水冷管式换热系统的设计与性能研究

杨雷(山西太原市阳煤化工机械（集团）有限公司)

普通机械冷库在工作时相应的半冷时间长。为了增加对湿度，普通机械冷库通常采用微量喷雾来防止蔬菜脱水。但在喷雾过程中会导致冷库内形成大小不一的水滴，这些水珠附着于果蔬表面，果蔬出现水渍状凹斑和萎缩，导致细菌繁殖，进一步造成果蔬腐烂变质。为了解决上述问题，改进的方法是采用湿冷空气入库进行果蔬的湿冷保鲜。本文以果蔬保鲜为研究对象，采用湿冷库系统研究水冷管式换热器的设计和计算方法，为今后的普及和推广应用提供有效依据。

1 计算方法

1.1 货架降温速率

湿冷库中的货架采用的是不锈钢材质，不锈钢货架的质量为30kg，相应的比热容数值大小为0.5kJ/(kg·K)，可以计算得出对湿冷库中的不锈钢货架的降温速率(Q2)为0.0375kW。此计算结果未考虑其他热量损失。

1.2 湿冷库库体的冷量损失速率

在湿冷库中通常采取PS材料作为库体的保温材料，PS即聚苯乙烯。绝热泡沫PS的厚度为0.2m，PS泡沫的导热系数为0.06W/(m·K)，保温封装用PS的长、宽、高分别为2.5×2.5×2m。根据表面积计算公式得出湿冷库的库体表面积为28m2。最好计算得出库体导热引起的冷量损失速率(Q3)为0.190kW。此计算结果未考虑其他热量损失。

1.3 换热总速率的计算

水冷管式换热器制冷机的冷冻工作条件如下:冷凝温度为35℃，制冷剂的制冷温度为2℃。最后计算得出水冷管式换热器在标准工作状况下其制冷量达到0.63kW。因此按此计算结果可以选用合适的制冷机(制冷机的标准制冷量不应低于上述计算结果0.63kW)来进行果蔬的制冷保鲜。……