而增大;喷射器压升比随冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度的升高而增大,随低温蒸发器进水温度的升高而减小。冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度对制冷系统性能的影响较大,而低温蒸发器进水温度对制冷系统性能的影响较小。其中,冷凝器进水温度每降低5℃,制冷系统COP增加0.44;高温蒸发器进水温度每升高2℃,制冷系统COP增加0.16。结果可供双蒸发压缩/喷射制冷系统的设计和运行参考。     

操作参数对双蒸发压缩/喷射制冷系统性能的影响

实验研究了操作参数(冷凝器进水温度、高温蒸发器进水温度和低温蒸发器进水温度)对双蒸发压缩/喷射制冷系统及两相喷射器性能的影响。结果显示,喷射器引射系数随冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度的升高而减小,随低温蒸发器进水温度的升高而增大;喷射器压升比随冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度的升高而增大,随低温蒸发器进水温度的升高而减小。冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度对制冷系统性能的影响较大,而低温蒸发器进水温度对制冷系统性能的影响较小。其中,冷凝器进水温度每降低5℃,制冷系统COP增加0.44;高温蒸发器进水温度每升高2℃,制冷系统COP增加0.16。结果可供双蒸发压缩/喷射制冷系统的设计和运行参考。     

基于扁管的蒸发式冷凝器管外传热传质特性研究

强化蒸发式冷凝器管外传热传质可有效降低系统能耗，利用Fluent软件，结合自编译程序及组分输运模型对扁管蒸发式冷凝器管外传热传质过程建模，选取了等周长圆管模型进行比较，研究了二者传热传质性能的差异。通过研究管外液膜厚度及速度，以及管外温度分布和含湿量的变化规律，对比了扁管和圆管的平均表面传热系数，结果表明扁管的平均表面传热系数于圆管提升了9.04%。模拟了风速从1.5 m·s^-1变化至3 m·s^-1以及喷淋密度从0.15 kg·m^-1·s^-1增加至0.3 kg·m^-1·s^-1时对扁管式蒸发式冷凝器换热的影响，得到随着风速及喷淋密度的增加其平均表面传热系数分别增加了5.68%和30.26%。对扁管式蒸发式冷凝器管外的传热传质特性的研究为其应用提供了理论指导。