制冷課程設(shè)計--空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)

1、<p><b>　　課程設(shè)計計算說明書</b></p><p>　　題目名稱： 空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù) </p><p>　　系 別： 城建系 </p><p>　　專 業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 </p><p>　　班 級：

2、 </p><p>　　學 號： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　職 稱： 副教授 </p>&

3、lt;p>　　2013年 1月10日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 設(shè)計對象…………………………………………………………………1</p><p>　　二 原始資料……………………………………………………………………1</p><p>　　三 設(shè)計內(nèi)容及要求………

4、…………………………………………………1　?、翊_定制冷系統(tǒng)總制冷量……………………………………………………１</p><p>　?、颍_定制冷劑種類和系統(tǒng)形式………………………………………………１</p><p>　?、螅_定制冷系統(tǒng)設(shè)計工況……………………………………………………3</p><p>　?、?選擇壓縮機和電機功率………………………………………………

5、……5</p><p>　?、?選擇蒸發(fā)器……………………………………………………………8</p><p>　?、?選擇冷凝器……………………………………………………………8</p><p>　?、鳌∵x擇系統(tǒng)輔助設(shè)備并計算制冷劑充灌量…………………………………9</p><p>　?、?確定系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制方案………………………………………

6、………12</p><p>　　四 附錄………………………………………………………………………13</p><p>　　五 參考文獻……………………………………………………………………17</p><p><b>　　制冷課程設(shè)計</b></p><p><b>　　一．設(shè)計對象：</b>

7、;</p><p>　　某?？照{(diào)實驗室改建，原有冷源已不能滿足要求，擬定重建一單元制冷系統(tǒng)，供給空調(diào)實驗臺合格的冷凍水（噴霧室和水冷式空氣冷卻器）。 </p><p><b>　　二．原始資料：</b></p><p>　　1．本制冷系統(tǒng)主要為供給實驗室教學和科研用冷凍水，冷凍水溫度t=5～7℃。空調(diào)設(shè)計工況冷凍水溫度t=5℃，空調(diào)回水t=11

8、℃。</p><p>　　2．空調(diào)冷負荷Q0=53．5KW。最低負荷Qmin=37KW。</p><p>　　3．實驗室水源為本校自來水網(wǎng)供給的16℃深井水。</p><p>　　4．室外氣象參數(shù)：夏季通風室外干球溫度30℃，濕球溫度26．5℃，風速1．9米/秒，大氣壓P=751mmHg；</p><p>　　5．實驗室現(xiàn)有設(shè)備規(guī)格：<

9、/p><p>　?。?）4F-10氟利昂制冷壓縮-冷凝機組一臺，標準制冷量為28000千卡/時，空調(diào)制冷量60000千卡/時，配用壓縮機4F10；轉(zhuǎn)數(shù)960轉(zhuǎn)/分；配用電機型號JO2-72-6，功率22KW，電壓380V，轉(zhuǎn)數(shù)970轉(zhuǎn)/分;配冷凝器，臥式殼管式，面積14．4m2（武冷產(chǎn)品）。</p><p>　　（2）FW-30型滿液式殼管式蒸發(fā)器一臺，冷卻面積30m2,筒外徑Φ=400mm;

10、 管板間長度1800mm,冷卻管徑Φ18×2.5mm，管根數(shù)138；水通程10；進液管38mm，回氣管Dg50mm。</p><p>　?。?）玻璃鋼逆流式冷卻塔一臺，型號BNL-20型，冷卻水量MW在水溫降Δt=5℃時為19．3m3/h,MW在水溫降Δt=6℃時為15．9m3/h，風機風量變11400m3/h，轉(zhuǎn)速n=930轉(zhuǎn)/分，功率P=0．8KW，塔高2030mm，直徑1350mm,進水直徑65m

11、m，出水直徑80mm，最大直徑為1470mm填料高720mm.</p><p>　　三．設(shè)計內(nèi)容和要求：</p><p>　?、瘢_定制冷系統(tǒng)總制冷量</p><p>　　制冷系統(tǒng)總制冷量包括空調(diào)冷負荷和制冷系統(tǒng)的冷量損失，其中空調(diào)冷負荷Q0max=53.5KW</p><p>　　制冷系統(tǒng)總制冷量可表示為空調(diào)冷負荷乘以一個系數(shù)Φ0=A

12、83;Q0max</p><p>　　式中A=1.05～1.15，直接連接時系統(tǒng)冷損失小，A可取小值1.05；間接連接時系統(tǒng)冷</p><p>　　失大，A應(yīng)取大值1.15。該系統(tǒng)為間接連接，所以A=1.15，則Φ0=53.5*1.15=61.525KW</p><p>　?、颍_定制冷劑種類和系統(tǒng)形式</p><p><b>　　

13、制冷劑種類的選擇 </b></p><p>　　常用的制冷劑有氟利昂和氨兩種，兩種制冷劑的主要優(yōu)缺點有：</p><p>　　氟利昂： 大多數(shù)氟利昂本身無毒、無臭、不然，與空氣混合遇火也不爆炸；如果系統(tǒng)中完全不含水分，氟利昂對金屬沒有腐蝕性；只要不處于缺氧狀態(tài)，氟利昂對人體沒有危害。因此，適用于公共建筑或?qū)嶒炇业目照{(diào)制冷裝置。但是，氟利昂的放熱系數(shù)低，價格較高，極易滲透又不容易

14、被發(fā)現(xiàn)；氟利昂與水幾乎不互溶，易出現(xiàn)“冰堵”現(xiàn)象，所以系統(tǒng)中必須設(shè)置干燥過濾裝置；氟利昂液體和潤滑油可以很好的互溶，氣體不溶于潤滑油，必須設(shè)置回油問題。</p><p>　　氨：氨的傳熱性能強，價格便宜。但是氨有強烈刺激性，對人體有危害且氨為可燃物，當空氣中氨的體積百分比達到16%～25%時，遇明火有爆炸的危險；氨的排氣溫度比較高，不適合高壓縮比運轉(zhuǎn)，也不適合吸氣過熱度太大的運轉(zhuǎn)；氨會腐蝕銅及其合金、鋅等金屬材料

15、，所以氨制冷設(shè)備中不能有銅及其合金制造的管道和閥件等。</p><p>　　本制冷系統(tǒng)主要為供給實驗室教學和科研用提供冷凍水，人員密集且儀器精貴，宜采用氟利昂制冷劑。又因為采用空調(diào)機組制冷，蒸發(fā)溫度比較低，故選用氟利昂R134a制冷劑。</p><p><b>　　系統(tǒng)形式</b></p><p>　　蒸汽壓縮式制冷理論循環(huán)有節(jié)流損失和過熱損失

16、，為了使膨脹閥前液態(tài)制冷劑有較大的再冷讀，同時又能保證壓縮機吸入具有一定過熱度的蒸汽，常采用蒸汽回熱循環(huán)。但采用蒸汽回熱循環(huán)，雖然單位質(zhì)量制冷能力有所增加，但是壓縮機的耗功量</p><p>　　ΔωC也增加。因此，該種循環(huán)的理論制冷系數(shù)是否提高，則與制冷劑上的熱物理性質(zhì)有關(guān)。一般來說，對于節(jié)流損失大的制冷劑如氟利昂R12、R134a等是有利的，而對氨則不利。由于本設(shè)計中選用了氟利昂R134a制冷劑，所以選用回熱

17、循環(huán)系統(tǒng)形式是合適的。</p><p>　　綜上所述，制冷劑選用氟利昂R134a，系統(tǒng)形式選用回熱循環(huán)。</p><p><b>　　制冷劑循環(huán)系統(tǒng)：</b></p><p>　　回熱循環(huán)系統(tǒng)主要由制冷系統(tǒng)四大件和輔助設(shè)備組成，并用管道將其連接起來。</p><p>　?。?）壓縮機：本設(shè)計采用活塞式制冷壓縮機，其構(gòu)造可

18、以概括為機體、活塞及曲軸連桿機構(gòu)、氣缸套及進排氣閥組、卸載裝置、以及潤滑系統(tǒng)。壓縮機吸入的是過熱蒸汽，進行干壓縮。當壓縮機吸入濕蒸汽時會產(chǎn)生閃發(fā)氣體占據(jù)汽缸有效空間，使制冷量降低。</p><p>　　（2）冷凝器：冷凝器的作用是將制冷壓縮機排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑予以冷卻、使之液化，以便制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)使用。該設(shè)計系統(tǒng)中采用水冷式冷凝器。</p><p>　?。?）蒸發(fā)器：蒸發(fā)器的作用

19、是通過制冷劑壓縮（沸騰），吸收載冷劑的熱量，從而達到制冷目的。本設(shè)計采用非滿液式蒸發(fā)器液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥進入蒸發(fā)器管內(nèi)，隨著在管內(nèi)流動，不斷吸收管外載冷劑的熱量，逐漸汽化，故蒸發(fā)器內(nèi)處于汽液共存狀態(tài)；這種蒸發(fā)器雖然克服了滿液式蒸發(fā)器的缺點，同時非滿液式蒸發(fā)器能使?jié)櫥秃芎玫姆祷貕嚎s機。</p><p>　?。?）節(jié)流閥：節(jié)流閥是組成制冷系統(tǒng)的重要部件，其作用為：一方面對高壓液態(tài)制冷劑液體進行節(jié)流，起降溫降壓的作用

20、；另一方面調(diào)節(jié)供入蒸發(fā)器的制冷劑的流量，適應(yīng)蒸發(fā)器熱負荷變化。</p><p>　?。?）油分離器：由于在壓縮過程，制冷劑處于高溫高壓的過熱狀態(tài)，潤滑油也會發(fā)生霧化，將與制冷劑一起進入冷凝器或蒸發(fā)器內(nèi)就會在管壁上凝結(jié)一層油膜，影響冷凝及蒸發(fā)器的換熱效果，故應(yīng)在壓縮機出口設(shè)油分離器。</p><p>　?。?）干燥器：因為本設(shè)計選用的氟利昂系統(tǒng)，在膨脹閥吸入口前設(shè)干燥器可以系統(tǒng)中的水分在節(jié)流

21、出口處發(fā)生“冰堵”現(xiàn)象，影響制冷系統(tǒng)循環(huán)。</p><p>　?。?）過濾器： 分別安裝在節(jié)流閥處干燥器前和壓縮機吸入口前防止雜質(zhì)堵塞節(jié)流裝置和保護壓縮機汽缸的精度。</p><p>　?。?）回熱器：利用回熱器能使膨脹閥前液態(tài)制冷劑有較大的再冷度減少節(jié)流損失，同時又能保證壓縮機吸入具有較大的過熱度制冷劑蒸汽。</p><p>　?。?）儲液器：本系統(tǒng)儲液器安裝在

22、冷凝器下邊為高壓儲液器，在系統(tǒng)中起穩(wěn)定制冷劑流量，并可用來儲存液態(tài)制冷劑。</p><p><b>　　2．冷凍水系統(tǒng)：</b></p><p>　　按照用戶需要情況不同，冷凍水系統(tǒng)可分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)，開式系統(tǒng)需設(shè)置冷凍水箱和回水箱，系統(tǒng)水容量大，運行穩(wěn)定，控制簡單。閉式系統(tǒng)與外界空氣接觸少，可以減緩腐蝕現(xiàn)象，再者閉式系統(tǒng)必須采用殼管式蒸發(fā)器，用戶側(cè)應(yīng)采用表面式

23、換熱設(shè)備，而開式系統(tǒng)則不受這些限制，當采用水箱式蒸發(fā)器時可以用它代替冷凍水箱和回水箱。因該冷凍水系統(tǒng)采用水冷式空氣冷卻器與外界空氣直接接觸故選用開式系統(tǒng)。</p><p><b>　　3.冷卻水系統(tǒng)：</b></p><p>　　合理地選用冷卻水源和冷卻水系統(tǒng)對制冷系統(tǒng)的運行費用和初投資具有重要意義。冷卻水系統(tǒng)形式可分為直流式、混合式、循環(huán)式三種。前兩種形式都有冷卻水

24、的排放,從環(huán)保的角度考慮，應(yīng)盡量降低制冷系統(tǒng)的水消耗量，故可采取循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)，此種系統(tǒng)就是將來自冷凝器的冷卻回水先通入蒸發(fā)式冷卻裝置，使之冷卻降溫。然后再用水泵送回冷凝器循環(huán)使用。這樣，只需少量補水即可?？紤]到機械通風冷卻塔具有冷卻效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，使用范圍廣，并具有定型產(chǎn)品可選用的優(yōu)點，故蒸發(fā)式冷卻裝置選機械通風冷卻塔。</p><p>　　機械通風冷卻循環(huán)系統(tǒng)采用機械通風冷卻塔，冷凝器的冷卻回水由上部北噴

25、淋在冷卻塔內(nèi)的填充層上，以增大水與空氣的接觸面積，被冷卻后的水從填充層流至下部水池內(nèi)，通過水泵再送回冷卻水機組的冷凝器中循環(huán)使用。冷卻塔頂部裝有通風機，使室外空氣以一定的流速紫霞通過填充層，以增加冷卻效果。 </p><p><b>　　4. 潤滑油系統(tǒng)</b></p><p>　　潤滑油是活塞式壓縮機必不可少的潤滑劑，而在壓縮機高速運轉(zhuǎn)時時高溫的氣缸壁會使一部分潤滑

26、油在高溫下霧化，并隨高速的制冷劑氣流離開壓縮機進入制冷循環(huán)系統(tǒng)，如果進入泠凝器和蒸發(fā)器等換熱設(shè)備，就會傳熱面上形成油膜，使得傳熱性能惡化，而且壓縮機內(nèi)絕對不能缺少潤滑油，為此系統(tǒng)中必須設(shè)置獨立的油循環(huán)路徑使?jié)櫥秃芎玫姆祷氐綁嚎s機的曲軸箱。</p><p>　?、螅_定制冷系統(tǒng)設(shè)計工況</p><p><b>　?、濉≈评溲h(huán)參數(shù) </b></p>&l

27、t;p>　　1.確定蒸發(fā)溫度t0</p><p>　　因為已知冷凍水出口溫度為t2=5℃，空調(diào)回水溫度即冷凍水進口溫度為t1=11℃。蒸發(fā)溫度t0比被冷卻液體的出口溫度低4～6℃，此處取5℃。</p><p>　　則蒸發(fā)溫度t0=5-5=0℃</p><p>　　2.確定冷凝溫度tk</p><p>　　由原始資料查得該地區(qū)夏季空氣濕球

28、溫度為ts=26.5℃，又冷卻水進口溫度比其高3～5℃，此處取3.5℃，則冷卻水進口溫度為tw1=26.5+3.5=30℃。而冷凝溫度與冷卻水進口溫度又有7</p><p>　　～14℃的溫差，此處取10℃</p><p>　　則冷凝溫度tk=30+10=40℃</p><p><b>　　3.確定過熱度</b></p><

29、p>　　總過熱度是又由熱力膨脹閥過熱度和回熱器過熱度組成的，即Δtsh=Δtsh‘+Δtsh’‘，取12～18℃。</p><p>　　其中熱力膨脹閥過熱度Δtsh‘=t1‘-t1’‘=3～5℃，若取4℃，則t1’＇=t1‘+4=0+4=4℃，若取總過熱度為16℃，則回熱器過熱度為12℃，則t1=t1‘+16=16℃</p><p>　　4、回熱循環(huán)系統(tǒng)壓焓圖各狀態(tài)點如下所示：<

30、;/p><p><b>　?。ǘ┲评溲h(huán)過程</b></p><p>　　1＇～1 為過熱過程：其中1＇～1＇＇為熱力膨脹閥的過熱過程，發(fā)生在蒸發(fā)器內(nèi)，1＇＇～1為回熱器的過熱過程；1＇點表示出蒸發(fā)器出口時的飽和狀態(tài)；1＇＇點為進入回熱器的過熱蒸汽狀態(tài)；１點為壓縮機進口處的過熱蒸氣狀態(tài)。</p><p>　　1～2表示制冷劑在壓縮機中的等熵壓縮過

31、程；2點為壓縮機出口的制冷劑蒸汽狀態(tài)點。</p><p>　　2～3為制冷劑的放熱過程：其中2～3 ‘過程為制冷劑在冷凝器中的降溫冷凝過程；3～3’為制冷劑在回熱器中的過冷過程；在整個放熱過程中制冷劑的壓力保持不變且等于冷凝溫度下飽和壓力。3點為熱力膨脹閥前液體制冷劑的狀態(tài)點。</p><p>　　3～4 表示制冷劑在節(jié)流過程中壓力和溫度的降低，但焓值保持不變，且進入兩相區(qū)；4點為蒸發(fā)器入

32、口制冷劑的狀態(tài)。</p><p>　　4～1‘表示制冷劑在蒸發(fā)器中的沸騰吸熱過程。</p><p>　?。ㄈ└鶕?jù)壓焓圖查得圖中各狀態(tài)點的參數(shù)如下表所示</p><p>　?。ㄋ模└鶕?jù)各狀態(tài)點參數(shù)值進行制冷理論循環(huán)的熱力計算：</p><p>　　1、根據(jù)回熱器熱力平衡：h1-h1’＇=h3’-h3, ∴h3=h3’-(h1-h1’),得h3

33、=248KJ/Kg,由節(jié)流前后焓值不變得:h4=h3=248KJ/Kg</p><p>　　2、單位質(zhì)量制冷能力:q0=h1＇＇-h4=404-248=156KJ/Kg </p><p>　　3、總制冷量：=1.15Q0=1.15×53.5=61.525KW</p><p>　　4、制冷劑質(zhì)量流量：Mr= ==0.39kg/s</p><

34、;p>　　5、冷凝器熱負荷: Φk=Mr(h2-h3’)=0.39*(438-256)=70.98KW </p><p>　　6、壓縮機理論耗功率：Pth=Mr(h2-h1)=0.39*(438-412)=10.14KW </p><p>　　7、理論制冷系數(shù)：εth===4.8</p><p>　?、?選擇壓縮機和電機功率</p><p

35、>　　壓縮機的選擇計算，主要是根據(jù)制冷系統(tǒng)的總制冷量及系統(tǒng)的設(shè)計工況，確定壓縮機種類、型號和臺數(shù)，最后要校核壓縮機所配置電機的功率。</p><p><b>　?、賶嚎s機類型的選擇</b></p><p>　　目前，用于大中型制冷系統(tǒng)的壓縮機主要有三種，分別為活塞式制冷壓縮機、螺桿式制冷壓縮機、離心式制冷壓縮機。三種制冷壓縮機的特點和適用條件見下表。</p

36、><p>　　參考相關(guān)設(shè)計規(guī)范：制冷量大于1758kw時宜選用離心式；制冷量在1054~1758kw時宜選用螺桿式或離心式；制冷量在700~1054kw時宜選用螺桿式；制冷量在116~700kw時宜選用螺桿式或往復(fù)式；制冷量小于116kw時宜選用活塞式或渦旋式。</p><p>　　開啟式、封閉式、半封閉式活塞壓縮機的比較</p><p>　　綜合考慮經(jīng)濟﹑制冷要求、選

37、用的制冷工質(zhì)﹑運行管理及對制冷量調(diào)節(jié)等方面的因素，本制冷系統(tǒng)選用半封閉活塞制冷壓縮機。 </p><p>　?、?、 壓縮機級數(shù)的選擇</p><p>　　壓縮機級數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)計工況的冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之比來確定。一般若以氟利昂為制冷劑，當Pk/P0≤10時，應(yīng)采用單級制冷壓縮機；否則應(yīng)采用兩級壓縮機。</p><p>　　對于本設(shè)計制冷系統(tǒng)中，Pk/P0==3.46≤

38、10，因此，本設(shè)計制冷系統(tǒng)采用單級壓縮。 </p><p><b>　?、?選擇壓縮機</b></p><p>　　根據(jù)壓縮進口的活塞排量選擇其型號</p><p>　　由 Φ0=·q0，得Vh=</p><p>　　其中ηv=0.94-0.085[()1/m-1]</p><p>　　

39、=0.94-0.085[()1／1.15-1]=0.77</p><p>　　p1、 p2——分別為壓縮機的吸氣壓力和排氣壓力。 </p><p>　　m——多變指數(shù)，對于氟利昂制冷劑R134a，m=1.15</p><p>　　則壓縮機的活塞排量為：</p><p>　　Vh==0.038 m3/s=136.6m3/h</p>

40、<p>　　根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的壓縮機系列可選如下型號的壓縮機</p><p>　　實驗室原有的壓縮機型號為4F10,轉(zhuǎn)數(shù)為960轉(zhuǎn)/分，故不可采用原有的壓縮機，需采購型號匹配的壓縮機。 </p><p><b>　?。ǘ╇姍C功率計算</b></p><p>　　壓縮比： ===3.47</p><p>

41、　　由壓縮比查得指示功率：</p><p>　　由壓縮比查得摩擦功率：</p><p>　　電動機軸功率：=(1.1～1.15) </p><p>　　電動機采取三角皮帶連接=0.9， 取余量附加系數(shù)為1.1</p><p>　　所以：=1.1**=18.32KW</p><p>　　設(shè)計指導書提供的電動機型號JO—

42、72—6為功率為22KW，電壓為380V，轉(zhuǎn)數(shù)為970轉(zhuǎn)/分。由上述計算可知原有電動機仍然可以使用，所以仍然采用原有電動機。</p><p><b>　?、?選擇蒸發(fā)器</b></p><p><b>　　蒸發(fā)器的選型計算</b></p><p>　　由前述可知蒸發(fā)器中冷卻水入口溫度=11℃，其出口溫度t2=5℃，由蒸發(fā)

43、溫度=0℃，可計算出蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑與冷凍水的對數(shù)平均溫差</p><p>　　Δtm===7.6℃</p><p>　　蒸發(fā)器的傳熱面積為㎡</p><p>　　Φo——蒸發(fā)器制冷量61.525kw</p><p>　　K——蒸發(fā)器導熱系數(shù)，對于非滿液式殼管蒸發(fā)器，熱交換形式為氟利昂—水，K為450～550w/（㎡·k），取K為50

44、0w/（㎡·k）.</p><p>　　得蒸發(fā)器的傳熱面積為A===16.19m2</p><p>　　原有蒸發(fā)器A﹦30㎡滿足設(shè)計要求，但原有蒸發(fā)器屬于滿液式應(yīng)考慮回油問題.考慮到回油問題應(yīng)選用非滿液式蒸發(fā)器。故選用臥式殼管式蒸發(fā)器。它的冷卻面積35㎡，外徑416mm，管板間長度1900mm，，冷卻管外徑*內(nèi)徑*根數(shù)=21*14.5*136，水通程數(shù)4.連接管：進液Dg25，回

45、汽Dg50，冷卻管為螺紋管，肋化系統(tǒng)=3.4，紋高1.5mm，每米紋數(shù)625個，螺紋翅端外徑21mm，螺紋管外徑*內(nèi)徑18*14.5.每米管長外表面積0.0456㎡/m,內(nèi)表面積0.0456㎡/m.</p><p><b>　?、?選擇冷凝器</b></p><p>　　冷凝器內(nèi)冷卻水的進出口溫差可取4～10℃，故取其溫差為5℃，因此，冷凝器內(nèi)制冷劑的平均對數(shù)溫差為

46、：</p><p>　　由前述已定，冷卻水進口溫度=30℃，則其出口溫度=30+5=35℃，所以可計算得：</p><p><b>　　Δtm==7.2℃</b></p><p><b>　　冷凝器的面積：</b></p><p>　　Φk——冷凝器的熱負荷，Φk=Mr(h2-h3’)=0.39*(

47、438-256)=70.98KW </p><p>　　Kc——冷凝器傳熱系數(shù)，對于臥式殼管式冷凝器，制冷劑種類為氟利昂（低肋管），Kc為700～900w/（㎡·k），取Kc為800w/（㎡·k）.</p><p><b>　　得：冷凝器的面積：</b></p><p><b>　　==12.32m2</b&

48、gt;</p><p>　　由上述計算可選指導書中提供的如下型號的氟利昻臥式殼管式冷凝器（低肋管）</p><p>　　Ⅶ 選擇系統(tǒng)輔助設(shè)備并計算制冷劑充灌量</p><p>　?。ㄒ唬?回熱器的選擇(熱交換器)</p><p>　　回熱器是一種熱交換設(shè)備:從蒸發(fā)器出來的氣態(tài)制冷劑與從冷凝器出來的液態(tài)制冷劑在回熱器中成逆流式進行換熱，液體制

49、冷劑在回熱器進口溫度,t3分別為40℃,36℃；氣體制冷劑在回熱器進出口溫度t1‘＇,t1分別為4℃,16℃</p><p>　　Δtmin=t3‘-t1=40-16=24℃</p><p>　　Δtmax=t3-t1‘’=36-4=32℃</p><p>　　對數(shù)平均溫差：Δtm===27.59℃</p><p>　　在回熱器中, 液體制冷

50、劑和氣體制冷劑的換熱量: Φ1=Φ2=Φ由回熱器熱交換公式得: Φ=KA△tm KW</p><p>　　得：回熱器傳熱面積A=Φk/ K△tm ㎡</p><p>　　K——回熱器傳熱系數(shù), 制冷劑液體在管內(nèi)的流速取0.8～1.0m/s,這時回熱器的傳熱系數(shù)約為240～300 w/（㎡·k）,取K=250 w/（㎡·k）</p><

51、p>　　Φ1=Φ2=Φ=（）=0.39×(256-248)=3.12 KW</p><p>　　回熱器的傳熱面積： A=Φ/ K△tm==0.45m2</p><p>　　由設(shè)計任務(wù)指導書提供的熱交換器的系列選如下型號的回熱器</p><p>　　(二) 高壓貯液器</p><p>　　已知高壓貯液器儲存量=0.2m3，因

52、為貯液器不能完全充滿根據(jù)規(guī)范,為了防止溫度變化時因熱膨脹造成危險貯液器的儲存量不應(yīng)超過本身容積的80%,所以高壓貯液器的充灌量（容積）：Vc=/0.8=0.2/0.8=0.25m3</p><p><b>　　設(shè)備選型：</b></p><p>　　采用以上三臺并聯(lián)，才能滿足設(shè)計要求。</p><p>　?。ㄈ?干燥過濾器的選擇 </p

53、><p>　　由任務(wù)指導書提供的資料選如下型號的干燥器</p><p>　?。ㄋ模?油分離器的選擇</p><p>　　油分離器一般設(shè)置在冷凝器之前壓縮機的排氣管路中，它的作用是將壓縮機排出的大部分潤滑油予以分離并截留。</p><p>　　油分離器內(nèi)的液體流速。</p><p>　　油分離器筒徑D=0.019=0.019

54、*=117mm</p><p>　　由設(shè)計指導書提供的資料選如下型號的油分離器</p><p>　?。ㄎ澹?電磁閥的選擇</p><p>　　電磁閥是利用被調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生的電信號,控制施加于膨脹閥上的電壓或電流,進而達到調(diào)節(jié)供液量的目的。</p><p>　　參考工作壓力和干燥過濾器的管徑選配相符：</p><p>&l

55、t;b>　　電磁閥設(shè)備選型：</b></p><p>　　（六） 熱力膨脹閥的選擇</p><p>　　熱力膨脹閥是通過蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑過熱度控制膨脹閥開度的,廣泛應(yīng)用于非滿液式蒸發(fā)器.按照平衡方式的不同,可分為內(nèi)平衡式和外平衡式兩種。</p><p><b>　　膨脹閥的流量系數(shù)：</b></p><

56、p>　　——膨脹閥進口制冷劑密度，kg/；</p><p>　　——膨脹閥出口制冷劑比容，/kg。</p><p>　?。茫模?.02005+6.34*0.016=0.79</p><p>　　根據(jù)膨脹閥的制冷劑流量：</p><p>　　Pvi——膨脹閥進口壓力，Pa；</p><p>　　Pvo——膨脹閥出口

57、壓力，Pa；</p><p>　　vvi——膨脹閥進口制冷劑比容，/kg；</p><p>　　Av——膨脹閥的通道面積，m2；</p><p><b>　　CD——流量系數(shù)；</b></p><p>　　則可得膨脹閥的通道面積： </p><p><b>　　= </b>

58、</p><p>　　= 0.0000105</p><p>　　膨脹閥的筒徑: </p><p><b>　　=</b></p><p>　　=3.66 </p><p>　　由任務(wù)指導書提供的熱力膨脹閥系列選如下型號的熱力膨脹閥</p><p>

59、;　　熱力膨脹閥安裝位置應(yīng)靠近蒸發(fā)器,閥體應(yīng)垂直放置,不可傾斜,不可顛倒安裝,而且要正確安裝感溫包。</p><p>　?、? 確定系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制方案</p><p><b>　　自動保護系統(tǒng)</b></p><p>　　制冷裝置的自動保護，制冷裝置的事故可能有：液擊，排氣壓力過高，潤滑油供液不足，蒸發(fā)器內(nèi)載冷劑凍結(jié)，制冷壓縮機配用電機過載，為此

60、，制冷裝置均應(yīng)針對具體情況設(shè)置一定的保護裝置。</p><p>　　下面是本制冷系統(tǒng)（氟里昂制冷裝置）的自動保護系統(tǒng)包括：</p><p>　?。?）高、低壓繼電器。接于制冷壓縮機排氣管和吸氣管，防止壓縮機排氣壓力過高和吸氣壓力過低。（2）油壓繼電器。與制冷壓縮機吸氣管及油泵出油管相接用于油壓過低，壓縮機潤滑不良。（3）溫度繼電器。安裝在殼管式蒸發(fā)器的冷凍水管路上，防止冷凍水凍結(jié)。壓縮機排

61、氣溫度過高會使?jié)櫥瑮l件惡化，潤滑油碳化，影響壓縮機壽命，所以在壓縮機排氣腔內(nèi)或排氣管上設(shè)置溫度繼電器當壓縮機排氣溫度過高時，指令壓縮機停機，當溫度降低后，再恢復(fù)壓縮機的運行。（4）水流量繼電器。分別安裝在蒸發(fā)器和冷凝器的進，出水管之間，當冷凍水量或冷卻水量過低時可自動停機，以防蒸發(fā)器凍結(jié)或冷凝壓力過高。（5）吸氣壓力調(diào)節(jié)閥。為避免壓縮機在高吸氣壓力下進行，在壓縮機吸氣管上裝有吸氣壓力調(diào)節(jié)閥，通過吸氣節(jié)流，增大吸氣比容，減小制冷劑循環(huán)量。

62、</p><p><b>　?。ǘ?壓力調(diào)節(jié)</b></p><p><b>　　1.冷凝壓力調(diào)節(jié)。</b></p><p>　　制冷裝置運行時，冷凝壓力對對系統(tǒng)性能有很大影響。當冷凝壓力偏高，容積效率減小，制冷量減小，耗功率增大，排氣溫度升高。</p><p>　　冷凝壓力的調(diào)節(jié)方法的實質(zhì)是通過

63、調(diào)節(jié)冷凝器容量實現(xiàn)的。調(diào)節(jié)冷卻劑流量和冷凝器的傳熱面積是調(diào)節(jié)冷凝壓力得主要方法。①冷卻劑流量法：在水冷式冷凝器中，常采用水流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)冷凝壓力，水流量調(diào)節(jié)閥有壓力控制型和溫度控制型兩類。②冷凝器傳熱面積的調(diào)節(jié)方法：適用于具有多組冷凝器串聯(lián)時，通過電磁閥開啟或截斷冷凝器，以改變冷凝器面積。</p><p><b>　　2.蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)。</b></p><p>　　外

64、界條件變化和負荷變化時，會引起制冷裝置蒸發(fā)壓力（蒸發(fā)溫度）變化。蒸發(fā)壓力的波動，會使被控對象的控制精度降低，蒸發(fā)溫度過低，導致系統(tǒng)能效降低；蒸發(fā)溫度過高，又會出現(xiàn)壓縮機過載、除濕功能降低等。</p><p>　　蒸發(fā)壓力的調(diào)節(jié)的實質(zhì)是調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的容量。蒸發(fā)壓力控制還可以采用蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)，它是根據(jù)蒸發(fā)壓力高低自動調(diào)節(jié)閥門開度，控制從蒸發(fā)器中流出制冷劑質(zhì)量流量，以維持蒸發(fā)壓力的恒定。</p>&

65、lt;p><b>　　附錄</b></p><p>　　中小型制冷壓縮機各系列主要技術(shù)規(guī)格參見習題集表。</p><p>　　氟利昻臥式殼管式冷凝器（光管）無縫鋼管。</p><p>　?。?）R-12臥式殼管式蒸發(fā)器（上海冷凍機廠）</p><p>　　冷卻面積35m2,外徑ф416，管板間長度1900mm,冷卻

66、管外徑×內(nèi)徑×根數(shù)ф21×ф14．5×136；水通程數(shù)4，連接管：進液Dg25，回汽Dg50，冷卻管為螺紋管，肋化系統(tǒng)τ=3．4；紋高1．5mm,每米紋數(shù)625個，螺紋翅端外徑φ21mm，螺紋管外徑×內(nèi)徑φ18×14．5，每米管長外表面積0．155m2/m，內(nèi)表面積0．0456m2/m。</p><p>　?。?）貯液器：（上冷）</p>

67、<p>　?。?）油分離器：（上冷）</p><p>　?。?）熱交換器：（上冷）</p><p>　?。?）熱力式膨脹伐 （上冷）</p><p>　?。?）干燥過濾器：（北冷）</p><p>　　外徑×長度=Ф133×330mm;配管Dg40。</p><p>　　DF型電磁閥（上冷

68、）</p><p>　　中小型制冷壓縮機各系列的主要技術(shù)規(guī)格表</p><p><b>　　四.參考文獻</b></p><p>　　中國計劃出版社主編，《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(國標GBJ50019-2003)，北京：中國計劃出版社，2003</p><p>　　中國計劃出版社主編，《暖通空調(diào)制圖標準》(國標GB

69、/T 50114-2001)，北京：中國計劃出版社，2001</p><p><b>　　李樹林主李樹林</b></p><p>　　《小型制冷裝置設(shè)計指導》 第一版，西安交通大學出版社，1998</p><p>　　馮玉琪主編，《新型空調(diào)制冷設(shè)備及配件選用手冊》，北京：人民郵電出版社，1999</p><p>　　何耀

70、東主編，《暖通空調(diào)制圖與設(shè)計施工規(guī)范應(yīng)用手冊》，北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999</p><p>　　彥啟森、石文星、田長青編著，《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》（第四版），北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010</p><p>　　趙榮義、范有養(yǎng)、薛殿華、錢以明編著，《空氣調(diào)節(jié)》（第四版），北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008</p><p>　　《小型制冷裝置設(shè)計指導》 第一