大型速凍設備高效蒸發(fā)器傳熱技術研究

張 玲 閆新春

（河南千年冷凍設備有限公司，河南 焦作 454150）

在速凍裝置內(nèi)，蒸發(fā)器被歸類為必備的配件。平常運轉(zhuǎn)中，它變更著蒸發(fā)流程、對應的沸騰流程，屬于熱交換器。液態(tài)情形下的制冷劑經(jīng)由這類裝置，被蒸發(fā)為蒸汽。蒸發(fā)器固有的特性是否最優(yōu)，密切關系著平日之內(nèi)的制冷成效。從現(xiàn)有狀態(tài)看，關聯(lián)的調(diào)研聚集于冷庫溫度、經(jīng)由的制冷劑總量、翅片管必備的原材、設備結(jié)霜狀態(tài)。

1 技術特性

在速凍裝置之內(nèi)，蒸發(fā)器常常替換了沸騰流程及蒸發(fā)流程。有著制冷特性的液體經(jīng)由這種配件，被蒸發(fā)成蒸汽。蒸發(fā)器凸顯的特性，關系制冷成效。在目前探究中，蒸發(fā)器構架、制冷環(huán)境要素，都關聯(lián)著表現(xiàn)出來的傳熱成效。這類要素融匯了制冷流量、建造翅片的原材、設備結(jié)霜情形。在早期調(diào)研中，采納數(shù)值探析辨識了快速態(tài)勢下的熱力影響，解析瞬時影響。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)：氣流凸顯了不均勻的傾向，影響著蒸發(fā)器。此外，翅片管路特有的布設方式，也緊密關系著蒸發(fā)器架構內(nèi)的常規(guī)壓降。對比國外設備，一體化框架下的這類裝置，凸顯了傳熱成效、規(guī)模及體積的差距［1］。

2 布設試驗裝置

2.1 選取必備裝置

選出來的蒸發(fā)器，是正三角架構的、變化節(jié)距的常見蒸發(fā)器。在迎風方向，布設了18排特有的并列管徑。前面8排擬定了偏大的節(jié)距，后側(cè)10排設定的節(jié)距偏小，呈現(xiàn)正三角形。制冷必備體系，包含測驗冷庫。冷庫固有的側(cè)壁被測為150mm；采納了聚氨酯制備成的鐵皮來設定隔熱層。蒸發(fā)特性的風機，擬定了每小時10 000 立方m 這一額定風量、2.3kW 特有的額定功率、壓強測為380Pa。

在冷庫框架中，布設了27 根特有的電加熱管，平均長為3m。在豎直方向上，吊掛了9根預備好的加熱管，距離頂側(cè)1m。在裝置的兩側(cè)，垂直添加了7 根，擬定了100mm這樣的側(cè)壁間隔。測溫探頭銜接著加熱管。冷庫搭配著的調(diào)壓裝置，變更著輸入進來的加熱功率，設定額定容量、額定電壓輸出［2］。

圖1 蒸發(fā)器的變化節(jié)距

2.2 測溫特性探頭

巡回測定儀器，包含數(shù)字特性。著手布設之前，先要添加電偶特性的配套探頭。然后采納導線來銜接各類配件。啟動配套儀器，辨識顯示屏的數(shù)值即可明晰冷庫中的溫度變更和配件溫度變更。

在冷庫角落中，布設探頭來測得溫度；冷庫外側(cè)表層、內(nèi)側(cè)中心位置，也布設這樣的探頭。蒸發(fā)器串聯(lián)著的送風口，也要布設4個；出口布設2個。回氣管及液體供應的這種管路，布設2個探頭。電能解析特有的儀器，測得電機功率和電熱風機功率。

3 擬定測驗流程

3.1 辨別功率損耗

在標定步驟中，啟開加熱電源，啟用體系內(nèi)的風機。提升冷庫溫度，直至合乎工況。這種情形下，均衡態(tài)勢下的內(nèi)外溫差被調(diào)和為平均數(shù)值。選取庫內(nèi)角落，測得均衡數(shù)值。在冷庫之外篩選表層架構的中心測點，測得均衡溫度。在這種根基上，讀取精準的加熱功率、電機總體損耗、燈泡的總功率。給定溫差之下，冷庫表現(xiàn)出來的這類損耗，等于三者之和。

3.2 辨別制冷總量

蒸發(fā)器特有的總制冷量，含有測定原理。采納熱平衡流程來辨識這樣的總量：速凍設備涵蓋著的一切熱源，功率總和等同耗費掉的制冷損耗。啟用速凍體系，直至運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。在這種態(tài)勢下，速凍設備凸顯出來的均衡溫差，密切關系著這一時段的制冷損耗。蒸發(fā)器特有的總體制冷，整合了加熱器必備的功率、電機風機功率及其他熱源耗費。

4 試驗結(jié)論

圖2 圓形翅片的總結(jié)構

速凍設備除掉結(jié)霜時，對比整體翅片，圓形翅片的傳熱系數(shù)更大。傳熱管路越小，測得系數(shù)常會變得越大。對比相等節(jié)距，變更著的節(jié)距凸顯了偏小的系數(shù)。采納叉排架構下的速凍體系，提升傳熱系數(shù)；若翅片帶有波紋，則對比扁平翅片，可獲取更優(yōu)良的傳熱狀態(tài)。速凍蒸發(fā)設備，平日的工況常被擬定為零下。低溫情形下，傳熱管路及銜接的翅片表層，就會覆蓋結(jié)霜。凝霜干擾傳熱，縮減傳熱系數(shù)。

5 對比多樣技術

5.1 運算各類系數(shù)

對于空氣側(cè)，要查驗它的當量放熱。運算步驟中，應當明晰肋片參數(shù)、圓形當量高度、體系架構中的肋效率。依照總表面積，算出這一放熱系數(shù)。制冷劑側(cè)特有的關聯(lián)系數(shù)，運算時必備數(shù)值含有：管路內(nèi)側(cè)經(jīng)由的熱流密度、并聯(lián)架構下的總肋管數(shù)、制冷劑平常流速。空氣側(cè)累積著偏厚的污垢，要辨識它的總厚度。算出外側(cè)范疇的總體面積，可得傳熱系數(shù)。

5.2 篩選運算實例

大型速凍設備，固有架構常常設定為相等節(jié)距。擬定了10m 的初始節(jié)距。對于變化節(jié)距，前8 排擬定15m，后側(cè)10排被設定了7.5m。對于小型設備，節(jié)距被分別變更為12m 及5.6m。對于連續(xù)態(tài)勢下的正三角設備，還應考量空氣側(cè)范疇內(nèi)的換熱實效，增加換熱效率。空氣側(cè)測得的精準系數(shù)，應乘以固有尺度。

5.3 多樣設備對比

經(jīng)對比可知：多樣工況之下，圓形翅片對比慣用的整體結(jié)構，傳熱系數(shù)更大。若傳熱依托的管路被設定得偏小，系數(shù)反而變大。節(jié)距變更時，設備凸顯出來的傳熱系數(shù)常常偏小，小于等距架構。采納叉排設備，可以提升系數(shù)。帶有波紋的速凍翅片，對比平行布設的常用翅片，更能提升系數(shù)。零度工況之下，速凍設備應能持續(xù)運轉(zhuǎn)。經(jīng)過這種低溫，翅片固有表層、傳熱特性的配件表層，就會凝結(jié)成霜。霜凍干擾配件之間的導熱，蒸發(fā)器固有的系數(shù)被縮減。調(diào)研實踐表示：變化節(jié)距的管路，更能緩解霜凍，獲取最優(yōu)系數(shù)。

6 結(jié)語

試驗數(shù)值表明：結(jié)霜狀態(tài)下，帶有波紋片的節(jié)距構架凸顯了最適宜的傳熱特性。這類裝置初始的容霜總量很大，傳導成效也很優(yōu)良。若蒸發(fā)器固有的管徑很小，則制作難度偏大。然而，整體架構下的翅片式融匯了多重的優(yōu)勢。依托這類探究，測得傳熱系數(shù)。

［1］鄭傳祥.大型速凍設備蒸發(fā)器高效傳熱技術的試驗研究［J］.低溫工程，2006（1）：44-49.

［2］卓傳敏.大型速凍設備不同結(jié)構蒸發(fā)器的傳熱性能比較［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，2006（8）：111-115.