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[教师节开讲]三花电子膨胀阀在商用冷冻冷藏设备的选型

2024-09-10 08:24:17

又到一年的教师节,我们每年都会在这个特殊的时间点推出一期精彩的课堂。今年我们讲三花电子膨胀阀在商用冷冻冷藏设备的选型。

也许有人会有疑问,不是有选型软件了吗?但是问题又来了,要用选型软件准确地选型,还需要在工况栏手动输入选型八大参数。

 

当然在入手八大参数之前,我们首先需要根据不同的制冷系统选择合适的电子膨胀阀系列,我们将以常见的冷库和商超陈列柜举例。

 

冷库应用中,DPF系列分为TS1小阀体和S03大阀体,满足不同冷量的客户需求, 可搭配三花SEC61*系列过热度控制器(最新为SEC61*-R6);LPF系列则是采用软密封设计,内泄露与电磁阀相当,在有后备电源的情况下,可以省去阀前的电磁阀。TS1和LPF系列可搭配三花耐低温的“寒卫”控制器使用,控制器置于库内,安装更方便;此外还有VPF系列电子膨胀阀可以满足大冷量蒸发器的需求。


商超陈列柜应用中,建议直接选择LPF系列步进电机式电子膨胀阀,进口内置过滤网可保护电子膨胀阀,搭配三花Revo系列冷柜控制器,还细分LPF-T系列可专门用于CO2系统,最高工作压力达9MPa;也可选择PEV系列脉冲式电子膨胀阀搭载Revo Pulse系列冷柜控制器,同样可用于CO2系统,该系列阀芯可和过滤网可更换,还可更换动力头,匹配更大功率的线圈,以达到更高的MOPD。

注:以上冷量均基于R507A Tc/Te/Sc/SH :45℃ /-10℃ /2K/6K

接下来,让我们切入正题,了解选型的八个关键参数(确切地说是7个,因为“制冷剂”参数我们不用讲);

1. 制冷量(即系统运行时蒸发器的真实制冷量)。

市场上的蒸发器主要可分为冷量型冷风机、面积型冷风机、翅片型蒸发器和排管式蒸发器。其中冷量型冷风机的冷量是在实验室有实验数据支撑更为准确,可直接作为选型依据;面积型冷风机的冷量是理论数值,大多没有经过测试,作为选型依据时误差较大;翅片型和排管式蒸发器主要以每米换热量作为选型依据,具体可参照下图

此外,当蒸发器与压缩机匹配不合适时,系统会通过增加或者减少换热温差来改变蒸发器制冷量,最终使蒸发器冷量=压缩机冷量,这时候系统运行时的真实冷量会介于压缩机和蒸发器制冷量之间。

2. 蒸发&冷凝温度

如果你知道制冷量对应的蒸发温度和冷凝温度,则可以直接输出。如果不清楚,但是你肯定知道冷库温度,并且大概知道当地所在的环境温度,我们可以按照以下公式进行估算。

换热器

换热温差(与系统匹配有关)

冷凝温度=环境温度+换热温差

5-12K

蒸发温度=冷库温度-换热温差

一般换热温差控制在5-12K的范围,但也会出现一些特殊情况:

大马拉小车:一台大的压缩机匹配了一台小换热器,压缩机的功率大,此时会有更多的热量需要交换出去,这时系统为了散热会建立起比较大的换热温差。

小马拉大车:反之换热温差会偏小。

 

3. 过冷度,一般指膨胀阀前过冷度=0-4K(冷凝器)+4-6K(回热器)+20-50K(经济器)。其中经济器过冷=冷凝温度-阀前液体温度,含有经济器的系统,选型时务必注意过冷度,过冷度的偏差会对选型结果造成很大的影响。

例:图1不含经济器;图2含经济器,过冷度相差甚大,选型结果也截然不同。

4. 过热度:电子膨胀阀选型过热度是指蒸发器过热,也就是电子膨胀阀控制器中设定的过热度,一般设置为6K。蒸发器过热是指冷媒在蒸发器中产生的温升,为有效过热;有害过热指回气管道中产生的温升,为无效过热。

5. 阀前压降:一般总的阀前压降为0.5bar左右

注:当供液管道过长或爬高较大时,需要严肃考虑重力的影响,精确计算其具体压降,根据计算可知R507A每爬高10米,压降增加1bar左右。

6. 阀后压降:一般总的阀后压降为1.5bar左右

一般来说:

压降型分液器:约2.5bar

文丘里分液器:约1.5bar

7. 负荷&开度:不宜过大过小,一般分为三个工况。保鲜/高温工况下负荷开度建议选择70%左右;冷藏工况下负荷开度建议选择50%左右;速冻工况下负荷开度建议选择30%左右。蒸发温度低,则负荷开度低。

除非电子膨胀阀的流量曲线是45度线性的,否则开度和负荷是不一样的,如LPF电子膨胀阀拥有等比流量曲线,膨胀阀在低负荷的时候,仍然具有较大的开度,使得控制更加的游刃有余。

软件会计算每一个阀在输入工况下的负荷(系统所需制冷量/电子膨胀阀全开时制冷量),并与你输出的“负荷”标准进行匹配,由于计算出的负荷不一定正好是你希望的负荷,所以软件会推荐最接近“标准”的阀并用蓝色显示,但是白色显示的阀也可以选择。灰色的阀则不允许选择,而这是以“开度”作为标准的(注意不是前面提到的“负荷”),一般我们不允许阀的开度大于100%或者小于10%,而负荷可以更小,甚至低至5%。

总而言之,软件以“负荷”推荐可用的阀,以“开度”判断不可用的阀。

 

此外,也会有一些特殊情况,在选型时负荷可以偏大:

1) 速冻隧道:拉温阶段不入货,制冷系统在高温段运行时间很短,机组长期在低温段运行,对于高温段大流量的需求很小,此时选型时负荷可以选择50%。

2) 速冻库(有预冷):制冷系统在高温段运行直接被取消,对于高温段大流量需求也很小,此时选型时负荷可以选择50%。

 

以上就是电子膨胀阀在冷冻冷藏领域选型的所有内容,是我们多年来的实战经验分享,希望对大家有所助益,也欢迎各位留言与交流。


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