馮 海 臧潤(rùn)清 孫志利

(天津市制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津商業(yè)大學(xué) 冷凍冷藏技術(shù)教育部工程研究中心 天津市制冷技術(shù)工程中心 天津 300134)

制冷劑除霜結(jié)束時(shí)風(fēng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)對(duì)抑制庫(kù)溫波動(dòng)的影響

馮 海 臧潤(rùn)清 孫志利

(天津市制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津商業(yè)大學(xué) 冷凍冷藏技術(shù)教育部工程研究中心 天津市制冷技術(shù)工程中心 天津 300134)

為解決制冷劑除霜系統(tǒng)融霜結(jié)束后可能發(fā)生的壓縮機(jī)濕壓縮和庫(kù)溫波動(dòng)問(wèn)題，本文在庫(kù)溫-20 ℃、結(jié)霜量3 kg工況下，以風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟的時(shí)間為變量，對(duì)除霜結(jié)束后風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟0～180 s進(jìn)行單一變量的實(shí)驗(yàn)研究。從除霜結(jié)束后的庫(kù)溫波動(dòng)、除霜時(shí)間、系統(tǒng)恢復(fù)制冷后壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)方面，比較分析風(fēng)機(jī)延時(shí)不同時(shí)間開(kāi)啟對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響。結(jié)果表明：除霜結(jié)束不延時(shí)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，庫(kù)溫將突升5 ℃，并且恢復(fù)制冷的前4 min，壓縮機(jī)存在濕壓縮問(wèn)題；除霜結(jié)束風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟的最佳時(shí)間為140～180 s，此時(shí)庫(kù)溫升高比風(fēng)機(jī)不延時(shí)開(kāi)啟情況降低3 ℃，總庫(kù)溫波動(dòng)在5 ℃以?xún)?nèi)，除霜時(shí)間在12 min左右，且除霜結(jié)束恢復(fù)制冷時(shí)有效避免了壓縮機(jī)可能出現(xiàn)的濕壓縮問(wèn)題。

冷庫(kù)；制冷劑除霜；庫(kù)溫波動(dòng)；濕壓縮

在冷庫(kù)制冷系統(tǒng)中，冷風(fēng)機(jī)在表面溫度低于露點(diǎn)溫度且低于0 ℃時(shí)，將在結(jié)霜工況下工作。在結(jié)霜初始時(shí)，柱狀、針狀[1-2]的薄霜會(huì)由于增強(qiáng)空氣擾動(dòng)，起到強(qiáng)化冷風(fēng)機(jī)傳熱的作用。隨著結(jié)霜時(shí)間的增長(zhǎng)，形成片狀、羽毛狀、無(wú)規(guī)則狀的霜，霜層過(guò)厚使得冷風(fēng)機(jī)傳熱性能下降，制冷系統(tǒng)效率降低。因此，適時(shí)的進(jìn)行除霜對(duì)制冷系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行尤為重要[3]。

制冷劑除霜是指以高壓儲(chǔ)液器中的液體制冷劑為熱源，對(duì)結(jié)霜蒸發(fā)器除霜的一種方法[4]。在制冷劑除霜過(guò)程中，制冷過(guò)程連續(xù)，除霜無(wú)需附加能耗，液體制冷劑被霜層攜帶的冷量過(guò)冷，提高制冷系統(tǒng)效率。在除霜過(guò)程結(jié)束時(shí)，由于除霜蒸發(fā)器尚存有液體制冷劑，為避免壓縮機(jī)進(jìn)液，需延遲開(kāi)啟供液電磁閥，保證壓縮機(jī)入口制冷劑為氣態(tài)(回液過(guò)程)[5]。

通常情況下，制冷劑除霜系統(tǒng)在除霜結(jié)束時(shí)，被前后風(fēng)閥隔斷的冷風(fēng)機(jī)內(nèi)[6]，翅片表面溫度可達(dá)15 ℃，封閉冷風(fēng)機(jī)環(huán)境溫度也在0 ℃以上。若伴隨除霜結(jié)束，冷風(fēng)機(jī)與前后風(fēng)閥隨即開(kāi)啟，冷風(fēng)機(jī)將被環(huán)境空氣強(qiáng)制冷卻，并將熱量帶入冷庫(kù)，造成庫(kù)溫突升。此外，在回液過(guò)程結(jié)束，供液電磁閥開(kāi)啟時(shí)，由于感溫包溫度較高，膨脹閥開(kāi)度大，蒸發(fā)溫度高，空氣與制冷劑之間沒(méi)有傳熱溫差或傳熱溫差為負(fù)值[7]，使制冷劑不能充分蒸發(fā)，造成壓縮機(jī)濕壓縮。如果除霜結(jié)束延遲開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，蒸發(fā)器的余熱可使制冷劑完全蒸發(fā)，將解決冷風(fēng)機(jī)恢復(fù)制冷時(shí)壓縮機(jī)濕壓縮的問(wèn)題，同時(shí)制冷劑蒸發(fā)帶走了除霜余熱，待風(fēng)機(jī)開(kāi)啟時(shí)對(duì)庫(kù)溫波動(dòng)的影響也將顯著降低。因此，為解決除霜結(jié)束壓縮機(jī)可能發(fā)生的濕壓縮和庫(kù)體溫度升高問(wèn)題，課題基于風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟的設(shè)計(jì)思路，對(duì)制冷劑除霜系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，掌握風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟的系統(tǒng)參數(shù)變化和系統(tǒng)運(yùn)行特性。

1 制冷劑融霜系統(tǒng)簡(jiǎn)介

制冷劑除霜系統(tǒng)工作原理如圖1所示，主要由兩個(gè)冷風(fēng)機(jī)、8個(gè)電磁閥、2個(gè)單向閥、壓縮機(jī)、冷凝器及必要的輔助設(shè)備組成。通過(guò)改變制冷劑管路流程，實(shí)現(xiàn)冷風(fēng)機(jī)在制冷工況與除霜工況的切換。在制冷工況時(shí)，電磁閥①②⑤⑥開(kāi)啟，冷風(fēng)機(jī)A、B并聯(lián)連接，同時(shí)制冷。除霜工況時(shí)電磁閥⑤④⑧(或③⑦⑥)開(kāi)啟，冷風(fēng)機(jī)A、B(或B、A)串聯(lián)，前者除霜后者制冷。在除霜工況時(shí)，除霜蒸發(fā)器與儲(chǔ)液器、冷凝器直接串聯(lián)，制冷劑可在除霜冷風(fēng)機(jī)中獲得較大的過(guò)冷度，將除霜過(guò)程的冷量轉(zhuǎn)化為提高過(guò)冷度，進(jìn)而提高制冷系統(tǒng)的效率。

T 溫度測(cè)點(diǎn)；TP 溫度及壓力測(cè)點(diǎn)圖1 液體制冷劑融霜系統(tǒng)原理圖Fig.1 Principle of liquid refrigerant defrosting system

除霜結(jié)束時(shí)，由于電磁閥切換，除霜冷風(fēng)機(jī)回氣口與壓縮機(jī)吸氣口直接相連，除霜冷風(fēng)機(jī)尚存液體制冷劑，為使吸氣存在一定過(guò)熱度，避免壓縮機(jī)濕壓縮，需要延遲開(kāi)啟除霜冷風(fēng)機(jī)的供液電磁閥，此過(guò)程稱(chēng)為除霜結(jié)束時(shí)的回液過(guò)程。

2 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.1實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)在2.8 m×2.8 m×2.5 m，厚度為100 mm硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫層的裝配式冷庫(kù)中進(jìn)行。制冷系統(tǒng)由TAG2522K壓縮冷凝機(jī)組和雙聯(lián)冷風(fēng)機(jī)組成。冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)面積合計(jì)為54 m2，蒸發(fā)管徑15 mm，管間距55 mm，翅片間距6 mm，單路管長(zhǎng)780 mm，除霜后在蒸發(fā)溫度為-27 ℃、冷庫(kù)溫度為-20 ℃時(shí)，制冷量為2.1 kW。工況穩(wěn)定過(guò)程采用電加熱器熱平衡法，系統(tǒng)安裝總功率為15 kW的電加熱器和電動(dòng)調(diào)壓器；結(jié)霜過(guò)程的加濕由加濕量為6 kg/h的超聲波加濕器完成。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由工控機(jī)、MX100多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集儀、熱電偶和壓力傳感器組成。

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)共有14個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)、5個(gè)壓力測(cè)點(diǎn)。布置位置如圖1所示。

2.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)中，制冷工況時(shí)電磁閥①②⑤⑥開(kāi)啟，③④⑦⑧關(guān)閉，待庫(kù)溫降低并穩(wěn)定在-20 ℃以后，開(kāi)啟加濕器向庫(kù)內(nèi)間斷加濕，控制總加濕量為4.5 kg，以及除霜后的融霜水量(即結(jié)霜質(zhì)量)為3 kg。加濕結(jié)束、制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行1 h后，電磁閥②⑤⑧開(kāi)啟、①③④⑥⑦關(guān)閉，并且關(guān)閉風(fēng)機(jī)前后風(fēng)閥[10]，對(duì)冷風(fēng)機(jī)A進(jìn)行除霜。當(dāng)除霜冷風(fēng)機(jī)回氣管溫度達(dá)到10 ℃時(shí)，電磁閥①②⑤⑥開(kāi)啟，③④⑦⑧關(guān)閉，除霜結(jié)束，并且恢復(fù)冷風(fēng)機(jī)并聯(lián)制冷，同時(shí)，時(shí)間繼電器計(jì)時(shí)，除霜冷風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥以10 s為增加步長(zhǎng)至180 s延遲開(kāi)啟，進(jìn)行19組風(fēng)閥延時(shí)開(kāi)啟對(duì)抑制庫(kù)體溫度波動(dòng)的研究。待庫(kù)溫重新穩(wěn)定至-20 ℃時(shí)，制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，電磁閥③⑥⑦開(kāi)啟，①②④⑤⑧關(guān)閉，切換到對(duì)冷風(fēng)機(jī)B進(jìn)行除霜操作。

實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)由溫控器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、交流接觸器組成并完成制冷及除霜的自動(dòng)控制過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)中以冷風(fēng)機(jī)進(jìn)出口算數(shù)平均溫度作為冷風(fēng)機(jī)管路平均溫度。

3 除霜過(guò)程的理論分析

根據(jù)能量守恒定律，除霜結(jié)束后蒸發(fā)器的降溫過(guò)程，能量關(guān)系式可由式(1)～式(5)表示[11]。

Qc+Qf+Qd+Qr=QEvpa

(1)

Qc=αaAΔTa=camaΔTa

(2)

Qf=mfrΔhfr

(3)

QEvpa=cEvpamEvpaΔTEvpa

(4)

cEvpamEvpa=cfinmfin+cpipempipe

(5)

式中：ΔTEvpa為蒸發(fā)器與庫(kù)溫溫差，℃；Qc為空氣強(qiáng)制對(duì)流帶走的熱量，W；Qf為管內(nèi)制冷劑蒸發(fā)帶走的熱量，W；Qd為溫差導(dǎo)熱量，W；Qr為熱輻射量，W；QEvpa為冷風(fēng)機(jī)冷卻過(guò)程減少熱負(fù)荷，W。

除霜結(jié)束時(shí)，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，由于前40s為回液階段，可近似認(rèn)為Qr、Qd、Qr為零，Qc=QEvpa，庫(kù)內(nèi)溫升為ΔTa。降溫可近似為集總參數(shù)過(guò)程，可由式(6)表示：

(6)

式中：τ為除霜結(jié)束冷風(fēng)機(jī)降溫至與庫(kù)溫度相同時(shí)的時(shí)間，s；θ為過(guò)余溫度，℃。

除霜結(jié)束風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟，在延時(shí)階段認(rèn)為Qc為零，Qf+Qd+Qr=QEvpa。

延遲時(shí)間越長(zhǎng)，由風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后引起的對(duì)流散熱越?。挥芍评鋭ё叩某酂嵩酱?；風(fēng)機(jī)延時(shí)階段散失到庫(kù)中熱量越大；除霜結(jié)束冷風(fēng)機(jī)降溫至與庫(kù)溫度相同時(shí)的時(shí)間越長(zhǎng)。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

由于冷風(fēng)機(jī)A和B的對(duì)稱(chēng)性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析只對(duì)冷風(fēng)機(jī)A除霜情況進(jìn)行分析，冷風(fēng)機(jī)B除霜情況與A相同。

圖2所示為除霜結(jié)束后風(fēng)機(jī)不同時(shí)刻延時(shí)啟動(dòng)對(duì)庫(kù)溫波動(dòng)的影響，記錄除霜開(kāi)始至冷庫(kù)內(nèi)溫度再次降至-20 ℃期間庫(kù)內(nèi)溫度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。其中，A、B、C分別為風(fēng)機(jī)延時(shí)0 s、90 s、180 s的除霜結(jié)束時(shí)刻，A、D、E分別為對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)開(kāi)啟時(shí)刻，由圖可見(jiàn)，冷風(fēng)機(jī)在除霜結(jié)束時(shí)不經(jīng)延時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，庫(kù)內(nèi)溫度在707～736 s從-17.7 ℃升高至-12.7 ℃，突升5 ℃；除霜結(jié)束后風(fēng)機(jī)延遲90 s開(kāi)啟的情況下，庫(kù)內(nèi)溫度在753～775 s從-16.8 ℃升高至-14.8 ℃，溫度升高值由5 ℃降至2 ℃；除霜后風(fēng)機(jī)延遲180 s開(kāi)啟的情況下，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟時(shí)庫(kù)內(nèi)溫度升高僅0.2 ℃。

圖2 除霜過(guò)程庫(kù)溫波動(dòng)Fig.2 Storage temperature fluctuation in the process of defrosting

圖2中0～300 s的除霜前5 min里，庫(kù)溫維持在-20 ℃以下，這是由于液體制冷劑被冰霜過(guò)冷(最大過(guò)冷度可達(dá)30 ℃)，雖然除霜時(shí)制冷劑流量較制冷工況時(shí)減小，但除霜初始時(shí)極大的過(guò)冷度，使庫(kù)溫一度出現(xiàn)降低的情況，然后緩慢升高。圖中除霜結(jié)束風(fēng)機(jī)延時(shí)180 s開(kāi)啟時(shí)，整個(gè)過(guò)程庫(kù)溫升高4.5 ℃，除霜過(guò)程12 min即可結(jié)束。

圖3 風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟對(duì)除霜余熱的影響Fig.3 The influence on remained heat of defrosting when fan delays starting

圖3所示為風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟對(duì)除霜余熱引起的庫(kù)溫升高的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟階段庫(kù)溫升高與延遲時(shí)間成正比，原因是除霜時(shí)只有單個(gè)冷風(fēng)機(jī)制冷，并且除霜后的冷風(fēng)機(jī)還會(huì)增加庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷所造成。

風(fēng)機(jī)延遲開(kāi)啟時(shí)間小于40 s時(shí)，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟造成庫(kù)溫升高的曲線(xiàn)下降趨勢(shì)并不明顯，原因是前40 s為回液階段，并沒(méi)有低壓制冷劑供液。而40 s之后，該曲線(xiàn)呈線(xiàn)性降低，在延遲180 s時(shí)，由圖可見(jiàn)風(fēng)機(jī)開(kāi)啟幾乎不引起庫(kù)溫升高。

風(fēng)機(jī)延時(shí)階段與風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后造成的總庫(kù)溫升高曲線(xiàn)，一直呈線(xiàn)性下降。最大值為5 ℃，最小值為2 ℃，即風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟最大可將庫(kù)溫波動(dòng)減小3 ℃。

圖4所示為風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟時(shí)，冷風(fēng)機(jī)管路平均溫度和庫(kù)溫隨延遲時(shí)間的變化曲線(xiàn)。由圖4可知，冷風(fēng)機(jī)表面平均溫度隨風(fēng)機(jī)延遲開(kāi)啟時(shí)間的增加而降低，且下降速率隨延遲時(shí)間的增大而減小。當(dāng)延遲時(shí)間為140 s時(shí)，冷風(fēng)機(jī)管路平均溫度小于等于庫(kù)溫，對(duì)庫(kù)溫升高的影響基本可以消除。當(dāng)延遲時(shí)間為180 s時(shí)，由圖3可知風(fēng)機(jī)開(kāi)啟引起庫(kù)溫升高溫度已降至0 ℃，而風(fēng)機(jī)延時(shí)時(shí)間階段造成的庫(kù)溫升高還在不斷增加。所以延時(shí)開(kāi)啟最大時(shí)間不宜超過(guò)180 s。即此工況下風(fēng)機(jī)延遲最佳時(shí)間可選為140～180 s。

圖4 延時(shí)開(kāi)啟時(shí)管路平均溫度與庫(kù)溫的關(guān)系Fig.4 The relationship between the average temperature of evaporator tube and the temperature of storage

圖5 不延時(shí)開(kāi)啟時(shí)冷風(fēng)機(jī)制冷劑管路進(jìn)出口溫度Fig.5 The inlet and outlet temperature of evaporator tubes with a fan not delaying starting

由圖5可知，風(fēng)機(jī)不延時(shí)開(kāi)啟時(shí)，結(jié)束除霜(700 s為結(jié)束除霜時(shí)刻)至管壁溫度降至與庫(kù)溫相同，僅50 s。

圖6所示為風(fēng)機(jī)延時(shí)140 s與180 s的情況，與圖5相比此段降溫時(shí)間明顯更長(zhǎng)，更平緩。原因在于風(fēng)機(jī)不延遲時(shí)，蒸發(fā)器表面溫度是由庫(kù)內(nèi)冷空氣強(qiáng)制冷卻。當(dāng)然，管壁迅速降溫的同時(shí)也把熱量釋放在冷庫(kù)之中，增大了除霜余熱對(duì)庫(kù)溫波動(dòng)的影響。

圖6 延時(shí)140 s與180 s開(kāi)啟時(shí)管進(jìn)出口溫度Fig.6 The inlet and outlet temperature of evaporator tubes with a fan delaying starting for 140 s and 180 s

圖7和圖8所示為除霜冷風(fēng)機(jī)A、并聯(lián)冷風(fēng)機(jī)B以及壓縮機(jī)的回氣管溫度，在除霜結(jié)束后25 min里隨時(shí)間的變化關(guān)系。由圖7可知，60～300s的4 min里，壓縮機(jī)回氣溫度低于冷風(fēng)機(jī)A和B的回氣溫度，說(shuō)明除霜結(jié)束后冷風(fēng)機(jī)在冷空氣的強(qiáng)制冷卻后，空氣與制冷劑之間沒(méi)有傳熱溫差或傳熱溫差為負(fù)值。制冷劑在冷風(fēng)機(jī)B中未完全蒸發(fā)，導(dǎo)致在壓縮機(jī)回氣管中仍有制冷劑液體蒸發(fā)吸熱，使壓縮機(jī)吸氣沒(méi)有過(guò)熱度。且此時(shí)壓縮機(jī)外殼結(jié)霜嚴(yán)重，存在濕壓縮。

圖7 不延時(shí)開(kāi)啟時(shí)除霜后回氣管溫度隨時(shí)間變化Fig.7 The temperature of the evaporator tubes without a fan delaying starting after defrosting

圖8 延時(shí)140 s與180 s除霜后回氣管溫度隨時(shí)間變化Fig.8 The temperature of the evaporator tubes with a fan delaying starting for 140 s and 180 s after defrosting

由圖8可知，當(dāng)除霜結(jié)束后風(fēng)機(jī)延時(shí)140 s與180 s時(shí)，壓縮機(jī)吸氣溫度始終高于冷風(fēng)機(jī)A或B的回氣溫度(壓縮機(jī)回氣始終存在過(guò)熱度)。且此時(shí)在整個(gè)過(guò)程中壓縮機(jī)外殼不會(huì)結(jié)霜，有效避免了壓縮機(jī)的濕壓縮。

5 結(jié)論

為解決除霜結(jié)束壓縮機(jī)可能發(fā)生的濕壓縮和庫(kù)體溫度升高問(wèn)題，本文基于風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟的設(shè)計(jì)思路，對(duì)制冷劑除霜系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，掌握風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟的系統(tǒng)參數(shù)變化和系統(tǒng)運(yùn)行特性，結(jié)論如下：

1)庫(kù)溫-20 ℃時(shí)進(jìn)行除霜操作，除霜結(jié)束不延時(shí)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，庫(kù)溫將突升5 ℃，并且恢復(fù)制冷之后的前4 min，壓縮機(jī)存在濕壓縮問(wèn)題。

2)除霜結(jié)束風(fēng)機(jī)延遲開(kāi)啟，延遲時(shí)間越長(zhǎng)，延遲階段庫(kù)溫升越大，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后造成的庫(kù)溫升越小。總庫(kù)溫波動(dòng)隨延遲時(shí)間的增加呈減小趨勢(shì)，基于制冷劑除霜系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)延遲最佳時(shí)間為140～180 s。

3)在-20 ℃，3 kg結(jié)霜量工況下，除霜結(jié)束風(fēng)機(jī)延時(shí)140～180 s開(kāi)啟，可使庫(kù)溫波動(dòng)較不延時(shí)情況降低3 ℃，總庫(kù)溫升高在5 ℃以?xún)?nèi)。除霜時(shí)間可控制在12 min左右。

4)制冷劑除霜系統(tǒng)，除霜結(jié)束風(fēng)機(jī)延時(shí)開(kāi)啟，可解決除霜結(jié)束隨即開(kāi)啟風(fēng)機(jī)情況下恢復(fù)制冷的前4min時(shí)間里壓縮機(jī)濕壓縮的問(wèn)題。

本文受天津科技創(chuàng)新體系及平臺(tái)建設(shè)計(jì)劃(14TXGCCX00018)；天津市科技特派員項(xiàng)目(15JCTPC62700，16JCTPJC47800)；天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃(16JCQNJC06600)資助。(The project was supported by theTianjin Science and Technology Innovation System and Platform Construction Plan (No. 14TXGCCX00018) and Tianjin Technical Envoy Program (No. 15JCTPC62700 & No. 16JCTPJC47800) and Natural Science Foundation of Tianjin (No. 16JCQNJC06600).)

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About the corresponding author

Sun Zhili, male, lecturer, School of Mechanical Engineering, Tianjin University of Commerce, +86 13920590050, E-mail: sunzhili@tjcu.edu.cn. Research fields: optimization and energy saving of refrigeration system, food cold chain technology.

Influence of Fan Delayed Running on Temperature Fluctuation of Cold Storage after Liquid Refrigerant Defrosting Operation

Feng Hai Zang Runqing Sun Zhili

(Tianjin Key Laboratory of Refrigeration Technology, Tianjin University of Commerce, Refrigeration Engineering Research Center of Ministry of Education, Tianjin Refrigeration Engineering Technology Center, Tianjin, 300134, China)

In order to solve the problem of the probable wet compression and temperature fluctuation of cold storage after liquid refrigerant defrosting operation, the method of fan delayed running is proposed. Taking the delayed time of fan running as a variable parameter, the experiment has conducted under the condition of -20 ℃ cold storage temperature and 3 kg weight of frost with the delayed time of fan running from 0 s to 180 s after the finish of defrost. The system parameters such as temperature fluctuation of cold storage after the finish of defrosts, defrosting time and the suction parameters of the compressor after system returning to work are analyzed and compared for different delay time of fan running. The result shows that running the fan without delay after defrosting, the cold storage temperature will sudden rise 5 ℃ and wet compression occurs for the first 4 min after refrigeration is resumed; the best delay time of fan running is 140 s to 180 s after defrosting and the rise of temperature in cold storage is 3 ℃ lower than that in the condition without fan delaying, and the temperature fluctuation of cold storage is within 5 ℃.The defrosting time is about 12 min, and the probable wet compression is completely avoided after refrigeration system returns to work.

cold storage; liquid refrigerant defrosting; temperature fluctuation; wet compression

0253- 4339(2017) 02- 0114- 05

10.3969/j.issn.0253- 4339.2017.02.114

2016年7月27日

TB61+1； TB657.1

A

孫志利，男，講師，天津商業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院， 13920590050，E-mail：sunzhili@tjcu.edu.cn。研究方向：制冷系統(tǒng)優(yōu)化及節(jié)能，食品冷鏈。