2015制冷学会学术年会集car

1、壁挂式冷藏机组在高顶驾驶室冷藏车上的应用设计(山东通盛制冷设备，聊城 252000)摘 要 本文对传统的高顶驾驶室用冷藏机组进行分析，并提出了新型的壁挂式冷藏机组，使得冷藏机组在更优越的工况运行下，获得最优的制冷效果。超薄型设计微通道技术节能设计WALL-MOUNTED REFRIGERATION UNIT APPLICATION DESIGN IN HIGH-ROOF CAB REFRIGERATED CARZhu GuangdongLiu Xuxia(ShTongsun Refrigeration Equipment Co., Liaocheng 252000)Abstracthis pr

2、, refrigeration unit used for the traditional high bridge isyzed, and put a new wallmounting type refrigeration units, so refrigeration unit can runbest cooling effecthe superior working conditions to obtaheKeywordsUltra-thin design0 前言Microchannel technologyEnergy saving design，（1976- ），女，工程师冷藏机组安装

3、形式及其技术发展2高顶驾驶室一般用在厢式车、牵引车、高栏车车型上，当车辆高速行驶时，如果货箱高于现状冷藏机组根据其安装位置可以分为两种形式，一种是顶置式，冷凝器安装在保温箱外部的前侧，等驾驶室，风阻会很大，所以会使用高顶驾驶室，高顶驾驶室顶面设计为向后倾斜，以减少风阻，如果货箱过高，还需要加装导流罩。高顶驾驶室一蒸发器安装与保温箱前侧。此种安装方式主要般是上下双卧铺。相对于平顶驾驶室而言，高顶驾应用于平顶驾驶室的冷藏车，具体安装位置见图 1驶室的空间更宽大，视野更开阔，因此越来越多的冷藏车会选用高顶驾驶室。而现在的高顶驾驶室用的冷藏机组全部采用底置式冷凝器的安装方式，这样的安装方法很容易受到车

4、底外物碰撞，维护费用较高，其工作环境也很脏，冷凝器长期工作在很脏的环境下，换热器表面会堆积大量的灰尘，脏污，会使通风面积及通风阻力增大，最终会完全堵塞冷凝器，严重阻碍空气与制冷剂之间的热交换，热传导，最终降低冷藏机组的整体传热系数。图 1另一种是底置式，其冷凝器总成安装在保温箱因此根据这种需求，研究了冷凝器的运行环境对空调系统的影响，使冷藏机组获得更优的制冷效外部下侧，蒸发器安装在保温箱前侧。此种安果，从以下几个方面进行了产品的设计装方式主要应用于高顶驾驶室的冷藏车，具体安装位置见图 2：作者简介：，（1973- ），男，工程师的铜管，考虑到壁挂式冷藏机组的安装空间较小，通过冷凝器芯体的量较少

5、，风阻加大，因此若达到与顶置式冷凝器相同的性能，换热器芯体应在原有的基础上加大，或者冷凝风机的数量增加及其风量调大。若采用平行流式换热器，其空气侧和制冷剂侧的压力损失小，传热系数高，重量轻，结构紧凑和制冷剂充灌量少，恰好能弥补管片式换热器在空间上过大的缺陷。但平行流式冷凝器具有压力高，耐腐蚀性差等缺点，因此这正是需要克服的重点。图 2当冷凝器处于底置式安装位置时，因为它的运行环境较脏、而且通风不好，造成了冷凝器换热效果不好，要使冷藏机组达到顶置式安装的效果， 就要增大冷凝芯体的换热面积，冷凝风机的风量等等，其相应的成本也要增加。不仅如此，因为底置式冷凝器的工作环境较差，很容易受到外界的碰撞，维

6、护周期也较短，给车主造成了很大的麻烦。针对上因此与多家平行流式换热器生产厂家技术交流后，决定用喷锌扁管代替普通扁管用在平行流式换热器上，并把喷锌扁管的冷凝器总成与普通扁管的冷凝器总成做盐雾试验比较，普通扁管经 SWAAT盐雾实验 600 小时后开始出现影响性能的缺陷，而喷锌扁管则在 800 小时后出现影响性能的缺陷。因此如果采用喷锌扁管完全可以弥补平行流式换热器低的缺陷。为减小冷凝器的整体厚度，壁挂式冷凝器采用述情况开发了一款壁挂式冷藏机组，此种冷藏机组的蒸发器安装位置同传统的底置式相同，只是冷凝器总成巧妙的利用了高顶驾驶室后壁与保温箱前壁的安装空间，在保持甚至超过传统底置式冷凝器的基础上，彻

7、底解决了冷凝器的恶劣工况，也大了斯超薄型降噪风机，在厚度上仅仅 62mm,相比传统的冷凝风机厚度减少了 35%。但是此风机的风量相比传统的减少 20%，不过可以通过合理的加大冷凝器芯体的换热面积和合理的布置风的来大减少了图 3：费用。壁挂式冷藏机组的安装位置见解决此问题。本冷凝器框架采用铝合金结构，重量轻，防腐性能提高。外壳采用高强度玻璃钢，流线型设计，外型美观，其冷凝器总成见图 6 所示。做了一组对比匹配实验，目的是得到一些实际的检测数据，使冷藏机组的匹配达到最优.4试验装置及其测试方法4.1 样机选择本试验选用 5 种样机，样机 1-4 均为壁挂式冷凝器结构，样机 1 采用管片式换热器，换

8、热器芯体采用 70.35 的铜管，间距 2112.7 等腰三角形排布， 则换热器排管数为 525 排管，翅片间距 2.0mm。样机 2 也是管片式换热器，结构同样机 1，只是换热器排管数为 525 排管。样机 3 采用平行流式换热器，采用 225（mm）的铝质口琴管镶嵌开百页窗 V 形带状铝质翅片。样机 4 也是平行流式换热器，采用 336（mm）的铝质口琴管。对于样机 1、2 用的换热器芯体，其结构见图 4，对于样机 3、4 用的换热器芯体，其结构见图 5。样机 5 采用传统的底置式冷凝器，管片式换热器芯体结构，其图 33 壁挂式冷凝器总成配置及结构分析高顶驾驶室与保温箱之间的间隙较小， 2

9、00300 毫米之间，壁挂式冷凝器总成就是要充分利用这个空间，因此冷凝器总成的厚度、冷凝风机及其风量对制冷效果的影响是本设计的重点。壁挂式冷凝器若采用传统的管片式芯体，为减小总成的厚度，提高换热效率，换热器芯体采用 70.354.2试验装置及测试仪表冷机系统性能试验是在冷藏机组试验装置上进冷凝器总成结构见图 7。行的，该检测装置采用焓差法，利用空气焓差法计算系统制冷量，模拟壁挂在冷藏车上的安装方式安装，可控制冷藏机组冷凝器室的温度、冷凝器总成的迎面风速、压缩机转速和压缩机仓的温度，可测试系统制冷量、降温速度、压缩机功耗、风机功率、系统噪音等，完全满足冷藏机组试验研究的需要。试验装置均采用世界级

10、高精度传感器、变送器、图 4 管片式换热器结构图可编程控制器和系统，试验过程计算机自动控制，装置功能齐全，性能优良稳定，测量结果准确可靠，自动化程度高，达到当代国际的先进水平。4.3测试方法冷机系统性能试验参照GB/T21145-2007运输用制冷机组的标准，并结合山东通盛制冷设备有限公司自身的测试设备特点及其优势，将冷凝器总成、压缩机等安装在空调系统性能试验台上，蒸发器安装在冷藏机组保温箱上。分别控制冷凝器室的温度、迎面风速、压缩机室的温度、压缩机转速等，测试冷机系统的降温能力、降温速度、压缩机消耗功率、能效比、系统噪音、系统压力等参数。冷机系统性能试验在以下三种工况条件进行试验。工况 1（

11、怠速）：冷凝器进风干球温度 37.8，压缩机仓 50，压缩机转速 1500 转。工况 2（标准）：冷凝器进风干球温度 37.8，压缩机仓 50，压缩机转速 1800 转。工况 3（最大负荷）：冷凝器进风干球温度 45，压缩机仓 50，压缩机转速 1800 转。4.4冷机系统试验结果如下：表 1 实验结果为工况 2 下测试的数据图 5 平行流式换热器结构图系统设计为壁挂式冷凝器总成，其结构见图 6，冷凝器换热器倾斜式安装于冷凝器框架组件上，3 只冷凝风机布置在冷凝器芯体后面，冷凝风量设计为 4890m3/h。蒸发器安装在保温箱内侧前面, 蒸发风量设计 3200 m3/h。压缩机采用排量 310c

12、c 的冷冻冷藏压缩机。系统设计制冷量 9 kw。制冷工质为 R-404a。图 6 壁挂式冷凝器总成结构图图 7 底置式冷凝器总成结构图检测工况检测项目样机 1样机2样机 3样机 4样机 5系统充注量 kg5.05.24.24.65.0蒸发风量 m3/h3200冷凝风量 m3/h48904890489048906300迎面风速 m/s2.52.52.52.54.5蒸发器室初始温度301 小时后蒸发器室温度3.61.6-4.3-3.61.22 小时后蒸发器室温度-2.5-3.8-7.8-10.7-3.96 小时后蒸发器室温度-15.8-17.8-21.2-23.3-18.2压 缩 机 功 耗KW3

13、.553.662.832.94.03排气压力MPa（A）2.342.12.352.21.95从上述试验分析得出：用管片式换热器的冷凝器总成，要相应增大换热器的面积或冷凝风机数量增多，否则，降温速度很难达到顶置式冷藏机组的降温效果。这点由样机 1、样机 2、样机 5 的对比试验效果可以看出。但是因为壁挂式冷凝器总成厚度空间的限制，冷凝风机数量不能再增多，风量也不可能调大，这样只有选择样机 2 的方案。用平行流式换热器的冷凝器总成，虽然压缩机的排气压力较大，但降温速度比管片式冷凝器总成提高较大，系统的充注量减少了约 8%，压缩机的功耗也相对下降了 28%。相比顶置式冷藏机组，这种结构在性能上更优越。而且在采取了加厚平行流换热器的厚度及宽度后，压缩机的排气压力有所下降，但降温速度有所提高。这点由样机 3、样机 4 的对比试验效果可以看出。3.从样机 4 与样机 5 的对比试验分析来看，样机 4 在性能上更具优势，也就是说采用平行流式换热器芯体的