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蒸發温度
鎖定
- 中文名
- 蒸發温度
- 外文名
- Evaporation temperature
- 定 義
- 製冷劑在蒸發器內沸騰的温度
- 原 料
- 氨、氟利昂等
- 應 用
- 製冷器、壓縮機
- 學 科
- 熱能、製冷
目錄
- 1 簡要介紹
- 2 蒸發温度的確定方法
- 3 由蒸發温度計算製冷量
蒸發温度簡要介紹
蒸發温度是指製冷劑在蒸發器內沸騰的温度,它與相應的蒸發壓力是對應的。蒸發温度升高.蒸發壓力也升高。
蒸發温度是製冷裝置運行中最重要的參數。如果蒸發温度te過高,則滿足不了被冷卻對象的低温要求。被冷卻對象如果為易腐食品,達不到要求的低温將影響食品質量,甚至導致食品的腐敗變質;如果為某種化工流體,達不到要求的低温將影響整個工藝流程的生產。因此,採用足夠低的蒸發温度,保證達到要求的低温是對製冷裝置的最基本的要求。
另一方面,蒸發温度過低,將使製冷裝置的運行經濟性下降,並帶來其他一系列不良後果。在一定的冷凝温度下,蒸發温度te降低,則相應的蒸發壓力P也降低。這時製冷循環的壓縮比增大,壓縮機的輸氣係數下降。同時單位容積製冷量急劇下降,單位壓縮功明顯增大。另外,由於壓縮比增大,壓縮機的排氣温度升高,壓縮機的工作條件惡化。
蒸發温度蒸發温度的確定方法
1.冷卻液體載冷劑的直立管式和螺旋管式蒸發器
計算公式:te=ta2-△t。
式中,ta2——載冷劑出口温度(℃),由生產工藝條件取定;△t——載冷劑出口温度與蒸發温度之差(℃),當載冷劑為水時取4~6℃,當載冷劑為鹽水時取2~3℃。
2.冷卻液體載冷劑卧式殼管式蒸發器(包括滿液式和乾式)
計算公式:te=1/2(ta1+ta2)-θm
式中,ta1——載冷劑進口温度(℃)。ta2——載冷劑出口温度(℃),由生產工藝條件確定。θm——蒸發器中平均傳熱温差(℃),對氨蒸發器取4~6℃,對氟利昂蒸發器取6~8℃。載冷劑進出口温差(ta1-ta2),對氨取3~5℃,對氟利昂4~6℃。
3.冷庫與環境試驗裝置用的冷卻排管或冷風機
計算公式:te=t0-△t
式中,t0——室內温度,由生產工藝條件決定;△t——室內温度與蒸發器温度之差(℃),一般取△t=10℃。
對環境試驗裝置用的冷風機:當室內温度較低(-50℃以下)時,取△t=4~8℃;温度越低,取值越小。對冷庫中冷卻物冷藏間的冷風機:室內相對濕度為90%時,△t=5~6℃;室內相對濕度為80%時,△t=6~7℃;室內相對濕度為75%時,△t=7~9℃。
4.空氣調節用直接蒸發式表冷器
計算公式:te=t2-△t
式中,t2——表冷器出口空氣(幹球)温度(℃),根據空氣調節要求確定。△t——空氣出口温度與蒸發温度之差(℃),一般取8~10℃。為了防止表冷器傳熱面結冰,蒸發温度不得低於表1中的規定值。
5.壓縮空氣除濕裝置用殼管式蒸發器
計算公式:te=tb-△t
蒸發温度由蒸發温度計算製冷量
以氨製冷裝置為例,當冷凝温度tk=30℃,氨壓縮機分別在-5℃,-15℃,-30℃的蒸發温度下運行,壓縮機吸人為幹飽和蒸氣,其單位容積製冷量、排氣温度和製取單位冷量壓縮功的變化情況見表1。
蒸發温度/℃ | -5 | -15 | -30 |
單位制冷量q0比(%) | 100 | 98.9 | 96.9 |
單位容積製冷量qv比(%) | 100 | 67 | 34.9 |
製取單位冷量的功耗比(%) | 100 | 139.3 | 210.6 |
排氣温度/℃ | 80 | 98 | 137 |
由表1可見,當蒸發温度te由-5℃將至-30℃,同樣製冷量下耗功增大了一倍以上。因此,蒸發温度的降低對製冷裝置的能耗影響很大,應儘可能避免蒸發温度過低。
對於用户,除了要求的低温和裝置的效率外,最關心的是製冷裝置的製冷量。顯然,如果製冷裝置達不到要求的製冷量,就直接影響到被冷卻對象的生產工藝。
一套製冷裝置的製冷量可用下式計算:
式中,
Q0——製冷量(kW);
Vh——製冷壓縮機理論排氣量(
);
K——壓縮機的輸氣係數;
qv——單位容積製冷量(
)。
對於用户,壓縮機的理論排氣量K是不變的,輸氣係數則隨着壓縮比增大而減小。表1可見,當te由-5℃降為-15℃時,單位容積製冷量qv下降了33%。根據上式,即使假定輸氣係數k不變,這時製冷裝置的製冷量Q0也將減少33%。顯然,隨着蒸發温度te下降,製冷裝置的製冷量將明顯下降。