空氣源熱泵螺旋套管冷凝器換熱性能實驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、熱泵技術是一種行之有效的節(jié)能方法,廣泛用于采暖和加熱生活熱水,冷凝器作為熱泵熱水器的關鍵部件,其換熱效果直接影響著整個系統(tǒng)的性能。螺旋套管換熱器因其具有結構緊湊、傳熱效率高、二次流和制作簡單等優(yōu)點,在熱泵、制冷和空調等行業(yè)中都有著廣泛的應用前景。研究熱泵熱水器螺旋套管冷凝器的換熱特性,對于熱泵熱水器的節(jié)能運行、螺旋套管換熱器的設計和推廣應用等都具有重要的實用價值。
  設計并搭建以R22為工質的空氣源熱泵熱水實驗臺,冷凝器采用螺旋

2、套管換熱器,R22在內、外管之間的環(huán)形通道中流動,水在內管中流動,制冷劑與水采用逆流流動的布置方式。在冷凝器不同進水溫度、不同水量時,對螺旋套管冷凝器的換熱特性進行實驗測試,實驗的工況范圍為:水的體積流量為0.4—0.53m3/h,螺旋套管的進水溫度為17—34℃。
  實驗測試了螺旋套管冷凝器的總換熱量、總換熱系數隨進水溫度、進水流量的變化,結果表明:螺旋套管冷凝器的總換熱量、總換熱系數隨著進水溫度的升高而減小,對于0.53m3

3、/h的水流量,當水溫由17℃上升到34℃,總換熱量、總換熱系數分別減小了約22.5%、16%??倱Q熱量、總換熱系數隨著內管進水流量的增加而增大,對于進水溫度為17℃,當進水流量由0.4m3/h增加到0.53m3/h,總換熱量、總換熱系數分別增加了約20%、25%,當進水流量增加0.25倍時,總的換熱系數增加了約19%。
  實驗測試了螺旋環(huán)形空間制冷劑的凝結換熱系數隨干度、進水溫度、進水流量的變化,結果表明:螺旋環(huán)形空間制冷劑的局

4、部凝結換熱系數隨制冷劑干度的減小而增大。水流量為0.53m3/h,當水溫由17℃上升到34℃,螺旋環(huán)形空間制冷劑局部凝結換熱系數由12%減小至10%。螺旋套管冷凝器制冷劑側換熱系數隨著內管進水流量的增加而增大,同一進水流量下,制冷劑側凝結換熱系數隨進水溫度的降低而增大,當內管進水流量增大0.22倍時,制冷劑側的換熱系數增大了約16%;當內管進水流量增大0.08倍時,制冷劑側的換熱系數增大了約4%。
  應用文獻中發(fā)展的制冷劑在相近

5、流動通道內的換熱計算關系式,通過合理的修正,計算得到制冷劑在環(huán)形通道內的局部凝結換熱系數,并與實驗結果進行比較,結果表明:對于進水溫度為17℃,內管進水流量為0.53m3/h時,R22在螺旋套管環(huán)形空間凝結換熱系數相對水平強化管No.1管、No.2管、No.3管凝結換熱系數分別提高了約60%、35%、24%;R22在螺旋套管環(huán)形空間凝結換熱系數相對修正后的螺旋管、水平套管式冷凝器低翅片管外凝結換熱系數分別提高了28.7%、6.8%。

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