基本介紹
- 中文名：蒸發溫度
- 外文名：Evaporation temperature
- 定義：製冷劑在蒸發器內沸騰的溫度
- 原料：氨、氟利昂等
- 套用：製冷器、壓縮機
- 學科：熱能、製冷
簡要介紹,蒸發溫度的確定方法,由蒸發溫度計算製冷量,
簡要介紹
蒸發溫度是指製冷劑在蒸發器內沸騰的溫度，它與相應的蒸發壓力是對應的。蒸發溫度升高．蒸發壓力也升高。
蒸發溫度是製冷裝置運行中最重要的參數。如果蒸發溫度te過高，則滿足不了被冷卻對象的低溫要求。被冷卻對象如果為易腐食品，達不到要求的低溫將影響食品質量，甚至導致食品的腐敗變質；如果為某種化工流體，達不到要求的低溫將影響整個工藝流程的生產。因此，採用足夠低的蒸發溫度，保證達到要求的低溫是對製冷裝置的最基本的要求。
另一方面，蒸發溫度過低，將使製冷裝置的運行經濟性下降，並帶來其他一系列不良後果。在一定的冷凝溫度下，蒸發溫度te降低，則相應的蒸發壓力P也降低。這時製冷循環的壓縮比增大，壓縮機的輸氣係數下降。同時單位容積製冷量急劇下降，單位壓縮功明顯增大。另外，由於壓縮比增大，壓縮機的排氣溫度升高，壓縮機的工作條件惡化。
蒸發溫度的確定方法
1.冷卻液體載冷劑的直立管式和螺旋管式蒸發器
計算公式:te=ta2-△t。
式中，ta2——載冷劑出口溫度(℃)，由生產工藝條件取定；△t——載冷劑出口溫度與蒸發溫度之差(℃)，當載冷劑為水時取4~6℃，當載冷劑為鹽水時取2~3℃。
2.冷卻液體載冷劑臥式殼管式蒸發器(包括滿液式和乾式）
計算公式：te=1/2(ta1+ta2)-θm
式中，ta1——載冷劑進口溫度（℃）。ta2——載冷劑出口溫度（℃）,由生產工藝條件確定。θm——蒸發器中平均傳熱溫差（℃），對氨蒸發器取4~6℃，對氟利昂蒸發器取6~8℃。載冷劑進出口溫差（ta1-ta2）,對氨取3~5℃，對氟利昂4~6℃。
3.冷庫與環境試驗裝置用的冷卻排管或冷風機
計算公式：te=t0-△t
式中，t0——室內溫度，由生產工藝條件決定；△t——室內溫度與蒸發器溫度之差（℃），一般取△t=10℃。
對環境試驗裝置用的冷風機：當室內溫度較低(-50℃以下)時，取△t=4~8℃；溫度越低，取值越小。對冷庫中冷卻物冷藏間的冷風機：室內相對濕度為90%時，△t=5~6℃；室內相對濕度為80%時，△t=6~7℃；室內相對濕度為75%時，△t=7~9℃。
4.空氣調節用直接蒸髮式表冷器
計算公式：te=t2-△t
式中，t2——表冷器出口空氣(乾球)溫度(℃)，根據空氣調節要求確定。△t——空氣出口溫度與蒸發溫度之差(℃)，一般取8~10℃。為了防止表冷器傳熱面結冰，蒸發溫度不得低於表1中的規定值。
5.壓縮空氣除濕裝置用殼管式蒸發器
計算公式：te=tb-△t
式中，tb——壓縮空氣壓力露點濕度(℃)，由工藝條件決定。△t——壓力露點溫度與蒸發溫度之差(℃)，一般取8~10℃。
由蒸發溫度計算製冷量
以氨製冷裝置為例，當冷凝溫度tk=30℃，氨壓縮機分別在-5℃，-15℃，-30℃的蒸發溫度下運行，壓縮機吸人為乾飽和蒸氣，其單位容積製冷量、排氣溫度和製取單位冷量壓縮功的變化情況見表1。
蒸發溫度/℃ | -5 | -15 | -30 |
單位製冷量q0比（%） | 100 | 98.9 | 96.9 |
單位容積製冷量qv比（%） | 100 | 67 | 34.9 |
製取單位冷量的功耗比（%） | 100 | 139.3 | 210.6 |
排氣溫度/℃ | 80 | 98 | 137 |
由表1可見，當蒸發溫度te由-5℃將至-30℃，同樣製冷量下耗功增大了一倍以上。因此，蒸發溫度的降低對製冷裝置的能耗影響很大，應儘可能避免蒸發溫度過低。
對於用戶，除了要求的低溫和裝置的效率外，最關心的是製冷裝置的製冷量。顯然，如果製冷裝置達不到要求的製冷量，就直接影響到被冷卻對象的生產工藝。
一套製冷裝置的製冷量可用下式計算：
式中，
Q0——製冷量（kW）；
Vh——製冷壓縮機理論排氣量（
）；
K——壓縮機的輸氣係數；
qv——單位容積製冷量(
)。
對於用戶，壓縮機的理論排氣量K是不變的，輸氣係數則隨著壓縮比增大而減小。表1可見，當te由-5℃降為-15℃時，單位容積製冷量qv下降了33%。根據上式，即使假定輸氣係數k不變，這時製冷裝置的製冷量Q0也將減少33%。顯然，隨著蒸發溫度te下降，製冷裝置的製冷量將明顯下降。
綜上所述，蒸發溫度te越低，則製冷裝置的製冷量越小，運行效率越低，耗能越大；同時，隨著te降低，排氣溫度升高，壓縮機工作條件惡化。因此，在滿足被冷卻對象要求的前提下，應當儘可能採用較高的蒸發溫度。
