液体冷媒融霜系统自动控制过程研究

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严格的讲液体冷媒融霜就是高温液体制冷剂融霜。是天津商业大学制冷学科在2003提出的一种适用于冷却空气蒸发器的融霜方法。该方法的研究与发展一直针对露点温度在0~-10℃范围内的低温低湿恒温恒湿制冷系统。液体冷媒融霜属制冷过程融霜,融霜时用冷单元的温湿度波动小,并能够通过回收蒸发器表面的冰霜冷量,提高融霜期间的制冷系统效率。本文研究液体冷媒融霜应用于冷库制冷系统的可行性与性能,并通过大量实验掌握系统的调节参数与调节特性。本文建立了制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四个主要设备的数学模型和蒸发器的结霜模型。在此基础之上,对模型进行分析与求解,掌握了制冷压缩机制冷量、质量流量与工况,蒸发器压降、蒸发温度与管长,结霜过程壁温、平均霜厚与管长,冷凝器制冷剂压力、温度、热流密度和壁温沿管长的变化关系,对于实验研究过程的参数设置与顺利进行具有指导作用。实验研究分为双联冷风机、电磁单向组合阀和实验装置整体设计,实验装置的搭建和实验数据处理与分析等工作。实验内容包括:不同工况蒸发器结霜与无霜情况下实验装置制冷量、功耗和COP的变化;液体冷媒融霜和电热融霜过程中蒸发器供液与回气管、出风与回风、冷凝器出风与回风、压缩机吸排气等的温度变化与部分点位的压力变化;液体冷媒融霜过程制冷蒸发器进液过冷度的变化;与控制有关的冷风机融霜触动风压差;蒸发器融霜结束回气管温度与融霜过程冷间温度回升,被融霜蒸发器的排液时间,两台冷风机投入运行时间差等。实验研究表明,液体冷媒融霜方法适用于冷藏库制冷系统,且库房温度低至-20℃时仍能正常融霜;融霜速度与库温有关,冷风机的封闭作用使得库温的影响大为降低;内部加热的液体冷媒融霜具有较高的加热效率,融霜时间仅比电热融霜增加时长5-6min;在库房温度等于-15℃时融霜期间可以保持温度不变,高于-15℃融霜期间继续降温,-16--20℃仅有1-4℃的温度升高;融霜过程制冷蒸发器供液始终保持较大过冷度,对于提高系统制冷效率十分有利;融霜的过程控制与风压差开关的参数设定、回气管温升、排液时间和冷风机运行时间差密切相关;对于热负荷较小的库房,融霜过程需要锁定温控器的微动开关。
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