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复叠制冷的中间换热器温差拉大,说明层间换热在变差

作者:云获客 来源: 技术分享 5 次浏览

复叠系统中间换热器两侧的温差,是低温级冷凝温度和高温级蒸发温度的间隔。这个间隔变大,说明层与层之间的换热变差了。

复叠制冷的中间换热器温差拉大,说明层间换热在变差

复叠制冷用高温级的蒸发器,去冷却低温级的冷凝器,两者靠中间换热器把热量从低温级交到高温级。中间换热器两侧的温差,就是低温级冷凝温度和高温级蒸发温度之间的间隔。换热良好时,这个间隔只需要不大的数值,热量就能传过去。间隔被拉大,说明同样的热量已经需要更大的温差才能通过,层与层之间的换热变差了。

温差拉大就是热阻变大

油膜贴在中间换热器的任一侧,都会增加热阻。低温级的油若积在这一只换热器里,低温级冷凝温度被抬高。高温级的油若积在它的蒸发侧,高温级蒸发温度被压低。两边的间隔因此变大。箱内温度或用户侧的蒸发器还没有变化时,中间温差已经先变了。所以中间温差是层间换热的指标,不是箱内温度本身。

不凝性气体留在低温级的冷凝侧,会占去中间换热器的冷凝面积,低温级冷凝压力升高,温差拉大,过冷度变小。这和单级系统里空气的表现一样,只是发生在复叠的中间层。高温级的吸气压力可能变化不大。低温级压力高、过冷度小、中间温差大,要排低温级的不凝性气体。过冷度并不小,只是两侧温度一起拉开,更像油膜或换热面脏了。

高温级制冷剂不足时,它的蒸发器也就是中间换热器的一侧供液不够,蒸发温度下降,有效换热面积变小,中间温差拉大,高温级吸气过热度同时变大。低温级的制冷剂数量可以是够的,低温级自己的蒸发器过热度仍正常。哪一级的过热度变大,缺制冷剂就在哪一级。两级过热度都正常、只有中间温差变大,才是换热面本身的热阻增加。

低温级充注过多或冷凝侧积液,会淹没中间换热器的冷凝面积,温差也会变大,低温级冷凝压力升高,过冷度变大。这和气体占面积时过冷度变小正好相反。温差都拉大,过冷度一个变大、一个变小。不要一看见中间温差变大就放制冷剂或加制冷剂,先看过冷度的方向。

用户侧变差不一定是中间层

低温级面对物料的那只蒸发器结霜、缺液或负荷变大,箱内温度降不下去,低温级吸气压力下降。中间换热器若仍然干净,两侧温差可以保持原来的间隔,只是整条温度链一起移动或制冷量不够。中间温差单独拉大,问题在层与层之间的那一只换热器。箱温变差而中间温差不变,问题在低温级蒸发器或负荷,不在中间层。

高温级冷凝器冷却不良,会使高温级排气压力升高,它的蒸发温度也可能偏离,整机能力下降。此时高温级冷凝压力先异常,冷却水或风冷侧能找到原因。中间温差可能有变化,但高温级冷凝器的端差或风温已经说明热量没有离开高温级。中间换热器脏的时候,高温级冷凝压力可以正常,拉开的是中间那一段温差。先看高温级的冷却侧,再看中间温差。

负荷加大时,两级都要传递更多热量,冷凝温度和蒸发温度都会移动,干净的中间换热器仍能用原来的温差把热量传过去,间隔变化不大。换热变差时,负荷并没有加那么多,间隔却明显变大。把负荷和中间温差对照。负荷没变、温差变大,是热阻。负荷变大、温差几乎不变,中间换热器还能够胜任。

温度测点若一只贴在管壁、一只测的是管内流体,读数差会被测点方式放大,看起来像温差拉大。核对两侧测点是不是同一类位置。测点改回可比的位置以后温差恢复,换热并没有变差。两只测点都可靠、温差仍在变大,才是层间换热变坏。不要用不可比的测点去决定清洗或加制冷剂。

中间换热器温差拉大以后,低温级冷凝压力升高,高温级蒸发温度下降,两边压缩机的负荷都变重,低温箱的制冷量下降。这是层间换热变差的后果。油膜、不凝性气体、某一级充注不正常,都会把这个温差拉开,过热度和过冷度用来区分是哪一种。用户侧蒸发器的问题,则不会单独把中间温差拉开。

复叠制冷的中间换热器温差拉大,说明低温级冷凝侧和高温级蒸发侧之间的换热变差,同样的热量需要更大的温差。油膜、不凝性气体和充注异常都会这样,过冷度和过热度的方向各不相同。箱内蒸发器或高温级冷却侧出了问题,异常会先出现在那些位置,中间温差不一定一起变大。