緣起：

上海閔行小趙童鞋問：冷凝器冷媒充灌量的經驗是怎麼算的，我們是用軟體模擬，過熱銅管佔百分比，兩相區佔百分比，過冷佔百分比。模擬多了，發現，標準工況過熱一般佔5%只有，兩相區75~80%，過冷10~15%。

問題繼續：

一些特殊工況冷凝器，例如零下30度製冷發現，過熱佔0.2%，兩相區10%左右，飽和與過冷佔70%左右。

這是軟體模擬結果，實際系統運行時，會把翅片換熱器一般做儲液罐，不參與系統運行。另外一半參與系統運行。不然軟體能模擬，實際系統卻無法運行。

大連閆曉涵: 一家之言，僅供參考，如有異議，歡迎賜教。

我的回答:

如上圖所示：

在冷凝器的過程，圖上面已經標註了，3點到3點，一直到4點一直到4點。3點到3相當於過熱氣體3降溫，降溫到飽和氣體3，再繼續散熱，變成幹度50%的濕蒸汽3"4，再繼續散熱，變成飽和液體4，繼續散熱，會變成過冷液體4 。這一切也不完全都發生在冷凝器內：其中3點到3點，有一部分發生在排氣管路上或者在油分上， 真正進入冷凝器內的那一點的可能處在3點和3點之間，比如3點溫度是99.29℃，實際上進冷凝器的溫度可能不是99.29℃，90℃或者80℃也有可能，這個咱們不討論那麼多,咱們先姑且先按著壓焓圖來討論一下，再重複一下，3點是冷凝器的進口，3點那是飽和氣體點，4是飽和液體，4點就是過冷液體,在這裡過冷度取5℃。

根據這幾個點不同時刻的比容，可以換算一下它的密度。圖下面有個計算，3點的密度是42公斤/立方米，平均兩相區的平均密度是110公斤/立方米，過冷以後的密度是1176公斤/立方米。

在講一下焓差(圖中綠色文字)。這個焓差是假設的，假設製冷劑在冷凝器裏放熱過程與溫差無關，是均勻放熱，就是散熱量跟時間、管道的長度、管道容積都是成正比的，當然這一切，也是個變數，只是如果，現在是假設，以後再分析一下。

大家可以看到3點和4點之間的焓差，實際上就是冷凝器的散熱總量，單位製冷劑的散熱總量。3點到4點的焓差等於233.54，約等於234。其中過熱段的焓差等於H3-H3等於55，潛熱段的焓差H3-H4等於173，過冷段焓差H3-H4等於6，這是每一段的焓差，也就是說在每一段製冷劑所需要放出的熱量。這個熱量佔總熱量的百分比，算一下55/234等於23.5%，就是過熱氣體區，所散的熱量佔總熱量的23.5%，濕蒸汽區散的熱量佔總熱量的73.5%，過冷區熱量佔總熱量3%，剛才說過假設均勻放熱，那所散的熱量等於它所需要的散熱面積也等於它所需要的管路，這都是假設，假設這些東西都是等比例的。

對這個過熱蒸汽區23.5%的散熱量也就相當於整個蒸發麵積的23.5%的蒸發麵積用於過熱氣體區，那也就相當於冷凝器總體積的23.5%是用於過熱氣體的散熱，這時候過熱氣體的密度42，這部分的單位體積（就是1m3體積）裡面過熱氣體的質量就是二者相乘等於10。同樣，兩相區是81，過冷區是30，儘管含量很小，但是密度很大。30這個值能也不是很準確，只是個大概。

綜合考慮以後，就相當於在冷凝器裡面的不管是氣體還是氣液混合物還是液體還是過冷液體它的平均的密度是121，相當於是純液體1176的1/10左右。

每一段這個質量佔總質量的百分比再用10/121=8%，意思就是說，這個過熱蒸汽區所對總質量的貢獻率是8%，濕蒸汽區對總質量的貢獻率是67%，過冷區是25%。意思也就是說冷凝器裏1m3的製冷劑，總質量是121公斤。其中的8%，也就是10公斤是過熱蒸汽。67%也就是81公斤是氣液混合物。25%也就是30公斤是過冷液體貢獻的。這個還是建立在製冷劑在冷凝器裏是均勻放熱的。

下面我再講一下綜合，綜合跟理論就沒關係了，就是我自己的一點感覺，這感覺也不是很準，就是大約的。

為什麼要折中一下，參數發生一點變化呢？這個還得回到這個公式：Q=FKΔT上，在散熱量一定的情況下，它的散熱係數和溫差相乘是一個定值。當這個對過熱器來說，假設散熱面積又不變，因為是氣體，它的傳熱係數略微小了一些，但是傳熱溫差會很大的，比如過熱蒸汽區進口99℃，進口99℃，終點的是35℃，它們中間的溫度大概有72℃。這個時候的水溫大約是28℃左右，也就是說過熱氣體區大概ΔT=44℃左右。

既然ΔT很大了，所以K雖然略小點，但是在出入口不變的情況下F會小很多，也就是說在過熱氣體區製冷劑在空間裏停留的時間會很短，並沒有像理論上8%那麼多，我假設6%有可能還要小一些，具體是多少可能跟設備的一些參數變化都有關係。

再講一下這個過冷區，過冷液體區，過冷液體區的ΔT已經很小了，因為過冷液體從35℃變到30℃，平均溫度不妨按照32.5℃算，水溫之間的數學溫差可能只有4.5℃，ΔT很小，但是製冷劑液體的傳熱係數很大，對製冷量來說貢獻率會多一點，這一塊傳熱面積也會衰減，具體衰減多少還不一定，我還沒有仔細覈算一下K值的影響量，這個K之前也講了，這個K值是由製冷劑側的換熱係數加上基礎材料的導熱係數加上冷媒側的換熱係數比如水、風側的換熱係數，這三者的倒數纔是K值，當其中一個值發生變化的時候，對總值會發生多大影響還沒計算，我只是估一下，我覺得在純液體區，儘管ΔT很小了，但是K的變化還是很大的，所以說對整個來說，它在裡面待的時間可能也會相對比較少一些，至於少到20%、15%還是10%呢，我還沒有計算，我只是估一下完按照20%來假設。剩下這個就是在兩相區，兩相區ΔT不太大，K也不太大，這個區就姑且假設跟理論值比較接近，我的假設的就是按照74%。這三個值可能跟上海小趙說的那個過熱區5%，兩相區75%-80%，過冷區10%-15%，有可能有點偏差，但是我覺得人家既然軟體算的，人家的值更精確一點，我就只是說根據我自己的感覺猜想的。這一切，還跟冷凝器的大小有關，跟壓縮比、蒸發溫度、冷凝溫度更有關，所以說是個變數，不同的工況這幾個參數都是變的，所以說這個只是給提供大家一個思路，將來有興趣的話，大家可以自己計算。按照我這種模式，詳細的計算計算，包括其中的ΔT、K都可以算的仔細點，那你就能知道了將來最終的折中以後的含量到底是多少？

按照我這個理論值大概我也說了平均密度121，而液體的混合密度是1149，那相當於是10%多一點，就是在整個冷凝器裡面的，質量的基本上是飽和液體質量的百分之十多一點就行了，我實際計算的時候是按照20%-25%的空間為液體來考慮的，就說明瞭還是有一定的餘量。

這個東西我自己也感覺說的有點亂，不太好解釋，這個東西也沒有什麼資料可查一切都是憑藉我的感覺，我也不敢說百分之百對，有些參數可能會有一定的偏差，並且偏差值可能還會比較大，這個東西咱們又不玩純理論的，沒必要那麼細，就像我之前所說的那樣，儘管計算只有百分之十幾的空間是純液體。但是實際上選型的時候你不妨仍然按照20%或者是25%的空間是純液體來考慮就行了，這個只是給大家提供個思路供大家玩的，沒必要這麼較真兒。

Dieter祥：老大講得很全面，我再板門弄斧補充一下個人的經驗：

按照模擬模擬（以我使用的GREATLAB軟體為例）獲得的充注量一般會偏小，偏小的原因包括壓縮機潤滑油溶解，管路長度，尤其是液管的長度測量不準，以及使用了罐型的分液器。機組調試時可以先按照模擬充注量充注，再逐漸補足充注量，直至測到設計過冷度。由於系統對充注量的反應並不敏感，每次補充製冷劑後應有充足耐心等待機組達到平衡（我的經驗需運行10分鐘），再測量過冷度。

zhr03208134：既然ΔT很大了，所以K雖然略小點，但是在出入口不變的情況下F會小很多，也就是說在過熱氣體區製冷劑在空間裏停留的時間會很短，並沒有像理論上8%那麼多，我假設6%有可能還要小一些，具體是多少可能跟設備的一些參數變化都有關係。

吧主，我問下，這個過熱氣體你之前說的8%是佔的質量比，用不了那麼大的換熱面積，然後推出過熱氣體區製冷劑在空間裏停留時間很短，這個時間很短是怎麼理解的啊？

大連閆曉涵: 可以想像一下，當全部的氣體變成液體，體積縮小為原來的1/20左右。此時流速也下降為原來的1/20左右。


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