【正文】 冷卻水下進上出，易實現逆流換熱，對數平均傳熱溫差較大。 ? 制冷劑和水均高速流動，k值高。 ? 金屬耗量大。 ? 換熱量一般小于 60kW，用于中小型機組。 ? 水冷式冷凝器的水的流程數問題 a. 蒸發(fā)式 ? 制冷劑上進下出，冷卻水抽出噴淋在換熱管上，與自下而上的空氣相遇后一部分液體水蒸發(fā)吸熱，從而降低水和空氣的溫度，大大增強換熱效果。 ? 主要靠水蒸發(fā)的潛熱將冷凝熱量帶走；與殼管式不同的是，它不需要冷卻水塔來時水溫降低。 ? 特點： 1）耗水量很小，空氣流量也不大，適于缺水干旱地區(qū)； 2）每 60 – 80 l/h，補充水量 3 – 5l/h。水泵和風機耗電 – ； 3）水應該軟化處理，防止結垢； 4）潮濕和帶水滴的空氣流經風機，對風機有防潮要求。 b. 淋激式 ? 特點 1）沒有風機； 2）既靠冷卻水的潛熱，又靠冷卻水的顯熱攜帶冷凝熱量； 3）冷卻水有溫升，需要有冷卻塔。 蒸發(fā)器供液量的自動調節(jié) ? 膨脹機構（節(jié)流裝置）的作用： 1）節(jié)流降壓，節(jié)流后制冷劑的壓力降低； 2）調節(jié)制冷劑流量，這是制冷系統根據負荷變化調節(jié)制冷量的主要環(huán)節(jié)。 ? 常用的膨脹機構類型 : 1）手動膨脹閥；根據過熱度或者截流后的壓力； 2）熱力膨脹閥：根據過熱度； 3）熱電膨脹閥：主要根據過熱度； 4）毛細管：根據過冷度； 5）浮球閥：根據制冷劑液位。 熱力膨脹閥 ? 內平衡式 現分析感溫包內充注的制冷劑與制冷系統的制冷劑相同的情況，并且節(jié)流后到蒸發(fā)器出口制冷劑沒有流動阻力。 內平衡式 ? 膜片的位置決定了閥針的位置，即閥的開度的大小。 ? 膜片的位置取決于膜片上下所受的力。 ? 流量調節(jié)原理： 當負荷增大時，過熱度增加，上方的力增加，針閥下移，流量增加，但彈簧力也增加，使之平衡到新的位置。 當負荷減少時，針閥的移動方向與之相反，減少流量。 從控制原理上來講，這是一種負反饋的比例調節(jié)方式。 ? 特點： 1）閥的過熱度預先設定；閥對蒸發(fā)溫度沒有限定； 內平衡式 2）當蒸發(fā)溫度較低時，調節(jié)隨過熱度變化變得不敏感，調節(jié)性能變差； 3）當過熱度過大時，閥的開度過大，可能會造成蒸發(fā)溫度過高，閥的流量過大，壓縮機過載和閥超壓的情況。 4）當節(jié)流后到蒸發(fā)器出口制冷劑流動阻力較大時，感溫包不能正確反映蒸發(fā)器真實的過熱度； 5）與熱電式膨脹閥相比，流量調節(jié)范圍較小。 ? 解決問題 2），采用交叉充注的方法。 ? 解決問題 3），采用氣體充注的方法。 ? 解決問題 4），采用外平衡式的方法。 熱電膨脹閥 ? 常見的包括熱電式、電磁式和電動式。其調節(jié)系統構成：蒸發(fā)溫度和過熱度的測量（為電信號）；控制機構（通常有 cpu） ,可以設定調節(jié)規(guī)律，根據運行模式或過熱度進行調節(jié)；執(zhí)行機構通過某種方式是閥門的開度變大或變小。 ? 熱電膨脹閥的分類是根據驅動機構驅動閥門開度的方式劃分的。 熱電式：將電能變?yōu)闊崮埽沈寗釉臒嶙冃胃淖冮y桿 的位置。閥桿移動量與輸入的電能成比例。 電磁式：輸入的電壓越大，磁場越強，閥的開度越?。? 電動式：輸入的電脈沖數量越多，電機轉子的角位移越大，閥桿移動的距離越大。 ? 使用最多還是測量溫差的，與書中不同的是一個測溫傳感器位于蒸發(fā)器中部，一個位于蒸發(fā)器出口。 熱電膨脹閥 ? 特點（與熱力膨脹閥相比）： 1）克服了熱力膨脹閥低溫特性不好的問題； 2）流量調節(jié)范圍大； 3）流動方向可以改變，使制冷系統構成簡化； 4）由于可以實現控制智能化，可以設定多種調節(jié)模式，使得系統達到平衡時間短，并滿足各種工作模式的要求。 如：啟動，除霜，正常運行等； 5）動作執(zhí)行迅速、準確； 6）成本較貴，一般用于較昂貴的制冷系統。 另外與毛細管相比，流量調節(jié)還有不受過冷度和冷凝壓力影響的特點。 毛細管 ? 在流量一定條件下壓降特點 ? 影響流量的因素 ? 特點： 1）流量調節(jié)范圍較??； 2）靠過冷度和冷凝壓力調節(jié)，但主要是過冷度； 3）價廉，系統簡單。多用于小制冷系統。 浮球閥 ? 特點： 1）根據液位的變化自動調節(jié)供液量 。 2）為負反饋的比例調節(jié)； 3）低壓浮球閥是根據滿液式、氣液分離器等液面高度來調節(jié)流量的大小；高壓浮球閥是根據冷凝器或高壓儲液器的液面高度來調節(jié)流入蒸發(fā)器液體制冷劑的流量。 4）多用于大型制冷系統。 第五章 載冷與蓄冷 ? 直接冷卻與間接冷卻 中間介質：第二制冷劑（ secondary refrigerant)。 ? 使用第二制冷劑的優(yōu)缺點 傳統制冷劑與蓄冷劑 對載冷劑的要求 1）無毒，不可燃，無刺激性氣味，化學、物理穩(wěn)定性好； 2）在使用范圍內呈液態(tài)； 3）換熱性能好，流動阻力小。 常有傳統載冷劑 1）水，載冷溫度零度以上； 2）無機鹽水溶液 常有傳統載冷劑 ? 載冷溫度在 0度以下場合使用。 ? 一般制冷劑按共晶濃度配制鹽水濃度。 ? 不同鹽水溶液的共晶溫度不一樣。（ p317）。 ? 鹽水溶液需加緩蝕劑。 常有傳統載冷劑 3）有機載冷劑 一般用于鹽水所不能達到的載冷溫度，具有較強的揮發(fā)能力。 ? 乙二醇、丙二醇和丙三醇水溶液 載冷溫度 60度以上。 ? 氟利昂 可用于低溫載冷，但對環(huán)境有破壞作用。 ? 甲醇、乙醇和它們的水溶液 載冷溫度范圍較廣，揮發(fā)性較強，易燃。 傳統蓄冷劑 ? 液態(tài)水 熱容好，傳熱好；依靠顯熱蓄冷，蓄能密度較小；制冷蒸發(fā)溫度較高，蓄冷溫度為零度以上。 ? 純水冰 蓄冷溫度零度。但是制冷溫度可在零度附近，也可以低于零度（加鹽） 熔解熱低于純水冰。 ? 共晶冰 用共晶鹽水制成的冰，蓄冷溫度為共晶溫度，但是使用廣泛程度不如純水冰加鹽。 環(huán)保要求下載冷技術的新發(fā)展 ? 天然制冷劑（ NH3,CO2,碳氫化合物等）為最環(huán)保的制冷劑，但也存在易燃、有毒、工作壓力過高等問題。為此須將有關的制冷系統集中在安全的機房里，用載冷劑將冷量輸送到冷卻對象。 ? 流態(tài)冰（ FloIce) 載冷溫度 4 40 oC， 容量可達MW級。 特點 ： 1）可用作載冷劑或者蓄冷劑。用作載冷劑，單位載冷能力大，減少在冷劑流量和泵功；用作蓄冷劑，可減少蓄冷劑尺寸。 2）輸送管道直徑小，絕熱材料成本低。 3）冷卻器進出口溫差小，冷卻溫度較均勻。 環(huán)保要求下載冷技術的新發(fā)展 ? 表面?zhèn)鳠嵯禂荡蟆? ? 流動阻力較大（與含冰率有關）。 ? 制冰過程中析冰溫度在不斷降低。因此含冰率高時所需蒸發(fā)溫度較低。 流態(tài)冰的使用實例 ? 由氨系統生產出的流態(tài)冰，一部分作為載冷劑用于直接冷卻陳列柜食品；一部分用于吸收 CO2制冷系統的冷凝熱，指卻更低溫度。 蓄冷 ? 蓄冷方式 水或冰蓄冷。 ? 與直接冷卻系統相比，有蓄冷的系統多了個蓄冷器，多了兩個傳熱溫差；但可以轉移尖峰用電負荷，減少制冷系統容量。 ? 水蓄冷特點：水溫約為 5度，蒸發(fā)溫度較高，冷量大，效率高節(jié)能；蓄能密度低，蓄水池大，防滲漏和隔熱不易，蓄冷過程需要泵功較多。 蓄冷 ? 冰蓄冷特點：冰的溫度為零度，制冷系統蒸發(fā)溫度低，冷量小，效率低；但是蓄能密度大（水的 16倍），因此蓄冷池體積小，防滲漏、隔熱容易，冷損少。 ? 制冰方法 a. 靜態(tài)制冰 冰的熱阻大，制冰時間與冰的厚度平方成正比；冰層厚了制冷系統性能惡化。一般要用載冷劑，用罐裝或者球狀制冰熱交換器。 蓄冷 b. 動態(tài)制冰 1）間歇剝離收獲型制冰方式 2）流態(tài)冰制作 3）過冷水制冰 4）直接膨脹直接換熱制冰 5）用非水溶性油作為載冷劑制冰 蓄冷 ? 制冰熱交換器 除了要考慮有關的加強傳熱措施外，還要考慮材質的耐腐蝕、控制冰層厚度和冰層脫落問題。 1）靜態(tài)制冰熱交換器 管狀制冰熱交換器：結構簡單，但易形成大塊冰。 球狀式制冰熱交換器：可避免形成大塊冰。 2）流態(tài)冰生成器與蓄冷系統 蓄冷 蓄冷 ? 氣體水合物蓄冷 是一種氣體或者揮發(fā)性液態(tài)與水作用時，造成水在高于冰點溫度下的結冰現象。通常用制冷劑和水。 ? 特點： 1）蓄能密度大，與冰相當； 2）相變溫度 5 13 oC ，使制冷機在空調工況條件下也能蓄冷； 3）可以實現在直接接觸的蓄冷 釋冷換熱過程，大大減少了相變過程的傳熱損失； 蓄冷 蓄冷 4）氣體水合物雖然已有 20多年的研究，但是現在還不是一種實用的商用技術，尤其是直接接觸蓄冷和釋冷。