一、吸气管路的设计总体原则 吸气管路是从蒸发器出口到压缩机的吸气口,这段管路中流动的介质可能包括有制冷剂气体,制冷剂液体和润滑油,管路设计的基本原则如下: 回油,依靠介质的流速将润滑油带回到压缩机中; 避免压缩机停机时回液引起带液启动; 最小化压降,减少对系统效率的影响; 最小化压缩机振动的传递; 气液油分离的效果; 最小化无效过热。
一、吸气管路的设计总体原则
吸气管路是从蒸发器出口到压缩机的吸气口,这段管路中流动的介质可能包括有制冷剂气体,制冷剂液体和润滑油,管路设计的基本原则如下:
回油,依靠介质的流速将润滑油带回到压缩机中;
避免压缩机停机时回液引起带液启动;
最小化压降,减少对系统效率的影响;
最小化压缩机振动的传递;
气液油分离的效果;
最小化无效过热。
二、管径的计算方法
管径的确定可以通过基于标准或者设计工况下的数据,计算制冷剂的系统质量流量,然后再根据系统中制冷剂所处不同位置的物性,计算该位置的制冷剂容积流量,再除以管路的截面积,这样就可以得出不同管径下的制冷剂流速。
吸气管路管径的确定原则如下:
上升管路,冷媒流速不低于5m/s, 一般设计流速在8m/s以上,根据所用的润滑油的粘度稍有区别;
水平管路或者下降管路,冷媒流速不低于3m/s;
吸气管路的最大流速不得超出20m/s;
吸气管路所产生的压降不得超过20Kpa;
满足带油所需要的流速的前提下管径尽可能设计的大,这样利于降低系统压降和振动。
举个栗子: 如果已知一个使用R22制冷剂的系统的制冷量是20kW,冷凝温度50摄氏度,蒸发温度3摄氏度,过冷度2k, 如下图所示:
在流程图上面根据所给定的信息,可以计算出各点的焓值各自是多少,用系统的制冷量除以这两点焓值的差值,就可以得到系统的质量流量;下图为我们专用软件的计算结果;
最终得到的质量流量单位是Kg/h, 当我们计算吸气管路管径的时候,我们需要根
据过热度计算出冷媒密度,密度单位为Kg/m3, 制冷剂的质量流量除以密度就可以得到1点位置的容积流量,单位为m3/s:
最后,用这个容积流速除以不同管径下的截面积,就可以得到不同管径下的冷媒流速:
五、总结:
除此之外,吸气管路由于内置的制冷剂状态最为复杂多变,布置设计方面还要考虑以下几个方面:
减少管路的死区, 避免存留过多的润滑油;
如果上升管路高度落差较大, 可以考虑每间隔2~4米设计回油弯;
所有外部连接的支管路, 都要求开孔位置在管路的顶部, 避免杂质和润滑油外流,甚至导致液锤;
管路每间隔1米以上, 适当考虑加装固定, 靠近压缩机部分,可以考虑加装阻尼块或者配重等;
吸气管路根据不同的应用情况, 在中低温的应用中, 需要做保温, 避免冷凝水和无效过热;
靠近压缩机的部分, 管路需要考虑3维方向柔性设计, 减少压缩机对外的振动传递;