製冷系統蒸發溫度、冷凝溫度及冷凝壓力的分析

2020-12-05 殼管換熱器

平衡壓力、高壓壓力和低壓壓力是空調維修的重要參數。三個壓力是製冷劑R22在空調管路中循環在不同位置所對應的壓力,由於R22是在氣液之間循環變化的,伴隨著吸熱和放熱,所以外界環境的溫度對其有明顯的影響,一般情況下,環境溫度高,壓力值變大,環境溫度低,壓力值變小。平衡壓力是指壓縮機不工作時,高低壓平衡時的壓力;高壓壓力是指排氣壓力或冷凝壓力;低壓壓力是指吸氣壓力或蒸發壓力。三個壓力的測量都是在室外機氣閥的工藝口上,製冷運轉時為低壓壓力,制熱運轉時為高壓壓力,不工作時為平衡壓力。 製冷學的蒸發是指沸騰,因此蒸發溫度就是沸點,冷凝是指一定壓力下的R22在飽和狀態氣變液的過程,所以冷凝溫度也是沸點。R22在不同壓力下對應不同的沸點,如表所示為R22的蒸發壓力和蒸發溫度的一一對應關係。 製冷學空調製冷設計的工況條件是:室外環溫35℃,室內溫度27度,蒸發溫度+5℃,蒸發壓力0.48MPa。 所以空調標準製冷低壓力為0.48MPa。 空調製冷管路設計相對壓力(表壓力)製冷狀態下低壓壓力是平衡壓力的一半。 所以平衡壓力為0.96MPa。 為達到理想的散熱效果,製冷設計採用空氣冷凝時,冷凝標準溫差選取15℃,所以在室外35℃條件下冷凝溫度為50℃,50℃對應的壓力值為1.83Mpa 所以空調高壓壓力為1.83MPa。 製冷學的壓力是指物理學的壓強,壓強的單位還有「kg/cm2」,這就是我們所說的「公斤壓力」。1kg/cm2=0.098 MPa≈0.1 MPa. 所以三個壓力大小又是「4.8公斤」,「9.6公斤」,「18.3公斤」。 由於空調工作環境通常滿足不了工況條件,以及受溼度的影響,所以夏季製冷狀態下三個壓力值大約為: 低壓壓力,0.5 MPa或5公斤; 高壓壓力,1.8 MPa或18公斤; 平衡壓力,1 MPa或10公斤。 空調在冬季制熱環境,和製冷工況相差太大,外環境溫度又低,所以三個壓力會有較大的變化,

以空調使用環境下限溫度5℃作為研究分析的參考。 為達到理想的蒸發吸熱效果,製冷設計空氣作為載冷物質時,蒸發標準溫差選取10℃,所以蒸發溫度應為-5℃,對應壓力為0.32 MPa。 由於室外機環境為5℃,其最佳蒸發溫度為-5℃,而外機盤管化霜一般在-6℃左右,所以冬季越冷制熱效果越差,為了最大限度在低溫下吸收熱量,通過制熱輔助毛細管降低蒸發壓力,從而降低蒸發溫度,因此,製冷狀態下的低壓不再是平衡壓力的一般了,而是偏小一點。 所以制熱平衡壓力大約為 0.7MPa。 空調製熱時室內為冷凝器,冷凝溫度受風速和室內溫度的影響,空調設計低於28℃防冷風吹出保護,高於56℃過熱保護或降頻,所以室內最佳的冷凝溫度選取設計值也是50℃,對應的壓力1.83 MPa. 所以空調製熱三個壓力大約為: 低壓壓力,0.32 MPa或3.2公斤。 高壓壓力,1.8 MPa或18公斤。 平衡壓力,0.7 MPa或7公斤。 從以上分析看出,空調低壓和平衡壓隨環境溫度變化而變化較大,但高壓基本不變,在實際操作過程中,以上壓力值可作為參考,作為維修調試的重要依據。 蒸發溫度℃ -10 -5 0 5 10 蒸發壓力MPa 0.26 0.32 0.40 0.48 0.58 冷凝溫度℃ 45 50 55 56 60 冷凝壓力MPa 1.62 1.83 2.06 2.13 2.31

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