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技术:小管径换热器在冷柜的应用



     本期我们一起来看一看,如果小管径换热器用于冷柜,会有哪些特殊要求,可以如何设计?


(示意图,不对应文中任何具体产品)

一、冷柜展示柜的制冷要求和特殊性
   

冷柜展示柜是一种专门用于商品展示和销售的冷藏设备。它要求提供0-8摄氏度的低温环境,以保证商品的新鲜和延长保存期。与普通冷藏库相比,冷柜展示柜具有视野范围广、密封性强的特点,以便顾客浏览选购商品。同时,其门打开频率高,对制冷系统提出较高要求。
   具体来说,冷柜展示柜需要注意以下几个方面:   
1)保证柜内温度均匀,防止局部过冷或过热;
2)快速恢复冷却温度,防止开门温升过快;
3)确保低噪音,给购物环境带来舒适感;
4)加强密封,防止冷气泄漏和霜冻。满足这些要求对制冷系统的设计提出了挑战。

二、冷柜展示柜的技术发展趋势
   

  当前冷柜展示柜技术发展主要体现在:   

1)采用变频调速技术,实现更精确的温控,节约能源;

2)使用低全热值制冷剂,更加环保;

3)应用先进除霜技术,减少维护工作;

4)开发热回收系统,改善能效;

5)优化内部流场,使冷气分布更均;

6)采用减震和隔音材料,降低噪音污染。

这些技术进步都对冷柜的制冷系统提出了新要求。例如,变频技术需要可变流量的蒸发器,新型制冷剂需要重新设计管径和结构,除霜技术要求蒸发器易除霜等。这促使冷柜换热器向更先进的设计演化。


三、冷柜展示柜换热器小管径化的原因
   

   冷柜展示柜换热器向小管径化发展的主要原因有:   

1)小管径增加热交换面积,提高了传热效率,有利于在限空间内获取更大制冷量。

2)减小管径可增大 fins 密度,优化二次表面,进一步提高传热性能。

3)小管径管壁相对更薄,热阻更小,也有利于传热。

4)使用小口径内螺纹铜管,可改善内表面,加速吸热。

5)小管径蒸发器在除霜时结霜量较少,除霜时间短,减少维护量。


四、小管径换热器在冷柜的设计思路
   

   针对冷柜应用的小管径换热器,其设计可注意以下方面:    

1) 根据负荷需求选择合适的管径,一般在Ø5-8mm。并优化管列数目和管排布。

2) 优化翅片设计,采用高效鳍片,提升二次面传热。

3) 用先进内表面处理技术,改善内壁,减小流体侧阻力。

4) 开发专用制冷剂分配技术,提高间隙利用率。

5) 采用适合小管径的固定连接技术,确保结构强度。

6) 加强质量控制和检测手段,保证制造精度。

7) 针对小管径优化除霜技术,缩短除霜时间。

8) 开展热流体联合仿真分析,提高设计精度。

9) 通过声振衰减技术降低操作噪音。

   小管径换热器设计的技术难点主要集中在:    

1)小管径的强度问题,管壁薄弱,要防止破裂。

2)精确的管径控制和排布,保证制造质量。

3)内表面处理技术的运用,要确保处理质量。

4)优化的翅片设计和密实装配。

5)蓄冰量预测和除霜技术的开发。

6)合理评价传热功率和流动阻力。

7)制冷剂分配技术和气液couplings 影响。

8)结构振动和操作噪音控制。

通过不断改进设计方案,针对上述难点逐一解决,能够研发出性能优异的小管径冷柜用换热器。这需要充分运用现代仿真、测试等技术手段,并与冷柜整机深度匹配,最终达到节能、环保、高效的设计目标。



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