蒸發(fā)溫度的效應(yīng)

蒸發(fā)溫度作為制冷系統(tǒng)中的核心熱力學(xué)參數(shù)，在整個制冷循環(huán)中扮演著舉足輕重的角色。在制冷循環(huán)進程中，隨著蒸發(fā)溫度的降低，它需要克服更大的壓力差以完成制冷劑氣體的壓縮過程，這一過程直接致使壓縮比增大。

從熱力學(xué)角度分析，壓縮比的增大意味著壓縮機在壓縮制冷劑氣體時，需投入更多的能量來克服增大的阻力，進而使得單位產(chǎn)冷量的能耗顯著攀升。具當蒸發(fā)溫度每降低 1℃時，壓縮機的耗電量會相應(yīng)增加 3% - 4%。

因此，從節(jié)能降耗和提高冷間環(huán)境品質(zhì)這兩大關(guān)鍵目標出發(fā)，在實際運行過程中，應(yīng)盡可能縮小蒸發(fā)溫差，適當提高蒸發(fā)溫度。

冷凝溫度的作用

冷凝溫度同樣對制冷系統(tǒng)的性能產(chǎn)生著至關(guān)重要的影響。在制冷循環(huán)中，冷凝溫度的升高會引發(fā)一系列連鎖的熱力學(xué)反應(yīng)。它會使壓縮機的壓縮比增大，這與蒸發(fā)溫度降低的情況類似，均會導(dǎo)致單位產(chǎn)冷量的能耗增加。

在 25℃ - 40℃的冷凝溫度范圍內(nèi)，冷凝溫度的微小波動都會對能耗產(chǎn)生明顯影響。每升高 1℃，壓縮機的耗電量將增加約 3.2%。由此可見，控制冷凝溫度在合理范圍內(nèi)，對于降低能耗、提升制冷效率具有至關(guān)重要的意義。

換熱表面油層的干擾

在制冷系統(tǒng)的實際運行過程中，冷凝器和蒸發(fā)器的換熱表面常常會遭遇一個棘手的問題——被油層覆蓋。油層的出現(xiàn)并非偶然，它是由于制冷系統(tǒng)中的潤滑油在循環(huán)流動過程中，部分油液附著在換熱表面而逐漸形成的。

油層的存在對換熱效果產(chǎn)生了極大的負面影響。從傳熱學(xué)角度來看，它嚴重阻礙了熱量的有效傳遞，從而引起冷凝溫度升高和蒸發(fā)溫度降低。這種溫度的變化會進一步導(dǎo)致制冷系統(tǒng)的產(chǎn)冷量下降，同時耗電量卻大幅增加。

例如，當冷凝器內(nèi)表面積有 0.1mm 厚的油層時，制冷系統(tǒng)的性能會受到顯著影響。壓縮機的產(chǎn)冷量會下降 16.6%，這意味著制冷能力的大幅減弱；而耗電量則會增加 12.4%，導(dǎo)致能源的嚴重浪費。同樣，若蒸發(fā)器內(nèi)表面積有 0.1mm 厚的油層，為了維持既定的低溫要求，蒸發(fā)溫度將下降 2.5℃，耗電量增加 9.7%。

空氣的侵入影響

空氣在制冷系統(tǒng)中被視為不受歡迎的“不速之客”。如果空氣聚集在冷凝器內(nèi)，會對制冷系統(tǒng)的運行產(chǎn)生諸多不利影響。其中，最直接的影響就是導(dǎo)致冷凝壓力升高。

冷凝壓力的升高會使壓縮機的工作負荷大幅增大。壓縮機需要消耗更多的能量來克服增大的壓力，進而導(dǎo)致耗電量增加。因此，在制冷系統(tǒng)的安裝和維護過程中，必須高度重視系統(tǒng)的密封性。要確保系統(tǒng)各個部件之間的連接緊密可靠，防止空氣進入冷凝器。

水垢的沉積影響

在采用水冷式冷凝器的制冷系統(tǒng)中，水中含有各種礦物質(zhì)和雜質(zhì)，在冷凝器管壁長期運行過程中，這些物質(zhì)會逐漸沉積下來，形成水垢。

水垢的導(dǎo)熱性能極差，與金屬管壁相比，其導(dǎo)熱系數(shù)要低得多。當冷凝器管壁結(jié)有 1.5mm 厚的水垢時，會對制冷系統(tǒng)的性能產(chǎn)生顯著影響。會導(dǎo)致冷凝溫度上升 2.8℃，耗電量增加 9.7%。這意味著制冷系統(tǒng)需要消耗更多的能量來完成相同的制冷任務(wù)，大大降低了能源利用效率。

因此，定期對水冷式冷凝器進行清洗，去除管壁上的水垢，是提高制冷效率、降低能耗的有效方法。可以采用化學(xué)清洗、物理清洗等多種方法，根據(jù)水垢的成分和厚度選擇合適的清洗方式。通過及時清洗冷凝器，可恢復(fù)其良好的換熱性能，確保制冷系統(tǒng)在高效、節(jié)能的狀態(tài)下穩(wěn)定運行。

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