冰球与盘管制冰过程的热阻变化对比

Ａ。 删
．
盘 管壁 的导 热系数 ， （ ℃ ） Ｗ／ｍ・ ； 单 位 长度热 阻 ，Ｉ℃／ Ｉ・ Ｗ。 Ｔ
槽吸收冷量的能力大大下降 ， 制冰温度迅速下降， 迫使 制冷 主机卸载 运行 ；而 盘管 系统 在整个 制 冰过程 中温 度变化平稳， 直到制冰结束都不需要主机卸载运行 。 叶水泉等 人 曾就结 冰厚度 对 盘管 、普通 冰球 及蕊 心冰球 热阻 的影响做 了定性分 析 ， 果表 明 ， 结 盘管受 冰
搭 接 。当 冰的直径 为 Ｄ 时 ， 冰量 占设 计结 冰量 的比 。 结
例 即结 冰率 尸可 由下式计 算 ：
ＣＬＡ Ａ Ｍ Ｃ公 司生产 的螺 旋形 盘 管等 ，后 者 有法 国
ＣＡ ＩＴ公司 的 圆形 冰球 、 杭州 华 电华源 生产 的蕊 心 冰球
和圆 冰球等 。
Ｐ糍＿ ２ ＝ Ｄ
当结 冰 率为 尸时 ， 冰环 直径 Ｄ 为 ：
Ｄ ＝、 Ｄ ． ／ 一 Ｄ ，） ２ ２＋Ｄ ， ｎ ｏ 在单 位 长度上 的总热 阻 Ｒ ． 为 ： 。
Ｒｐ
，
（ １ ）
，
（） ２
盘管 制 冰 的原理 是 ： 冰 盘管 浸 泡在 装 满水 的蓄 蓄 冰槽 中 ， 冷机 制 出 的低 温 载 冷 剂 （ 常 为 乙二 醇 溶 制 通
厚 度 的影 响最 小 ， 次是 金属蕊 心 冰球 ， 其 普通 冰球受 冰 厚度 的影 响非 常大 ， 致使 在储 冷末期 ， 结冰非 常 困难 。 以下 通 过 理 论 分 析 在 结 冰 过 程 中冰球 与 盘 管 热 阻的变化 趋势 。
Ａ 一 冰 的导热 系数 ， （ ℃） Ｗ／ｍ・ ；
液 ） 蓄 冰 盘管 内部 流 动 （ 常处 于 旺盛 湍 流 状 态 ） 在 通 ，
＝
＋
等＋
＋ （） ３
使 盘管 外 的水 降温 并结 冰 。
冰球 制 冰的原 理 是 ： 冰球 浸 泡 在装 满 载 冷剂 的蓄 冰槽 中 ， 冷机 制 出 的低 温 载 冷 剂 在 冰球 外 流 动 （ 制 通
产 的钢 制蛇行 盘 管 、 杭州 华 电华源 生 产 的导 热 塑料 蛇
形 盘 管 、美 国 Ｆ Ｆ Ｏ 公 司生 产 的 Ｕ形 盘 管 和 美 国 ＡＣ
设 盘管 内径 为 Ｄ 外 径 为 Ｄ 设 计 最 大 冰量 时 ， ， 冰 的直 径 为 Ｄ． 以不 完 全 冻 结 为例 ， 冰 后 冰 层 不 。 一， 结
式中各参数取值见表 １ 。
１ 盘管结冰分析
８
根 据 上表数值 ， 算得 盘 管制 冰过程 中 ， 阻 随结 计 热
Ｉ８ 总 Ｎ第 。。 第卷 ． １ ／ ． ２ ． 。 ０ 期 ０
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表 １ 盘管制冰过 程中各参数取值 参 数 ， ， Nhomakorabea１
ｌ ｎＤ
ｐ， ｏ
式 中 ｈ． 盘管 内对 流换 热系 数 ， （ ℃ ） 。一 ｉ Ｗ／ｍ ・ ；
ｈ ｐ
，
一
ｏ
冰与水 之 间的对 流换热 系数 ， （ ℃） Ｗ／ｍ ・ ；
一
常处于 层流状 态 ）使冰 球 内的水 降温并 结 冰。 ， 在 实际 冰蓄冷 系统 中 ， 冰球 系统在 制冰后 期 ， 蓄冰
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专 题 研 讨
冰球与盘管制 冰过程 的热 阻变化对 比
梁 博 董 兴 杰 刘 建 ， ，
（ ． 州华 电华 源 环 境 工 程有 限公 司 。 １ 杭 浙江 杭 州 ３ ０ ３ ；２杭 州 华 源 环 境 设 备 有 限公 司 。 江 杭 州 ３ ０ ３ ； １０ ０ ． 浙 １００ ）
。
Ｄ
Ａ
Ａ
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ｍ
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Ｗ／ｍ’ ）Ｗ／ ｍ・ ）Ｗ／ ｍ ・ ）Ｗ／ｍ２ ℃ ） （ ℃ （ ℃ （ ℃ （ ．
参数值 ００ ６ ．２ ００ ６ ．１ ００ ．５
１９ ６
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２２ ．６
１０ ７０
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中 图分 类 号 ：Ｔ ８ １６ Ｕ ３ ．
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ６ ８ ４ （ ０ ８ ０ — ０ ８ ０ １ ０ — ４ ９ ２ ０ ）１ ０ ０ — ３
０ 引言
我国从 ９ 年代初 ， ０ 开始建造冰蓄冷空调系统 ， 至 今 已建成 ５０个 左右 ， ０ 蓄冰 设备 从 结 构形 式 上分 为两 大类 ： 盘管式 和 冰球 式 。前 者主 要有 美 国 Ｂ Ｃ公 司生 Ａ
ｇ
、
结冰率 Ｐ／ ％ 图 ２ 冰球制冰过程中总热阻随结冰率变化 曲线
蕞
冰率 的变 化 曲线如 图 ２所示 。
Ｒ。
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一
将 （ ） 代人 （ ） 得 ： ２式 ３式
： ＋
等＋
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ｈ 订Ｖ Ｐ Ｄｐ ｐ （ ， 一 Ｄｐ ＋Ｄｐ２ ， Ｊ ， ｏ
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以杭 州华 电华源 公 司 的导 热 塑 料 蓄冰 盘 管 为例 ，
： 置 热阻 随结冰 量 的变化趋 势 ； 可供新 开发 的蓄 冰装 置起 到一 个借鉴 作 用。
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关键 词 ：冰球 ； 盘 管 ； 热 阻； 对 比
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摘 要 ：对冰 球 与冰盘 管制 冰过 程 中变化 热 阻— — 冰 的 热 阻进 行 了分 析 ， 出 了两种 蓄冰装 ： 得 ：