臥式敞開式低溫陳列柜送風口結構改進的試驗研究
風幕性能直接影響敞開式低溫陳列柜的性能。試驗研究了送風口結構的改進對風幕特性及陳列柜性能的影響,結果表明,送風口改進后,風幕各層的送風速度分布更趨合理性,送風速度沿陳列柜長度方向的均勻性提高了29.2% ,送風溫度均勻性提高了42.1% ,柜內溫度場均勻性提高了27.0% ,單周期的融霜水量減少了14.8% ,單周期功率消耗減少了7.4%。改進后的送風口結構不僅優化了風幕特性,而且提高了陳列柜的運行性能。
1、前言
臥式敞開式低溫陳列柜由于其結構簡單、價格低廉等特點在超市使用廣泛,其柜溫可低至-18℃以下,主要用來存放和銷售凍結食品[1、2] 。這種陳列柜通常由制冷系統、柜體、風路系統以及放置食品的空間組成,頂部設計成完全敞開。其工作原理是制冷系統產生冷量用來冷卻風路系統中的空氣,被冷卻的空氣一部分通過送風口吹出形成冷風幕,用來將柜內低溫環境與外界的高溫環境隔開,另一部分則從柜背板小孔流出用來冷卻柜內的貨物,達到維持柜內貨物溫度和濕度的目的,其中前者占較大比重。對于臥式敞開式低溫陳列柜來說,其熱負荷中通過敞開口處滲入的熱負荷占絕大部分(70%以上) 。近年來降低此類陳列柜的能耗和維持柜內溫度的穩定是眾多學者研究的焦點。良好的風幕能減少熱負荷,穩定柜內溫度,同時也能節約能源[3、4] 。
陳列柜風幕性能的影響因素很多,比如送風速度、送風溫度、送回風口結構尺寸和環境溫濕度等[5] 。本文從送風口的結構入手,通過改進送風口結構,提高風幕的隔熱性、封閉性和均勻性,使風幕得以優化,從而提高陳列柜的運行性能,降低運行成本。
5、結論
(1) 送風口改進后,風幕各層的送風速度分布變得更為合理,使得風幕送風速度沿陳列柜長度方向的均勻性提高了29.2%。送風溫度均勻性提高了42.1% ,風幕的送回風溫差也減少了35.0%。試驗表明風幕的隔熱性和封閉性均有所改善;
(2) 送風口改進后,陳列柜柜內溫度場均勻性提高了27.0%,單個周期的蒸發器融霜水量減少了14.8% ,功率消耗減少了7.4% ,表明陳列柜的整體性能得到了提高。
參考文獻
[1] 陳天及. 商業用制冷裝置[M ]. 天津:天津科學技術出版社, 2001.
[2] 陳建,史一忠,張天麟. 陳列柜在超級市場中的應用[J]. 冷藏技術, 2004 (107) : 36238.
[3] Chen Y G, YuanX L. Simulation of a cavity insulated by a vertical single band cold air curtain [ J ]. Energy Conversion andManagement, 2005, 46 : 174521756.
[4] 孟祥兆,俞炳豐,王豐浩. 立式多擱架陳列柜風幕及柜內空氣流動和換熱的數學模型研究[J]. 流體機械, 2001, (2) : 50252.
[5] 余克志,丁國良,陳天及. 陳列柜研究現狀及分析[J]. 制冷空調與電力機械, 2004 (95) : 8212.
[6] Sheng D Y, Lage Jonsson. Two - fluid simulation on the mixed convection flow pattern in a nonisothermal watermodel of continuous casting tundish [J]. Metallurgical andMaterials Transactions B, 2000, 31 (4) :8672875.
[7] 陳天及,李玉紅,余克志,等. 風幕特性對立式低溫陳列柜運行性能影響的實驗研究[J]. 制冷學報,2004, (03) : 23227.