□ 李 媛

特灵科技亚太研发中心 上海 200051

1 设计背景

对于使用新型制冷剂的水冷式离心制冷机组而言,由于充注制冷剂较多,制冷剂成本占整机成本比重较大。因此,减小制冷剂的充注量成为降低机组成本的主要途径之一。对此,设计了一种节省制冷剂的壳管式冷凝器。

2 水冷式离心制冷机组工作原理

水冷式离心制冷机组换热系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器、经济器、油箱、节流元件,如图1所示。

▲图1 水冷式离心制冷机组换热系统

图1中虚线表示油路循环,润滑油经过油泵进入电机润滑轴承后,回到油箱。图1中实线表示制冷剂循环,压缩机为换热系统提供动力,以使换热系统中的制冷剂循环利用。节流元件用于调节换热系统中制冷剂的流量,提高换热系统的工作效率。在换热系统工作时,蒸发器可以将内部的液态制冷剂蒸发为气态制冷剂,然后输送至压缩机。

在外界作用下,水冷式离心制冷机组制冷系统中的制冷剂由气态变为液态,再变为气态,通过不断循环向外界提供所需的冷水或热水。壳管式冷凝器在水冷式离心制冷机组中使用,出口位于中间。制冷剂从上部换热管落下,在换热管外冷凝,再落入冷凝器底部区域,成为饱和或过冷液体。一部分制冷剂流至油箱,通过制冷剂泵,对电机进行冷却。

笔者考虑,冷凝器底部制冷剂的液面是一个自由面,距离出口近的液面高度低于远端的液面高度,有大量制冷剂不能直接和换热管接触。……