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微通道冷凝器的回路設計及其技術優點
文章來源:本站 添加時間:2014-09-16

六合图库app www.ccqfe.com 微通道冷凝器應用于大型商用空調時,主要優點:質量輕,制冷劑充注量少,結構緊湊,制造簡單,連管管路簡單,原材料成本低,倉儲運輸綜合成本低。另外,由于是全鋁結構,易于回收,更加環保,并且大大降低了翅片與鋁管發生電解腐蝕的可能性,抗腐蝕能力提高。因此,越來越多的商用空調開始使用微通道換熱器 。

1 設計方法

1.1 設計難點

微通道換熱器用作大型商用空調冷凝器的主要設計難點:

1)微通道的回路設計;

2)微通道冷凝段與過冷段的比例;

3)微通道整體壓降控制,包括進、出集流管及長扁管內的壓降。

其中,回路的設計直接影響冷凝器的性能。 既要盡量延長兩相段換熱長度,又要保證扁管內壓降不要過高,還要保證冷凝器的出El有一定的過冷度。

1.2 回路數設計

根據設計經驗,微通道的回路設計有四、三、 二、一回路(圖1為典型的四回路設計)。在空調冷凝器的設計中,優先考慮回路數為偶數的設計,因 為這樣的設計方案進、出口連接管路在同一側,便于維修,且節省走管長度。四回路的設計多用于單根扁管長度小于1m的場合;二回路設計多用于單根扁管長度大于1 m的場合;對于扁管壓降 特別大的情況,可以考慮單回路設計。

1.3 回路比例設計

每個回路的扁管數可以自由定義,總的扁管數乘以管間距即為微通道的高度。一般來說,按照制冷劑流動方向,下游回路的扁管數應少于上游回路的扁管數,最后一個回路的扁管數最少,相當于常規銅管鋁翅片盤管的過冷段。沿制冷劑流動的方向,回路內的流通面積依次減小,正好符合冷凝過程的要求,即隨著冷凝過程的進行,制冷劑密度不斷增大,比容積逐漸減小,所需換熱通道截面積不斷減小。這種設計有利于增大兩相區換熱面積,減小制冷劑側壓降。

1.4 回路數設計的計算方法

對于每個回路的扁管數的設計,常規且簡單 的方法是假設下游回路的扁管數占其上游回路扁 管數的比例為 (以下簡稱“回路比”)。以一個四 回路的微通道冷凝器為例:第一回路扁管數為n , 第二回路扁管數為n×x,第三回路扁管數為( n×x )x ,第四回路扁管數為( n×x2 )x ,總扁管數 N =n+ n×x+ n×x2+ n×x3,則n=N/(1+x+ x2+x3 )。設計回路問扁管數比例為X時,既要保證最后一個回路內有一定的過冷段,又要盡量增加兩相區換熱的面積。在優化回路設計的同時, 還要優化充注量。當回路設計方式改變時,系統 的最優充注量也可能發生變化,因此每次優化回路設計時都需要重新優化充注量。

2 試驗設計、模擬結果及其驗證

2.1 試驗設計

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