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冷却系统中的远距电子设备—油热交换器

发布日期:2022-01-03 11:39 来源:黄金城APP

  在一个完整的冷库蒸汽填充式加热系统中,除风机、加热系统、膨胀阀和冷凝器四个主件外,为了保证系统正常、经济和安全的运转,还需增设很大数量的其它远距电子设备。远距电子设备的种类很多,按照它们的促进作用,基本上能分为两大类:

  (2)改善运转指标及运转条件的电子设备,如油热交换器、集油器、氨液热交换器、空气热交换器以及各种贮液桶(或器)等。

  此外,在加热系统中还配有用以调节、控制与保证安全运转所需的器件、仪表和连接管道的附件等。

  在蒸汽填充式加热系统中,经填充后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽),是处于高速旋转低温的过热状态。虽然它排泄时的水势快、环境温度高。汽缸壁的部份机油,虽然受低温的促进作用难免成油蒸汽及表面积梯度颗粒与冷媒蒸汽一同排泄。且排汽环境温度越高、水势越快,则排泄的机油越多。对于氨加热系统来说,虽然氨与油不相互溶,所以当机油随冷媒一起步入加热系统和冷凝器时会在热传导壁面上凝成一层胶体,使热阻增大,从而会使加热系统和冷凝器的热传导效用减少,减少制冷效用。据有关资料介绍在熔化表面上附有0.1mm胶体时,将使熔化环境温度减少2.5℃,多耗电11~12%。所以要在风机与加热系统之间增设油热交换器,以便将混合在冷媒蒸汽中的机油分立出来。

  大家都知道,汽流所能带动的液体颗粒的尺寸是与汽流的速率有关。若把汽流垂直向上运动产生的升力与颗粒的重量相均衡时的汽水势度称为均衡速率,并用符号ω表示。则显然当汽水势度等于均衡速率时,则颗粒在汽流中保持不动;如果汽水势度大于均衡速率而则将颗粒带走;而当汽水势度小于均衡速率,颗粒就会跌落下来,从而使表面积梯度颗粒冷媒汽流中分立出来。

  油热交换器的基本组织工作原理主要就是借助机油和冷媒蒸汽的表面积不同;以及通道横截面突然扩大,气水势度骤降(油热交换器的筒径比高速旋转进气口的管径大3~15倍,使步入油热交换器后蒸汽的水势从原先的10~25m/s下降至0.8~1m/s);同时发生改变流入,使表面积非常大的机油分立出来堆积在油热交换器的顶部。或借助高速旋转将表面积梯度甩出去,或采用氨液冲洗,或用水进行加热减少汽体环境温度,使油蒸汽凝结成表面积梯度,或增设过滤器层等措施来增强油的分立效用。

  (三)油热交换器的形式和内部结构 目前常见的油热交换器有以下几种:冲洗式、涡轮机、过滤器式、及石蜡式等四种内部结构型式,下面分述它们的内部结构及组织工作原理。

  冲洗式油热交换器适用于氨系统,它的主体是钢制卷焊而成的圆筒,两端Nashik钢制压制的筒盖和筒底。进汽管由筒盖服务中心处伸进至筒上部的氨液之内。管路的下端Nashik底板,管端四周筑有Cogl孔,以免高速旋转蒸汽直接冲击筒底,使已沉淀的机油搅动浮起。筒内管路的中部(位于液面之上)管壁还筑有均衡孔,其促进作用是当风机停车时均衡进气口路、油热交换器、加热系统三者之间的压力,特别是在风机发生交通事故时,能防止因加热系统的高速旋转将油热交换器中的氨液压回风机,造成更大交通事故。在管路的外侧上部还配有胶质紫草隔板,作分立液滴之用。舰壳上部前部建有放油胶凝,与集油器相连。紫草隔板之上的舰壳前部建有Cogl胶凝,并使出汽管伸进筒布季谢很大的长度,且引出口是朝上开的,其目的是使氨汽在排泄热交换器以前再折流一次,有助于提高分立效用。

  冲洗式油热交换器在组织工作时主要是借助混合液体在氨液中被冲洗和加热来分立油,同时还借助减少气水势度与发生改变冷空气运动路径,表面积梯度自然沉降的分立促进作用。其中冲洗和加热促进作用对冲洗式油热交换器的分油效率影响最大,因此舰壳内要保持很大度的氨液。

  冲洗式油热交换器中的氨液一般是由加热系统供给,为了保证油热交换器布季谢足够度的氨液,它的进液管应比加热系统出液口边线低240~250mm,另外它一般装在机房外,紧靠加热系统的地方,这样能几台风机共同用一个油热交换器。

  石蜡式油热交换器的内部结构。在钢制卷焊而成的舰壳内装设石蜡层,石蜡层上下用二块胶质钢制固定。石蜡能是陶瓷杯,金属切屑或金属丝网,以金属丝网效用最佳。当带油的冷媒蒸汽步入舰壳内减少水势后,先透过石蜡粘附油雾,沿紫草板扩展路径顺筒壁而下,然后发生改变流入从服务中心管返回顶腔排泄。分立出的油堆积在它的顶部,再经过浮球阀或全自动阀排回风机进气口。

  由上述可见,这种油热交换器的分油是依靠减少水势、石蜡粘附及发生改变冷空气路径来实现的,其中以石蜡层的粘附促进作用为主。与冲洗式油热交换器相比,石蜡式油热交换器的分油效率较高,可达95%(冲洗式为80~85%),加装边线较紧凑且对加装边线及加装度没有严格的要求,能几台风机共同用一台油热交换器,故石蜡式油热交换器现已广泛用于氨加热系统中。但石蜡式油热交换器对冷空气的阻力非常大,要求筒内冷媒蒸汽的水势不大于0.5m/s。此外石蜡式油热交换器的金属丝网一般采用不锈钢丝网,价格较贵。

  涡轮机油热交换器的油分立效用较好,适用于大型加热系统。风机的排气管经油热交换器管路沿切线路径步入筒内,随即沿螺旋导向叶片高速旋转并自上而下流动。借高速旋转的促进作用将排气管中表面积非常大的表面积梯度抛在筒壁分立出来,沿壁流下,堆积在筒顶部。蒸汽经舰壳服务中心的Cogl管内胶质板引出。筒侧配有浮球阀,当油面上升到上限位时,机油透过浮球阀打开阀芯,自动向风机进气口或集油器排油。有的在油热交换器外部还建有加热水套,使混合汽体在其中又受到加热水的加热并透过减少水势和发生改变流入的促进作用,进一步得到分立。

  当风机排泄的高速旋转冷媒液体步入热交换器后,虽然过流横截面非常大,液体水势突然减少并发生改变路径,加上进气时几层金属丝网的过滤器促进作用,即将混入液体冷媒中的机油分立出来,并下滴落涌进在容器顶部。当涌进的机油量达很大度后,则透过自动回油阀,回到风机进气口。在正常运转时,虽然浮球阀的断续组织工作,使得回泵时冷时热,回油时铁管热,不回油时铁管就冷。如果回泵一直冷或一直热,这说明浮球阀已经失灵,要进行停机,停机时可使用全自动回油阀进行回油。这种油热交换器内部结构简单,制造方便,应用普遍,但分油效用不及石蜡式。


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