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在制冷系統四大件的設計與選型當中,壓縮機我們可以直接根據各**壓縮機自帶的選型軟件來選擇,常用的壓縮機有谷輪、丹佛斯、博客、比澤爾、大金、凌達等等,不同的壓縮機形式(比如活塞、渦旋、螺桿)有不同的**與系列;節流結構也可以根據廠家提供的樣本參數或者選型軟件來選擇。
但是關于兩器(冷凝器、蒸發器)的設計和選型就比較難了,大多數的同行都是根據以往成型產品來反推需要設計的新產品,這樣其實問題也不大,但是如果要選匹配好兩器,根據經驗是原因不夠的。
那么,一套制冷系統中是如何選擇換熱器的呢?
一、制冷系統中常見的六種換熱器形式:
首先我們要知道換熱器常見的幾種形式以及使用場合,才能明確自己的設計和選擇方向:
01、翅片式換熱器:
常用于小型制冷設備、比如家用空調、風冷冷熱水機組、吊頂冷風機;
翅片管式換熱器的換熱通道是:制冷劑—銅管—翅片—空氣;所以如果外界環境溫度如果太高,制冷系統的高壓就會很高而導致系統穩定性差。
02、殼管式換熱器:
一般用于水冷設備,需要給系統配冷卻水系統,不受環境溫度的影響;能效比通常來說比風冷的高一點;
殼管式換熱器的換熱通道是:制冷劑—銅管—冷卻水;
03、板式換熱器
板式換熱器的有點是換熱系數高,相對殼管換熱器來說,同等換熱器的板式換熱器可以做的比殼管要小很多,但是如果產生了水垢無法像殼管換熱器一樣拆卸然后清洗。
板式換熱器的換熱介質可以是水—水換熱、制冷劑—制冷劑換熱、制冷劑—水換熱等等形式。
04、套管式換熱器:
套管式換熱器在制冷設備中也是很常見的,是一種典型的管中管換換熱形式的換熱器,主要用于制冷機組的冷凝器;
05、微通道換熱器(平行流)
平行流換熱器是這幾年一種新型的換熱器形式,他體積小,換熱器系數高,目前主要用于汽車空氣的冷凝器、現在也很多家用空調廠家正在開展平行流換熱器用于空調。
06、絲管/盤管式換熱器
這種換熱器主要用于冰箱、冷柜、冰柜的制冷設備,換熱量比較小,沒有強制對流換熱,完全是自然熱量的散發;
以上六種為制冷行業的常見的換熱器形式,當然還有一些其他換熱器,我們這里僅列舉了6種常見的換熱器形式。
二、如何選擇合適的換熱器形式?
如何選擇合適的換熱器形式?目前我們大多數的制冷產品都已經是成熟產品,我們只需要站在前人的肩上,直接選擇合適的換熱器形式即可。
比如我們要設計一個家用空調產品,毫無疑問的冷凝器選擇翅片管式換熱器、蒸發器同樣選擇翅片管式換熱器,沒有必要去特地獨行的,家用空調外機去選擇板式換熱器;
我們總結一下常見的制冷設備選擇的換熱器:
家用空調:冷凝器—翅片管式/微通道、蒸發器—翅片管式;
家用冰箱:冷凝器—絲管式換熱器、蒸發器—銅管盤管;
冷庫機組:冷凝器—風冷翅片式/水冷殼管式;蒸發器—風冷翅片式/冷排管;
(風冷冷庫外機)
(水冷冷庫外機)
空氣源熱泵:冷凝器—板換/水箱盤管;蒸發器—風冷翅片式;
風冷冷水機組:冷凝器—風冷翅片式;蒸發器—殼管式/板式換熱器;
風冷冷風機組:冷凝器—風冷翅片式;蒸發器—風冷翅片式;
水冷冷水機組:冷凝器—水冷殼管/板換;蒸發器—水冷殼管式/板式;
三、常見的換熱器設計與選型軟件介紹
目前大多數的換熱器設計與仿真是商業性質的,這方面軟件做的專業的也都是國外的,一年的使用費用也不低,但是也存在著一些破解版的軟件:
01、翅片式換熱器:
意大利Unilab 公司出品的unilab coils與unilab easy:
美國NIST出品的EVAP-COND:
美國馬里蘭大學的Coildesigner:
西門子出品的:
02、殼管式換熱器:
Unilab出品的 Unllab Shell
換熱器設計大師:HTRI
Aspen Tasc+管殼式換熱器
西門子軟件:
03、板式換熱器:
板換的選型我們參考廠家提供的樣本或者廠家的選型軟件選型即可,一般丹佛斯、蘇瑞普、阿法拉伐都有自己開發的板換選型軟件,選擇的也是自身**的板式換熱器,具有一定的局限性:
丹佛斯:Hexact;
蘇瑞普:SSP-G8
阿法拉伐:
04、套管式換熱器:
關于套管式換熱器的設計與仿真,可以用國內的Xheater、或者用ASPen和HTRI等換熱器設計軟件自帶的套管式換熱器模塊來處理:
Coildesigner:
05、微通道換熱器:
我們可以選用Coildesigner:
西門子出品的軟件:
06、絲管式換熱器:
**Coildesigner:
(注意:以上軟件在制冷百家網(有下載資源,需要的可以登錄我們網站下載吧)
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