再循环制冷系统匹配卧式分离器的设计及性能研究

摘要

气液分离器作为再循环制冷系统的重要组件之一,其尺寸的大小将直接影响制冷系统的运行性能。在处理大产量气体以及安装高度被限制的情况下,卧式气液分离器相比于立式气液分离器具有不可取代的优势。将单液滴模型应用于再循环制冷系统匹配卧式气液分离器的设计,针对于压缩机输气量74.25m^(3)/h,蒸发面积30m^(3)的制冷系统,设计出匹配卧式气液分离器直径0.22m,蒸发器回气管与压缩机吸气管的有效距离为0.5m。在实验所需的供液高度以及所设定的工况下与直接膨胀制冷系统的对比实验表明,再循环制冷系统的卧式气液分离器能达到预期的分离效果,并且在保温体内温度从-5℃降低到-20℃时,使蒸发器的换热系数分别提高67%、76%、82%、113%,使蒸发器的制冷量分别提高14%、18%、17%、23%,使制冷系统的COP分别提高8%、13%、12%、16%,还可以达到直接膨胀制冷系统无法达到的-30℃的保温体内空气温度,并能满足工质在蒸发器内再循环。