我们在设计换热器时,都有一个设计工况,比如说换热器在40度冷凝,2度蒸发,那么如何确定做出来的换热器就能使制冷剂在这个温度下蒸发和冷凝?依据是什么?
制冷机组作为一个‘系统’,各项参数不是独立存在的,而是互相影响的。要稳定在某一数值内也是有条件的,如果条件不满足,就会偏离正常情况。
压缩机排出的制冷剂高压蒸汽进入冷凝器后,要被冷却介质降温(否则无法液化),如果冷却效果不好的话,冷凝器内制冷剂的热量不能顺利带走,那么冷凝温度自然要升高,相应的冷凝压力也会升高。
从制冷系统的设计上来说,冷凝温度的确定是要根据冷却环境来确定的,也就是冷凝温度要高于冷却介质的温度,否则无法将冷凝器内制冷剂的热量传递给冷却介质。以水冷机组为例,水冷机组的冷凝温度受到冷却水温的影响,而冷却水的降温方式目前绝大多数都是采用冷却塔来实现,根据冷却塔的原理可知冷却水的降温极限和环境的湿球温度有关(只能接近湿球温度,不能低于湿球温度)。那么这样一来,根据气候条件的统计数据,就可以知道正常情况下冷却水能够维持的温度(一般空调用的冷却塔在额定条件下的出水温度为32度)。根据这个条件,结合冷凝器的合理换热温差,在设计时就能确定制冷主机的合理冷凝温度。
所谓的合理传热温差是以新的换热器的传热系数来计算的,当换热器经过使用产生结垢以后,传热系数会下降,传热温差就增加,而冷却介质的温度收环境限制依然维持,那么冷凝温度就要上升。