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不同制冷剂质量流量变化时, 管排数对换热器的换热量和压降的影响!

发布于:2023-06-25 10:01:25 来自:暖通空调/制冷技术 [复制转发]



管排数是翅片管式换热器的重要设计参数之一,对换热器的换热量和压降都有影响。当制冷剂质量流量变化时,管排数对换热器的换热量和压降的影响也会发生变化。          


     
     
(示意图,不对应文中任何具体产品信息)      

     
1、 制冷剂R22和R410A质量流量变化时,   管排数对换热器的换热量和压降的影响  
    
制冷剂R22和R410A质量流量变化时,管排数对换热器的换热量和压降的影响:
 1、换热量     
随着制冷剂质量流量的增加,翅片管式换热器的换热量也会随之增加。此时,管排数对换热量的影响会变得更加明显。一般来说,管排数越多,换热量就越大。
一项实验研究(来源:《制冷学报》)比较了不同管排数下的换热量。实验中,研究人员采用了R22和R410A作为制冷剂,分别测试了管排数为4、5、6时的换热量。实验结果表明,随着制冷剂质量流量的增加,翅片管式换热器的换热量也会随之增加。当R22作为制冷剂时,管排数为4时换热量为5.3kW,而当管排数增加到6时,换热量增加到了6.9 kW。当R410A作为制冷剂时,管排数为4时换热量为8.2 kW,而当管排数增加到6时,换热量增加到了10.5 kW。
  2、压降       
随着制冷剂质量流量的增加,翅片管式换热器的压降也会随之增加。此时,管排数对压降的影响也会变得更加明显。一般来说,管排数越多,压降就越大。
一项实验研究(来源:《制冷学报》)比较了不同管排数下的压降。实验中,研究人员采用了R22和R410A作为制冷剂,分别测试了管排数为4、5、6时的压降。实验结果表明,随着制冷剂质量流量的增加,翅片管式换热器的压降也会随之增加。当R22作为制冷剂时,管排数为4时压降为5.8kPa,而当管排数增加到6时,压降增加到了8.2 kPa。当R410A作为制冷剂时,管排数为4时压降为10.2 kPa,而当管排数增加到6时,压降增加到了14.5 kPa。

2、 制冷剂R32和R410A质量流量变化时,管排数对换热器的换热量和压降的影响  
    
再来看一看制冷剂R32和R410A质量流量变化时,管排数对换热器的换热量和压降的影响的对比情况(来源:《管排数对翅片管式换热器换热性能的影响》作者:刘梦悦-《广州化学》):
测试条件如下:
这项实验使用 Coil Designer 软件对换热器进行模拟研究。
模拟条件:  
大气压力为 101 325 Pa,空气进口风速 1.75 m/s,空气侧进风干球温度 35℃,进风湿球温 度 24℃;制冷剂进口压力为 3.118 MPa,进口温度 352.19 K,质量流量范围为 0.01~0.10 kg/s。

研究成果如下:  
(1)当制冷剂为 R410A时,换热器性能变化如图 6 所示。
 
(2)当换热器充注制冷剂为 R32 时,换热器性能随制冷剂质量流量变化趋势如图 7。
制冷剂压降升高会使该制冷系统的高低压压力差值增大,进而会增大压缩机的功耗,导致制冷系统的能效降低。对于管排数不同的换热器,存在一个制冷剂质量流量最佳区间,使换热器在保证压降不过大的前提下,换热量也很高,使换热性能得到综合性最优。
当换热器充注的制冷剂为R410A 时,1、2、3 排管换热器制冷剂质量流量的最优区间分别为 0.02 kg/s~0.03 kg/s、0.03 kg/s~0.04 kg/s、0.04kg/s~0.05 kg/s;
当制冷剂为R32时,1、2、3 排管换热器制冷剂质量流量的最优区间分别为 0.01 kg/s~0.02 kg/s、0.02 kg/s~0.03 kg/s、0.03kg/s~0.04 kg/s。
当质量流量相同时,不论充注的制冷剂是 R410A 还是R32,3 排管换热器的换热量最大,这是因为其 换热面积最大,但是管排数越多的同时用铜量会越高,成本也就越高,在保证换热量最大的同时要注意成本的问题。
综上所述,管排数对翅片管式换热器的换热量和压降都有影响。当制冷剂质量流量增加时,管排数对换热量和压降的影响会变得更加明显。在选择管排数时,需要综合考虑各项指标,选择最合适的管排数,以达到最佳的性能和效果。

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