第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第3章 制冷压缩机及设备的选型计算
43
55
38
50
R22
7
18
43
55
38
50
R12
-7
18
35
55
30
50
R717
-7
1
35
—
30
—
R502
-23
5
35
—
30
—
R717
-23
-15 35
—
30
—
1、工况的确定
制冷 剂
R12
表3-1-8 中型活塞式单机双级制冷压缩机名义工况 （ZBJ73）
吸入压力饱 低压级吸气 排气压力饱和 制冷剂液体温度(℃) /
3、冷凝温度ｔl的确定
3、冷凝温度ｔl的确定
水冷冷凝器： 立冷 卧冷
ts2 ts1 1.5 3 C
ts2 ts1 4 6 C
淋水式
ts2 ts1 2 3 C
tm
ts 2 ts1 ln tl ts1
tl ts 2
tm: 制冷剂和冷却水之间的对数平均温差， 按“规范”的推荐值为4～6℃，即壳管 水冷式的冷凝温度可由上面的式子求出。
b VP b qvb
j VP qv
b'
b qvb j qvj
j
表3-1-9 单级氨压缩机输气系数
蒸发温度
冷凝温度(℃)
(℃)
20
25
30
35
40
5
0.90 0.88 0.86 0.84 0.82
±0
0.88 0.86 0.84 0.82 0.79
-5
0.85 0.83 0.81 0.78 0.75
例题
已知：某氨制冷系统，蒸发温度为-10℃，冷凝温度 为35℃，机械负荷Φj=185000W，试对制冷压缩机进 行选型计算。
冷库设计项目计算书
2021/2021学年第二学期空调工程专业冷库设计工程计算书工程名称：100吨低温装配式低温冷库冷藏食品：牛肉设计库温：-18℃工程地址：杭州班级：空调0920学号：36姓名：**第一章 冷库围护构造隔热材料厚度的计算隔热材料的选择：墙体与屋顶采用 硬脂聚氨酯泡沫塑料 预制隔热板；地面采用 挤压性聚苯乙烯泡沫板 。
隔热材料厚度计算公式：)(0R R '-=λδ〔一〕墙板与顶板厚度的计算1．查附录C 或生产企业的技术参数，得 聚氨酯泡沫塑料 设计计算热导率λ＝ W/〔m ·K 〕或者 λ'= W/〔m ·K 〕，那么b ⋅'=λλ = = W/〔m ·K 〕2．确定限定总热阻R 0因为室外计算温度t w 采用“夏季空气调节日平均温度〞根据“各主要城市室外气象资料〞，得本工程冷库所在地〔杭州〕夏季空气调节日平均温度为 ℃，所以然 t w ＝ 32 ℃室内设计温度为t n ＝ -18 ℃，那么a Δt ＝ 32+18 = 50℃a 为温差修正系数，查表B-1取a=根据表B-2，取最小总热阻R 0＝ 〔m 2·K/W 〕 3．计算R ' 围护构造总热阻ni i wR αλδλδλδα1122110++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+++=〔m 2·K/W 〕 由于本设计工程为拼装式隔热板，隔热材料两侧的金属薄板的热阻可忽略不计。
所以，除隔热材料外，围护构造的热阻为nwR αα11+≈'〔m 2·K/W 〕查表4-1，得αw ＝ 12 〔W/ m 2〕，αn ＝ 12 〔W/ m 2〕，那么nwR αα11+≈'＝ 1/12+1/12 ＝ 1/6 〔m 2·K/W 〕4．计算隔热材料厚度 墙板和顶板的最小厚度为：)(0R R '-=λδ＝ ×〔 5 － 1/6 〕＝ 〔m 〕 根据以上计算结果确定墙板和顶板的隔热层厚度为 150 mm 。
压缩机选型计算
压缩机选型计算压缩机的选型计算① -33℃系统（冻结间），取10℃温差，蒸发温度为tz=-33℃。
用立式冷凝器，t2t1Qj=t1+3℃、 t1=t1+t22+∆t取（∆t=6℃）冷凝温度为=32℃，采用配组双级压缩机，取§=1/3.机械负荷=124845.49w.tz=-33℃ t1=32℃和§=1/3 查图解：tzj2-1得中间冷却=-3.5℃⑵根据中间冷却温度确定过冷温度t=（-3.5+4）℃=0.5℃ ⑶根据蒸发温度tz=-33℃和中间冷却温度t=-3.5℃，查图2-5得低zj压级压缩机的输气系数λ=0.775⑷根据蒸发温度tz=-33℃和过冷温度t=0.5℃，查表2-4得低压级压g缩机单位容积制冷量qr=1007kj/m3 ⑸计算低压级压缩机的理论输气量:Vd=3.6Qjλqr=3.6*124845.490.775*1007=575.9m3/h.⑹选择低级压缩机。
根据计算出的低级压缩机理论输气量，从压缩机产品样本中选两台8AS10和一台4AV10型压缩机作为低压级压缩机，其理论输气量Vd=634m/h，可以满足要求。
⑺选择高压级压缩机。
根据选定的高、低级压缩机理论输气量之比§V=1/3、d=575.9m3/h得Vg=Vd3=（575.9/3）m3/h=191.97m3/h。
从压缩的产品样本中选出两台4AV10型压缩机作为高级压缩机，其理论输气量Vd=253.6m3/h。
实际选配两台8AS10和一台4AV10型压缩机一台作为低压级压缩机，两台4AV10型压缩机一台作为高级压缩机，形成一组配组双级机。
②-28℃系统（冻结物冷藏间），取10℃温差，蒸发温度为tz=-28℃。
用立式冷凝器，t2=t1+3℃、 t1=t1+t22+∆t 取（∆t=6℃）冷凝温j度为t1=32℃，采用配组双级压缩机，取§=1/3.机械负荷Q=47347。
99w解：⑴根据tztzj=-28℃ t1=32℃和§=1/3 查图2-1得中间冷却=2.3℃g⑵根据中间冷却温度确定过冷温度t=（2.3+4）℃=6.3℃⑶根据蒸发温度tz=-28℃和中间冷却温度t=2.3℃，查图2-5得低压zj级压缩机的输气系数λ=0.78⑷根据蒸发温度tz=-28℃和过冷温度t=6.3℃，查表2-4得低压级压g缩机单位容积制冷量qr=1039kj/m3 ⑸计算低压级压缩机的理论输气量:Vd=3.6Qjλqr=3.6*47347.990.78*1039=210.32m3/h.⑹选择低级压缩机。
制冷压缩机的基本性能参数计算
制冷压缩机的基本性能参数计算
1.制冷量（Qc）的计算：
制冷量是制冷剂在蒸发器中吸收的热量，用于冷却被制冷物体或者空气。
制冷量可以通过以下公式计算：
Qc=m×h2-m×h1
其中，m为制冷剂的质量流量（kg/s），h2为制冷剂在蒸发器出口的
焓值（kJ/kg），h1为制冷剂在蒸发器入口的焓值（kJ/kg）。
2.功率（P）的计算：
P=m×(h2-h1)/COP
其中，COP为制冷系数，表示单位制冷量的制冷功率与制冷压缩机的
功率之比。
3.COP（制冷系数）的计算：
COP是制冷效果与能耗之间的比值。
制冷系数可以通过以下公式计算：COP=Qc/P
4.效率的计算：
η = (h2 - h_net) / (h2 - h1)
其中，h_net为制冷压缩机的净功输入（kJ/kg）。
5.等熵指数（k）的计算：
等熵指数用于估算制冷压缩机的效率和压缩过程中的能量损失。
等熵
指数可以通过以下公式计算：
k=Cp/Cv
其中，Cp为定压比热容（kJ/kg·K），Cv为定容比热容
（kJ/kg·K）。
根据以上计算方法，制冷压缩机的基本性能参数可以被准确计算出来。
同时，在实际应用中，还可以通过实验来获取特定条件下的性能参数，并
继续优化压缩机的设计和工作状态，以提高制冷系统的效率和性能。
制冷设备选型计算概述
制冷设备选型计算概述在现代的工业和商业领域，制冷设备广泛应用于空调系统、冷柜、冷链物流等领域，为我们的日常生活和生产活动提供了便利。
然而，在选购适合的制冷设备时，许多人经常遇到困惑，因为制冷设备的选型计算涉及多个因素，包括制冷负荷、制冷效率、制冷剂种类等。
本文将为您概述制冷设备选型计算的基本原则和方法。
判断制冷负荷在进行制冷设备选型计算之前，首先需要判断系统的制冷负荷。
制冷负荷是指在特定的环境条件下，需要制冷设备吸收的热量。
常见的制冷负荷包括冷却负荷和冷冻负荷两种。
冷却负荷是指需要将空气或水等介质冷却到特定温度的过程中需要吸收的热量。
冷却负荷的计算通常需要考虑环境温度、相对湿度、风速等因素。
冷冻负荷是指需要将低温物体或流体冷冻到特定温度的过程中需要吸收的热量。
冷冻负荷的计算通常需要考虑物体或流体的质量、温度差等因素。
判断制冷负荷是进行制冷设备选型计算的第一步，准确的负荷计算可以避免选购过大或过小的制冷设备。
考虑制冷效率在制冷设备选型计算中，制冷效率也是一个重要的考虑因素。
制冷效率是指在单位时间内，制冷设备提供的冷量与消耗的电能比值。
制冷效率通常以能效比（COP）来表示，能效比越高，制冷设备的性能越好。
制冷设备的能效比通常取决于压缩机的类型、传热器的设计和制冷剂的选择等因素。
在进行制冷设备选型计算时，要综合考虑制冷效率、制冷负荷以及运行成本等因素，选择一个在性能和经济之间取得平衡的制冷设备。
选择合适的制冷剂制冷剂是制冷系统中起到传递热量的介质，它在制冷循环中不断被蒸发和冷凝，完成热量的转移。
选择合适的制冷剂是进行制冷设备选型计算的关键。
在选择制冷剂时，需要考虑以下几个因素：1.毒性和环境影响：制冷剂应具有较低的毒性和环境影响，以保护操作人员的安全和环境的可持续发展。
2.稳定性和可靠性：制冷剂应具有较高的化学和热稳定性，以确保系统运行的可靠性和长寿命。
3.效能和能耗：制冷剂的传热性能和能耗也是选择的考虑因素。
冷库及制冷工艺设计_第3章之3 制冷压缩机和辅助设备选型计算
⒊计算法
公式一：
p Re d L 2 0.1582
0.25
Δp—毛细管进、出口之间压力差，Pa ； Re—雷诺数； L—毛细管长度，m； ω—制冷剂流速，m/s； ρ—制冷剂密度，kg/m3； d—毛细管内径，m。 0.571 2.71 公式二： G 5.44(p / L) d G—制冷剂流量（g/s）;
q标 标 地 qv地 Qc地 Qj 标 q qv
⒉双级氟压机的选型计算
参照氨机选型方法：由高、低压级理论排气量或性能曲线来选型。 ㈢氟利昂压缩机选型计算
中间温度的确定氨机不同，采用图解法。步骤如下： ⑴任选４～６个中间温度。ζ＝１／３时，可在5～-10℃ 内选用。 ⑵根据各个中间温度和热平衡原理求Gg和Gd之比α1，用 式（3-34）。 Gd G ' Gg ⑶根据各个中间温度，查图3Gd (h7 h9 ) G '(h5 h7 ) 12, 13得高、低压机的输气系数。 ⑷用输气系数及ζ，求出Gg和 Gd之比α2，用式(3-35)。
二、压缩机的选型计算
㈠选型原则 ⒈氟压机容量＝机械负荷×运行时间系数 运行时间系数－－查表３－２８。 不设备用机。 ⒉压力比＞10，用双级； 压力比≤10，用单 级。 ⒊工作条件不得超过厂家规定的允许条件，见 表３－２９和表３－３０。 ⒋各台机制冷量宜大小搭配。 ⒌辅助设备应与压机制冷量匹配。 ⒍对于５～100吨小冷库运行时间可用12～ 16h/day。
⒈单级氟压机的选型计算 与氨压机相同。 输气系数，查图３－１２和３－１３。 单位容积制冷量，查表3-32和表3-33。 开启式—表3-34；半封闭式—表3-35或查性能 曲线； Ｓ系列半封闭式—表3-36或查性能曲线。 注：对于半封闭式和全封密式压缩机，∵先经电 机，vxi增大。∴只能按性能曲线来选型。
冷库及制冷工艺设计之制冷压缩机和辅助设备选型计算.
㈥氟渗透力强，密封性要求高。 用阀门。
用氟专
二、压缩机的选型计算
㈠选型原则 ⒈氟压机容量＝机械负荷×运行时间系数
运行时间系数－－查表３－２８。 不设备用机。 ⒉压力比＞10，用双级； 压力比≤10，用单 级。 ⒊工作条件不得超过厂家规定的允许条件，见 表３－２９和表３－３０。 ⒋各台机制冷量宜大小搭配。 ⒌辅助设备应与压机制冷量匹配。 ⒍对于５～100吨小冷库运行时间可用12～ 16h/day。
Gd G ' Gg
12, 13得高、低压机的输气系数。 Gd (h7 h9 ) G '(h5 h7 )
⑷用输气系数及ζ，求出Gg和
Gg h4 Gd h3 G ' h5
G⑸d作2之坐比GG标αdg2图， VV。用gdpp绘式dg出p(p3-42t3中5)间。dg－pp4α2 1曲线和t中1 间GG－dg α2曲hh43线，hh97两者
控制原理图：
⒉双级氟压机的选型计算
参照㈢氨机氟选利型方昂法压：由缩高机、低选压型级理计论算排气量或性能曲线来选型。
中间温度的确定氨机不同，采用图解法。步骤如下：
⑴任选４～６个中间温度。ζ＝１／３时，可在5～-10℃ 内选用。
⑵根据各个中间温度和热平衡原理求Gg和Gd之比α1，用
式（3-34）。 ⑶根据各个中间温度，查图3-
⒋压缩机吸气温度
单级：不超过15℃； 双级：低压级——比t0高30~40℃
高压级——不超过15℃
⒌节流阀前液体过冷温度的确定
单级:在回热器或直接蒸发式热交换器中过 冷，一般过冷度取5℃。
双级：两次过冷，中冷器出液温度比中间 温度高５℃～７℃；在气液热交换器中 再过冷５℃。
㈢氟利昂压缩机选型计算
冷库制冷设备设计计算与选型
﹥ ,因此选型是合适的。
压缩机主要技术参数如下：
表1-3a JZ612.5主要技术参数
制冷量
能量调节范围
形式
气缸数
气缸直径
活塞行程
额定功率
额定转速
187.5kW
0,1:3,2:3,1
1.3压缩机选型
（1）确定最佳中间温度
℃= ℃=-6℃
（2）以 ℃假定两个中间温度
℃=-11℃， ℃=-1℃
（3）确定过冷温度、吸气温度
过冷温度： -11℃+5℃=-6℃, -1℃+5℃=4℃
吸气温度查表，得tx=-22℃
（4）由查R717的压焓图，各状态点的参数如下：
表1-1双级压缩各状态点的参数
②卧式壳管式冷凝器
卧式冷凝器与立式冷凝器有相类似的壳体结构，但在总体上又有很多不同之处，主要区别在于壳体的水平安放和水的多路流动。卧式冷凝器两端管板外面各用一个端盖封闭，端盖上铸有经过设计互相配合的分水筋，把整个管束分隔成几个管组。从而使冷却水从一端端盖下部进入，按顺序流过每个管组，最后从同一端盖上上部流出过程中，要往返4～10个回程。这样做既可以提高管内冷却水的流速，从而提高传热系数，又使使高温的制冷剂蒸气从壳体上部的进气管进入管束间与管内冷却水进行充分的热交换。冷凝下来的液体从下部出液管流入贮液筒。
开启式
6
125 mm
100 mm
53kW
960 r/min
表1-3b JZ612.5主要结构参数
润滑油充灌量
压缩机吸气管
长
宽
高
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强制通风式 自然对流式
24~28 5.8~9.3
240~280
Δtm =
8~12℃
蒸发式冷凝器
580~750
1400~1800
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
Δtm = 2~3℃
第二节 换热设备的选型计算
(3)冷凝器的热负荷Qk
❖有以下三种计算方法：
Qk Q0mPe
Q kqm a(h2h3)
Qk Q0
2.选型计算 （1）单级压缩机的选型计算
① 按压缩机的理论输气量选型
❖ 机械负荷 Qj Q/b
❖ 压缩机的理论输气量
qVt
Qjv1 Qj
V(h0h4) Vq0V
图3-1 单级压缩制冷循环压焓图
②按压缩机的标准工况制冷量选型 ③ 按压缩机的性能曲线选型
QBV Vbjqq00V VjbQj
④ 按压缩冷凝机组的性能选择
➢ 半封闭压缩机
主要用R22、R502、R404A、R407C、R134a、R290、R600a 和CO2制冷工质
➢ 全封闭型活塞式压缩机
主要用R22、R404A、R407C、R134a和R600a等制冷工质
（2）双级活塞式压缩机 （3）压缩机组
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第一节 制冷压缩机的选型计算
❖ 对于空气冷却式冷凝器，也可由下式计 算的名义制冷量来选择：
Q E 1E 2E 3E 4E 5E 6Q 0
图3-12 R717冷凝器的负荷系数 ψ
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第二节 换热设备的选型计算
2.冷凝器的冷却介质流量
❖ 冷凝器中制冷剂蒸气释放的热量Qk被冷却介质带走。根 据热平衡，对空气冷却式和水冷式冷凝器，冷却介质的 流量可由下式计算求出：
2.型式
当机械负荷较大时，应选用大型压缩机 。
3.台数
同一制冷系统中如需多台压缩机，应选同一系列，且台数要适宜。
4.压缩级数
双级冷压凝缩压力与蒸发压力的比值，如对NH3＞8，氟利昂＞10时，应采用
5.电动机
压缩机在不同的工况下运行，消耗的功率不同，压缩机配用电动机 的功率应按照运行的工况校核。对在变工况下工作的压缩机应按最大轴 功率工况选配电动机。 第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第一节 制冷压缩机的选型计算
2.选型计算
(2)双级冷库用低温压缩机的选型计算
❖ 确定最佳中间温度 t m 的方法
① 从制冷循环的计算确定最佳中间温度 按下式计算中间压力近似值，对应的饱和温度即为中间温度
pm pk p0
在中间温度的上、下按一定间隔选取若干个中间温度，对每个中 间温度的热力循环，计算出理论制冷系数和高、低压级压缩机理 论输气量之比。 绘制 ε=f（ tm）、ξ=f（ tm）曲线。确定最佳中间温度值。 ② 根据给定的高、低压级压缩机理论输气量之比确定中间温度
4. 过冷温度tg的确定
➢ 制冷循环中液体在节流前过冷，可以提高系统的经济性，但要考 虑具体条件，进行技术经济分析来确定是否采用液体过冷。
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第一节 制冷压缩机的选型计算
三、往复式压缩机的选型 1.结构形式的选择
（1）单级活塞式压缩机
➢ 开启型活塞式制冷压缩机
主要用NH3、R22、R404A、R407C和R134a等制冷工质，
面上的污垢系数、传热管的材质等因素所支配。
表3-10 氟里昂冷凝器的K与qF值选取范围
冷凝器种类
传热系数 [W/（m2·K）]
单位面积热负荷 qF（W/m2）
备注
水冷式冷凝器 卧式（翅片管） 800~900
4ห้องสมุดไป่ตู้00~5000
Δtm =5℃
套管式
1100
3500~4000
Δtm =5℃
空气冷却式冷 凝器
第一节 制冷压缩机的选型计算
二、计算参数的确定
1.蒸发温度to的确定
➢ 根据储存物品的种类、冷藏工艺的需要和对冷间温、湿度的要求 ，确定合理的计算温差，从而确定蒸发温度。
2. 冷凝温度tk的确定
➢ 冷凝温度与冷凝器的形式、冷却方式、冷却介质的温度等有关，
3. 吸气温度tx的确定
➢ 压缩机的吸气温度是指压缩机吸气阀处的温度，与系统的供液方 式、吸气管的长度、吸气管的管径、隔热情况、冷间内的热负荷 大小和系统供液量等因素有关。
低的地区；
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第二节 换热设备的选型计算
（二）选型计算
1.冷凝器传热面积
AQk Qk
m2
qF Ktm
(1)冷凝器的对数平均温差⊿tm tmLt2tnK t1t1 tKt2
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
(K或℃)
第二节 换热设备的选型计算
(2)冷凝器的传热系数K
由冷凝器的结构型式、制冷剂种类、冷却介质的速度、温度差、传热
（1）风冷式冷凝器
➢ 风冷式冷凝器—适用于水源极为缺乏或不能用水冷的场合
（2）水冷式冷凝器
➢ 立式壳管式冷凝器—适用于水质较差、水源丰富的地区； ➢ 卧式壳管式冷凝器—适用于水温较低、水质较好的地区； ➢ 板式冷凝器—适用于中、小型制冷装置 ➢ 套管式冷凝器 ——主要用于小型商用制冷装置中 ➢ 蒸发式冷凝器适用于缺乏水源或夏季室外空气相对湿度较
制冷装置设计
第三章 制冷压缩机与设备 的选型计算
❖ 本章主要讲述制冷压缩机、换热设备、 辅助设备的选型依据和选择计算方法。
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第一节 制冷压缩机的选型计算
一、制冷压缩机的选择原则
1.压缩机的制冷量
制冷量应与制冷装置的机械负荷相等或接近，相近蒸发温度的冷间 可能把必需的制冷量集中在一个机组中，按不同的蒸发温度系统分别选 配压缩机，尽可能使每台（组）压缩机分别提供一种蒸发温度，以确保 制冷系统运行可靠、经济合理 。
≥-55
R290/CO2
R290单级压缩循环/CO2单级压缩循环
NH3/CO2
NH3单级压缩循环/CO2单级压缩循环
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第一节 制冷压缩机的选型计算 图3-7 NH3/CO2复叠式制冷系统
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第二节 换热设备的选型计算
一、冷凝器的选型计算 （一）结构形式的选择
第三章-制冷压缩机与设备选型计算
第一节 制冷压缩机的选型计算
（3）复叠式循环压缩机的选型计算
蒸发温度 制冷剂（高温循
/℃
环/低温循环）
制冷循环型式
R22/R23
R22单级或双级压缩循环/R23单级压缩循环
≥-80
R507/R23
R507单级或双级压缩循环/R23单级压缩循环
R290/R23
R290双级压缩循环/R23单级压缩循环