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MLSC22水冷活塞冷水机组制冷系统设计.docx

1、 华中科技大学文华学院 毕业设计(论文) MLSC22水冷活塞冷水机组制冷系统设计 2012年5月22日 目 录 摘要······················································1 关键词····················································1 Abstract···················································2 Key words··················

2、·······························2 前言······················································3 1. 方案论证···············································4 1.1 流程选择············································4 1.2 换热器的选择········································4 1.2.1 冷凝器的选择······················

3、·············4 1.2.2 蒸发器的选择···································4 1.3 制冷剂的选择········································5 1.4 节流装置的选择······································6 1.5 压缩机的选择········································7 2.过程论述················································8 2.1 已知参

4、数············································8 2.1.1 制冷循环的lg p-h图······························8 2.1.2 单供冷工况······································8 2.2 制冷循环热力计······································8 2.2.1 单位质量制冷量··································8 2.2.2 单位容积制冷量································

5、··8 2.2.3 单位绝热功······································8 2.2.4 制冷系数········································8 2.2.5 制冷剂质量流量··································9 2.2.6 实际输气量······································9 2.2.7 压缩机理论功率··································9 2.2.8 单位冷凝热···························

6、···········9 2.3 冷凝器的热力计算····································9 ·2.3.2 冷凝器负荷及流量计算···························10 2.3.3 冷凝结构的初步规划·····························11 2.3.4 管内水侧表面传热系数···························11 2.3.5 计算管外R22蒸气冷凝表面传热系数···············12 2.3.6 计算传热系数K和面积热流量···················13 2.3.7

7、计算所需的传热面积·····························14 2.3.8 计算冷却水侧流动阻力···························14 2.3.9 冷凝器的结构设计·······························14 2.4 蒸发器的设计计算···································16 2.4.1 制冷剂流量的确定····························16 2.4.2 初步结构设计···································16 2.4.3 管内R22的

8、表面传热系数·························17 2.4.4 水侧表面传热系数的计算·························19 2.4.5 传热系数的计算·································20 2.4.6 管内流动阻力和平均传热温差的计算···············21 2.4.7 面积热流量及传热面积的计算················21 2.4.8 冷水侧流动阻力计算·····························22 2.5 节流装置的选型······························

9、·······23 2.5.1 确定膨胀阀两端压力差···························23 2.5.2 选择膨胀阀型式,型号及冷量规则··················24 2.6 压缩机的选型·······································24 2.6.1 理论输气量的计算·······························24 2.6.2 压缩机电功率的计算·····························25 2.6.3 压缩机的选型·································

10、··25 2.7 结果分析··········································25 2.8 结论··············································26 结束语···················································28 参考文献·················································29 致谢·····················································30 附录········

11、·············································31 1 制冷机总装图附录·····································31 2 计算编程与运行·······································32 2.1 设计程序·········································32 2.2 运行结果·········································32 MLSC22水冷活塞冷水机组制冷系统设计 摘 要 随着人们生活

12、水平的提高,空调已经成为每家每户必不可少的家用电器。作为传统中央空调系统形式中的重要部分,冷水机组也一直在行业中占据着主流的地位,尤其是在市场规模方面,占据了不小的份额。作为市场中较早出现的技术类型产品,冷水机组在经过了多年的发展后,不仅已经成为市场中的主流,对于欧美系外资品牌来说,也已经是最为不可或缺的市场。本文基于当前空调领域中冷水机组的广泛应用和技术不断发展,对冷水机组的制冷性能作一个比较详细的分析,从而对冷水机组有了更多的认识和了解,对冷水机组的选型有更多的帮助。 文中主要是对MLSC22冷水机组机型设计与选型。首先介绍了冷水机制冷流程、冷凝器、蒸发器,节流装置,制冷剂以及压缩机的分

13、类、结构型式及其特点,分析了各种型式的性能特征并按照具体参数要求做出合理节能的选择,接着计算部分主要包括制冷循环的热力计算,冷凝器的热力计算以及蒸发器的热力计算;最后还对节流装置和压缩机的选型做了详细说明。 关键词:活塞压缩机冷水机组;冷凝器的设计计算;蒸发器的设计计算。 Refrigeration system design of the MLSC66 water-cooled piston chiller Abstract As people living standard rise, air conditioning has b

14、ecome every indispensable household electrical appliance. Based on current air conditioning chillers widely used and the continuous development of the cooling performance of the chiller for a more detailed analysis, in order to have more knowledge and understanding of the chiller. This paper first

15、introduces the refrigeration process chiller, condenser, evaporator, throttling device, the performance characteristics of various types in accordance with specific parameters to make a reasonable energy-saving choice, followed by calculation of the thermodynamic calculation part of the refrigeratio

16、n cycle, thermodynamic calculation of the thermodynamic calculation of the condenser and the evaporator; Finally, a detailed description of the selection of the throttling device and compressor. This paper is mainly to the MLSC22 Cold water chiller model design and selection Key words: Piston com

17、pressor chillers;condenser design calculations;evaporator design calculations. 前 言 随着人们生活水平的提高,空调已经成为每家每户必不可少的家用电器。作为传统中央空调系统形式中的重要部分,冷水机组也一直在行业中占据着主流的地位,尤其是在市场规模方面,占据了不小的份额。作为市场中较早出现的技术类型产品,冷水机组在经过了多年的发展后,不仅已经成为市场中的主流,对于欧美系外资品牌来说,也已经是最为不可或缺的市场。以四大外资品牌为例,冷水机组占比在其市场整体产品结构中一直都保持了相对较高水平,在近几年的时

18、间中,无论是美的、格力、海尔、奥克斯、志高、格兰仕等“家电系”企业,还是盾安、天加、同方、扬子、富田、堃霖、台佳等国产的传统型企业,都在冷水机组市场加大了投入力度,并将此作为市场规模的新的增长点。 为了满足工作的需要以及生活的享受,近年来,冷水机组发展迅速,产品越来越多,型号越来越复杂,能效比越来越高,机组的技术含量也不断提高。 1.方案论证 1.1 流程选择 制冷有压缩式制冷,热电制冷和吸收式制冷三种主要的方式。 压缩式蒸气制冷循环是目前应用最广泛的一种制冷方式。这类制冷机设备比较紧凑,可以制成大、中、小型,以适应不同场合的需

19、要,能达到的制冷温度范围比较宽广,而在普通制冷温度范围内具有较高的循环效率。吸收式制冷循环的制冷机的工质通常是采用两种不同沸点的物质组成的二元溶液,通常的工质对有溴化锂水溶液和氨水溶液;而气体涡流制冷是要借助涡流管得作用使高速气流产生旋涡分离出冷、热两股气流,从而利用冷气流获得制冷量的方法;热电制冷器是一种不用制冷剂、没有运动件的电器。所以,空调冷水机组的流程应选用压缩式蒸气制冷循环。 1.2 换热器的选择 1.2.1 冷凝器的选择 在小型制冷装置中所采用的水冷冷凝器有套管式和卧式壳管式冷凝器。 冷凝器一般分为水冷式冷凝器,空气冷却式冷凝器,蒸发式冷凝器。水冷式冷凝器是用水作为冷却

20、介质,它的主要特点是技术成熟,应用广泛,结构紧凑,使用方便性能基本稳定;空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质,空气冷却式冷凝器大多用于制冷量小于60KW的空调机中,而且空气冷却式冷凝器体积大、设备成本高、传热系数很低、效果差、运行压力高;蒸发式冷凝器是以水和空气作为冷却介质,这种冷凝器的热流量与进口空气的湿球温度关系很大,若要保持一定的蒸发量,就必须提高冷凝温度,这会对装置的正常运行造成不利影响。冷水机组的蒸发器和冷凝器大多都是管壳式换热器,制冷剂在壳内流动,而冷水或冷却水在管内流动。所以冷凝器应该选择壳管式水冷冷凝器。 1.2.2 蒸发器的选择 蒸发器一般分为满液式蒸发器,干式蒸发器

21、循环式蒸发器。循环式蒸发器多应用于大型的液泵供液和重力供液冷库系统。满液式蒸发器和干式蒸发器二者的比较:1、换热性方面:满液式蒸发器的蒸发管表面为液体润湿,表面传热系数大;干式蒸发器的蒸发管表面为部分液体润湿,表面传热系数略低;2、制冷剂侧阻力方面:满液式蒸发器的制冷剂侧阻力较大;3、回油性能方面:对于润滑油与制冷剂互溶情况下,满液式蒸发器的回油较难且不稳定,而回油状况直接影响机组的工作工况和工况油移。干式蒸发器的回油稳定、方便;4、充液量方面:满液式蒸发器的壳体内充满制冷剂,充液量大。多用于制冷剂易泄露的开启式压缩机。干式蒸发器的制冷剂充液量只有满液式蒸发器的1/2~到1/3。而且从价格、

22、维护和稳定性等方面考虑,建议选择干式蒸发器。冷水机组的蒸发器和冷凝器大多都是管壳式换热器,所以蒸发器应该选择壳管式干式蒸发器。 1.3 制冷剂的选择 通常使用的制冷剂有水(R718),氨(R717),R12,R22,R502,R134a及R123。 现在普遍使用的制冷剂也就R22、R123和R134a等几种。目前空调制冷行业普遍R22,其主要原因是R22在空调温区内具有优越的物理特性和制冷性能,而且性能稳定,技术成熟,价格低HCF类物质由于对臭氧层无破坏作用,被认为是将来替代HCFC的首选物质。用来替代R22的主要物质有R134a、R407c及R410a,但是这些HCF类物质由于物理

23、特性的限制,很多技术问题尚悬而未决,均不是R22最理想的替代物。 l R22与R123的比较: (1)R22与R123同属氢氯氟烃,但R22的臭氧层破坏力是R123的2.5倍,温室效应指数是R123的17倍。 (2)R123是低压制冷剂,工作时蒸发器为负压,冷凝器为0.04mpa,停机时机内为-0.004mpa,因此,即便机组泄漏也只存在外界空气进入机组的可能。 (3)R22临界压力比R123高1300kpa,机组内部提高,泄漏几率提高。 l R22与R134a的比较: (1)R134a的比容是R22的1.47倍,且蒸发潜热小,因此就同排气体积的压缩机而言,R134a机组

24、的冷冻能力仅为R22机组的60%。 (2)R134a的热传导率比R22下降10%,因此换热器的换热面积增大。 (3)R134a的吸水性很强,是R22的20倍,因此对R134a机组系统中干燥器的要求较高,以避免系统的冰堵现象。 (4)R134a对铜的腐蚀性较强,使用过程中会发生“镀铜现象”因此系统中必须增加添加剂。 (5)R134a对橡胶类物质的膨润作用较强,在实际使用过程中,冷媒泄漏率高。 (6)R134a系统需要专用的压缩机及专用的脂类润滑油,脂类润滑油由于具有高吸水性、高起泡性及高扩散性,在系统性能的稳定性上劣于R22系统所使用的矿物油。 (7)目前HCF类冷媒及其

25、专用脂类油的价格高于R22,设备的运行成本将上升。 l R22与R407c的比较: R407c在热工特性上与R22最为接近,除了在制冷性能、效率上略差以及上述HCF类物质所具有的技术问题之外,还由于这类物质属于非共沸混合物,其成分浓度随温度、压力的变化而变化,这对空调系统的生产、调试及维修都带来一定的困难,对系统热传导性能也会产生一定的影响。特别是当R407c泄漏时,系统制冷剂在一般情况下均需要全部置换,以保证各混合组分的比例,达到最佳制冷效果。 综合以上比较,所以制冷剂应该选择R22。 1.4 节流装置的选择 常用的节流机构有以下几种:手动式膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力

26、式膨胀阀以及毛细管等四种,而空调机中常用的节流装置热力式膨胀阀和毛细管。浮球式膨胀阀多用于满液式蒸发器,这种蒸发器结构简单,但是浮球室的液面波动较大,对阀芯的冲击力也较大,阀芯容易损坏;处次之外,还需要较大口径的平衡管。与浮球式膨胀阀不同,热力式膨胀阀不是通过控制液位,而是控制蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制供入蒸发器的制冷剂流量。因为有一部分蒸发器的面积必须用来使气态 制冷剂过热,所以它广泛的用于空调或低温设备内(尤其是氟利昂制冷设备)的所有非满液式蒸发器。热力式膨胀阀因平衡方式不同,或是说蒸发压力引向模片下内腔内的方式不同,可有内平衡式和外平衡式两种。手动式膨胀阀要手动调整膨胀阀的开度,

27、因此,管理麻烦,且需要较高的经验,在最近多采用自动膨胀阀,而手动膨胀阀只用在旁通管上,作为辅助作用。毛细管是根据“液体比气体非常容易通过”这原理工作的。它的供液能力主要取决于毛细管入口处制冷剂的状态以及毛细管的几何尺寸。随着入口压力的提高毛细管的供液能力增加,毛细管的长度增加,内径缩小,相应地使供液能力减小,而它存在的缺点是它的调节性能很差,它的供液能力不能随工况的波动而调节。 所以节流装置应该选择热力式膨胀阀。 1.5 压缩机的选择 制冷压缩机主要有往复式(又称活塞式)、螺杆式、离心式等几种型式。往复式压缩机广泛应用于中、小型制冷装置,活塞式压缩机适应较宽的能量范围、能量可调、热效

28、率高、压力高适用于多种制冷剂、加工容易、造价低,而且适用范围当冷量<600KW时,宜选用活塞式压缩机组;螺杆式压缩机气量大、压缩比小、能量调节广、运行周期长,但是它噪音高、油耗量大、油路系统和辅助设备复杂,适用于大、中型制冷装置,而且适用范围当冷量≦1000KW时,宜选用螺杆式压缩机;离心式压缩机体积小、运行平稳制冷量大、维护简单,但是设备制造精度高、效率低、有高频噪音、操作不当会有喘振、密封油易泄漏,适用于大型制冷装置,而且适用范围当冷量<1100KW时,宜选用离心式压缩机。根据所给设计参数的制冷量是255.9KW的要求,所以应该选择的压缩机是往复式(又称活塞式)压缩机。

29、 每1m管长肋片面积为 每1m管长肋间基管面积为 每1m肋片管外表面积为 每1m管长内表面积为 肋片当量高度为 2.3.2 冷凝器负荷及流量计算 冷却水的定性温度为

30、 查水的物性比定压热容,密度,运动粘度,所以冷却水流量为: 2.3.3 冷凝结构的初步规划 根据一般经验,由于低肋螺纹管传热效率高,故初取管外表面面积负荷。则初步规划的所需冷凝器外表面积为: 所需上述规格低肋管管长为: 设管内水速为,则每流程管束为: (取46根) 若设流程数为,冷凝管有效长度为,必有 或 不同流程数和有效管长的组合情况见表2-3。考虑到换热器有较好的换热性能和经济性,因此这里选择如下参数:流程,则 表2-3 不同流程数i和有效管长的组合情况 /m 壳内径 长径比 2 3.687

31、92 0.281 13.12 4 1.844 184 0.397 4.64 6 1.229 276 0.487 2.52 2.3.4 管内水侧表面传热系数 管内冷却水平均流速为: 所以 即水在管内作湍流运动。 流体在管内受迫运动放热的湍流区换热计算式为: 在定性温度下 所以有 2.3.5 计算管外R22蒸气冷凝表面传热系数 根据管排布置,管排修正系数为: 低肋螺纹管的增强系数(取)为: 查表可知:在冷凝温度时, 因此,管外R22蒸汽冷凝表面传热系数为: 式中—冷凝温度

32、与管外壁面温度之差,即,单位为℃。 2.3.6 计算传热系数K和面积热流量 根据管内外热平衡关系,管外面积热流量为: 取水侧垢层热阻,查金属材料性质得纯铜管热导率。低螺纹管壁厚为,则管外表面面积热流量为: 式中,为蒸汽与冷却水之间的传热温差。 为管内外平均直径单位面积,有 所以有 将计算和的两式联立得 选取不同的(单位为℃)进行试凑计算,计算结果列于表2-4中 表2-4 试凑计算结果 /℃ / / 2.5 6897 6826 2.6 7235 7230 2.70 7296 7181 可知,当=2.5℃时,两式误差已很小

33、取=6886。 以管外表面积为基准的传热系数为: 2.3.7 计算所需的传热面积 表明结构设计面积能满足传热要求,设计合理。 总管数N=184根,则有效冷凝管长为: ,取=1.9m 2.3.8 计算冷却水侧流动阻力 管内摩擦阻力系数为: 取冷凝器两侧管板厚,其实际冷凝管长度为: 故冷却水在冷凝器内总的压力损失为: =39639.86Pa 2.3.9 冷凝器的结构设计 图2-2 氟利昂卧式壳管式冷凝器 1-安全阀接口 2-进气管接口 3-出液管接口 卧式壳管式冷凝器的外壳为圆筒形,在壳体两端各

34、焊接一块管板。小型制冷装置用卧式壳管式冷凝器的管板直径一般与筒体外径相同,因此,在管板的周边上均匀分布6个或8个螺纹孔(不通孔),用螺钉将端盖固定在管板上。 密封橡胶的作用是防止冷却水从端盖与管板之间的结合处外漏,并与端盖的分隔筋贴合,避免不同流程之间冷却水“串流”。 在卧式壳管式冷凝器中,制冷剂蒸汽从上部进入壳体内,冷凝液体从壳体下部出液管流出。 图2-2 传热管布置排列示意图 传热管按正三角形排列,冷凝器采用管板外径与壳体外径相同的主体结构形式,管排布置及管板尺寸能够保证在管板周边的均匀布置6个螺钉孔以装配端盖,且能避免端盖内侧装配孔周边的密封面不致遮盖管孔。同时,壳体内部

35、留有一定空间起贮液作用。从整体上看,冷凝器的整体结构尺寸能满足压缩冷凝器机组的装备要求和限制。 2.4 蒸发器的设计计算 2.4.1 制冷剂流量的确定 2.4.2 初步结构设计 采用内微肋管,外径=16mm,内径,翅高,翅数。设内微肋管的面积热流量,则其所需的外表面传热面积。拟采用四流程的直管结构,每根蒸发管直管段全长为,减去N块折流板厚,内微肋管的实际传热长度。故所需的管数为 取304根 设管子中心距,则干式蒸发器的具体结构尺寸如下: 壳体外径及壁厚 管侧流程数 管子总

36、数 管板厚度 折流板厚度 折流板数目 折流板间距 折流板上下缺口高 缺口内管子数 冷媒水横向流过管排数 靠近壳体中心一排的管数 初步规划结构所得到的有效传热面积为 2.4.3 管内R22的表面传热系数

37、 计算内肋片管的流道面积为 管内R22的质量流速为 由蒸发温度℃,查得R22的热物性参数如下:,,,, ,,, ,,,, 由已知条件可以在R22压焓图中查出节流后的低压蒸汽干度。若设定蒸发器出口处蒸气的干度,则蒸发器内R22的蒸气的平均干度为: 根据R22在内微肋管中沸腾的表面传热系数计算公式,有管内表面传热系数为 其中 =0.118 对于液膜厚度与翅高的比值,研究表明对于翅片高度可视为1.于是将上述数据代入微肋管中沸腾的表面传热系数计算公式可

38、得 2.4.4 水侧表面传热系数的计算 由蒸发器的进水温度为,出水温度为。由冷水的定性温度,查水的物性参数有,,,,。 冷水的流量为 折流板间横向流通面积为 管板端横向流通面积为 水横向流过管簇的平均面积为 由查表2.4.4,得。由结构规划得折流板缺口内管数,则缺口内水流通面积为 表2-5 折流板缺口面积比值 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.0739 0.112 0.154 0.198 0.245 0.293 0.343 则水横向流过管簇的流速为

39、 水流过缺口时的流速为 水侧平均流速为 故水侧雷诺数为 根据流体交错流过光管管簇的传热系数计算公式,水侧表面传热系数为 考虑折流板周边密封不严,取 2.4.5 传热系数的计算 取水侧污垢热阻,R22侧污垢热阻,查金属材料性质得纯铜管热导率,则以管外面积为基准的传热系数为 2.4.6 管内流动阻力和平均传热温差的计算 R22在四流程的管长中流过的管程长。所以内肋片管的阻力系数为 忽略端盖内转向室的阻力,则氟利昂在内肋片管内蒸发时的阻力为 为克服氟利昂在内肋片管内蒸发时的流动阻力,则制冷剂进蒸发器的压力为

40、 对应得蒸发温度为 平均传热温差为 2.4.7 面积热流量及传热面积的计算 或 联立两个的式子,有 用试凑法进行方程的求解,得,代入 需要的传热面积为 裕度为 2.4.8 冷水侧流动阻力计算 冷水流过折流板缺口的局部阻力为 冷水横向流过光管管簇时的阻力,由于 又 所以,水横向掠过管簇时的阻力为 冷水在折流板缺口间平行流动时的阻力: 因为 式中,U为湿润周长。 同时

41、则阻力 所以冷冻水侧总流动阻力为 2.5节流装置的计算与选型 制冷装置的节流机构在实现制冷剂液体膨胀过程的同时,还具有以下两方面的作用:一是将制冷机的高压部分和低压部分分隔开,防止高压蒸气串流到蒸发器中;二是对蒸发器的供液量进行控制.使其保持适量的液体,使蒸发器换热面积全面发挥作用。因其节流机构无外功输出,即无效率的概念可言。一般仅根据上述两方面的功能来判断其特性。 2.5.1 确定膨胀阀两端压力差 由,查R22热力性质表得; 根据、、查液体管路压力损失和冷量的关系表得,; 假定安装在液管上的弯头、阀门、干燥过滤器等总的阻力损失; 液管出口与进口高度差引

42、起的阻力损失 式中—42℃时制冷剂液体的密度,其值为1122.4; 分液器及分液管的阻力损失各取,即; 由,查R22热力性质表得;将以上数据代入下式得: 2.5.2 选择膨胀阀型式,型号及冷量规则 因有分液头,压降较大,故选用外平衡式热力膨胀阀。根据数据查阅资料我选择艾默生thr-100h的热力膨胀阀 2.6 压缩机的选型 压缩机作为整个冷水机的核心,相当于整个冷水机的心脏。压缩机将制冷剂在制冷系统内进行制冷循环过程中,由蒸发器中蒸发吸热后的低温、低压饱和气体制冷剂,从蒸发器经吸气管(回气管)吸入压缩机压缩成高温高压力气态制冷剂,并经过排气管排出,送入冷凝器冷却

43、再经毛细血管降压节流后进入蒸发器蒸发,如此循环进行。 2.6.1 理论输气量的计算 容积系数 其中相对余隙容积C取0.025,膨胀系数m取1,冷凝压力取1609.7kPa,蒸发压力取621.435 kPa,排气压力损失为0.1,则容积系数 压力系数 其中进气阀的压力损失,其余取值同容积系数,则压力系数 温度系数 系数取1.15,b取0.25,回气热力学温度取285K,蒸发温度取2℃,则压缩机吸入前过热度θ为283K。 泄露系数 泄露系数取0.99

44、输气系数为 理论输气量 实际输气量为0.184 ,则 2.6.2 压缩机电功率的计算 压缩机轴功率为,取,则电功率为 2.6.3 压缩机的选型 根据制冷量的大小,我选择两台压缩机,每台压缩机的制冷量为128KW,其电功率为72.56KW,查阅资料,我选择4ws300 谷轮压缩机。 2.7结果分析 任务书给定的参数的制冷量为255.9KW,制冷剂选用R22。按照给定的冷凝温度42℃和蒸发温度2℃,查看对应的压焓图和制冷剂R22的饱和热力性质表,查取各状态点的对应的压

45、强焓值,然后根据查询的参数,分别算出单位制冷量,制冷系数,总制冷量等相关数据。在冷凝器的设计计算中,经筛选选用每英寸 19片的滚轧低肋管作为传热管,管排方式采用正六边形排列,其基本参数如下: ,由于低肋螺纹管传热效率高,故初取管外表面面积热负荷,设管内水速为,最终算得管内冷却水平均流速为,,与初取值接近,设计合理。在蒸发器的设计计算中,传热管采用内微肋管,其基本参数为外径,内径,翅高f=0.17mm,翅数,设内微肋管的面积热流量,拟采用四流程直管结构,每根管长L=1796mm,减去N块折流板厚,实际传热长,管排方式采用正六边形排列,管子中心间距,最终算得,与初取值接近,设计合理。 2

46、8 结论 (1)冷水机组大多采用往复式(又称活塞式)压缩机,选择合理;壳管式水冷冷凝器以水作为冷却介质,制冷剂在壳内流动,而冷水或冷却水在管内流动,吸收管内制冷剂蒸汽放出的热量。其中,往复式(又称活塞式)压缩机和壳管式水冷冷凝器一般在大、中型制冷装置,尤其是冷水机组中得到广泛运用。选择合理;壳管式干式蒸发器是一种制冷剂液体在传热管内能够完全汽化的蒸发器,其回油稳定、方便,所需制冷剂充注量较小,冷却水达到零度时也不会发生冻结事故,冷水机组的蒸发器大多都是管壳式换热器。选择合理;R22型制冷剂无色无味,不燃烧也不爆炸,且毒性小,化学性质稳定。选择合理;热力式膨胀阀是控制蒸发器出口气态制冷剂的过

47、热度来控制供入蒸发器的制冷剂流量,因为有一部分蒸发器的面积必须用来使气态制冷剂过热,所以它广泛的用于空调或低温设备内(尤其是氟利昂制冷设备)的所有非满液式蒸发器。选择合理。 (2)取冷凝温度℃,蒸发温度℃,冷凝器进水温度℃,出水温度℃。冷凝器传热管选用每英寸19片的滚轧低肋管作为传热管,取管内水速为,最终算得管内冷却水平均流速为,与初取值接近,设计合理;蒸发器的进水温度℃,出水温度℃。传热管采用内微肋管,初取内微肋管的面积热流量,最终算得,与初取值接近,设计合理。 因为这次毕业设计时间和自身所学知识有限,而且经验和水平的不足,论文中瑕疵之处在所难免。比如冷凝器和蒸发器的传热管的选用设计,由

48、于我对冷凝器及蒸发器的传热管型号不够了解,于是它们的选型只能按照书上的例题和课本提到的型号来套用;又如压缩机和节流装置选型的相关计算,有些参数在仔细查阅资料后也不知如何选取,于是只能按照书上的例题估算。若是时间更加充裕一些的话,我将花更多的精力在资料查阅上,争取使冷凝器和蒸发器等方面的选型规划和参数选取更加精确,从而使整个系统的设计更加完美。 结 束 语 本次毕业设计历时十五周的时间。通过对MLSC22水冷活塞冷水机组制冷系统的设计,我对卧式壳管式冷凝器,干式蒸发器以及R22制冷剂等有了更深的认识,并基本掌握冷凝器与蒸发器

49、的结构形式、材料选择必须遵循的规定和标准。 本设计基于制冷要求,设计了一个切实可行的选型方案。 本论文详细的介绍了每一结构的设计计算过程和步骤。整体结构设计完成后,通过不断的仔细修改,证明整体设计和管排布置是合理的。 在此次毕业设计的过程中,遇到过很多的以前学习中从未遇到过的问题,在解决问题的过程中,积累了一定的经验,也使我真正了解了该次设计的真正意义以及更透彻了解了冷水机组的工作原理。 参考文献 [1] 小型制冷装置设计指导; [2] 制冷原理与装置; [3] 制冷空调新工质:热物理性质的计算方法与实用图表。 [4

50、] 丁国良,张春路,赵力.制冷空调新工质[M].第一版.上海:上海交通大学出版社,2003. [5] 吴业正,韩宝琦.制冷器[M]。第一版。北京:机械工业出版社,1990. [6] 茅以惠,余国和.吸收与蒸气喷射式制冷机[M].第一版.北京:机械工业出版社,1995. [7] 沈志光.制冷工质热物理性质表和图[M].第一版.北京:机械工业出版社,1983. [8] 张祉祐等.制冷原理与设备[M].第一版.北京:机械工业出版社,1987. [9] 制冷工程设计手册编写组.制冷工程设计手册[M].第一版.北京:中国建筑工业出版社,1978. [10] 朱明善.HFC-134a热物性手

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