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冷庫不化霜分為以下階段
1、結(jié)晶生長階段
霜由霜花、管線、翅片端線地面,由氣流上游向下游發(fā)展,逐漸形成薄霜層覆蓋在管翅的迎風(fēng)表面。結(jié)霜初期,霜的影響使熱阻增大、風(fēng)流量減少,同時薄霜致使換熱面積增大,作用結(jié)果使制熱量呈一較平坦的弧狀,其中有一高點出現(xiàn);
2、霜層成熟階段
逐漸地擴張生長成較均勻的霜層,在擴張期間,隨著霜層增大厚,風(fēng)阻增大,盤管溫度(與蒸發(fā)溫度變化相似)下降趨勢增大,末段出現(xiàn)變化率最大值;
3、霜層成熟階段
霜層變的密實,甚至凍結(jié)。此時,蒸發(fā)器的吸熱量主要來自霜層與空氣的自然對流,熱泵功能惡化。
了解了霜的凍結(jié)過程,那我們來一起分析影響結(jié)霜的原因,如蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)、冷庫設(shè)計問題,大氣環(huán)境(溫度、濕度)以及空氣流速等。對霜形成和空氣冷卻器性能的影響大小依次為:入口空氣與空氣冷卻器之間的溫差;入口空氣的濕度;翅片間距;
4、進口空氣流速
環(huán)境溫度高于6℃時,幾乎不結(jié)霜;環(huán)境溫度-5~3℃、空氣相對濕度較大時,空氣冷卻器容易結(jié)霜;環(huán)境溫度在降低時,由于空氣中含濕量減少,結(jié)霜速度反而下降。
冷庫化霜解決辦法
可以采用一些措施延遲空氣冷卻器表面結(jié)霜,如提高空氣冷卻器迎面風(fēng)速和制冷劑分液均勻性、換熱器表面涂高疏水性材料等。
采用電動流體力學(xué)方法,在換熱器周圍形成電場、磁場和電磁場,可以增加附表層內(nèi)的擾動,還能使電介質(zhì)產(chǎn)生電泳作用,改變水結(jié)晶的形狀和速度,也是改善換熱效果并延遲結(jié)霜的一種方法。
在實際應(yīng)用和實驗中發(fā)現(xiàn),結(jié)霜主要發(fā)生在翅片管束前幾排,所以冷庫設(shè)計上適當增加翅片管前幾排的間距,可以延緩結(jié)霜對前排翅片的堵塞作用,延長除霜周期。這些辦法一般都是在設(shè)計初期完成的,如果前期設(shè)計不好影響結(jié)霜、除霜效果,后期也可以人工除霜。