空调摩擦损耗原理

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空调摩擦损耗原理

2019-10-08 15:39

空调近年来得以广泛使用，且用户逐年递增，在我们享受空调带来的凉爽同时也了解下它的零件损耗。当空调的管路系统的摩擦损耗冷冻水在管路系统中流动时，存在着摩擦损耗。由式管路特性方程可知，它与流量的平方成正比，由此所造成的管路系统压头损失H_e。与管路流量G_e的关系曲线。

当流量G_e增加时，其所产生的摩擦损耗H_e也会随着流量增加比例的平方增加；相反当流量减小时，其所产生的摩擦损耗也会随着流量减小比例的平方减小。

例如,当水流量为100%时,管路的摩擦损耗也为100%;当水流量减少为50%时摩擦损耗迅速减小为原来的1/4；若流量再减少为25%时，则摩擦损耗只有原来的6.25%了。

在定流量水系统中，由于无论末端负荷如何变化，都始终保持在10%的大流量运行，因此，其管路系统的损耗是很大的，其富余流量的能耗都消耗在管路的摩擦损耗上了。

定流量水系统的弊端

定流量水系统的特征是末端换热器中的水流量采用三通阀进行调节控制，使用三通的冷冻水系统，混合的回水温度比设计值低，会造成水泵动力的浪费。

三通阀的运行特性一般有三种情况

(1) 末端满负荷

当末端满负荷时，三通阀的直通孔开启，旁通孔关闭，供水全部流经末端换热器装置，旁通管中的流量为零。

例如，一个三通阀管路，其设计运行参数为

1）供水温度:7℃；

2）设计的回水温度；

3）换热器设计流量:6.3L/s=0.0063m²/s=22.68m³/h；

4)换热器设计压降: 6mH₂O；

5)三通阀的压降:3mH₂O；

实际运行的参数如下；

1）实际流量：22.68m³/h；

2）实际压降:9mH²O；

3)实际回水温度:12℃。

如此，完全满足了末端换热器对制冷的要求。

当末端为零负荷时,三通阀的直通孔关闭,旁通孔开启，供水全部流经旁通管，末端换热器装置中的流量为零。此时，旁通管路上需要有一个平衡阀，使其提供的压降等于末端换热器的6mH₂O压降，否则，旁通流量将大于设计流量。

由于末端负荷未消耗冷量，导致回水温度等于供水温度，将使混合回水温度大大降低。末端部分负荷

在三通阀的回路中，只有在换热器全负荷或零负荷（即旁通全开）两种情况下，流过管路的流量才等于设计流量。其他任何部分负荷情况下，都会导致流过管路的流量大于设计值，这是因为部分负荷时，末端换热器和旁通管中都有冷冻水流过，旁通管的并联作用会使管路的摩擦损失减小，若水泵提供的资用压头不变，则流量必然会增大。

当三通阀的开度处于中间位置（即50%开度）时，换热器和旁通管中各有50%的流量通过。此时，流过三通阀的流量将达到最大值，最大值的大小与旁通管的配管情况有关，若将阀的开度从这个位置向两端调节，管路的摩擦损失都会增加，流量也相应减小，但都大于设计流量值。在末端负荷为满负荷的50%时，三通阀的开度将处于中间位置，若水泵提供的压头不变，则是此时的实际运行参数。

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