目前使用最广泛的融霜方法,是利用空气、水、电、热气、乙二醇除霜(采用独立换热管,主要用于二氧化碳制冷系统)。以下分别来介绍几种方式的特点。
上期介绍了最常用的空气融霜、电加热融霜及系统热气融霜,这期对增加管路的水融霜及乙二醇融霜进行介绍。
4、水融霜
水被喷在艇组上,水和融化的霜混合由排水盘收集,并通过排水管排出冷藏空间。在某些情况下,水融霜是有利的,但低于-1℃的冷库不使用。水喷洒在盘管,与冷藏时货物表面除去水的目的刚好相反,但融霜析目标是盘管外表面的霜层,水融霜符合这一目的。
与热气融霜比较,水融霜有以下优点:融霜介质价格便宜;融霜时间相对较短;为蒸发艇提供了清洁。水融霜解决了制冷系统无法提供足够的热气用于融霜,以及蒸发器的管窖太大而无法排液到低压或中压容器的问题。
根据资料介绍:融霜水流量应该是1~1.36L/m2(蒸发盘管组面积)
水温越高,融霜就会越快,但水温训也导致在盘管附近产生过量的雾气。水蒸气的蒸发速率由水蒸气压力控制,而水蒸气压力又是水℃的函数。此外,在30℃水蒸气压力是10℃时的3.5倍。
水的排放量是融化的霜+融霜的水的量,所以冷风机排水盘和排水管道的尺寸,必须比热气融猫的排水盘和排水管道的尺寸大得多。
控制融霜水的电磁阀应设置在常温的环境中,使融霜水不会因此而冻结。同时,从该阀的位置开始,融霜管道应是向常温的方向倾斜,在阀门和蒸发盘管的喷液头之间的管道不能
有积水。一般在控制融霜水的电磁阀后进人融霜设备的这段管道(在常温的位置),接一根小管径的排空管,以便积水的排放。
在水融霜开始之前,同样需要对冷风机的蒸发盘管进行抽空的过程。
比起热气融霜,水融霜还有一个缺点:冷风机的蒸发盘管每次进行热气融霜后,会把蒸发器内的油带走,而水融霜则不能。因此长期采用水融霜的蒸发器需要定期进行热气排油,否则由于蒸发器的积油将导致效率下降。
5、乙二醇融霜
乙二醇融霜(采用制冷换热管,即与蒸发盘管结构一样)主要应用于大型制冷系统,即采用冷风机作为蒸发器的二氧化碳制冷系统,或者氟利昂制冷系统的融霜系统中。
优点:采用制冷系统加热乙二醇,除霜效率相对高,除霜时间短,仅需要增加集水盘乙
二醇盘管。无液锤现象。
缺点:比热气除霜能耗稍大,投资成本高,需要乙二醇泵。
乙二醇融霜(采用独立换热管,即与蒸发盘管结构一样)主要应用于二氧化碳制冷系统。
优点是:采用制冷系统加热乙二醇,除霜效率相对高,除霜时间短,也没有液锤现象。
缺点是:比采用制冷蒸发盘管冷风机价格贵,投资成本高,需要乙二醉泵,比热气融早
能耗稍大,出风压降大(增加额外的管子)o相对传统热气融霜的温度较低(管内容积小),盘管非常复杂(重叠的弯头),融霜结束后残留冰的风险更大。
乙二醇融霜的蒸发器盘管中增加了几组加热管,这些加热管首先进人集水盘,加热集水盘,然后通过交错管回路将除霜加热管引人盘管,通过自身散热以及翅片传热给蒸发器盘管。
乙二醇融霜通常应用于二氧化碳和氟利昂冷库制冷系统,冷风机采川附加的回路进行融霜是比较适合的,尤其是二氧化碳系统。优点是和二氧化碳直接采用热气化霜相比,化霜效率更高一些,化霜周期也更短一些。还有系统竹道与阀门的选择压力不需要很高,而且也不需要配置专用压缩机,以便提高二氧化碳融霜压力。但是也有不利的地方,主要体现在:在制冷换热盘管内插入一组专门用于化霜的盘管会增加一部分成本,并且风侧的阻力会提高,能耗方面略有提高。
做附加融霜回路的蒸发器,通常把热乙二醇的进口温度控制在15~20℃之间(过低的温度融霜效果不好,过高的温度会导致二氧化碳部分压力升高,同时使蒸发器周围容易出现蒸汽雾)。乙二醇浓度需要按照所处环境的最低温度对应的冰点选择。特别是低温库,乙二醇系统适合用于-18℃及以上的库温(有资料显示也可以使用低于一18℃以下的冷库)。因为库温越低,乙二醇的浓度越大,浓度增加意味着私度也增加,乙二醇泵的功
率也同时增加。
在正常运行中,必须注意调节和保持足够高的乙二醇溶液百分比,以避免盘管的冻结和爆裂,即乙二醇溶液的冰点必须低于制冷剂在盘管中的蒸发温度。
乙二醇融霜系统与普通采暖管道系统相似。热量从压缩机的排气管道取一根支路连接板式换热器,板式换热器的另一侧通人乙二醇溶液并且加热。再用泵把溶液注入乙二醇贮罐,贮罐的另一侧连接融霜泵。在需要融霜时,融霜泵起动,把热乙二醇送到需要融霜的蒸发器附加融霜回路。在附加融霜回路的入口安装有一个电动二通阀,出口处安装一个单向阀。为了防止融霜回路的压力过高,还需要在进液总管安装一个旁通电磁阀,当乙二醇溶液系统压力过高时,把部分乙二醉溶液旁通到回液管流回贮罐中。