制冷畢業(yè)設(shè)計論文---空氣調(diào)節(jié)用制冷系統(tǒng)中換熱設(shè)備的設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　“制冷”從本質(zhì)上講就是讓空氣中分子運動減慢。通俗的講就是使自然界的某物體或某空間達到低于周圍環(huán)境溫度，并使之維持這個溫度。利用天然冰等自然冷源過渡到人工制冷，是制冷技術(shù)發(fā)展的初始級段。</p><p>　　在制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流閥是制冷系統(tǒng)中必不可少的四大件，這當中蒸發(fā)器是輸送冷量

2、的設(shè)備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現(xiàn)制冷。壓縮機是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。</p><p>　　制冷系統(tǒng)的基本原理：</p><p>　　液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收

3、被冷卻的物體熱量之后，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發(fā)器吸熱汽化，達到循環(huán)制冷的目的。這樣，制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。</p><p>　　空氣調(diào)節(jié)用制冷系統(tǒng)中換熱設(shè)備的設(shè)計，是全部系統(tǒng)設(shè)計之中的重要部分和難點部分。工質(zhì)類型多，設(shè)備類型

4、多，彼此計算方法差別大。廣泛應(yīng)用傳熱學和熱力學知識。本課題借助文獻提供的經(jīng)驗公式和 計算方法，設(shè)計相應(yīng)類型蒸發(fā)器和冷凝器。同時要對系統(tǒng)和設(shè)備的基本原理有系統(tǒng)的理解，并構(gòu)建制冷系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：制冷技術(shù)；基本原理；換熱設(shè)備；設(shè)計計算；</p><p>　　Title: Air-conditioning cooling system with heat exchanger d

5、esign and build systems</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　"Refrigeration" in essence, is to slow down air movement. Popular speakers is to make the nature of a space object

6、 or to reach a temperature lower than the surrounding environment, and maintain that temperature. Use of natural ice and other natural transition to the cold source of artificial refrigeration, refrigeration technology i

7、s the development of the initial level paragraph. In the refrigeration system, evaporator, condenser, compressor and the throttle valve in the refrigeration system i</p><p>　　The basic principles of refrige

8、ration systems: Liquid refrigerant in the evaporator to absorb heat by cooling the object, the vaporized into a low-temperature low-pressure steam was inhaled compressor, compressed into high pressure high temperature s

9、team into the condenser after the condenser to the cooling medium (water or air ) exothermic, high-pressure liquid condensate by cutting the throttle at low temperature for the low-pressure refrigerant, re-entering the e

10、vaporator absorbs heat of vap</p><p>　　knowledge of heat transfer and thermodynamics. This topic provided by the literature and empirical formula method of calculating the design of the corresponding type of

11、 evaporator and condenser. At the same time, systems and equipment to the basic principles of a systematic understanding, and to build refrigeration system.</p><p>　　Key words: Refrigeration technology；Prin

12、ciple；Transfer equipment；Design calculation；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要..................................................................................................I<

13、;/p><p>　　Abstract……………………………………………………………………………………………………………………………II</p><p>　　緒論......................................................................................................1</p><

14、;p>　　第1章 蒸氣壓縮式制冷的熱力學原理 </p><p>　　1.1 蒸汽壓縮式制冷的理想循環(huán)...............................</p><p>　　1.2 蒸汽壓縮式制冷理論循環(huán)的熱力計算...................... . </p><p>　　第2章 制冷裝置的換熱設(shè)備-冷凝器..............

15、..........................................</p><p>　　2.1 冷凝器的種類、構(gòu)造及工作原理............................</p><p>　　2.1.1 水冷式冷凝器…………………………………………………..</p><p>　　2.1.2 空冷式冷凝器………………………………………………

16、</p><p>　　2.1.3 蒸發(fā)式冷凝器………………………………………………….</p><p>　　2.2 冷凝器的選擇計算.......................................</p><p>　　第3章 制冷壓縮機...............................................</p>

17、<p>　　3.1 塞式壓縮機的種類及型式.................................</p><p>　　3.2 活塞式制冷壓縮機的總體及主要零部件.....................</p><p>　　第4章 制冷裝置的換熱設(shè)備-蒸發(fā)器............................</p><p>　　4.1 蒸

18、發(fā)器的種類、基本構(gòu)造及工作原理........................</p><p>　　4.2 蒸發(fā)器的選擇計算.......................................</p><p>　　第5章 蒸發(fā)器的設(shè)計計算................................</p><p>　　5.1 原始數(shù)據(jù).........

19、.........................................</p><p>　　5.2 設(shè)計步驟………………………………………………………………….</p><p>　　第6章 冷凝器的設(shè)計計算....................................... </p><p>　　6.1 原始參數(shù)................

20、.................................</p><p>　　6.2 設(shè)計步驟................................................</p><p>　　第7章 蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)........................</p><p>　　7.1 氟利昂系統(tǒng)流程..............

21、...........................</p><p>　　7.2 氟利昂系統(tǒng)工作原理......................................</p><p>　　第8章 輔助設(shè)備 ...................................... </p><p>　　8.1 儲液器..................

22、.............................</p><p>　　8.2 氣液分離器..............................................</p><p>　　8.3 過濾器和干燥器.........................................</p><p>　　8.4 油分離器.......

23、...................................</p><p>　　8.5 集油器............................................</p><p>　　8.6 不凝氣體分離器......................................</p><p>　　8.7 安全裝置........

24、....................................</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　參考文獻.......................................................</p>&l

25、t;p><b>　　緒 論</b></p><p>　　“制冷”就是使自然界的某物體或某空間達到低于周圍環(huán)境溫度，并使之維持這個溫度。隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術(shù)現(xiàn)代化的發(fā)展，制冷技術(shù)在各個領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，特別是空氣調(diào)節(jié)和食品冷藏，直接關(guān)系到很多部門的工業(yè)生產(chǎn)和人們生活的需要，它不但在制冷設(shè)備需要量方面占相當大的比重，而且在動力消耗方面也占有頗大的比例。</p&g

26、t;<p>　　制冷系統(tǒng)的基本原理：</p><p>　　液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發(fā)器吸熱汽化，達到循環(huán)制冷的目的。這樣，制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。 在制冷系統(tǒng)中，

27、蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流閥是制冷系統(tǒng)中必不可少的四大件，這當中蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現(xiàn)制冷。壓縮機是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。實際制冷系統(tǒng)中，除上述四大件之外，常常有一些輔助設(shè)備，

28、如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成，它們是為了提高運行的經(jīng)濟性，可靠性和安全性而設(shè)置的。</p><p>　　空氣調(diào)節(jié)用制冷系統(tǒng)中換熱設(shè)備的設(shè)計，是全部系統(tǒng)設(shè)計之中的重要部分和難點部分。廣泛應(yīng)用傳熱學和熱力學知識。本課題借助文獻提供的經(jīng)驗公式和 計算方法，設(shè)計相應(yīng)類型蒸發(fā)器和冷凝器。同時要對系統(tǒng)和設(shè)備的基本原理有系統(tǒng)的理解，并構(gòu)建制冷系統(tǒng)。</p><p>　　

29、第1章 蒸氣壓縮式制冷的熱力學原理</p><p>　　液體的氣化過程要吸收熱量，而且液體壓力不同，其飽和溫度也不同，壓力越低，其飽和溫度越低。只要創(chuàng)造一定的低壓條件，就可以利用液體的汽化獲取所要求的低溫。蒸氣壓縮式制冷的工作原理是使制冷劑在壓縮機，冷凝器，膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設(shè)備中進行壓縮，放熱冷凝，節(jié)流和吸熱蒸發(fā)四個主要熱力過程，以完成制冷循環(huán)。</p><p>　　1.1蒸汽壓縮式制

30、冷的理想循環(huán)</p><p>　　卡諾循環(huán)式兩個溫度不相同德定溫熱源之間進行的熱力循環(huán)，而逆卡諾循環(huán)最大的困難是兩個等溫過程。只有液體的定壓蒸發(fā)吸熱過程和蒸汽的定壓凝結(jié)放熱過程是等溫過程，所以在濕蒸汽區(qū)域內(nèi)進行的制冷循環(huán)有可能易于實現(xiàn)逆卡諾循環(huán)。</p><p>　　一、蒸汽壓縮式制冷的理論循環(huán)</p><p>　　（一）膨脹閥代替膨脹機</p>&l

31、t;p><b>　　原因：</b></p><p>　　①進入膨脹機的是液態(tài)制冷劑，其膨脹過程膨脹功不大，而機件小，摩擦損失相對較大；</p><p>　　② 簡化制冷裝置便于調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。</p><p>　?。ǘ└蓧嚎s代替濕壓縮</p><p>　　在濕壓縮時，壓縮機所吸入的是濕蒸汽，壓縮后為飽

32、和蒸汽，而干壓縮時壓縮機吸入的是飽和汽，壓縮后為過熱蒸汽。實際上均采用干壓縮，嚴禁濕壓縮。</p><p>　　關(guān)于熱交換過程的傳熱溫差</p><p>　　有傳熱溫差制冷循環(huán)的冷凝溫度必然高于冷卻劑溫度，蒸發(fā)溫度必然低于被冷卻物質(zhì)的溫度，因此，制冷稀釋必將降低，傳熱溫差越大，制冷系數(shù)降低越多；實際應(yīng)用中應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟分析，已選擇合理的傳熱溫差，使初投資和運行費的綜合值最為經(jīng)濟。</

33、p><p>　　綜上所述，制冷理論循環(huán)與理想循環(huán)的3個不同點是：</p><p>　　①用膨脹閥代替膨脹機；②干壓縮代替濕壓縮；③吸熱及放熱過程為定壓過程且存在傳熱溫差。</p><p>　　1.2蒸汽壓縮式制冷理論循環(huán)的熱力計算</p><p>　　制冷循環(huán)的熱力計算是根據(jù)所確定的蒸發(fā)溫度，冷凝溫度，液態(tài)制冷劑的再冷度和壓縮機的吸氣溫度等已知條

34、件，求出各狀態(tài)點的狀態(tài)參數(shù)，計算下列數(shù)值：</p><p>　　1．單位質(zhì)量制冷能力：q0=h1-h4</p><p>　　單位容積制冷能力： kJ/m3</p><p>　　v1——壓縮機入口氣態(tài)制冷劑的比容，m3/kg</p><p>　　qv——表示吸入1m3制冷劑所產(chǎn)生的冷量</p><p>　　2. 制冷劑質(zhì)

35、量流量MR和體積流量VR</p><p>　　kg/s m3/s</p><p>　　φ0——制冷量，kJ/s或kW</p><p>　　3. 冷凝器的熱負荷</p><p>　　φk＝Mr(h2-h3)]kW</p><p>　　4. 壓縮機理論耗功率Pth</p><p

36、>　　Pth=Mr(h2-h1)</p><p>　　理論制冷系數(shù)εth： </p><p>　　εth＝q0/wc=Φ0/Pth=(h1-h4)/(h2-h1)</p><p>　　6.制冷效率ηR.制冷效率ηR是理論循環(huán)制冷系數(shù)εth與考慮了傳熱溫差的理想制冷循環(huán)制冷系數(shù)ε'c與ε'1之比，即</p><p>　　η

37、R=εth/ε'c或εth/ε'1</p><p>　　第2章 制冷裝置的換熱設(shè)備-冷凝器</p><p>　　蒸汽壓縮制冷循環(huán)是由壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個主要熱力過程組成，制冷裝置的基本熱力設(shè)備，除了具有心臟作用的壓縮機和節(jié)流降壓作用的膨脹閥以外，還應(yīng)該既有基本換熱設(shè)備冷凝器和蒸發(fā)器，它們是制冷設(shè)備四大件中的兩大件；另外制冷裝置上根據(jù)需要還可能設(shè)有再冷卻器、回熱器、中

38、間冷卻器和冷凝-蒸發(fā)器等。這些設(shè)備的傳熱效果，直接影響制冷裝置的性能以及運行經(jīng)濟性。</p><p>　　冷凝器和蒸發(fā)器都是換熱設(shè)備。制冷循環(huán)的換熱設(shè)備的特點：</p><p>　　(1)制冷裝置的壓力、溫度變化范圍工作壓力及溫變的范圍比較窄。</p><p>　　(2)介質(zhì)之間的傳熱溫差較小。小溫差換熱導致設(shè)備的熱流密度小，傳熱系數(shù)低，傳熱面積增大，設(shè)備體積增加；

39、而提高傳熱溫差則加大制冷循環(huán)的不可逆失敗，整機運行不經(jīng)濟。因此，強化換熱，改進結(jié)構(gòu)形式和加工工藝，是設(shè)計和制造換熱設(shè)備的正確途徑。</p><p>　?。?）換熱器與制冷壓縮機相匹配。制冷換熱設(shè)備性能的優(yōu)劣，不緊要考慮傳熱系數(shù)、流動阻力、單位材料好靚和單位外形體積等，同時還要考慮導致制冷壓縮機所耗功率的變化。</p><p>　　2.1 冷凝器的種類、構(gòu)造及工作原理</p>

40、<p>　　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。</p><p>　　2.1.1 水冷式冷凝器</p><p>　　水冷式冷凝器是用水冷卻高壓氣態(tài)制冷劑而使之冷凝的設(shè)備。由于水的溫度溫比較低，因此水冷式冷凝器的冷凝溫度較低，這對壓縮機的制冷能力和運行經(jīng)濟性都比較有利。</p><p>　　常用的

41、水冷式冷凝器有式管殼式、立式管殼式及套管式等型式。</p><p>　?。?）臥式管殼式冷凝器</p><p><b>　　構(gòu)造及工作原理</b></p><p>　　臥式殼管冷凝器為水平方向裝設(shè)，筒體兩端焊有管板，板上焊接或脹接若干根傳熱管，此外，筒體上設(shè)有進氣管，出液管，平衡管和安全閥。筒體兩端管板的外面用帶有隔板的封蓋封閉，送而把全部管束

42、分隔成幾個管組，冷卻水從一端封蓋的下部進入，順序通過每個管組，最后從一端封蓋上部流出。這種冷凝器的優(yōu)點是傳熱系數(shù)較高，冷卻水用量較少，操作管理方便，但是，對冷卻水的水質(zhì)要求較高。目前大，中型氟利昂和氨制冷裝置普遍采用這種冷凝器。</p><p>　?。?）立式管殼式冷凝器</p><p><b>　　構(gòu)造及工作原理</b></p><p>　　

43、這種冷凝器直立安裝，只用于大中型氨制冷裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示。同臥式相比，立式的不僅是直立安裝，而且兩端沒有端蓋，水及氨的流動方式也有所不同。</p><p>　　氨蒸汽從冷凝器外殼的中部偏上處進入圓筒內(nèi)的管外空間，冷凝后液體沿管外壁從上流下，積在冷凝器底部，經(jīng)出液管流入貯液器。冷卻水從上部進入冷凝器管內(nèi)，但水并不充滿鋼管的整個斷面，而是呈膜狀沿管內(nèi)壁流下，排入冷凝器下面的水池中，一般再用水泵壓送到冷卻水塔中循環(huán)使

44、用。</p><p>　　為了使冷卻水均勻地分配到每根鋼管中，冷凝器頂部裝有配水箱，每根鋼</p><p>　　的管口上裝有一只具有分水作用的導流管嘴，如圖所示。冷卻水通過導流管嘴上的斜槽流入管中，并以螺旋線狀沿管內(nèi)壁流下。這樣在管內(nèi)壁能夠很好地形成一層水膜，充分吸收制冷劑的熱量，既提高了冷凝器的冷卻效果，又節(jié)省了用水。</p><p>　　與臥式冷凝器類似，在立式

45、的外殼上設(shè)有進氣、出液、放空氣、均壓、放油和安全閥等管路接頭，與相應(yīng)的管路和設(shè)備連接。</p><p><b>　?。?）套管式冷凝器</b></p><p>　　主要用于小型氟里昂空調(diào)機組，且單機制冷量一般小于25 kW。</p><p><b>　　構(gòu)造及工作原理</b></p><p>　　套

46、管式冷凝器由兩種不同直徑的管子套在一起組成，外管多為φ50 mm的無縫鋼管，管內(nèi)套有一根或幾根鋼管或低肋鋼管（稱內(nèi)管）。套成后，在彎管機上繞成螺旋形狀。</p><p>　　制冷劑蒸汽從上部進入外管的空間，在內(nèi)管外表面冷凝，凝結(jié)液從下部流出。冷卻水由下部進入內(nèi)管，吸熱后從上部流出。這樣就與制冷劑成逆向流動，實現(xiàn)了理想的逆流換熱，因此傳熱系數(shù)K較高。</p><p>　?。?）管殼式冷凝器的

47、發(fā)展趨勢（加強換熱措施）</p><p>　　A長徑比的變化：一般L/D＝6～9；</p><p>　　B采用新型冷凝管，以強化傳熱</p><p>　　繞金屬絲的翅化管，用d＝1.5mm的鋼絲繞在Φ16×1.5的鋼管上，比光管換熱系數(shù)提高60～100％；</p><p>　　冷凝管翅片外緣開有鋸齒形缺口，F(xiàn)↑，液膜↓。在Φk和水量

48、相同的情況下，節(jié)約50％銅管，體積減小1/3。</p><p>　　2.1.2 空冷式冷凝器</p><p>　　空氣冷卻式冷凝器又稱為風冷式冷凝器，制冷劑冷卻放出的熱量被空氣帶走。</p><p><b>　　1. 分類：</b></p><p>　　空冷式冷凝器多為蛇管式，制冷劑蒸氣在管內(nèi)冷凝，空氣在管外流過。根據(jù)空

49、氣運動的方式，又分為自然對流式和強迫對流式兩種形式。</p><p>　　自然對流式：依靠空氣受熱后產(chǎn)生的自然對流將熱量帶走，用于＜300L以下家用電冰箱和微型制冷裝置的冷凝器；</p><p>　　強迫對流式：借助于軸流或離心式風機使空氣以2～3m/s的速度橫向流過翅片。用于＜60 kW中小氟里昂機組。</p><p>　　制冷劑在風冷式冷凝器中的傳熱過程與水冷式

50、冷凝器相似，分降低過熱、冷凝和再冷三個階段。如下圖所示。從圖中可以看出，約90％的傳熱負荷用于使制冷劑冷凝，在冷凝段內(nèi)制冷劑的溫度基本不變。當然，由于流動過程中的阻力影響，制冷劑溫度稍有降低。</p><p>　　2. 空冷和水冷比較</p><p>　　在冷卻水充足的地方，水冷式設(shè)備的初投資和運行費均低于風冷式設(shè)備；采用風冷式冷凝器由于夏季室外空氣溫度較高，冷凝溫度一般可達50℃，為了獲

51、得同樣的制冷量，制冷壓縮機的容量約需增大15%。但是，采用風冷式冷凝器的</p><p>　　制冷系統(tǒng)組成簡單，可緩解水源緊張，并易于構(gòu)成空氣源熱泵，所以目前中小型</p><p>　　氟利昂制冷機組多采用風冷式冷凝器。</p><p>　　2.1.3蒸發(fā)式冷凝器</p><p><b>　　構(gòu)造及工作原理</b><

52、;/p><p>　　在蒸發(fā)式冷凝器中，來自制冷壓縮機的高壓氣態(tài)制冷劑，從上部被送入盤管，冷凝后液態(tài)制冷劑從盤管下部流出。蛇形盤管可用銅管或無縫鋼管彎曲制成。冷卻水由盤管上部的噴嘴噴出，淋灑在盤管外表面上，水吸收氣態(tài)制冷劑放出的熱量，一部分蒸發(fā)變成水蒸氣，其余則落入下部水槽，循環(huán)使用。室外空氣自下向上流經(jīng)盤管，這樣不僅可以強化盤管外表面的換熱，而且可以及時蒸發(fā)形成的水蒸氣，以加速水的蒸發(fā)，提高冷凝效果。空氣流經(jīng)盤管的迎

53、面速度不超過2.5m/s，為了防止空氣帶走水滴，噴水管上部裝有擋水板。</p><p>　　風機可設(shè)在盤管的上部，稱為吸入式；也有設(shè)在盤管下部者，稱為壓送式。這兩種形式的蒸發(fā)式冷凝器各有優(yōu)缺點，吸入式由于氣流均勻地通過冷凝盤管，所以傳熱效果好，但通風機在高溫高濕下運行，易發(fā)生故障。壓送式則與之相反。</p><p>　　蒸發(fā)式冷凝器基本上是利用水的汽化以帶走制冷劑蒸氣冷凝過程中放出的凝結(jié)潛

54、熱，因此，蒸發(fā)式冷凝器所消耗的冷卻水只是補給散失的水量，這比水冷式冷凝器的冷卻水用量要少的多。因為水的汽化潛熱約為2450kJ/kg，而冷卻水在水冷式冷凝器中溫升只有6～8℃，即每kg水只能帶走25～35kJ的熱量，所以理論上蒸發(fā)式冷凝器消耗的水量只是水冷式的1/70～1/100。由于擋水板的效率不能達到100％，以及空氣中的灰塵對水的污染，經(jīng)常需要更新部分循環(huán)水等原因，實際上補充的水量約為水冷式的1/25～1/50。</p>

55、;<p>　　蒸發(fā)式冷凝器耗水量很小，所需空氣流量不足風冷式冷凝器所需空氣流量的1/2,因此特別使用于缺水地區(qū)，氣候越干燥使用效果越好。它的主要缺點是管外易結(jié)水垢，易腐蝕，且維修困難。</p><p>　　2.2 冷凝器的選擇計算</p><p>　　冷凝器的設(shè)計計算是給定兩傳熱介質(zhì)流量及其進出口溫度，經(jīng)計算所需要的傳熱面積和結(jié)構(gòu)尺寸。包括：（1）. 確定冷凝器面積，根據(jù)樣本

56、選擇冷凝器型號；（2）. 確定冷卻劑（水或空氣）的流量及通過冷凝器的流動阻力。</p><p>　　一、冷凝器傳熱面積：</p><p>　　φk——冷凝器的熱負荷（W）；</p><p>　　Kc——冷凝器的傳熱系數(shù)（W/m2℃）；</p><p>　　Δtm——制冷劑和冷卻水的對數(shù)平均溫差（℃）；</p><p>

57、　　ψ——熱流密度（W/m2）。</p><p>　　只要知道了φk、Kc和Δtm，就可以求出傳熱面積A。下面介紹各參數(shù)的確定方法。</p><p>　?。?）冷凝器的熱負荷φk</p><p>　　對于采用開啟式壓縮機的制冷系統(tǒng)，冷凝器的熱負荷一般約等于制冷量與壓縮機的指示功之和，即：</p><p>　　對于采用全封閉式壓縮機的制冷系統(tǒng)，

58、冷凝器的熱負荷等于制冷劑與壓縮機電機功率之和，再減去壓縮機傳到周圍介質(zhì)的熱量?？梢詰?yīng)用經(jīng)驗公式計算得：</p><p>　　上式的適用范圍：28℃≤tk≤54℃。對于R22，A=0.86，B=0.0042。</p><p>　?。?）傳熱平均溫差Δtm</p><p>　　制冷劑蒸汽進入冷凝器的換熱分三個部分：過熱蒸汽冷卻、飽和蒸汽冷凝和冷凝液體再冷，所以冷凝器中制

59、冷劑的溫度并不是定值。但是在一般制冷設(shè)備中，冷凝器出口制冷劑再冷度很小，而且冷卻過熱蒸汽的換熱量所占比例一般也不很大，所以為了簡化計算，可以認為制冷劑的溫度等于冷凝溫度tk。因此冷凝器內(nèi)制冷劑和冷卻劑的平均對數(shù)傳熱溫差為： </p><p>　　可以看出，計算傳熱溫差Δtm，首先要確定制冷劑的冷凝溫度tk和冷卻劑的進出口溫度t1、t2。</p><p>　　分析：tk和t2取多大值為合適？

60、</p><p>　　分析前提為：t1為定值，取決于水源溫度；tk＞t2。</p><p>　　運行費用上：tk↑，壓縮機耗電量↑（tk每增加1℃，耗功率↑3～4％），但t2↑，∴（t2-t1）↑，用水量↓，水泵運轉(zhuǎn)費用↓。反之，tk↓，水泵運轉(zhuǎn)費用↑。</p><p>　　從設(shè)備投資上：當φk一定，，t2↑導致Δtm↑，傳熱系數(shù)K增大，冷凝面積A↓，投資↓ ，但t

61、k↑，運轉(zhuǎn)費用↑。</p><p>　　綜上分析，冷凝溫度tk和冷卻水出口溫度t2的確定必須從運行費用和設(shè)備</p><p>　　投資兩方面綜合考慮。其參考值如下：</p><p>　　立式殼管冷凝器：t2－t1＝2～4℃，Δtm＝5～7℃；</p><p>　　其他形式水冷凝器，端部溫差：tk－t1＝7～14℃，t2－t1＝4～10℃<

62、;/p><p>　　空氣冷凝器：tk－t1＝10～16℃，t2－t1＝＜8℃</p><p><b>　?。?）傳熱系數(shù)Kc</b></p><p>　　（4）冷卻劑流量M：</p><p>　　淡水：cp＝4.186 kJ/kg℃；海水：cp＝4.321；空氣：cp＝1.005</p><p>&l

63、t;b>　　第3章 制冷壓縮機</b></p><p>　　制冷壓縮機是蒸汽壓縮制冷裝置的一個重要要的設(shè)備，制冷壓縮機的形式很多，根據(jù)工作原理的不同，可分為兩大類：容積式制冷壓縮機和離心式制冷壓縮機</p><p>　　容積式制冷壓縮機是靠改變工作改變工作腔的容積，將周期性吸入的定量氣體壓縮。長用的容積是制冷壓縮機和回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機。目前，國外空調(diào)用氟利昂離心式制冷壓縮機

64、的單機制冷量最高可達30000KW使用的是離心式制冷壓縮機。</p><p>　　3.1 塞式壓縮機的種類及型式</p><p>　　往復式壓縮機又稱活塞式壓縮機，種類和型式較多，而且有多種不同的分類方法。常見的有下列幾種：</p><p>　　1. 按制冷量的大小分</p><p>　　氣缸直徑＜70mm的為小型；氣缸直徑為70～170 m

65、m的為中型。國產(chǎn)多缸新系列產(chǎn)品均屬于中小型壓縮機，大型的多為非系列產(chǎn)品。</p><p>　　2. 按壓縮機的級數(shù)分類</p><p>　　可分為單級和多級（一般為兩級）壓縮。</p><p>　　3. 按電動機與壓縮機的組合型式分類</p><p>　　可分為開啟式與封閉式兩種。其中封閉式又可分為半封閉式和全封閉式兩種型式。</p&g

66、t;<p>　　4. 按氣缸的布置型式分類</p><p>　　對開啟式與封閉式可分為臥式、立式和角度式三種類型。</p><p>　　5. 按蒸汽在氣缸內(nèi)的流動情況分類</p><p>　　可分為順流式和逆流式。</p><p>　　目前，我國中小型活塞式制冷壓縮機的系列產(chǎn)品為高速多缸逆流式壓縮機。據(jù)氣缸直徑有5個系列，直徑分

67、別為：50、70、100、125、170mm，再配有不同缸數(shù)，共組成22種規(guī)格，以滿足對不同制冷量的要求。</p><p>　　3.2 活塞式制冷壓縮機的總體及主要零部件結(jié)構(gòu)</p><p>　　該壓縮機結(jié)構(gòu)復雜，組合件較多，可概括為以下幾部分：機體、氣缸套及吸排氣閥組合件、活塞及曲軸連桿機構(gòu)、能量調(diào)節(jié)裝置、軸封和潤滑系統(tǒng)等六部分。</p><p><b>

68、;　　機體</b></p><p>　　機體是活塞式制冷壓縮機最大的部件。</p><p>　　二、氣缸套及吸排氣閥組合件</p><p>　　它包括氣缸套、吸氣閥和排氣閥等部件。吸、排氣閥又分別由外閥座、內(nèi)閥座、進排氣閥片及閥蓋、緩沖彈簧組成。</p><p>　　三、活塞及曲軸連桿機構(gòu)</p><p>

69、　　活塞的作用是與氣缸共同組成一個可變的封閉工作容積，使氣體能在此封閉容積中受到壓縮。</p><p>　　四、卸載裝置（能量調(diào)節(jié)裝置）</p><p>　　在壓縮機的使用過程中，負荷的大小是隨外界條件與冷量的需要情況而變化的。能量調(diào)節(jié)裝置就是來調(diào)節(jié)壓縮機的制冷能力的。</p><p><b>　　卸載裝置的作用：</b></p>

70、<p>　　1. 實現(xiàn)在無負荷或小負荷狀態(tài)下啟動壓縮機；</p><p>　　2. 調(diào)節(jié)壓縮機的制冷量。</p><p>　　多缸活塞式制冷壓縮機多采用卸載法調(diào)節(jié)壓縮機的制冷能力，例如，八缸式制冷壓縮機可以停止兩個、四個或六個氣缸的工作，使壓縮機的制冷能力為總制冷量的75％、50％，24％。此外，采用卸載法還可以降低啟動負荷，減小啟動轉(zhuǎn)矩。</p><p&g

71、t;<b>　　五、軸封裝置</b></p><p>　　開啟式壓縮機曲軸的一端裝有油泵，另一端則通到曲軸箱外，與聯(lián)軸器或帶輪相聯(lián)接。</p><p><b>　　六、潤滑系統(tǒng)</b></p><p>　　壓縮機的潤滑是一個很重要的問題。其目的是：（1）使各個摩擦面完全被油膜隔開，從而降低摩擦功的消耗，提高零部件的使用壽命

72、；（2）帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，降低各運動部件的溫度，提高壓縮機的耐久性；（3）向能量調(diào)節(jié)裝置提供有壓油。</p><p>　　第4章 制冷裝置的換熱設(shè)備-蒸發(fā)器</p><p>　　4.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造及工作原理</p><p>　　蒸發(fā)器的作用是通過制冷劑蒸發(fā)，吸收載冷劑的熱量，從而達到制冷目的。</p><p>　　按制冷劑的供液方

73、式，蒸發(fā)器可分為如圖所示的滿液式、非滿液式、循環(huán)式及淋激式四種類型。</p><p>　　滿液式蒸發(fā)器內(nèi)充滿液態(tài)制冷劑，可使傳熱面與液態(tài)制冷劑充分接觸，因此，沸騰換熱系數(shù)更高；但是，這種蒸發(fā)器需充入大量制冷劑，而且，若采用能溶于潤滑油的制冷劑，則潤滑油難以返回壓縮機。</p><p>　　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，逐漸氣化，所

74、以蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑處于氣液共存狀態(tài)；這種蒸發(fā)器雖然克服了滿液式蒸發(fā)器的缺點，但是，有較多的傳熱面與氣態(tài)制冷劑接觸，所以傳熱效果不如滿液式蒸發(fā)器。</p><p>　　循環(huán)式蒸發(fā)器是通過液泵使制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)進行強迫循環(huán)，制冷劑循環(huán)量是蒸發(fā)量的幾倍。因此，沸騰放熱強度較高，并且潤滑油不易在蒸發(fā)器內(nèi)積存。其缺點是設(shè)備費及運轉(zhuǎn)費用較高。目前多應(yīng)用于大中型冷藏庫。</p><p>　　淋激式蒸發(fā)器是

75、借助液泵將液態(tài)制冷劑噴淋在傳熱面上進行沸騰換熱，因此蒸發(fā)器中制冷劑充灌量很少，而且不會產(chǎn)生液柱高度對蒸發(fā)溫度的影響。溴化鋰吸收式制冷機中采用。在其他場合由于其設(shè)備費用很高而較少使用。</p><p>　　上述四種蒸發(fā)器中，前兩種應(yīng)用最多，故這里我們只介紹這兩種。</p><p><b>　　一、滿液式蒸發(fā)器</b></p><p>　　主要有臥

76、式殼管蒸發(fā)器和水箱式蒸發(fā)器兩種。載冷劑均為液體。</p><p>　?。ㄒ唬┡P式殼管蒸發(fā)器</p><p>　　臥式殼管蒸發(fā)器的筒體由鋼板焊接而成，筒體兩端焊有管板，板間焊接或脹接許多跟水平傳熱管。兩端管板外側(cè)裝有帶隔板的封蓋，靠隔板將水平管束分為幾個管組，使被冷卻液體順序流過各管組，以提高管中液體流速，增強傳熱。</p><p>　　臥式殼管蒸發(fā)器優(yōu)點結(jié)構(gòu)緊湊，傳

77、熱性能好，制造工藝簡單；缺點：一是使用時需注意蒸發(fā)壓力的變化，避免蒸發(fā)壓力過低，使被冷卻的水凍結(jié)，脹裂傳熱管；二是蒸發(fā)器水容量小，運行過程的熱穩(wěn)定性差，水溫容易發(fā)生較大變化。</p><p><b>　　（二）水箱式蒸發(fā)器</b></p><p>　　由于臥式蒸發(fā)器存在上述兩個缺點，可以采用水箱式蒸發(fā)器來消除。</p><p>　　水箱式蒸發(fā)器

78、由水箱和蒸發(fā)管組成，水箱由鋼板焊接而成，盤管可分為立管，螺旋形盤管或蛇形盤管。水箱中裝有兩排或多排管組，每排管組由上下集管和介于期間的許多鋼制立管組成；上集管焊有液體分離器，下集管焊有集油罐，集油</p><p>　　罐上部接有均壓管與回氣管相通。進液管從中間一根較粗的立管上部插入蒸發(fā)管組，幾乎伸之下集管，這樣可以保證液體直接進入下集管，均勻分配給各個立管；吸熱氣化后的制冷劑，上升之上集管，經(jīng)液體分離器分液后，返

79、回壓縮機。</p><p>　　水箱式蒸發(fā)器的優(yōu)點是：傳熱系數(shù)高，沸騰放熱系數(shù)高；缺點是：焊點多，制造復雜。對于滿液式蒸發(fā)器，具有K較大，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，缺點是：① 制冷劑充注量大，對氟來講，價格貴，此缺點更為突出；② D大時，受靜液壓影響，t0↑，使Δt↓，尤其是氟；③ 用氟作制冷劑時，潤滑油難以排出。</p><p><b>　　二、非滿液式蒸發(fā)器</b><

80、/p><p>　　針對滿液式的缺點，采用干式蒸發(fā)器（制冷劑在管內(nèi)一次完全汽化）。</p><p>　　非滿液式蒸發(fā)器按照冷卻介質(zhì)可分為冷卻液體干式蒸發(fā)器和冷卻空氣干式蒸發(fā)器，前者主要有干式殼管蒸發(fā)器和焊接板式蒸發(fā)器，焊接板式蒸發(fā)器從結(jié)構(gòu)形式和特點上與前面所介紹的焊接板式冷凝器相似，故不再多說。</p><p>　?。ㄒ唬└墒綒す苷舭l(fā)器</p><p&

81、gt;　　構(gòu)造與滿液式相似，主要區(qū)別在于：制冷劑在管內(nèi)流動，被冷卻液體在管外流動，筒體內(nèi)橫跨管束裝有若干塊隔板，以增加液體橫掠管束的流速。</p><p>　　直管式可以采用光管或具有多股螺旋形微內(nèi)肋的高效蒸發(fā)管作為傳熱管。由于載冷劑側(cè)的對流換熱系數(shù)較高，所以一般不用外肋管。由于隨著制冷劑沿流動時蒸汽含量逐漸增加，所以后一流程的管數(shù)應(yīng)多于前一流程，以滿足蒸發(fā)管內(nèi)制冷劑濕蒸汽比容逐漸增大的需要。</p>

82、<p>　　U形管式干式蒸發(fā)器，傳熱管為U形管，從而構(gòu)成制冷劑為二流程的殼管式結(jié)構(gòu)。U形管式結(jié)構(gòu)可以消除由于管材熱脹冷縮而引起的內(nèi)應(yīng)力，且可以抽出來清除管外的污垢。再者，制冷劑在蒸發(fā)器中始終沿著同一管道流動，而不相互混合,因而傳熱效果較好。</p><p>　　（二）直接蒸發(fā)式空氣冷卻器</p><p>　　冷卻空氣的蒸發(fā)器都是以制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)直接冷卻空氣的，按照空氣的運動

83、狀可以分為自然對流和強制對流兩種形式。</p><p>　　自然對流形式常用于冰箱、冷藏柜、冷藏車、冷藏庫等處。例如冷藏庫多采用安裝在頂棚下或墻壁的排管冷卻庫內(nèi)空氣，排管為光管或片距6～12 mm的肋管。采用氨制冷系統(tǒng)時，多為滿液式或循環(huán)式；采用氟系統(tǒng)時，多為非滿液式或循環(huán)式。由于空氣側(cè)為自然對流，所以這種冷排管的傳熱系數(shù)很低。光管K＝14 W/m2k，肋片管K＝5～10 W/m2k。</p>&l

84、t;p>　　為增強傳熱，在間冷式冰箱的冷凍室、空調(diào)機組、冷藏庫及除濕機等處多采用強制對流式的直接蒸發(fā)式空氣冷卻器。如圖為空調(diào)用強制對流直接蒸發(fā)式空氣冷卻器構(gòu)造示意圖。來自節(jié)流裝置的低壓制冷劑濕蒸汽通過分液器分成多通路，吸熱蒸發(fā)后為氣態(tài)制冷劑，匯集到集管中流出；而空氣以一定流速從肋片管的肋片間掠過，將熱量傳給管內(nèi)流動的制冷劑，溫度降低。直接蒸發(fā)式空氣冷卻器一</p><p>　　般由4～8排肋管組成，管材為φ

85、7～12 mm的銅管，外套連續(xù)整體鋁片。強制對流比自然對流蒸發(fā)器傳熱效果好、結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用廣泛。</p><p>　　分液器和分液管是保證將液態(tài)制冷劑均勻分配給直接蒸發(fā)式空氣冷卻器各通路的主要部件。由于液態(tài)制冷劑流經(jīng)膨脹閥降壓后，呈氣液兩相狀態(tài)，處理不當，則導致各通路分液不均；為了解決此問題，除在膨脹閥后設(shè)置分液器增強氣</p><p>　　液混合以外，還設(shè)置等長度的分液管，增加各通路阻力

86、，保證各通路分液均勻。分液管為內(nèi)徑很小的毛細管。</p><p>　　4.2 蒸發(fā)器的選擇計算</p><p>　　設(shè)計任務(wù)：決定所需要的傳熱面積，選出定型結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器。</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　一、耗冷量φ0</b></p><p&g

87、t;　　φ0是選擇制冷設(shè)備的主要依據(jù)。</p><p>　　φ0＝（φ1＋φ2＋φ3＋φ4）η</p><p>　　φ1——圍護結(jié)構(gòu)耗冷量；</p><p>　　φ2——被冷卻物體的熱量；</p><p>　　φ3——開門和通風換氣時的耗冷量；</p><p>　　φ4——運行管理耗冷量（包括電機、照明以及操作管理人員

88、等）</p><p>　　η——附加系數(shù)，考慮制冷設(shè)備和低溫管路的冷損失，一般為1.2。</p><p>　　二、蒸發(fā)器的平均傳熱溫差Δtm</p><p>　　t1——載冷劑進入蒸發(fā)器溫度；</p><p>　　t2——載冷劑離開蒸發(fā)器溫度；</p><p><b>　　t0——蒸發(fā)溫度。</b>

89、;</p><p>　　式中，t0↓，制冷機經(jīng)濟性↓，但Δtm↑，換熱面積變小，運行費用及初投資經(jīng)濟性↑，所以t2－t0有一個優(yōu)化值，如下：</p><p>　　被冷卻的為水或鹽水時：t1－t2=5～8℃，t2－t0＝2～3℃，Δtm＝5～7℃，ψ＝2000～3000。</p><p>　　被冷卻的為空氣時： t2－t0＝6～8℃，Δtm＝11～13℃，ψ＝450～

90、500 W/m2。</p><p>　　但是要注意的是，蒸發(fā)溫度t0并非定值，它要受到靜液高度和流動阻力的影響。</p><p>　?。ㄒ唬╈o液高度的影響</p><p>　　對于滿液式殼管蒸發(fā)器和水箱式蒸發(fā)器來說，由于其中液態(tài)制冷劑有一定高度，因此下部制冷劑的壓力較大，相對應(yīng)的蒸發(fā)溫度較高。兩者，不同制冷劑，液面蒸發(fā)溫度不同，受靜液高度影響的程度也不同。</

91、p><p>　　蒸發(fā)溫度越低，靜液高度對蒸發(fā)溫度的影響越大；大氣壓力下沸點越高的制冷劑，受靜液高度的影響越大。因此，對于低溫蒸發(fā)器和制冷劑蒸發(fā)壓力很低的蒸發(fā)器來說，必須設(shè)計成具有較低的靜液高度，甚至使其不受靜液高度的影響；否則，為了保持傳熱溫差不變，將造成制冷壓縮機吸氣壓力降低，制冷能力下降，或者需要加大蒸發(fā)器傳熱面積，以補償由于平均蒸發(fā)溫度升高所造成的影響。</p><p>　?。ǘ┲评鋭?/p>

92、質(zhì)量流速和壓力降的影響</p><p>　　對于制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的干式殼管式蒸發(fā)器和直接蒸發(fā)式空氣冷卻器，管內(nèi)制冷劑的流速或質(zhì)量流速vm越大，管內(nèi)沸騰換熱系數(shù)就越高，可以減小傳熱溫差，提高蒸發(fā)溫度；但是，流速的加大，必將引起傳熱管內(nèi)制冷劑壓力降的增加，致使蒸發(fā)器出口處制冷劑壓力更加低于入口處的壓力，相對應(yīng)的蒸發(fā)溫度t02大大低于t01，致使制冷壓縮機吸氣壓力降低，壓縮機制冷能力下降，能耗增加。因此，必然存在最優(yōu)質(zhì)

93、量流速。</p><p>　　第5章 蒸發(fā)器的設(shè)計計算</p><p><b>　　5.1原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　某空氣調(diào)節(jié)工程制冷量為60KW的R22制冷系數(shù)，由于球溫度t1=25℃、相對適度ψ=65%,冷卻到干球溫度t2=14℃、相對適度ψ=92%。冷卻器出口為40℃的飽和液體，設(shè)計一臺直接蒸發(fā)式空氣冷卻器。</p&

94、gt;<p><b>　　5.2設(shè)計步驟</b></p><p>　　(一)確定空氣質(zhì)量流量Ma</p><p>　　根據(jù)條件給出的溫度和相對濕度，經(jīng)空氣焓濕圖可得h1=52.4kJ/kg ， h2=34.8kJ/kg </p><p>　　Ma=φ/（h1-h2）=60/（52.4-34.8）=3.40kg/s</

95、p><p>　　（二）確定肋片管束形式</p><p>　　采用連續(xù)整體套片，基管外徑d0=12mm,壁厚δp=0.38mm的銅管；鋁肋片后δf0.12mm,導熱系數(shù)λ=216/(mK)；肋片節(jié)距e=2.5mm，管束為正三角形排列，管中心距s1=20mm,s2=s1sin600結(jié)構(gòu)參數(shù)計算如下：</p><p>　　每米肋管長的肋片表面積Af </p>

96、<p>　　每米肋管長的肋片見基管外表面積Ap</p><p>　　每米肋管長總外表面積A</p><p>　　每米肋管長沒總表面積Ai</p><p><b>　　肋化系數(shù)</b></p><p><b>　　肋通系數(shù)</b></p><p>　　凈斷面比（最窄流

97、通斷面積與迎風面積比）</p><p><b>　　(二）所需冷卻效率</b></p><p>　　在濕空氣h-d圖上，將空氣初狀態(tài)點與終態(tài)點連成直線，其與相對濕度100%</p><p>　　的交點，就是所需肋管外表面的平均狀態(tài)點s，ts=9.0℃,hs=27.0kJkg.因此，所需冷卻效率為</p><p>　?。ㄈ?/p>

98、）計算空氣側(cè)的換熱系數(shù)</p><p>　　設(shè)迎風面風速va=2.8m/s.則最小流動斷面的速度為</p><p>　　設(shè)沿氣流方向肋管的排數(shù)為6</p><p>　　計算肋片外表面的換熱系數(shù)</p><p>　　肋片空氣通道的當量直徑</p><p>　　氣流方向的肋片長度L=Ns2=6×25×s

99、in60°=103.8mm</p><p><b>　　計算雷諾數(shù)</b></p><p><b>　　計算系數(shù)與指數(shù)</b></p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　4.校核肋管排數(shù)</b></p>

100、<p><b>　　由公式</b></p><p>　　N`=6.01≈6排與假設(shè)一致</p><p>　?。ㄋ模┏醪酱_定迎風面積和總傳熱面積</p><p><b>　　1.迎風面積 </b></p><p><b>　　總傳熱面積 </b></p>

101、<p><b>　?。ㄎ澹┯嬎銈鳠嵯禂?shù)</b></p><p>　　1.求肋管表面積當量換熱系數(shù) </p><p><b>　　肋片形狀系數(shù) </b></p><p><b>　　當量肋高 </b></p><p><b>　　肋片效率 </b

102、></p><p><b>　　當量換熱系數(shù)</b></p><p>　　肋管內(nèi)表面熱流密度 </p><p>　　空氣出口溫度t2=13℃,取蒸發(fā)溫度t0比t2低6℃，且不考慮制冷劑在蒸發(fā)器中的壓力降，</p><p>　　則蒸發(fā)器進出口制冷劑狀態(tài)參數(shù)循環(huán)量為</p><p>　　取制冷劑

103、質(zhì)量流速vm=160kg/(m2s),則并列肋管的路數(shù)為 </p><p>　　取n=37,管內(nèi)實際制冷劑質(zhì)量流速vm=150kg/(m2s)</p><p>　　3.取空氣側(cè)污垢熱阻Rf=0.0002 </p><p><b>　　4.計算傳熱系數(shù)</b></p><p>　　校核蒸發(fā)溫度， 所需傳熱溫差&l

104、t;/p><p>　　即所需蒸發(fā)溫度為4.1℃，與假設(shè)的4℃基本一致。 </p><p>　?。ㄆ撸┛諝饫鋮s器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　蒸發(fā)器高度H=s1n=0.02536=0.9m</p><p>　　蒸發(fā)器長度 B=fa/H=1.21/0.8=1.51m</p><p>　　蒸發(fā)器厚度 L=Ns1s

105、in600=0.16m</p><p>　?。ò耍┕軆?nèi)制冷劑壓力降</p><p><b>　　沸騰準則數(shù)</b></p><p><b>　　雷諾準則數(shù)</b></p><p><b>　　摩擦阻力系數(shù)</b></p><p>　　平均干度為0.58；

106、平均比容為0.0249m3/kg；彎頭4個；</p><p>　　局部阻力系數(shù)ζ1=1.0；摩擦阻力系數(shù)ζ2=0.095R/di=0.138</p><p><b>　　制冷機的壓力降為</b></p><p>　　相當溫度降約0.5℃。</p><p>　?。ň牛┯嬎憧諝鈧?cè)的阻力</p><p>

107、;　　干工況下空氣側(cè)流動阻力</p><p>　　對于錯排布置的蒸發(fā)器，阻力增加20%，即</p><p><b>　　濕工況按表修正系數(shù)</b></p><p>　　查得修正系數(shù)為1.50，該蒸發(fā)器空氣側(cè)流動阻力</p><p>　　第6章 冷凝器的設(shè)計計算</p><p>　　6.1原始參數(shù)：

108、已知制冷量為60KW的R22制冷系統(tǒng)，蒸發(fā)溫度to=3℃;冷卻水進口溫度t1=34℃;傳熱管采用紫銅肋管，λf=392W/(m·k),do=14.275㎜,d1=12.21㎜,肋片外徑df=16.2㎜,肋片的厚度δt=0.248㎜，δo=0.385mm,平均肋片厚度δf=0.3mm,肋片節(jié)距e=1.025㎜;設(shè)計一臺臥式殼管冷凝器。</p><p>　　6.2設(shè)計步驟： 按以下步驟計算：</p&g

109、t;<p>　　1.計算肋管特性參數(shù)（以1m長肋管計算）</p><p><b>　　肋管水平部分面積</b></p><p><b>　　肋管垂直部分面積</b></p><p><b>　　肋管總外表面積</b></p><p><b>　　肋化系數(shù)

110、</b></p><p><b>　　肋片當量高度</b></p><p><b>　　基管平均表面積</b></p><p><b>　　這樣:</b></p><p>　　2.確定冷卻水出口溫t2</p><p>　　卻水進出口溫差△t

111、w為5℃，t2=34+5=39℃.</p><p><b>　　確定冷凝溫度tk</b></p><p>　　取tk-t1=7～14℃,如取12℃，則tk=34+10=44℃.</p><p><b>　　求冷凝器熱負荷</b></p><p>　　溫度為44℃，，蒸發(fā)溫度為3℃，查圖可得</

112、p><p>　　計算平均傳熱溫差 </p><p><b>　　6.求冷卻水流量</b></p><p>　　7.概算所需傳熱面積A`c</p><p><b>　　假設(shè)熱流密度</b></p><p><b>　　初步規(guī)劃冷凝器結(jié)構(gòu)</b></p&

113、gt;<p>　　取管內(nèi)水流速度等于2.5m/s,則每流程肋管數(shù)m為</p><p>　　取買5，這樣，管束總長等于</p><p>　　如流程數(shù)n取2，則冷凝器傳熱管有效長度為2.605m;傳熱管總根數(shù)N=30根。</p><p>　　計算制冷劑側(cè)換熱系數(shù)</p><p>　　計算制冷劑側(cè)冷凝換熱系數(shù)</p>&

114、lt;p><b>　　首先，按公式</b></p><p>　　光管管外 冷凝換熱系數(shù)。因為tk=42℃,查物性表可得λ=0.062W/(m2K),ρ=1243kg/m3 r=128.58kJ/kg,μ=0.239×10-3Ns/m2 這樣 </p><p><b>　　其次，按公式</b></p><p&g

115、t;　　計算水平肋管外冷凝換熱系數(shù) 根據(jù)公式</p><p><b>　　肋片效率</b></p><p><b>　　肋片修正系數(shù)</b></p><p><b>　　這樣</b></p><p>　　11.實際的熱流密度Ψ’</p><p>　　取污

116、垢熱阻Rfou=0.000086，按公式（4-23b)得</p><p><b>　　這樣，實際熱流密度</b></p><p>　　計算的傳熱系數(shù)有效。如若|（Ψ’-Ψ）/Ψ’|>5%。則應(yīng)重算。</p><p>　　計算實際傳熱面積，布置管束</p><p>　　保持上述確定的m=15,n=2,冷凝器有效管長為