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空气压缩制冷在低温环境试验及工艺过程中的应用


 
 
 
 
根据使用条件不同,用于低温环境试验及工艺过程中的空气压缩制冷流程也有多种,里介绍一种具有代表性的典型系统流程原理。
(1)闭式回热常压直接吸热系统
图6—15示出闭式回热常压直接吸热系统的流程原理,它可用于低温的工业生产性装置和大中小型低温环境试验设备。在该流程中涡轮机的膨胀功未被利用,团中风扇l0为一制动风扇。对于不需长时间连续运行的低温设备来说,耗电量往往不是主要经济指标,并且制冷机工况变化很大,不回收涡轮机膨胀功可以简化流程,更有利于压缩机的综合利用。


 
 空气压缩制冷在低温环境试验

空气压缩制冷工艺过程应用


 
 
 
该流程的主要特点是:
(a)为了减小空气干燥净化装置的负荷、尺寸及耗电量,该流程采用闭式循环。
(b)制冷空气直接对被试冷却对象吸热,省去了间接冷却时的负载热交换器及载冷介质的循环动力。可减少设备投资,并提高冷量利用串。因制冷空气是经过于燥处理的,故可保证在机组运行时试件表面不挂霜。这对于电气产品及火工品(弹药等)的性能试验研究是很重要的。
(c)采用直接叹热方案,使低温室成为制冷系统中的直接环节,若不采取措施,则随工况变化会使低温室内压力有较大范围变化。但为了简化低温室结构和保证人员及产品的进出,一般要求在低温室内维持大气压力。系统中的压力控制阂7用以维持低温室压力,系统稳定后可控制低温室内外压差不超过2M水柱。因此,与采用蒸汽压缩制冷机降温的低温室相比,对低温室的气密性提出了更高要求。
(d)由于系统总会存在漏气该流程采用低压补气方案,通过补气控制闽8,调节进
入系统的补气量。陈图6—15所示低压补气方案外,在大型设备中往往采用高压混合补气方案,以减少于燥装置吸附剂用量。
(e)在低温环境试验设备中,一船对低温室内平均温度和室内温度均匀度都有严格要求。由于低温室进气温度要比排气温度低得多,若不采取措施,室内温度格极不均匀。所以要求解决室内气流分配问题。采用混合风管和全面孔板组合方案,可以得到满意的结果。
(2)开式回热常压直接吸热系统
根据气源条件不同又可分为图6—1G示出的利用公共气源的开式回热系统及图6—17示出的配有专用压缩机的开式回热系统。在有公共气源可综合利用的单位,应尽可能采用图6—16示出的系统,以减少设备投资。尤其是对于小型低温装置,可制成活动车型式,接上气源即可使用,极为灵活方便。


 空气压缩制冷在低温环境试验检测

空气压缩制冷工艺过程
 



 
 
图6—16系统的主要特点是:
(a)公共气源都配有气源压力控制装置,因此制冷系统只要有一个手动调节阀4,就可实现制冷量的无级调节。
(b)由于低温室排气必须克服下游管道和回热热交换器的阻力,故低温室内压力必然
赂高于大气压力,这就增加了低温室漏气可能性。在设计时应尽量减少这一压差,其主要方法是加大排气管道的直径、减少局部阻力损失。若要求低温室内压力与大气压力相同,则可加风机或利用祸轮负载风扇抽风。
(c)系统中排出的是干燥空气,可用来对热再生干燥装置吹冷,或利用它来实现吸附剂不加热再生。后者省去热再生装置及耗电,是一个很有实际意义的研究方向。
(d)低温室内最低气流温度接近涡轮出口气流温度,因而降温速度极快,做到十几分钟内从常温降至一70一—80℃并不困难。因此特别适用于周期性生产用冰冷处理和冷装配工艺低温设备。http://www.zgyqcp.cn 

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