文献综述--超市冷冻展示柜内循环风量对其性能的影响

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1、 文献综述 题 目:超市冷冻展示柜 学生姓名: 专业班级: 学 号: 院（系）:机电工程学院 指导老师（职称）: （讲师） 完成时间: 超市冷冻展示柜内循环风量对其性能的影响 摘要：分析了循环风量对超市冷冻展示柜热负荷和制冷系统的工作特性的影响,并 通过调节柜内风量对三门展示柜进行了试验研究。 研究表明柜内循环风量是冷柜热负 荷和制冷系统的重要的影响因素, 对冷冻展示柜的循环风量应进行优化设计。 关键词：冷冻展示柜 循环风量 热负荷 1 冷冻展示柜的结构及热负荷的组成 1.1 展示柜的结构 超市展示柜由箱体结构、制冷系统和照明系统组成。 箱体的前部为带金属镶框的 多层玻璃门,玻璃门的最外层玻璃

2、上镀有线条状导电金属薄膜,提高玻璃温度,防止玻 璃门结露,影响视线。金属框架内也有加热导线,防止门框冻结。箱体的 5 个其它面为 保温层。制冷压缩冷凝机组顶置在柜上,冷风机挂在柜内顶部 【1】 。在箱体门封处和内 立柱处有日光灯。三门超市展示柜的结构如图 1 所示。 图 1 三门冷冻展示柜的结构 1.2 展示柜热负荷的组成和特点 陈列柜的热负荷 Q 由下列四部分组成2: Q= Q1+ Q2+ Q3+ Q4 (1)柜体传导热负荷 Q1:由柜体隔热层传导引起的热负荷。 Q1= KFt (W) 式中 K-隔热层传热系数, W/ ,由柜体隔热材料种类、厚度、板两侧换热条 件决定 F-传热面积,. t-

3、柜内外温差,必须满足柜壁外表面温度高于环境露点温度. (2)门封热负荷 Q2: 由门封传入的热量约是整个展示柜热负荷的 30%-40%, 门封 隔热效果对制冷性能影响很大。 (3)辐射热负荷 Q3:由店堂内照明、高温物体通过展示柜的玻璃辐射传热引起的, 可按灰体间辐射换热公式简化后计算3。 (4)内部热负荷 Q4: Q4= Q41+ Q42+ Q43+ Q44 式中 Q41-融霜恢复热量,即在融霜结束后为了使柜内温度下降至陈列柜使用温 度所消耗的制冷量。 Q42-风机发热量,是指柜内风机的工作热,它在数值上等于风机功率。 Q43-防露加热器发热量,陈列柜结构的某些部分温度较低,需使用电加热器提

4、高 表面温度以防结露、结霜,这部分热量会部分传入柜内。 Q44-照明发热量,陈列柜内照明会将一部分光能及热能(电灯发热)传柜内, 实际 上照明、防露加热器热量等都只有部分传入柜内,传入系数约为 55%-65%。 2.循环风量对柜内冷冻食品、制冷系统箱体热负荷的影响分析 2.1 对冷冻食品的影响 对于特定的冷柜循环风量大, 柜内的风速就高,柜内食品的冷冻速度就快,同时食 品的干耗也加大,增加制冷机的融霜。超市展示柜起储藏冷冻食品作用,属于分配性冷 冻设备,因此柜内的风速不宜太大4。 2.2 对热负荷的影响 一般来讲, 冷柜的维护结构热负荷同冷柜的内容积成正比。冷冻展示柜的玻璃门 由于内外温差大,

5、其门框易变形,循环风量大时, 引起门封漏风增多5。同时, 通过玻璃 向内传热增大,门框电加热内传的热量增多。风机电动机功耗大,这些因素都导致热负 荷增大。热负荷与循环风量 m的关系如图 2 中 Q 曲线所示。 图 2 热负荷、蒸发器传热温差与循环风量的关系 2.3 对制冷系统的影响 冷冻展示柜采用的是热力膨胀阀节流的制冷系统。 循环风量大有利于冷冻食品的 冻结,但对柜子的稳定运行却不利。循环风量大,柜内温度与冷风机内空气的温度差小, 热力膨胀阀的感温包感受的温度变化大,热力膨胀阀工作稳定性差6。 热力膨胀阀工作 不稳定,蒸发器的蒸发温度变化大,柜内温度波动,进一步使热力膨胀阀工作恶化,影响 柜

6、内温度降和稳定。蒸发器传热温差与循环风量的关系如图 2 中的T 曲线所示。 循环风量小,传热温差大,蒸发温度降低,制冷量小,功耗大,陈列柜降温慢,柜内温度 不均匀,也不利于柜子的性能提高7。因此,需要正确配比循环风量。 3 试验试验 3.1 对象 3 门封闭式冷冻展示柜; 设定温度-18;调定温度范围-12-20。 3.2 制冷系统 压缩冷凝机组 1.1kW; 蒸发器为铜管套铝片,片距 4.5mm; 制冷剂为 R502,制冷剂 充注量 1000g。 3.3 试验及测试 试验是在恒温室进行的, 恒温室温度恒定在 32。 试验前将展示柜在恒温室内恒 温 8h。用铜-康铜热电偶作温度传感器;用多点温度记录仪逐时记录.记录温度点包括: 节流后铜管壁温(t4),蒸发器内空气温度,柜内顶角温度(t9),柜内底角温度( t11) ,中柱外壁 温(t7),中柱内壁温(t12)等。 通过更换