单级压缩三种工质制冷装置混合工质分离技术

赵光伟

(哈尔滨商业大学能建学院,黑龙江哈尔滨 150028)

单级压缩三种工质制冷装置混合工质分离技术

赵光伟

(哈尔滨商业大学能建学院,黑龙江哈尔滨 150028)

单级压缩三种混合工质ACR循环制冷装置的制冷效率的主要影响因素取决于混合工质的分离效率,我们通过对混合工质分离技术进行重新设计,大大提高了制冷装置的循环效率和制冷效率。

单级压缩 混合工质 分离效率

1 分凝分离器设计

考虑混合制冷剂的流通截面,增加混合制冷剂与丝网除沫器的接触时间和有效面积,降低流速,使气雾冷凝聚集,依靠重力的方式降落下来。计算壳体直径公式:

式中D——分凝器内圆直径,mm;

G——混合制冷剂流量,kg/s;

v——混合制冷剂比容,m3/kg;

w——气液分离器中气流通过丝网除沫器的流速(m/s)。

图-1、图-2、图-3是三个分凝器的直径(内径)相同,均为160mm,其中,高沸点工质和低沸点工质分凝分离器弧形帽之间的高度为900mm,低沸点工质冷凝储液器弧形帽之间的高度为700mm。

图-1、图-2 分凝分离器示意图

图-3 冷凝储液器

2 伞型罩分离档板的设计

混合工质在分离器中进行气液分离的时候,由于丝网除沫器上下两端有压力差,丝网除沫器有可能来回窜动,使用伞型罩分离档

图-4 伞型罩分离档板单个排气孔图

图-5 伞型罩分离档板设计图

图-6 丝网除沫器示意图

板对丝网除沫器固定,考虑到分离效果,同时使伞型罩对非共沸混合工质的分离起到辅助作用,伞型罩设有排气孔,上、下两孔直径均为8mm,伞型罩分离档板的倾斜度为30°,孔隙间距见图-4、-5。

3 丝网除沫器设计

经过降温的较高沸点的工质带有些许液沫的气雾随较低沸点的气体上升,经过架在伞型罩分离档板上的金属丝网时,由于液沫上升的惯性作用,使得液沫与细丝碰撞而粘附在细丝的表面上。细丝表面上的液沫进一步扩散冷凝形成较大的液滴,并沿着细丝流至它的交织处。由于细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用,使得液滴越来越大,直至其自身的重力超过汽体上升的流动力、浮力和液体表面张力的合力时,就被分离而降落。(如图-6)。

4 结语

通过使用丝网除沫器、伞型罩分离挡板的多级冷凝过滤分离装置,调整各级分离器压力,对多种非共沸混合制冷工质进行有效分离,进一步提高了整个机组的制冷效率,大大地简化了系统的结构,并且具有很强的灵活性和实用性,解决了其他分离设备仅仅只能应用于特定混合工质才具有较好分离效果这一缺点,从而使本装置具有很强的通用性。

黑龙江省教育厅科学技术项目《:多种混合工质自动复叠高效分离技术研究》项目编号:12531166。

赵光伟,热能与动力工程。