輪流降溫式制冷系統(tǒng)是利用一套制冷裝置通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率與壓縮機(jī)頻率滿足10個同溫冷間在不同的工況下的輪流降溫。整個系統(tǒng)主要由一套風(fēng)冷式冷凝機(jī)組、一臺翅片管式蒸發(fā)器、一臺軸流風(fēng)機(jī)、10個大小相等的冷庫、送風(fēng)管道和電控裝置組成。實(shí)驗(yàn)以輪流降溫制冷系統(tǒng)為對象,研究了冷庫輪流制冷的最小冷量配置。實(shí)驗(yàn)中10個冷間在不同環(huán)境溫度下輪流降溫,改變冷庫的溫度范圍,調(diào)節(jié)冷風(fēng)機(jī)頻率與壓縮機(jī)頻率,通過改變冷庫送風(fēng)風(fēng)量和制冷量的方法,改變冷庫輪流降溫的時間和升溫時間,使冷庫低能耗運(yùn)行。通過建立冷庫的升溫降溫模型,分析冷間在不同的工況下的升溫降溫。實(shí)驗(yàn)中環(huán)境溫度對照組為15℃、30℃,冷庫溫度對照組為-12~-10℃、-6~-4℃、0~2℃。在此工況下,分別調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率調(diào)與冷風(fēng)機(jī)頻率,測量不同工況下的降溫時間與升溫時間,分析在不同的工況下冷風(fēng)機(jī)頻率與壓縮機(jī)頻率對冷庫的降溫和升溫的影響。得出以下結(jié)論:(1)當(dāng)冷風(fēng)機(jī)頻率為35Hz、40Hz、45Hz、50Hz時,冷庫的平均送風(fēng)量分別為59.21m~3/h、64.38m~3/h、74.65m~3/h、83.96m~3/h,10個冷間的送風(fēng)量在平均送風(fēng)量水平線上下波動。由于送風(fēng)管道長度較短,阻力損失較小,可認(rèn)為冷庫的送風(fēng)風(fēng)量與冷庫的與位置無關(guān),與冷風(fēng)機(jī)的頻率成正比。(2)冷庫溫度不同時,風(fēng)機(jī)頻率對冷庫降溫升溫的影響不同。隨著冷庫溫度的降低,冷風(fēng)機(jī)頻率的改變對降溫時間的影響降低。冷庫溫度為-12~-10℃、-6~-4℃、0~2℃時,風(fēng)機(jī)頻率從30Hz增加至50Hz,單個冷間的降溫時間分別降低了32s、29s、26s;升溫時間提高了47s、59.7s、92.5s。當(dāng)工況不變時,風(fēng)機(jī)頻率較小時,頻率變化對降溫時間的影響較大,風(fēng)機(jī)頻率較大時,頻率變化對冷庫的降溫時間影響較小。冷庫溫度為-12~-10℃時,在風(fēng)機(jī)頻率從30Hz提高至40Hz,降溫時間降低了24.4%,風(fēng)機(jī)頻率從40Hz提高至45Hz,降溫時間僅僅降低了12.25%。(3)在不同的制冷工況下,庫溫越低,運(yùn)行時間系數(shù)變化越大。環(huán)境溫度為15℃、當(dāng)庫溫為-12~-10℃、0~2℃時,風(fēng)機(jī)頻率從30Hz增加至50Hz,運(yùn)行時間系數(shù)分別降低了0.23、0.15。隨著風(fēng)機(jī)頻率的增加,風(fēng)機(jī)頻率對運(yùn)行時間系數(shù)的影響越小。當(dāng)冷庫溫度為0~2℃、風(fēng)機(jī)頻率為50Hz時,運(yùn)行時間系數(shù)為0.24,配冷量較大,制冷系統(tǒng)處于“大馬拉小車”的狀態(tài),可將風(fēng)機(jī)頻率調(diào)至30Hz,降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率,運(yùn)行系數(shù)可提高到0.38。(4)當(dāng)壓縮機(jī)頻率為50Hz,環(huán)境溫度為15℃時,運(yùn)行時間系數(shù)小于0.5,配冷量滿足冷庫的降溫要求;環(huán)境溫度為30℃時,運(yùn)行時間系數(shù)均大于0.5,當(dāng)運(yùn)行系數(shù)大于0.4過多時,則不能滿足冷庫的降溫要求。在研究不同環(huán)境溫度下運(yùn)行時間系數(shù)隨風(fēng)機(jī)頻率變化的情況時,理論與實(shí)驗(yàn)存在的最大誤差為16%,最小誤差為2.6%。(5)當(dāng)冷庫溫度分別為-12~-10℃、-6~-4℃、0~2℃時,隨著壓縮機(jī)頻率的增加,降溫時間分別降低了39s、29s、27s,升溫時間分別增加了29.5s、38.6s、72.4s;運(yùn)行時間系數(shù)。工況不變時,運(yùn)行時間系數(shù)隨壓縮機(jī)頻率增加而降低。當(dāng)庫溫越低時,改變壓縮機(jī)頻率對運(yùn)行時間系數(shù)的影響越大。冷庫溫度為-12~-10℃、0~2℃時,壓縮機(jī)頻率從30Hz提高至50Hz,運(yùn)行時間系數(shù)分別降低了0.11,0.09。冷庫溫度大于-6℃時,運(yùn)行時間系數(shù)小與0.45,配冷量滿足冷庫的降溫要求,冷庫溫度小于-10℃時,運(yùn)行時間均大于0.45。理論與實(shí)驗(yàn)的最大誤差為21%、最小誤差為3%。(6)在不同環(huán)境溫度下運(yùn)行時間系數(shù)隨壓縮機(jī)頻率的增加而降低。當(dāng)環(huán)境溫度為30℃時,壓縮機(jī)頻率為30Hz,運(yùn)行時間系數(shù)最大為0.79,配冷無法滿足冷庫的降溫,將頻率提高至50Hz,運(yùn)行時間系數(shù)降低到0.47。在研究不同環(huán)境溫度下運(yùn)行時間系數(shù)隨壓縮機(jī)頻率變化的情況時,理論與實(shí)驗(yàn)存在的最大誤差為16%,最小誤差為0.8%。(7)在同一配冷的情況下,當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度較小,圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度的變化對運(yùn)行時間系數(shù)影響較大,當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度較大時,圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度的變化對運(yùn)行時間系數(shù)的影響較小。圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度為100mm,壓縮機(jī)頻率為36Hz時,運(yùn)行時間系數(shù)等于1,制冷系統(tǒng)能維持庫房溫度,壓縮機(jī)的不停機(jī)。在進(jìn)行冷庫設(shè)計(jì)時,可根據(jù)運(yùn)行時間系數(shù)選擇合理的維護(hù)結(jié)構(gòu)厚度。在研究不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度下運(yùn)行時間系數(shù)隨風(fēng)機(jī)頻率變化的情況時,理論與實(shí)驗(yàn)存在的最大誤差為7%,最小誤差為2%。
【學(xué)位單位】：天津商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TB657.1
【部分圖文】：

圖 2-1 輪流降溫制冷系統(tǒng)原理圖Fig 2-1 Schematic diagram of a rotating cooling system圖 2-1 為輪流降溫式冷庫特性研究的實(shí)驗(yàn)裝置原理圖。實(shí)驗(yàn)臺分為 11 個部分：1：風(fēng)冷式壓縮冷凝機(jī)組（包括制冷壓縮機(jī)、風(fēng)冷式冷凝器、高壓儲液器、干燥過濾器、相關(guān)閥門管道）；2：電子膨脹閥；3：蒸發(fā)器；4：送風(fēng)管道（包括管道與電動風(fēng)閥）；5：回風(fēng)管道（包括管道與電動風(fēng)閥）；6：電控箱；7：冷間；8：軸流風(fēng)機(jī)；9：熱氣除霜進(jìn)風(fēng)口；10：熱氣除霜出風(fēng)口；11：接水盤。制冷劑采用的是 R404a。2.1.2 實(shí)驗(yàn)原理制冷系統(tǒng)運(yùn)行時，制冷劑在壓縮機(jī)內(nèi)被壓縮成高溫高壓的氣體，從壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑進(jìn)入冷凝器與空氣進(jìn)行熱交換，冷凝后的制冷劑經(jīng)過節(jié)流元件降溫降壓，制冷劑從液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣液兩相并進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與冷間內(nèi)的空氣強(qiáng)制對流換熱，制冷劑液體吸收熱量蒸發(fā)再進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮。低溫空調(diào)箱內(nèi)的空氣與低溫制冷劑換熱被冷卻后，通過送風(fēng)管道進(jìn)入每一個冷間，換熱之后的冷空氣再通過回風(fēng)管

第二章 輪流降溫式冷庫制冷系統(tǒng)介紹風(fēng)機(jī)頻率不變，其他冷間繼續(xù)降溫，直到所有的冷間都完成降溫時壓縮機(jī)停止當(dāng)其中某個冷間溫度上升到溫度上限時壓縮機(jī)再次開啟；如果有一個或多個冷完成降溫，其中某個冷間的溫度升到了溫度上限，則壓縮機(jī)一直處于運(yùn)行狀間的溫度上、下限不同時，導(dǎo)致冷間的降溫與升溫時間不同，壓縮機(jī)運(yùn)行時間時間也不一樣。在同一庫溫下，當(dāng)壓縮機(jī)頻率與風(fēng)機(jī)頻率不同時，冷間的降溫升溫時間；壓縮機(jī)的開機(jī)時間、停機(jī)時間都會隨著壓縮機(jī)頻率和風(fēng)機(jī)頻率的改變。為了對壓縮機(jī)頻繁停啟的問題進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)在不同環(huán)境溫度下進(jìn)行，同溫度下改變冷間溫度，測試壓縮機(jī)頻率、冷風(fēng)機(jī)頻率在不同的工況下對冷間升的影響，最后通過理論模擬與和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出輪流降溫制冷系統(tǒng)在不同工縮機(jī)的開停比關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)臺介紹.1 冷庫庫體

外 形 尺 寸 為 1500mm*4000mm*2700mm （ 長 * 寬 * 高 ）， 門 洞 的 尺 寸 m*500mm，冷庫門尺寸為 570mm*570*mm*150mm，上層冷庫上壁開有 4 個 65mm 的圓孔，下層冷庫的上壁開有兩個同直徑圓孔，為上下兩層冷庫的進(jìn)風(fēng)風(fēng)口，下層冷庫的送風(fēng)管道和回風(fēng)管道通過上層冷庫進(jìn)入到下層冷庫，處于冷管段包 35mm 厚的保溫層防止下層冷庫的送回風(fēng)管道與上層冷庫的庫內(nèi)空氣每個冷庫的進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)口都單獨(dú)設(shè)置了電動風(fēng)閥，電動風(fēng)閥的開關(guān)由冷庫的制，當(dāng)冷庫內(nèi)溫度達(dá)到溫度下限時，送風(fēng)風(fēng)閥與回風(fēng)風(fēng)閥關(guān)閉，當(dāng)庫溫達(dá)到溫時，送風(fēng)風(fēng)閥和回風(fēng)風(fēng)閥開啟。制冷系統(tǒng)采用的機(jī)組是比澤爾風(fēng)冷冷凝壓縮機(jī)組為：2EES-3Y-40S。如圖 2-3 所示，制冷系統(tǒng)采用的是翅片管蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與風(fēng)機(jī)單獨(dú)置于冷庫室，風(fēng)機(jī)采用的是上海達(dá)風(fēng)機(jī)股份有限公司的型號為 DKT 9-60 No2.5 的外轉(zhuǎn)風(fēng)空調(diào)風(fēng)機(jī)，外形尺寸長*寬*高為 383mm*429mm*350mm，功率 0.45kW，電，全壓 380-330Pa，轉(zhuǎn)速 1360r/min，風(fēng)量 2500—3100m3/h。
【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2863366