制冷系统性能测试试验台设计毕业论文

制冷系统性能测试试验台设计毕业

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目录

摘要.....................................................................................................第一章绪论.............................................................................. (x)

1.1蒸发温度和蒸发压力的运行调整与节能 (x)

1.2冷凝温度和冷凝压力的运行调整与节能 (x)

第二章制冷系统主要部件的设计 (x)

2.1 制冷剂的选用................................................................... (x)

2.2 热力循环计算...................................................................... (x)

2.3 蒸发器的设计计算................................................................ (x)

2.4 冷凝器的设计计算................................................................ (x)

2.5 膨胀阀的选型计算................................................................ (x)

2.6 压缩机的选型计算................................................................ (x)

第三章制冷系统辅助部件的选型…………………………………………… ..x

3.1截止阀的选型......................................................................... (x)

3.2干燥过滤器的选型................................................................ (x)

3.3电磁阀的选型...................................................................... (x)

3.4安全阀的选型...................................................................... (x)

3.5液视镜的选型...................................................................... (x)

第四章制冷系统测试仪器及控制部件的选型 (x)

4.1温度测量仪器的选型............................................................. (x)

4.2压力测量仪器的选型.......................................................... (x)

4.3流量测量仪器的选型.......................................................... (x)

4.4压力控制器的选型............................................................. (x)

4.5温度控制器的选型............................................................. (x)

第五章实验台的设计与搭建 (x)

5.1实验台大小的确定及布置....................................................... (x)

5.2 实验台的搭建.......................................................... (x)

总

结 (x)

致

谢 (x)

参考文献 (x)

附

录 (x)

第一章绪论

制冷技术的发展水平是衡量一个国家国民经济和人民生活水平的重要标志。随着我国科学技术的飞速发展，工农业生产水平的提高，人民生活的改善，制冷行业获得了极其迅猛的发展。但长期以来我国经济增长仍是以资源高消耗和牺牲环境为代价的粗放型经济增长模式。统计资料表明，我国总能源利用率仅为4O％，这只相当于欧美日发达国家六、七十年代的水平。制冷行业是国民经济中大耗能行业之一，制冷装置的能耗在我国总耗能中的比重还在逐年上升。因此，制冷装置的节能就成为了我国节能工作中的重要一环，也是摆在从事制冷行业这一工作人员面前的一个重大课题。制冷装置的选型和匹配对节能至关重要，但由于工业制冷装置，往往容量大，用冷情况复杂，制冷装置的实际运行参数往往偏离设计参数，耗能增加。因此制冷装置运行过程中的及时调整，能使制冷装置在最经济合理的工况条件下安全可靠地运行，同时达到产冷量最大，耗功最省，运行效率最高的目的。研究表明，通过精心操作调整，制冷装置的节能效果可达4 O％。这说明操作调整对于制冷装置的节能极其重要，另一方面，也说明了国的制冷装置在运行调整方面存在很大问题漏洞。下面即简略地谈几点制冷装置在运行控制中的节能技术方法

1.1 蒸发温度和蒸发压力的运行调整与节能

蒸发温度与蒸发压力蒸发温度是制冷装置运行中最重要的参数之一，蒸发温度是指制冷剂在蒸发器沸腾时的温度，由于相应的蒸发压力是对应的，蒸发温度升高，蒸发压力也升高。在一定的冷凝压力下，提高蒸发温度将使制冷系统的压缩比减少、压缩机的输气系数增大，单位容积制冷量急剧增加，功耗减少，这对节能是十分有利的。

1.1.1蒸发温度的选择

各种类型制冷装置的蒸发温度，应选择在什么温度下运行最经济合理，这就是蒸发温度的选择。蒸发温度的选择是根据各类制冷装置，生产工艺需要的温度而选定的。因为热量在传递过程中，存在着一定的温差，要达到生产工艺所需的温度，则制冷装置的蒸发温度必须低于生产工艺需要的温度，不同的制冷方式，所取温差的大小也各不相同。

1.1.2 温差的选择

制冷方式不同，其温差分三种情况选定：①被冷却物(冷媒)是强制循环的水或盐水时，其温差取5℃左右，如空调冷水机组、制冰盐水机组等。②被冷却物是自然对流的空气时，其温差取10～15℃，如排管式冷库。③被冷却物是强制循环的空气时，其温差取5～10℃，如风机排管式冷库、风机排管式空调等。

1.1.3蒸发温度如何调节

蒸发温度调节，在实际操作中是控制蒸发压力，即调节低压压力表的压力值，操作中通过调节热力膨胀阀(或节流阀)的开度来调节低压压力的高低。膨胀阀开启度增大，蒸发温度升高，低压压力也升高，制冷量就会增大；如果膨胀阀开启度小，蒸发温度降低，低压压力也降低，制冷量就会减少。在规定的围什么是最经济、最合理的运行温度和压力，这就必须了解蒸发温度变化对制冷量的影响。

1.1.4 影响蒸发温度变化的因素

在制冷装置实际运行过程中，蒸发温度的变化是很复杂的，它除了直接受膨胀阀(节流阀)控制外，与被冷却对象的热负荷、蒸发器的传热面积和压缩机的容量有关。这三个条件某一个发生变动时，制冷系统的蒸发压力和温度必然发生相应的变化，因此操作人员要保证蒸发温度在规定围稳定运行，就需要及时地了解蒸发温度的变化，根据蒸发温度的变化规律，适时地、正确地进行蒸发温度的调节。

热负荷的变化对蒸发温度的影响

所谓热负荷，即指被冷却物的放热量。热负荷的变化就是被冷却物放热量大小的变化。制冷装置在运行过程中，热负荷的变化是经常发生的。当热负荷增大时，其它条件不变的情况下，蒸发温度就会升高，低压压力也会升高，吸气的过热度也会加大。这种情况下只能开大膨胀阀，增大制冷剂的循环量，而不能因为低压压力升高关小膨胀阀，降低低压压力。这样做将会使吸气过热度更大，排气温度升高，运行条件恶化。调节膨胀阀时，每次调节量不应过大，调节后必须经过一定时间的运行，才能反映出热负荷与制冷量是否平衡。

制冷压缩机能量的变化对蒸发温度的影响当增加制冷压缩机的能量时，压缩机的吸气量就相应增加，在其它条件不变的情况下，就会出现高压升高，低压降低，蒸发温度也会随之下降。为了继续保持生产工艺需要的蒸发温度，就要开大膨胀阀，使低压压力上升到规定围。制冷压缩机加大能量运行一段时间后，随着被冷却物温度的下降，蒸发温度、低压压力也会逐渐降低(膨胀阀不作任何调节)，这是因为被冷却物温度下降热负荷减少的缘故。这种情况下不应误认为压力下降，是供液量不足去开大膨胀阀，增加供液量，而是应关小膨胀阀，减少制冷压缩机能量运行，否则，则会出现能量过大，供液量过大使制冷机组出现带液运行或奔油事故的发生。

传热面积发生变化对蒸发温度的影响

传热面积主要是指蒸发器的蒸发面积，传热面积的变化主要是指蒸发面积大小发生的变化。在完整的制冷装置中，蒸发面积通常是固定不变的，但是在实际运行操作中，由于供液不足或者蒸发器积油，蒸发面积是不断发生变化的。蒸发面积的增、减对蒸发温度的影响与热负荷的增、减对蒸发温度的影响是基本相似的。当蒸发面积增加时，蒸发温度就会升高；当蒸发面积减少时，蒸发温度就会降低。为了保持需

要的温度，就应调节能量和膨胀阀，对蒸发器进行放油清理，以保持传热面积与制冷量的相对平衡。

1.2 冷凝温度和冷凝压力的运行调整与节能

1.2.1 冷凝温度和冷凝压力

冷凝温度也是制冷装置运行中最重要的参数之一，冷凝温度是指制冷剂在冷凝器中由气态冷凝成饱和液态时的温度，它于相应的冷凝压力是对应的，冷凝温度升高，冷凝压力也升高。一般在特定的制冷系统中，冷凝压力升高，压缩比增大，压缩机的压缩功增大，制冷效率降低，在标准工况下，冷凝温度每上升10℃，制冷量下降10％，轴功率增加20％。另外，冷凝温度过高，还将引起压缩机排气压力过高，排气温度升高，这对压缩机的安全运行十分不利，容易造成事故。反之，冷凝压力降低，系统的耗电量减少。因此，制冷系统在较低的冷凝压力下运行，一般认为可以获得节能效果。

1.2.2 冷凝温度的确定

冷凝温度的确定与冷凝器的型式有关，对于水冷式冷凝器，冷凝温度决定于冷却水的温度、流量、流速、冷凝面积、压缩机的排气量以及空气湿度、油污、水垢等影响冷凝器传热效率的各种因素，一般情况下，水冷式冷凝器的冷凝温度比冷却水出口温度高4～6℃。风冷式冷凝器的冷凝温度主要决定于空气温度、空气流速、冷凝面积、压缩机的排气量及影响冷凝器传热效率的各种因素。风冷式冷凝器的冷凝温度比空气温度高8～12℃。综上可见，冷凝温度受到许多因素影响，但是从节能角度，在设计时应适当选取较高的冷凝温度，即配置较大的冷凝换热面积，达到节能运行的目的。从操作调节的角度，应控制制冷装置在尽可能低的冷凝温度下运行，以提高制冷效率，降低运行费用。