制冷设计计算书完全免费

合集下载

《制冷设计计算书》完全免费

《制冷设计计算书》完全免费

目录一、确定制冷系统总制冷量- 2 -二、确定制冷剂种类和系统形式- 2 -三、确定制冷系统设计工况- 5 -四、制冷压缩机和电动机的选型- 8 -六、冷凝器选型- 8 -七、辅助设备选型- 10 -八、确定系统调节控制方案- 12 -九、参考文献- 12 -制冷课程设计计算书一、确定制冷系统总制冷量①总制冷量用公式Φ0=AQ0max来确定,式中A=1.05~1.15(对于直接供冷系统热损失小取1.05,对于间接供冷系统热损失大取1.15)。

②该校空调实验室改建,原有冷源已不能满足要求,拟定重建一单元制冷系统,供给空调实验台合格的冷冻水(喷雾室和水冷式空气冷却器),故为间接供冷系统,所以A取1.15。

空调冷负荷Q0=53.5KW。

最低负荷Qmin=37KW。

③ Q0max=53.5KW。

Φ0=AQ0max =1.15×53.5=61.525KW。

二、确定制冷剂种类和系统形式(一)制冷剂的选择1.氟利昂(1)氟利昂排气温度比较低(与氨相比),所以氟利昂制冷剂中的油经油分离器分离后可直接返回曲轴箱。

(2)氟利昂制冷剂与水几乎不相容,所以在蒸发温度不低于0℃时,如制冷装置中存在水分,就会在节流阀处形成冰塞,堵塞节流阀,使制冷无法进行,所以在制冷装置中必须设干燥器。

(3)氟利昂液体与润滑油能很好的互相溶解,氟利昂蒸汽与润滑油不能互相溶解,所以,在蒸发器中,随制冷剂的蒸发,润滑油便被分离出来,留在蒸发器中形成油膜热阻,影响传热,同时压缩机也会缺油,在设计时要考虑压缩机回油。

(4)如系统中完全不含水分,氟利昂对金属无腐蚀性,如有水分(即使很少)氟利昂对金属腐蚀性会增加,尤其对铅、镁、铜等,会产生“镀铜“现象。

由于卤化物暴露在热的铜表面,则产生很亮的绿色,故可用卤素喷灯检漏。

(5)氟利昂与油共存状态下对填料有影响。

(6)氟利昂无燃烧爆炸性。

(7)只要不处于缺氧状态氟利昂对人体几乎无影响。

(8)氟利昂本身无色无味、无毒、不燃、与空气混合遇火也不爆炸,因此适用于公共建筑或实验室。

空调系统设计计算书

空调系统设计计算书

项目空调系统设计计算书编制:审核:批准:第一部分设计计算条件输入B11整车资料:长×宽×高:4943 mm× 1852 mm× 1474 mm前窗:S= 1.2 m2,倾角64.5°,阳面投影面积:S=0.52 m2后窗:S= 0.9 m2 ,倾角18.6°,阳面投影面积:S=0.85m2侧窗:S= 1.1m2 ,倾角63.4°,阳面投影面积:S=0.49m2天窗面积:A4=0.39m2玻璃总面积:3.59m2顶盖:S= 3.46 m2底板:S= 3.92 m2前围:S= 1.5 m2车身侧面积(除玻璃面积):S= 4.6 m2;驾驶室内部容积(除内饰): S= 3.6m3;乘员数:5人设计计算条件:(夏季制冷)室外温度:38℃(汽车空调行业标准为38℃,此计算书取38℃)太阳辐射:1000W/m2(行业标准为830W/m2,此计算书取1000W/m2)车室内温度:24℃(行业经验公式:T内=20+0.5(T外-20)=29℃,此处取24℃)车速:40km/h设计计算条件:(冬季制热)室外温度:-25℃(GB/T 12782-1991标准要求)太阳辐射:0车室内温度:20℃(GB/T 12782-1991标准要求为15℃以上,此处取20℃)车速:40km/h空调的负荷按照获得时间的角度来分为:稳态负荷和动态负荷,稳态负荷由新风传热、车身传热、人体热湿负荷等构成,动态的热负荷与车内附件的材料热性质有关。

它包括日照辐射,其中包括车内设施蓄热,没有相关的材料的热性质,很难准确的计算。

第二部分制冷系统设计计算(夏季)一、整车热负荷1、玻璃的温差传热和日射得热在存在太阳辐射的外界条件下,一部分热量被玻璃吸收,一部分通过玻璃透射形成日射得热,还有一部分被玻璃反射,被玻璃吸收得热量与外界温度而综合产生传热,构成玻璃温差传热,通过玻璃透射的热量,被车内设施吸收形成蓄热和放热量。

冷库设计项目计算书

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 。

制冷计算说明书

制冷计算说明书

一、课程设计任务已知所需总耗冷量为1350kW,要求冷冻出水温为5℃,二、原始资料1、水源:蚌埠市是我国南方大城市,水源较充足,所以冷却水考虑选用冷却塔使用循环水。

2、室外气象资料:室外空调干球温度35.6℃,湿球温度28.1℃。

3、蚌埠市海拔21米。

三、设计内容(一)冷负荷的计算和冷水机组的选型1、冷负荷的计算对于间接供冷系统一般附加7%—15%,这里选取10%。

Q= Qz(1+12%)=1350×(1+10%)=1485kW2、冷水机组的选型(1)确定制冷方式从能耗、单机容量和调节等方面考虑,对于相对较大负荷(如2000kw 左右)的情况,宜采用溴化锂吸收式冷水机组;选择空调用蒸气压缩式冷水机组时,单机名义工况制冷量大于1758kw时宜选用离心式;制冷量在1054-1758 kw时宜选用螺杆式或离心式;制冷量在700-1054 kw时宜选用螺杆式;制冷量在116-700 kw时宜选用螺杆式或往复式;制冷量小于116活塞式或涡旋式。

本设计单台容量为500KW,选择螺杆式(2)冷水机组台数和容量的选择制冷机组3台,而且3台机组的容量相同。

所以每台制冷机组制冷量Q’=1485÷3=495 kW 根据制冷量选取制冷机组具体型号如下:名称:开利水冷式半封闭式双螺杆式冷水机组型号:30 XW 0552冷冻水进口温度:10℃冷冻水出口温度:5℃冷却水进口温度:26℃℃冷却水出口温度:31℃(二).水力计算1、冷冻水循环系统水力计算利用假定流速法计算冷冻水水泵出水管的直径:冷冻水流量Q=106×3=318m3/h=0.088m3/s假定流速V=1.8m/s横截面积A=Q/V=0.088/1.8=0.049㎡=πD2/4∴直径D=0.249m,D’取250mm,V’=1.8m/s(满足要求)用同样的方法计算冷冻水水泵吸水管的直径:根据上表可选流速V=1.4m/s横截面积A=Q/V=0.088/1.4=0.063=πD2/4∴直径D=0.282m,D’=300mm,V’=Q/A=1.25m/s(满足要求)单台水泵时:冷冻水流量Q=106m3/h=0.029 m3/s假定流速V=1.8m/s横截面积A=Q/V=0.029/1.8=0.016㎡=πD2/4∴直径D=0.143m,D’取150mm,V’=1.64m/s(满足要求)用同样的方法计算冷冻水水泵吸水管的直径:根据上表可选流速V=1.1m/s横截面积A=Q/V=0.029/1.1=0.026=πD2/4∴直径D=0.183m,D’=200mm,V’=Q/A=1.0m/s(满足要求)补水量是冷冻水流量的1%,即Q补=318×1%=3.18m3/h=0.O088m3/s,选择管径为25mm。

空调用制冷技术课程设计计算书

空调用制冷技术课程设计计算书

《空气调节用制冷技术》课程设计一、原始资料 1、工程概况本工程为合肥市某综合楼的空调工程,建筑单体共12层,建筑面积8400m 2,一至二层为裙房,每层建筑面积1200m 2,一层为宾馆大堂,商场:宾馆大堂建筑面积350 m 2,商场面积550m 2,办公及辅助用房建筑面积300m 2;二层为中式餐饮大厅及包间,建筑面积500 m 2,其余为厨房及背餐用房(不需要空调),咖啡厅、茶座建筑面积500m 2,三~十二层为标准层,三~八层为商务办公及会议中心,建筑面积共3600m 2,九~十一层为客房,建筑面积共1800m 2,十二层为多功能厅,建筑面积600m 2。

2、合肥地区室外气象参数地理位置:北纬32º;东经117.23º 大气压力:1000.9Pa 夏季室外平均风速:2.6m/s夏季室外计算干球温度:空调:35℃;通风:32℃ 夏季室外计算湿球温度:空调28.2℃ 夏季室外最热月月平均计算相对湿度:81% 3、冷负荷概算本设计采用建筑面积指标法进行估算:F q Q n n ⋅=''其中:'n Q ——房间空调冷负荷,W ;'n q ——房间建筑面积冷负荷指标,2/m W ; F ——房间建筑面积,2m 。

查阅《实用供热空调设计手册》表11.1-2国内部分建筑空调冷负荷设计指标统计值,得由上表得出:该综合楼的总冷负荷为Kw Q 5.1198= 二、设备的选型计算 (一)冷水机组的选型 1、方案一:离心式冷水机组离心式冷水机组将离心式压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置等设备组成。

电动机通过增速器带动压缩机的叶轮就爱那个来自蒸发器的低压气态制冷剂压缩成为高压蒸汽,送入冷凝器。

被冷凝后的液态制冷剂经浮球式膨胀阀节流后送到蒸发器中吸热,冷却冷冻水。

离心式制冷机组的优点是叶轮转速高,输气量大,单机容量大;结构紧凑,噪音低;机组能效比高,单位制冷量量指标小。

制冷原理及设备课程设计计算书

制冷原理及设备课程设计计算书

安徽建筑大学热能与动力工程系《制冷原理及设备》课程设计计算说明书学院:环境与能源工程学院专业班级:11热动(2)班组员:王桂生罗亮亮卯俊峰戈豹杨关指导老师:***实施周期:2013.12.19 至2013.1.2 共 2 周2013年12月前言本课程设计是对《制冷原理及设备》课程的进一步实际地了解和掌握,本次设计主要是通过对一给定的设计条件来设计合适的冷冻站。

制冷压缩机型号与台数的选择,包括确定制冷系统的总制冷量,确定制冷剂种类和系统型式,确定制冷系统的设计工况。

冷凝器的选择,计算出冷凝器的热负荷,根据所选用的制冷剂种类和压缩机运行工况、冷却介质的种类、负荷变化情况等确定冷凝器的型式,然后进行冷凝器的选择计算,确定其传热面积,从而选定冷凝器的型号及台数。

蒸发器的选择,根据制冷量、制冷剂种类及载冷剂的种类、冷冻系统的型式等,确定蒸发器的型式,计算出蒸发器的传热系数、换热面积以及蒸发器的台数。

其它辅助设备的选择,有油分离器,贮液器,集油器,紧急泄氨器,空气分离器,过滤器。

冷冻站布置包括如下内容:制冷设备布置,制冷工艺管路布置,管路上各种阀件及自控部件的布置,绘出平面布置及必要的系统原理。

制冷工艺管路及阀件的选择,根据平面布置及制冷系统图估算各段工艺管路的总长度(包括直线长度和当量长度)以及不同的制冷剂、不同工艺管路的允许流速或允许压力降、蒸发温度、冷凝温度、再冷温度、制冷剂流量等确定工艺管路管经。

根据制冷量、制冷剂流量、流速或管径等选择截止阀手动膨胀阀、浮球阀、热力膨胀阀及电磁阀等。

编写设计说明书,说明书应按设计程序编写,它应包括设计任务、原始资料、工况确定、负荷计算、设备选择、冷冻站布置方案的确定及说明、管路计算和有关设计草图等内容。

课程设计画图2张,它包括制冷工艺热力系统平面布置图和制冷工艺热力系统原理图。

通过此次的课程设计要求对空调用冷冻站有一个全面系统的了解。

本次课程设计中任务分布如下:计算说明书:王桂生制冷系统原理图:罗亮亮制冷系统平面布置图:戈豹卯俊峰杨关目录一、课程设计任务1二、原始资料1三、设计内容1(一)制冷压缩机的型号与台数的选择11、冷冻站的冷负荷的确定12、制冷工况的确定13、制冷压缩机的型号及台数的确定2(二)冷凝器的选择3(三)蒸发器的选择5(四)其它辅助设备的选择61、油分离器的选择计算62、贮液器的选择计算73、集油器的选择74、空气分离器的选择85、急泄氨器的选择86、氨液分离器8六、制冷管道设计8(一)吸气管段8(二)排气管段10(三)冷凝器到贮液器管段11(四)贮液器到蒸发器管段14设计参考资料15一、课程设计任务已知某厂空调系统所需总耗冷量为1360 kw (1,000,000kcal/h ),以喷淋室为末端装置,要求冷冻水温为6℃,空调回水温度为13℃,制冷系统以氨为制冷剂。

制冷课程设计75kW计算书

制冷课程设计75kW计算书

1制冷循环系统热力计算条件:制冷量:75kW ;制冷剂:R22 蒸发温度:2℃;冷凝温度:50℃冷冻水进水温度:12℃;冷冻水出水温度:7℃ 进口空气温度:35℃;出口空气温度:43℃ 过冷度:5℃;过热度:5℃根据条件,查R22各状态点参数,压焓图如以下图。

〔1〕压力比:77.353.000.20===P P K π〔2〕单位质量制冷量:kg kJ h h /152258410'410=-=-=q 〔3〕单位体积制冷量:31/35.3304046.0152m kJ q ===νv q 〔4〕理论比功:kg kJ h h /37410447120=-=-=w 〔5〕制冷系数:11.43715200===w q COP 〔6〕单位质量冷凝热:kg kJ h h /189********=-=-=K q 〔7〕工质流量:s kg q Q /49.01527500===r M 〔9〕冷凝热负荷:kW q M K 26.9318949.0=⨯=⋅=r K Q〔10〕实际输气量:h s m M /71.81/0227.0046.049.0313r r m V ==⨯=⋅=υ 〔11〕压缩机理论功率:kW M 26.183749.00=⨯=⋅=w N r 〔12〕压缩机指示功率:kW 01.2573.026.18===ii N N η根据压缩比取指示效率73.0=i η 〔13〕压缩机轴功率:kW 08.2986.001.25===mib N N η 根据压缩比取指示效率86.0=m η 〔14〕压缩机配用电机功率:kW 99.31108.2910.110.1=⨯=⨯=dbe N N η 压缩机与电机直接连接时取传动效率1=d η〔15〕电机输入功率:kW e21.3485.0108.29=⨯==ηηd b in N N根据轴功率取电动机效率85.0=e η1.1压缩机选型计算由于本设计工况不是标准工况,需根据压缩机样本提供的名义工况对本设计的工况进展换算。

制冷机房设计计算书.

制冷机房设计计算书.

制冷系统计算书姓名:牛凡班级:建环1301学号:2013024401202016年5月1.项目概况某建筑的空调系统总需冷量300kW,要求供/回水温度7/12℃,已知现有冷却水,供/回水温度32/37℃,环境空气温度35℃。

2.项目要求设计一套制冷系统来满足建筑需冷要求,并绘制制冷系统流程图。

3.制冷剂、润滑油和载冷剂3.1.制冷剂:R717(NH3)纯氨对润滑油无不良影响,但有水分时,会降低冷冻油的润滑作用;氨在润滑油中的溶解度很小,油进人系统后,会在换热器的传热表面上形成油膜,影响传热效果,因此在氨制冷系统中往往设有油分离器。

氨液的密度比润滑油小,运行中油会逐渐积存在贮液器、蒸发器等容器的底部,可以较方便地从容器底部定期放出;纯氨对钢铁无腐蚀作用,但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金(磷青铜除外),故在氨制冷系统中对管道及阀件均不采用铜和铜合金;氨与水可以以任意比例互溶,形成氨水溶液,在低温时水也不会从溶液中析出而造成冰堵的危险,所以氨系统中不必设置干燥器。

但水分的存在会加剧对金属的腐蚀,所以氨中的含水量仍限制在≤0.2%的范围内单位容积制冷能力大,蒸发压力和冷凝压力适中,制冷效率高;ODP=0,GWP=0,LCGWP+LCODP×10^5=0<100,满足环境友好性,对大气臭氧层无破坏作用;3.2润滑油:CP-1009-68适合用来润滑该制冷系统所使用的压缩机;与制冷剂流体之间存在恰当的可混合性和可溶性。

有高度的化学稳定性,包含有抗氧化,耐腐蚀,低倾点及抗泡的添加剂。

3.3载冷剂:水性质稳定,安全可靠,无毒害和腐蚀作用,流动传热性较好,容易获得。

但是相对而言凝固点较高,适用于工作于工作温度在0℃以上的高温载冷系统中,如空调设备。

4.制冷设备选择4.1制冷工况的确定(1)蒸发温度:4℃蒸发温度取值理由:用于冷却水或盐水的蒸发器,被冷却液体的温度降可取5~8℃,蒸发温度比被冷却液体的出口温度低2~3℃。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

目录一、确定制冷系统总制冷量- 2 -二、确定制冷剂种类和系统形式- 2 -三、确定制冷系统设计工况- 5 -四、制冷压缩机和电动机的选型- 8 -六、冷凝器选型- 8 -七、辅助设备选型- 10 -八、确定系统调节控制方案- 12 -九、参考文献- 12 -制冷课程设计计算书一、确定制冷系统总制冷量①总制冷量用公式Φ0=AQ0max来确定,式中A=1.05~1.15(对于直接供冷系统热损失小取1.05,对于间接供冷系统热损失大取1.15)。

②该校空调实验室改建,原有冷源已不能满足要求,拟定重建一单元制冷系统,供给空调实验台合格的冷冻水(喷雾室和水冷式空气冷却器),故为间接供冷系统,所以A取1.15。

空调冷负荷Q0=53.5KW。

最低负荷Qmin=37KW。

③ Q0max=53.5KW。

Φ0=AQ0max =1.15×53.5=61.525KW。

二、确定制冷剂种类和系统形式(一)制冷剂的选择1.氟利昂(1)氟利昂排气温度比较低(与氨相比),所以氟利昂制冷剂中的油经油分离器分离后可直接返回曲轴箱。

(2)氟利昂制冷剂与水几乎不相容,所以在蒸发温度不低于0℃时,如制冷装置中存在水分,就会在节流阀处形成冰塞,堵塞节流阀,使制冷无法进行,所以在制冷装置中必须设干燥器。

(3)氟利昂液体与润滑油能很好的互相溶解,氟利昂蒸汽与润滑油不能互相溶解,所以,在蒸发器中,随制冷剂的蒸发,润滑油便被分离出来,留在蒸发器中形成油膜热阻,影响传热,同时压缩机也会缺油,在设计时要考虑压缩机回油。

(4)如系统中完全不含水分,氟利昂对金属无腐蚀性,如有水分(即使很少)氟利昂对金属腐蚀性会增加,尤其对铅、镁、铜等,会产生“镀铜“现象。

由于卤化物暴露在热的铜表面,则产生很亮的绿色,故可用卤素喷灯检漏。

(5)氟利昂与油共存状态下对填料有影响。

(6)氟利昂无燃烧爆炸性。

(7)只要不处于缺氧状态氟利昂对人体几乎无影响。

(8)氟利昂本身无色无味、无毒、不燃、与空气混合遇火也不爆炸,因此适用于公共建筑或实验室。

(9)氟利昂的放热系数低,价格较高,极易渗透又不容易被发现,而且氟利昂的吸水性较差。

(10)氟利昂制冷剂有氟利昂22、氟利昂134a、氟利昂12、氟利昂123等多种。

2.氨(1)排气温度高,不适用于高压力比,不适于吸气过热度过大的制冷系统。

(2)氨液和氨气的比重都较小,氨液的比重小于润滑油,因此在设备底部应设放油阀。

(3)氨的传热性能比氟利昂好。

(4)氨易溶于水,所以即使制冷系统含有少量水也分不会影响制冷循环。

(5)氨和润滑油互不溶解。

(6)氨会腐蚀铜及其合金及Zn等材料,所以氨系统无铜及其合金及Zn等材料的管道阀件。

(7)氨具有燃烧爆炸性。

(8)氨对人体健康影响比较大,检修抢修时要带防毒面具。

(9)泄漏时容易发现,同时氨的价格便宜。

鉴于氟利昂和氨的优缺点并且由于实验室人员密集、仪器精贵,故选氟利昂R134a(二)系统形式1.制冷剂系统(1)压缩机本设计采用活塞式制冷压缩机,它的构造虽然比较复杂,但是可以概括为机体、活塞及曲轴连杆机构、气缸套及进排气阀组、卸载装置、以及润滑系统。

本设计中制冷系统采用蒸汽回热循环,压缩机吸入的为过热蒸汽,为干压缩过程,这样既能使膨胀阀前液态制冷剂有较大的再冷度,同时又能保证压缩机吸入具有一定过热度的蒸汽,这样就增加了单位质量制冷剂的制冷能力。

但蒸汽回热循环的理论制冷系数是否提高与制冷剂的热物理性质有关,一般对于节流损失大的制冷剂如氟利昂R12,R134a等是有利的而对于制冷剂氨则不利。

本设计采用制冷剂为R134a因此采用蒸汽回热循环对提高制冷系数有利。

(2)冷凝器冷凝器的作用是将制冷压缩机排出的高温高压气态制冷剂予以冷却、使之液化,以便制冷剂在系统中循环使用。

本系统采用水冷式冷凝器,冷却水是实验室水源为本校自来水网供给的16℃深井水由机械通风冷却塔冷却后循环使用。

常用水冷式冷凝器有壳管冷凝器、套管冷凝器和焊接板式冷凝器。

壳管冷凝器分卧式和立式两种,冷却水均在管内流动,制冷剂在关外流动。

卧式壳管冷凝器的优点是传热系数高,冷却水用量少,操作管理方便,但是,对冷却水的水质要求高。

目前大、中型氟利昂和氨制冷装置普遍采用这种冷凝器。

对于立式壳管冷凝器来说,由于气态制冷剂从中部进入,其方向垂直于管束,能很好的冲刷钢管外表面,使之不至于形成较厚的液膜,故传热系数较高。

(3)节流阀节流阀是组成制冷系统的重要部件,被称为制冷系统四大部件之一,其作用为:一方面对高压液态制冷剂进行节流降压,保证冷凝器与蒸发器之间的压力差,以使蒸发器中的液态制冷剂在要求的低压下蒸发吸热,从而达到制冷降温的目的;同时使冷凝器中的气态制冷剂,在给定的高压下放热冷凝。

另一方面调节供入蒸发器的制冷剂的流量,以适应蒸发器热负荷变化,从而就避免因部分制冷剂在蒸发器中未及汽化,而进入制冷压缩机,引起湿压缩甚至冲缸事故;或因供液不足,致使蒸发器的传热面积未充分发挥作用,引起制冷压缩机吸气压力降低,制冷能力下降。

常用的节流机构有手动膨胀阀、浮球是膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀和毛细管等。

本设计中采用热力膨胀阀,它是通过蒸发器出口气态制冷剂的过热度控制膨胀阀的开度的。

(4)蒸发器蒸发器的作用是通过制冷剂压缩(沸腾),吸收载冷剂的热量,从而达到制冷目的。

根据供液方式不同可分为以下四种:满液式蒸发器、非满液式蒸发器、循环式蒸发器、淋激式蒸发器。

本设计采用满液式蒸发器液态制冷剂经膨胀阀进入蒸发器管内,随着在管内流动,不断吸收管外载冷剂的热量,逐渐汽化,故蒸发器内处于汽液共存状态。

卧式壳管蒸发器结构紧凑,传热性能好,制造工艺简单;为了强化氟利昂侧的沸腾换热,用于氟利昂的卧式壳管式蒸发器则采用低肋铜管。

(5)油分离器由于在压缩过程,制冷剂处于高温高压的过热状态,此时气体运动的速度快,温度高。

于是,积聚于汽缸壁的部分润滑油将呈小油滴或油蒸汽状态。

当它随制冷剂一起进入冷凝器或蒸发器内就会在管壁上凝结一层油膜,影响冷凝及蒸发器的换热效果,故在压缩机出口设油分离器。

(6)干燥器在膨胀阀吸入口前设干燥器防止氟利昂制冷系统中的水分在节流空口处发生“冰堵”现象,影响制冷系统循环。

(7)过滤器分别安装在节流阀处干燥器前和压缩机吸入口前防止杂质堵塞节流装置和保护压缩机汽缸的精度。

(8)热交换器利用热交换器能使膨胀阀前液态制冷剂有较大的再冷度减少节流损失,同时又能保证压缩机吸入具有较大的再冷度。

(9)储液器本系统储液器安装在冷凝器下边为高压储液器,在系统中起稳定制冷剂流量,并可用来储存液态制冷剂。

2.冷冻水系统本制冷系统主要为供给实验室教学和科研用冷冻水,故为开式冷冻水系统,设有冷冻水箱和回水箱,系统水容量大,运行稳定,控制方便,开式冷冻水系统如下图。

3.冷却水系统冷却水系统形式常有直流式冷却水系统、混合式冷却水系统、循环式冷却水系统。

本系统采用循环式冷却水系统,可以将来自冷凝器的冷却回水先通入蒸发式冷却装置,使之冷却降温,然后再用水泵送回冷凝器循环使用,这样只需少量补水即可。

冷却塔顶部装有通风机,为机械通风冷却循环系统。

使室外空气以一定流速自下通过填充层,以加强冷却效果,机械通风冷却循环系统如下图。

4.润滑油系统在压缩机出口设有油分离器,防止润滑油随液态氟利昂一起进入冷凝器和蒸发器在管壁凝结一层油膜,影响传热效果。

为了使润滑油和可能冷凝下来的液态制冷剂不至流回压缩机,排气管应有不小于0.01的坡度,坡向油分离器和冷凝器。

对于氟利昂制冷系统,考虑润滑油应能从蒸发器不断流回压缩机,氟利昂制冷压缩机的吸气管应有不小于0.01的坡度,坡向压缩机。

同时应选择合适的管径,防止造成回油不良问题。

三、确定制冷系统设计工况(一)蒸发温度t0由《空气调节用制冷技术》(第三版)P103中“一般用于冷却水或盐水的蒸发器,被冷却液体(t1-t2)可取5—8℃蒸发温度t0比被冷却液体的出口温度t2低2~3℃,就是说,平均传热温差Δtm约为5~7℃,蒸发器的热流密度约2000~3000W/m2。

原始资料给出空调设计工况冷冻水温度t=5℃,故蒸发温度t0取2℃,由R134a饱和液体与饱和气体物性表查得对应的蒸发绝对压力P0=0.3167MPa(二)冷凝温度tk由《空气调节用制冷技术》(第三版)P91中“一般,对于水冷式冷凝器,冷凝温度与冷却水进口温度差取7~14℃,冷却水进、出口温差取4~10℃”和P141冷却水进口水温比当地的湿球温度高4~6℃”,由制冷课程设计任务指导书可知当地的湿球温度为26.5℃,因此冷却水进口水温为t1=31.5℃,出口水温取t2=36.5℃确定出冷凝温度tk为40℃。

由R134a饱和液体与饱和气体物性表查得对应的冷凝绝对压力PK=1.025 MPa。

(三)过热度Δtsh的确定工作过热度即热力膨胀阀的过热度一般为Δtsh’=3~5℃。

回热器的过热度为Δtsh”=9~13℃,所以压缩机吸入口总的过热度Δtsh=12~18℃。

取Δtsh’= t1’-t1”=4℃,故t1’=6℃。

取Δtsh”=9℃,故t1”=15℃,取总过热度Δtsh=15℃。

t1=t0+Δtsh=2+15=17℃Δtsh”=t1- t1’=17-6=11℃=t3-t3’又t3=40℃则 t3’=29℃画出系统的压焓图如下图:制冷循环过程简介1”~1’~1 为吸气的过热过程:其中1'~1”为热力膨胀阀的过热过程,1’~1为回热器的过热过程;1'点表示出蒸发器出口时的饱和状态;1’点为进入回热器的过热蒸汽状态;1点为压缩机进口处的过热蒸气状态。

1’~2为表示制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程;2点为排除过热蒸汽状态。

2~2’~3’~3为制冷剂在冷凝器中的冷却、冷凝和过冷过程:其中2~2’过程中制冷剂温度降低;2’~3’过程中制冷剂等温放热,在冷却过程中制冷剂的压力保持不变且等于冷凝温度下的饱和蒸发压力;3’~3过程表示制冷剂在过冷器中的过冷过程;3点为毛细管节流前液体的状态。

3~4 表示节流过程制冷剂在节流过程中的压力和温度都降低,但焓值保持不变,且进入两相区;4点为蒸发器入口制冷剂的状态。

4~1’表示制冷剂在蒸发器中的蒸发过程。

各状态点由《空气调节用制冷技术》(第三版)附图3-制冷剂压焓图查得记入下表:状态点温度℃绝对压力MPa 比焓KJ/Kg 比熵KJ/(Kg?℃) 比容m3/kg1" 2 0.3167 399.5 1.73 0.06551 17 0.3167 415 1.77 0.07091' 6 0.3167 404 1.74 0.06732 68.89 1.025 440.5 1.77 0.02252' 40 1.025 419.5 1.72 0.0203 40 1.025 256 1.19 ——3' 29 1.025 240.5 1.14 ——4 2 0.3167 240.5 1.147 0.0135基本热力计算(1)蒸发器中单位质量制冷剂的制冷能力q0=h1’-h4=404-240.5=163.5kJ/kg单位容积制冷能力qv= q0/v1’=163.5/0.0673=2429.42kJ/m3(2)单位制冷剂质量流量Mr=Φ0/q0=61.525/163.5=0.3763 kJ/s单位制冷剂体积流量Vr= Mrv1’=0.3763×0.0673=0.0253m3/s(3)冷凝器的热负荷ΦK= Mr qk= Mr (h2-h3)= 0.3763×(440.5-256)=69.43 kW(4)单位质量制冷剂在压缩机中被压缩时,压缩机的耗功量为wc=h1-h1’= 415-404=11kJ/kg(5)压缩机理论耗功量Pth=Mrωc= Mr(h2-h3)=0.3763×(440.5-404)=13.73 kW(6)理论制冷系数εth=Φ0/ Pth=61.525/13.73=4.48(7)制冷效率ηR =εth/εc’=6.66×(tk- t0)/ (t0+273.15)=0.920四、制冷压缩机和电动机的选型(1)压缩机的活塞排量Vhηv =0.94-0.085[(P2/P1)1/m-1]=0.7824式中:P2/P1=1.025/0.3167=3.2365 ,m=1.12由总制冷量Φ0=ηvVhqv得压缩机活塞排量Vh=Φ0 /ηvqv =61.525/(0.7824×242.42)=0.0324m3/s =116.526m3/h根据《实用制冷工程设计手册》,当580kW>Φ0>58kW时应选用中型制冷压缩机;Φ0<58 kW 时应选用小型制冷压缩机。

相关文档
最新文档