單級壓縮三種工質制冷裝置混合工質分離技術

趙光偉

(哈爾濱商業大學能建學院,黑龍江哈爾濱 150028)

單級壓縮三種工質制冷裝置混合工質分離技術

趙光偉

(哈爾濱商業大學能建學院,黑龍江哈爾濱 150028)

單級壓縮三種混合工質ACR循環制冷裝置的制冷效率的主要影響因素取決于混合工質的分離效率,我們通過對混合工質分離技術進行重新設計,大大提高了制冷裝置的循環效率和制冷效率。

單級壓縮 混合工質 分離效率

1 分凝分離器設計

考慮混合制冷劑的流通截面,增加混合制冷劑與絲網除沫器的接觸時間和有效面積,降低流速,使氣霧冷凝聚集,依靠重力的方式降落下來。計算殼體直徑公式:

式中D——分凝器內圓直徑,mm;

G——混合制冷劑流量,kg/s;

v——混合制冷劑比容,m3/kg;

w——氣液分離器中氣流通過絲網除沫器的流速(m/s)。

圖-1、圖-2、圖-3是三個分凝器的直徑(內徑)相同,均為160mm,其中,高沸點工質和低沸點工質分凝分離器弧形帽之間的高度為900mm,低沸點工質冷凝儲液器弧形帽之間的高度為700mm。

圖-1、圖-2 分凝分離器示意圖

圖-3 冷凝儲液器

2 傘型罩分離檔板的設計

混合工質在分離器中進行氣液分離的時候,由于絲網除沫器上下兩端有壓力差,絲網除沫器有可能來回竄動,使用傘型罩分離檔

圖-4 傘型罩分離檔板單個排氣孔圖

圖-5 傘型罩分離檔板設計圖

圖-6 絲網除沫器示意圖

板對絲網除沫器固定,考慮到分離效果,同時使傘型罩對非共沸混合工質的分離起到輔助作用,傘型罩設有排氣孔,上、下兩孔直徑均為8mm,傘型罩分離檔板的傾斜度為30°,孔隙間距見圖-4、-5。

3 絲網除沫器設計

經過降溫的較高沸點的工質帶有些許液沫的氣霧隨較低沸點的氣體上升,經過架在傘型罩分離檔板上的金屬絲網時,由于液沫上升的慣性作用,使得液沫與細絲碰撞而粘附在細絲的表面上。細絲表面上的液沫進一步擴散冷凝形成較大的液滴,并沿著細絲流至它的交織處。由于細絲的可潤濕性、液體的表面張力及細絲的毛細管作用,使得液滴越來越大,直至其自身的重力超過汽體上升的流動力、浮力和液體表面張力的合力時,就被分離而降落。(如圖-6)。

4 結語

通過使用絲網除沫器、傘型罩分離擋板的多級冷凝過濾分離裝置,調整各級分離器壓力,對多種非共沸混合制冷工質進行有效分離,進一步提高了整個機組的制冷效率,大大地簡化了系統的結構,并且具有很強的靈活性和實用性,解決了其他分離設備僅僅只能應用于特定混合工質才具有較好分離效果這一缺點,從而使本裝置具有很強的通用性。

黑龍江省教育廳科學技術項目《:多種混合工質自動復疊高效分離技術研究》項目編號:12531166。

趙光偉,熱能與動力工程。