蒸發溫度是指製冷劑在蒸發器內沸騰的溫度,它與相應的蒸發壓力是對應的。蒸發溫度升高.蒸發壓力也升高。
蒸發溫度是製冷裝置執行中最重要的引數。如果蒸發溫度t過高,則滿足不了被冷卻物件的低溫要求。被冷卻物件如果為易腐食品,達不到要求的低溫將影響食品質量,甚至導致食品的腐敗變質;如果為某種化工流體,達不到要求的低溫將影響整個工藝流程的生產。因此,採用足夠低的蒸發溫度,保證達到要求的低溫是對製冷裝置的最基本的要求。
另一方面,蒸發溫度過低,將使製冷裝置的執行經濟性下降,並帶來其他一系列不良後果。在一定的冷凝溫度下,蒸發溫度t降低,則相應的蒸發壓力P也降低。這時製冷迴圈的壓縮比增大,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,壓縮機的排氣溫度升高,壓縮機的工作條件惡化。
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:t=t-△t。
式中,t——載冷劑出口溫度(℃),由生產工藝條件取定;△t——載冷劑出口溫度與蒸發溫度之差(℃),當載冷劑為水時取4~6℃,當載冷劑為鹽水時取2~3℃。
2.冷卻液體載冷劑臥式殼管式蒸發器(包括滿液式和乾式)
計算公式:t=1/2(t+t)-θ
式中,t——載冷劑進口溫度(℃)。t——載冷劑出口溫度(℃),由生產工藝條件確定。θ——蒸發器中平均傳熱溫差(℃),對氨蒸發器取4~6℃,對氟利昂蒸發器取6~8℃。載冷劑進出口溫差(t-t),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:t=t-△t
式中,t——室內溫度,由生產工藝條件決定;△t——室內溫度與蒸發器溫度之差(℃),一般取△t=10℃。
對環境試驗裝置用的冷風機:當室內溫度較低(-50℃以下)時,取△t=4~8℃;溫度越低,取值越小。對冷庫中冷卻物冷藏間的冷風機:室內相對溼度為90%時,△t=5~6℃;室內相對溼度為80%時,△t=6~7℃;室內相對溼度為75%時,△t=7~9℃。
4.空氣調節用直接蒸發式表冷器
式中,t——表冷器出口空氣(幹球)溫度(℃),根據空氣調節要求確定。△t——空氣出口溫度與蒸發溫度之差(℃),一般取8~10℃。為了防止表冷器傳熱面結冰,蒸發溫度不得低於表1中的規定值。
5.壓縮空氣除溼裝置用殼管式蒸發器
式中,t——壓縮空氣壓力露點溼度(℃),由工藝條件決定。△t——壓力露點溫度與蒸發溫度之差(℃),一般取8~10℃。
計算製冷量
以氨製冷裝置為例,當冷凝溫度 t =30℃,氨壓縮機分別在-5℃,-15℃,-30℃的蒸發溫度下執行,壓縮機吸人為幹飽和蒸氣,其單位容積製冷量、排氣溫度和製取單位冷量壓縮功的變化情況見表1。
表1氨製冷裝置在不同蒸發溫度下效能變化(t=30℃)
蒸發溫度/℃
-5
-15
-30
單位制冷量q比(%)
100
98.9
96.9
單位容積製冷量q比(%)
67
34.9
製取單位冷量的功耗比(%)
139.3
210.6
排氣溫度/℃
80
98
137
由表1可見,當蒸發溫度t由-5℃將至-30℃,同樣製冷量下耗功增大了一倍以上。因此,蒸發溫度的降低對製冷裝置的能耗影響很大,應儘可能避免蒸發溫度過低。
對於使用者,除了要求的低溫和裝置的效率外,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物件的生產工藝。
一套製冷裝置的製冷量可用下式計算:
蒸發溫度
式中,
Q——製冷量(kW);
V——製冷壓縮機理論排氣量( );
K——壓縮機的輸氣係數;
q——單位容積製冷量( )。
對於使用者,壓縮機的理論排氣量K是不變的,輸氣係數則隨著壓縮比增大而減小。表1可見,當t由-5℃降為-15℃時,單位容積製冷量q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Q也將減少33%。顯然,隨著蒸發溫度t下降,製冷裝置的製冷量將明顯下降。
綜上所述,蒸發溫度t越低,則製冷裝置的製冷量越小,執行效率越低,耗能越大;同時,隨著t降低,排氣溫度升高,壓縮機工作條件惡化。因此,在滿足被冷卻物件要求的前提下,應當儘可能採用較高的蒸發溫度
蒸發溫度是指製冷劑在蒸發器內沸騰的溫度,它與相應的蒸發壓力是對應的。蒸發溫度升高.蒸發壓力也升高。
蒸發溫度是製冷裝置執行中最重要的引數。如果蒸發溫度t過高,則滿足不了被冷卻物件的低溫要求。被冷卻物件如果為易腐食品,達不到要求的低溫將影響食品質量,甚至導致食品的腐敗變質;如果為某種化工流體,達不到要求的低溫將影響整個工藝流程的生產。因此,採用足夠低的蒸發溫度,保證達到要求的低溫是對製冷裝置的最基本的要求。
另一方面,蒸發溫度過低,將使製冷裝置的執行經濟性下降,並帶來其他一系列不良後果。在一定的冷凝溫度下,蒸發溫度t降低,則相應的蒸發壓力P也降低。這時製冷迴圈的壓縮比增大,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,壓縮機的排氣溫度升高,壓縮機的工作條件惡化。
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:t=t-△t。
式中,t——載冷劑出口溫度(℃),由生產工藝條件取定;△t——載冷劑出口溫度與蒸發溫度之差(℃),當載冷劑為水時取4~6℃,當載冷劑為鹽水時取2~3℃。
2.冷卻液體載冷劑臥式殼管式蒸發器(包括滿液式和乾式)
計算公式:t=1/2(t+t)-θ
式中,t——載冷劑進口溫度(℃)。t——載冷劑出口溫度(℃),由生產工藝條件確定。θ——蒸發器中平均傳熱溫差(℃),對氨蒸發器取4~6℃,對氟利昂蒸發器取6~8℃。載冷劑進出口溫差(t-t),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:t=t-△t
式中,t——室內溫度,由生產工藝條件決定;△t——室內溫度與蒸發器溫度之差(℃),一般取△t=10℃。
對環境試驗裝置用的冷風機:當室內溫度較低(-50℃以下)時,取△t=4~8℃;溫度越低,取值越小。對冷庫中冷卻物冷藏間的冷風機:室內相對溼度為90%時,△t=5~6℃;室內相對溼度為80%時,△t=6~7℃;室內相對溼度為75%時,△t=7~9℃。
4.空氣調節用直接蒸發式表冷器
計算公式:t=t-△t
式中,t——表冷器出口空氣(幹球)溫度(℃),根據空氣調節要求確定。△t——空氣出口溫度與蒸發溫度之差(℃),一般取8~10℃。為了防止表冷器傳熱面結冰,蒸發溫度不得低於表1中的規定值。
5.壓縮空氣除溼裝置用殼管式蒸發器
計算公式:t=t-△t
式中,t——壓縮空氣壓力露點溼度(℃),由工藝條件決定。△t——壓力露點溫度與蒸發溫度之差(℃),一般取8~10℃。
計算製冷量
以氨製冷裝置為例,當冷凝溫度 t =30℃,氨壓縮機分別在-5℃,-15℃,-30℃的蒸發溫度下執行,壓縮機吸人為幹飽和蒸氣,其單位容積製冷量、排氣溫度和製取單位冷量壓縮功的變化情況見表1。
表1氨製冷裝置在不同蒸發溫度下效能變化(t=30℃)
蒸發溫度/℃
-5
-15
-30
單位制冷量q比(%)
100
98.9
96.9
單位容積製冷量q比(%)
100
67
34.9
製取單位冷量的功耗比(%)
100
139.3
210.6
排氣溫度/℃
80
98
137
由表1可見,當蒸發溫度t由-5℃將至-30℃,同樣製冷量下耗功增大了一倍以上。因此,蒸發溫度的降低對製冷裝置的能耗影響很大,應儘可能避免蒸發溫度過低。
對於使用者,除了要求的低溫和裝置的效率外,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物件的生產工藝。
一套製冷裝置的製冷量可用下式計算:
蒸發溫度
式中,
Q——製冷量(kW);
蒸發溫度
V——製冷壓縮機理論排氣量( );
K——壓縮機的輸氣係數;
蒸發溫度
q——單位容積製冷量( )。
對於使用者,壓縮機的理論排氣量K是不變的,輸氣係數則隨著壓縮比增大而減小。表1可見,當t由-5℃降為-15℃時,單位容積製冷量q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Q也將減少33%。顯然,隨著蒸發溫度t下降,製冷裝置的製冷量將明顯下降。
綜上所述,蒸發溫度t越低,則製冷裝置的製冷量越小,執行效率越低,耗能越大;同時,隨著t降低,排氣溫度升高,壓縮機工作條件惡化。因此,在滿足被冷卻物件要求的前提下,應當儘可能採用較高的蒸發溫度