一、设计任务和已知条件
根据要求,在武汉地区,以风机盘管为末端装置,冷冻水温度为7C,空调回水温度为11 C, 总制冷量为400KV V冷却水系统选用冷却塔使用循环水。
二、制冷压缩机型号及台数的确定
1、确定制冷系统的总制冷量
制冷系统的总制冷量,应该包括用户实际所需要的制冷量,以及制冷系统本身和供冷系统冷
损失,可按下式计算:
Q o =(U A)Q= (1 + 0.1)x 400 = 440 疋!F
式中——制冷系统的总制冷量(KW
---- 用户实际所需要的制冷量(KW
A――冷损失附加系数。
一般对于间接供冷系统,当空调制冷量小于174KW时,A=0.15~0.20 ;当空调制冷量为174~ 1744KW时,A=0.10~0.15 ;当空调制冷量大于1744KW时,A=0.05~0.07 ;对于直接供冷系统,A=0.05~0.07。
2、确定制冷剂种类和系统形式
根据设计的要求,选用氨为制冷剂并且采用间接供冷方式。
3、确定制冷系统设计工况
确定制冷系统的设计工况主要指确定蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温度和过冷温度等工
作参数。有关主要工作参数的确定参考《制冷工程设计手册》进行计算。
确定冷凝温度时,冷凝器冷却水进、出水温度应根据冷却水的使用情况来确定。
①、冷凝温度(-)的确定
从《制冷工程设计手册》中查到武汉地区夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度(C)
对于使用冷却水塔的循环水系统,冷却水进水温度按下式计算:
<.J ■- '■ 1■' c
式中-――冷却水进冷凝器温度(C);
――当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度(C);
二――安全值,对于机械通风冷却塔,一-=2~4C。
冷却水出冷凝器的温度’二(C),与冷却水进冷凝器的温度及冷凝器的形式有关。
按下式确定:
选用立式壳管式冷凝器'丄=+ (2~4)=31.2+3=34.2 °C
注意:’亠通常不超过35C。
系统以水为冷却介质,其传热温差取4~6C,则冷凝温度为
t c =f j2 +(4-0 = 34.2 + 5.8 = 40
式中'■――冷凝温度(C)。
②、蒸发温度(〔)的确定
蒸发温度是制冷剂液体在蒸发器中汽化时的温度。蒸发温度的高低取决于被冷却物体的温度及传热温差,而传热温差与所采用的载冷剂(冷媒)有关。
系统以水为载冷剂,其传热温差为4 -二C,即
t e=t'- (4 6)= 7 - 5 = 2
式中-■――载冷剂的温度(C)。
般对于冷却淡水和盐水的蒸发器,其传热温差取=5C。
③、过冷温度(〔)的确定
在冷凝压力下,制冷剂液体的过冷温度与冷凝温度的差值,称为过冷度。
是否采用过冷应进行全面的经济技术分析。
对于一般的空气调节用制冷装置,不采用液体过冷;对于大型的蒸发温度较低
('亡<—5C)的制冷装置,在条件许可时使用液体过冷。
对于本设计系统,「=2C,因此不采用液体过冷,即-=0C O
④、压缩机吸气口温度(■'-)的确定
压缩机的吸气温度根据管道中的传热情况,或根据标准规定的过热度确定。
通常’一 =〔+_二-=]_ 匚二-C
式中对于一般氨压缩机,二三一一匚C
⑤、制冷系统理论循环p-h图
根据绘制的p-h图查表求得各状态参数:
确定压力:,「I川:厂
比容.片三Q 2曲玉f kg v2 = 0 105ws3 / kg
焓值.^=1475^7/^ 处=1旳0W7焙払二热二気0 247防/畑塩=1459 168i;7^g
⑥、制冷系统热力计算
⑴、单位质量制冷量(孑)的计算
务二站■為二0^59.168 - 390 247)W/itg = 1068.92ItJ/ig ⑵、单位容积制冷量(小)的计算
⑷、单位理论压缩功(":)的计算
% =% = (1650 -1475) V/ig= 175W/Ag
⑸、压缩机所需的理论功率(’;)的计算
£ =仏冥% =0.^11153x175^=72.053^
⑹、压缩机吸入制冷剂蒸汽的体积流量(一门一)的计算
q v =q m x v t = 0 41153x 0 ? /5 = 0 11 9373?M S /s
⑺、制冷系数(三:)的计算
如 1068.921 仗”
禺=—= ------------ =6.U
⑻、单位冷凝负荷(一二)的计算
价二為-爲= (1650- 390 247)^7/ ^ = 1259 753fcJ /
L--)的计算
V L 1068.921
=3陋 W 朋 0.29
⑶、制冷剂质量流量()的计算
440
1068.921
⑼、冷凝器热负荷(
2 二务 s = (0.-41163X 1259.753)^= 51 S.55h^
⑽、热力完善度(巴)的计算
逆卡诺循环制冷系数:
275.15
313.15 - 273 15
热力完善度:
4、选择制冷压缩机和电动机
①、压缩机形式的选择
②、压缩机制冷量的计算
查《制冷工程设计手册》选择压缩机,选用4V—12.5型压缩机,其设备规格参数等列于设
备清单中,其理论输气量"」二二二厂’;,根据压缩机的理论输气量不变的原则计算所选定压缩机在设计工况下的制冷量,压缩机设计工况下的制冷量「可由压缩机的理论
输气量,乘以设计工况下的输气系数和单位容积制冷量来确定,即
从《制冷工程设计手册》查得设计工况下的输气系数=0.769
热力计算中已经求得单位容积制冷量=--- ■■- ■■■' ' ■■
Q Os=兄X 学炮=0.769x 3685.93x283/3600^ = 222.82^
③、压缩机台数的选择压缩机台数应根据总制冷量来确定:
式中円――压缩机台数(台);
-2:――每台压缩机设计工况下的制冷量( ::)。
因此,选择两台 4V —12.5型压缩机
④ 、压缩机级数的选择
压缩机级数应根据设计工况的冷凝压力与蒸发压力之比来确定。一般若以氨为制冷剂,当 '-?'时,应采用单级压缩机;当 :…时,则应采用两级压缩机。 对于本设计制冷系统中,
儿m 匸:
二上,因此,本设计制冷系统 采用单级压缩。 ⑤ 、压缩机轴功率及配用电动机功率的计算
⑴、计算压缩机的质量输气量(、=)
⑵、 计算压缩机的理论功率(’:)
F^=q K x ⑶、计算压缩机的指示功率(’:) 从《制冷工程设计手册》查得指示效率 二 指示功率 440 222.82 = 1.975 0.769X2E3 0 29 kglh= 750.44tg/A = 0.2084 殛 t h 制冷系统设计步骤 一、设计任务和已知条件 根据要求,在武汉地区,以风机盘管为末端装置,冷冻水温度为7℃,空调回水温度为11℃,总制冷量为400KW,冷却水系统选用冷却塔使用循环水。 二、制冷压缩机型号及台数的确定 1、确定制冷系统的总制冷量 制冷系统的总制冷量,应该包括用户实际所需要的制冷量,以及制冷系统本身和供冷系统冷损失,可按下式计算: 式中——制冷系统的总制冷量(KW) ——用户实际所需要的制冷量(KW) A——冷损失附加系数。 一般对于间接供冷系统,当空调制冷量小于174KW时,A=0.15~0. 20;当空调制冷量为174~1744KW时,A=0.10~0.15;当空调制冷量大于1744KW时,A=0.05~0.07;对于直接供冷系统,A=0.05~0. 07。 2、确定制冷剂种类和系统形式 根据设计的要求,选用氨为制冷剂而且采用间接供冷方式。 3、确定制冷系统设计工况 确定制冷系统的设计工况主要指确定蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温度和过冷温度等工作参数。有关主要工作参数的确定参考《制冷工程设计手册》进行计算。 确定冷凝温度时,冷凝器冷却水进、出水温度应根据冷却水的使用情况来确定。 ①、冷凝温度()的确定 从《制冷工程设计手册》中查到武汉地区夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度(℃) ℃ 对于使用冷却水塔的循环水系统,冷却水进水温度按下式计算: ℃ 式中——冷却水进冷凝器温度(℃); ——当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度(℃); ——安全值,对于机械通风冷却塔,=2~4℃。 冷却水出冷凝器的温度(℃),与冷却水进冷凝器的温度及冷凝器的形式有关。 按下式确定: 选用立式壳管式冷凝器=+(2~4)=31.2+3=34.2℃ 注意:一般不超过35℃。 系统以水为冷却介质,其传热温差取4~6℃,则冷凝温度为 ℃ 式中——冷凝温度(℃)。 ②、蒸发温度()的确定 蒸发温度是制冷剂液体在蒸发器中汽化时的温度。蒸发温度的高低取决于被冷却物体的温度及传热温差,而传热温差与所采用的载冷剂(冷媒)有关。 系统以水为载冷剂,其传热温差为℃,即 ℃ 式中——载冷剂的温度(℃)。 一般对于冷却淡水和盐水的蒸发器,其传热温差取=5℃。 一、集水器、分水器: 集、分水器与静压箱作用相同,把动压转换成静压,有利于风/水分配平衡。 1、直径D的确定: a、按断面流速0.5-1.0计算; b、按经验估算:D=1.5-3dmax d——集、分水器支管中最大直径。 2、其余做法参照《采暖通风设计选用手册》T904。 二、冷凝水管道 1、冷凝水管道沿水流方向有不小于0.5%的坡度,且不允许有积水部位。 2、当冷凝水盘位于机组内的负压段时,凝水盘的出水口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压 (相当于水柱高度)大50%左右。水封的出口,应与大气相通。 3、冷凝水管排入污水系统时,应有空气隔断措施。冷凝水管不得与室内密封雨水系统直接连接,可设单独的 冷凝水管道排入室外雨水管井。 4、冷凝水管道宜采用聚氯乙烯管或镀锌管,并宜采取防露保温措施。 5、冷凝水管道干管末端应设清扫口,以便定期冲洗;立管顶部宜设透气管。 6、冷凝水管的公称直径DN,可以根据空调器,风机盘管或空调机组的产冷量Q,按下表计算: 三、空调水系统附件: 1、冷水机组、水泵、热交换器、电动调节阀等设备的入口管道上,应安装过滤器或除污器,防止杂志进入。 采用Y形管道过滤器时,滤网孔径一般为18目。 2、空调水系统应在下列部位设置阀门: ①空调器(或风机盘管)供、回水管; ②垂直系统每对立管的供。回水总管; ③水平系统每一环路的供回水总管; ④分、集水器处供回水干管; ⑤水泵的吸入管和供水管,并联水泵供水管阀门前还应设止回阀; ⑥冷水机组、热交换器等设备的供回水管; ⑦自动排气阀前、压力表接管上,泄水口等处。 3、分、集水器及冷水机组、空调器和(吊装等小型机除外)的进、出水管处,应设压力表、温度计,水泵 出口、过滤器两侧及分、集水器各分路外的管道上,应设压力表。 4、温度计应装在阀门内侧管道上,以便拆换;风机盘管铜闸阀应装在电动二通、铜管(或软管)的外侧, 以便检修。 5、系统最高点或有空气聚集的部位应设自动排气阀。 6、系统的最低处,可能有水积存的部位以及检修用关断阀门前,应有泄水装置。 第八章 空调机房设计 8. 1 机房位置及技术要求 8.1.1 机房位置的选择与组成 1 .机房的位置选择 离心式、 螺杆式制冷机组的机房按功能分有两类: 一类是为建筑物空调服务的冷冻机房, 提供空调用的低温冷冻水,常采用冷水机组直接供冷或蓄冷槽与制冷机组组合供冷的方法;另一类是为冷藏、 冷冻服务的制冷机房, 常采用螺杆式制冷机组。 冷冻机房位置的合理选择, 对于整个建筑物的合理布局、安全方便地使用是非常重要的。选择机房位置时,应遵循建筑设计防火规范、采暖通风与空气调节设计规范、冷库设计规范等,并应综合考虑下列因素: 1)应与建筑物的总体布局相协调,机房应设在既靠近负荷中心,又能使进出机房的各类管道布置方便的地方。冷藏、冷冻的制冷机房和设备间除了要满足上述要求外,选址时还应避开库区的主要交通干线。 2)由于制冷机房用电功率大,因此机房应靠近变配电房设置,以减少线路压降损失,保证机组正常运行。 3)对于采用不同制冷剂的机房的布置,应符合下列要求: ①卤代烃压缩式制冷装置可布置在民用建筑、生产厂房及辅助建筑物内,但不得直接布置在楼梯间、走廊、和建筑物的出入口处。 ②由于氨制冷剂具有强烈的刺激性、毒性、易燃的危险性,因此氨压缩式制冷装置应布置在隔断开的房间或单独的建筑物内,但不能布置在民用建筑和工业企业辅助建筑物内。 4)单独建造的制冷机房宜布置在全厂厂区夏季主导风的下风向。在动力站区域内,一般应布置在乙炔站、锅炉房、煤气站、堆煤场和散发尘埃的站房的上风向。 5)为保证机组的散热及可靠运行,并创造一个安全、卫生的工作环境,机房位置的选择应使它能具备良好的通风和采光条件,一般应贴邻外墙布置。 6)选择机房位置时.还应考虑到设备运行时的振动和噪声对周围房间和环境的影响,一般不应贴邻办公、会议、卧室等房间布置。 7)采用冷却塔冷却方式的机房,应靠近冷却塔的位置设置,避免粗大的冷却水管占用过多的空间、消耗更多的输送动力。 一、设计任务和已知条件 根据要求,在武汉地区,以风机盘管为末端装置,冷冻水温度为7℃,空调回水温度为11℃,总制冷量为400KW,冷却水系统选用冷却塔使用循环水。 二、制冷压缩机型号及台数的确定 1、确定制冷系统的总制冷量 制冷系统的总制冷量,应该包括用户实际所需要的制冷量,以及制冷系统本身和供冷系统冷损失,可按下式计算: ——制冷系统的总制冷量(KW)式中 ——用户实际所需要的制冷量(KW) A——冷损失附加系数。 一般对于间接供冷系统,当空调制冷量小于174KW时,A=0.15~0.20;当空调制冷量为174~1744KW时,A=0.10~0.15;当空调制冷量大于1744KW 时,A=0.05~0.07;对于直接供冷系统,A=0.05~0.07。 2、确定制冷剂种类和系统形式 根据设计的要求,选用氨为制冷剂并且采用间接供冷方式。 3、确定制冷系统设计工况 确定制冷系统的设计工况主要指确定蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温 度和过冷温度等工作参数。有关主要工作参数的确定参考《制冷工程设计手册》进行计算。 确定冷凝温度时,冷凝器冷却水进、出水温度应根据冷却水的使用情况来确定。 冷凝温度()的确定①、 从《制冷工程设计手册》中查到武汉地区夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度(℃) ℃ 对于使用冷却水塔的循环水系统,冷却水进水温度按下式计算: ℃ ——冷却水进冷凝器温度(℃);式中 ——当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度(℃); ——安全值,对于机械通风冷却塔,=2~4℃。 (℃),与冷却水进冷凝器的温度及冷凝器的形式有关。冷却水出冷凝器的温度 按下式确定: =+(2~4)=选用立式壳管式冷凝器 31.2+3=34.2℃ 通常不超过注意:35℃。 系统以水为冷却介质,其传热温差取4~6℃,则冷凝温度为 ℃ 式中——冷凝温度(℃)。 蒸发温度()的确定②、 蒸发温度是制冷剂液体在蒸发器中汽化时的温度。蒸发温度的高低取决于被冷却物体的温度及传热温差,而传热温差与所采用的载冷剂(冷媒)有 暖通空调设计总结 摘要:本文简述了冷热源配置、循环泵、风机配置、洁净室、洁净手术部设计等常见的一些问题,以供借鉴。学而不思则罔、思而不学则殆。对于我们科学技术工作者来说,应该学与思不断。学习不断、思考不断,不断总结经验,有所前进。设计也应有所创新,有所前进。但我们见到的常是套指标的多、拍脑袋的多、照抄照搬的多,就是少点科学态度,少点学与思,因而铸就的教训也多。下面笔者就有关暖通设计,再谈一些粗浅看法,不当之处请批评指正。 一、冷热源 关于冷源,《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ1987第六章“制冷”中有“台数不宜过多”、“应与空气调节负荷变化情况及运行调节要求相适应”、“台数不宜少于两台”等规定。我们在考虑冷水机组配置时,应注意避免下列四种情况。 一要避免机组台数过少,台数过少存在的问题有: (1) 负荷可靠性下降,一旦负荷高峰时机组出现故障,影响的比例就大; (2) 负荷适应性差。因为综合性建筑中往往配置有娱乐场所等,其面积不大、冷负荷也不大,而娱乐场所又往往有提前和延长制冷要求,机组台数少,意味着单台制冷负荷大,一旦开启,负荷就不适应,对离心式机组,往往易发生喘振现象,所以选择离心机组,要满足2 0%~40%负荷时能适应最小冷负荷的需要。 (3) 机组台数过少,机组低负荷运行的概率高,由于机组在低负荷下运行的COP低,因而能耗会增高。 二要避免机组台数过多。机组台数过多有如下缺点: (1) 单机容量下降,机组COP下降,能耗高; (2) 机组台数多,配置的循环水泵也多,水泵并联多,并联损失高; (3) 机组台数多,配置的循环水泵多,占用机房面积就大。 还有一种情况就是设计者有时会将高区低区的冷水机组截然分开,其实这是没有必要的,因为高区可采用通过换热的办法,使高低区的冷水机组合为一个系统,这样就可减少机组台数。 (4) 机组台数过多,也意味着绝对故障点增多。 三要避免不恰当的使用多机头机组(包括多机头风冷热泵或模块化风冷热泵、模块化冷水机组)。如3台30HT—280有24个机头,3台LSRF829M有36个机头,8台CXAH250,总冷量仅1224kW,却有32个机头,绝对故障点太多。 四要避免一味地采用等容量机组。采用等容量机组,机房布置也许会划一整齐,备品备件会少,但工程中往往有小负荷的不同使用功能的场所,如采用等容量机组,就容易造成负荷适应性差的缺点。其实《采暖通风与空气调节设计规范》中有“大型制冷机房,当选用制冷量大于或等于1160kW(100×104大卡/时)的一台或多台离心式制冷机时,宜同时设置一台或两台制冷量较小的离心式、活塞式或螺杆式等压缩式制冷机”大小容量搭配的规定。 关于热源,这里只谈一点对选用电热锅炉的看法,共同商榷。 在热源选择上,目前似乎有一个趋向,即某些部门偏好推广电热锅炉,笔者认为有失偏颇。首先,电是高品位能源,将它转变成低品位能源的蒸汽、95℃或60℃热水来使用,而且还有输送损失,从能量利用而言,该是划不来的。其次,对于中国来说,电不是“清洁能源”或“环保能源”,因为我国是近80%燃煤用于发电,造成温室气体——的排放量仅次于美 第四章系统部件的设计与选型 该制冷系统试验装置部件包括压缩机、冷凝器、节流机构、低温箱体(含蒸发器)、节流元件、冷凝-蒸发器等主要设备,还有回热器、气液分离器、干燥过滤器等辅助设备。本章主要介绍这些设备的设计及选型(或制作)等内容。 §4.1 压缩机的选型计算[53] 压缩机是制冷系统中最主要部件,是实现蒸气压缩式制冷循环必不可少的部件,起着压缩及输送气体的作用。目前,在中、小型空调和冷柜机组中,容积式制冷压缩机为主要机种。随着制造和设计技术的进步,开启式压缩机在小冷量范围内已由半封闭式、全封闭式压缩机所代替。全封闭活塞式制冷压缩机的设计、制造相当成熟,在中小型制冷系统中广泛采用。该类压缩机的优点为:电机的工作性能较可靠,噪音低,使用方便[53-54]。 自上个世纪七十年代能源危机后,为得到较高的能量利用率,出现了一些新型的容积式压缩机,如:旋转活塞式、滑片式、涡旋式制冷压缩机。据本次设计蒸发温度较低的特点,将经验成熟的活塞式压缩机作为选型对象,按照制冷循环热力计算所求压缩机理论输气量进行选配,同时也应考虑压缩机结构性能上的要求。 活塞式制冷压缩机的制冷量与压缩机的工作容积、转速、吸气压力、排气压力、吸气温度等因素密切相关。各种型号压缩机的制冷量和蒸发温度、冷凝温度的关系曲线(性能曲线)一般由制造厂提供。应用这些曲线图,可确定在不同工况下压缩机的制冷量、功率消耗、能效比等数值。若无性能曲线作为参考,可按压缩机产品样本所提供的输气量选型。 §4.1.1压缩机吸气和排气状态参数 吸气状态参数: t 1= -20℃,P 1 =1.5bar,h 1 =391kJ/kg,s 1 =1.875kJ/kg v 1 =0.2092m3/kg,制冷剂状态为过热气体。排气状态参数: t 2=114℃,P 2 =18bar,h 2 =473.7kJ/kg,s 2 =1.875kJ/kg v 2 =0.019888m3/kg,制冷剂状态为过热气体。§4.1.2压缩机的热力计算 (1)压比 制冷系统操作说明 大连冷冻机股份有限公司 前言 目前,我国冷冻食品工业和化工行业迅速发展,各种大中小型冷库及制冷站越来越多,其制冷系统广泛采用氨或氟利昂制冷剂。氨或氟制冷系统的专业性、技术性很强,制冷装置的使用、维修、管理,必须严格按照科学办事,认真执行有关标准和法规,做到科学、安全、卫生、节能。 由于现阶段关于氨或氟制冷装置使用、操作、安全管理的操作规程几乎没有,我公司特别编制了?制冷系统操作说明?,以供制冷系统使用单位参考。若与制冷系统设计与安装厂家出具的说明书有冲突,以厂家资料为准。 第一章制冷装置操作的标准、法规及要求 一、制冷装置操作的现行标准及规范 1 ?钢制压力容器? GB150 2 ?钢制管壳式换热器? GB151 3 ?冷库设计规范? GB50072 4 ?工业金属管道工程施工及验收规范? GB50235 5 ?制冷设备,空气分离设备安装工程施工及验收规范? GB50274 6 ?工业金属管道设计规范? GB50316 7 ?建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料? GB10800 8 ?室外给水设计规范? GBJ13 9 ?室外排水设计规范? GBJ14 10 ?建筑给水排水设计规范? GBJ15 11 ?建筑设计防火规范? GBJ16 12 ?工业设备及管道绝热工程施工及验收规范? GBJ126 13 ?活塞式单机双级制冷压缩机? JB/T5446 14 ?组合冷库用隔热夹芯板技术条件? JB/T6527 15 ?喷油螺杆式单级制冷压缩机? JB/T6906 16 ?制冷装置用压力容器? JB/T6917 17 ?组合冷库? JB/T9061 18 ?聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程? JCJ14 19 ?冷藏库建筑工程施工及验收规范? SBJ11 20 ?民用建筑电气设计? JGJ/T16 21 ?压力容器安全技术? 22 ?压力管道安全管理与监察规定? 二、制冷装置操作人员要求 全年供冷制冷系统的设计选用 本文通过两个实例简单说明了全年供冷系统设计选用时,应根据项目所在区域的气象条件及系统用冷量的大小选用合理的制冷系统。工程实践效果表明,所选用的制冷系统均能较好的满足工艺设备全年用冷量的要求。 标签:风冷冷水机组水冷冷水机组全年供冷自然冷却 工业厂房设计中经常会遇到工艺设备需常年供冷的情况,笔者根据两个不同项目所在区域的气象条件及系统用冷量的大小,分别选用了具有“自然冷却”功能的风冷涡旋式冷水机组和水冷冷水机组与冷却塔季节交换供冷两种方式。自然冷却的应用,显著的降低风冷冷水机组运行能耗。冷却塔供冷(又称免费供冷)是空调制冷系统节能降耗的一种形式。 1 具有“自然冷却”功能的风冷涡旋式冷水机组常年供冷 某新建项目涂装车间阴极电泳设备需7~12℃冷冻水,工艺设备最大需冷量为290kW,设备用冷量随生产规模的变化而不同,设备全年供冷。项目位于重庆地区,重庆地区的室外设计参数见下表表1。 因设备用冷量较小,建筑设计中未预留制冷机房位置,结合重庆地区的气象条件及本项目的实际情况,并与业主充分交换意见后确定采用风冷涡旋式冷水机组。本工程全年制冷量290kW,考虑到重庆地区极端最高温度平均值是39.1℃,选用冷水机组的制冷量进行温度修正后在39.1℃应大于290kW,因设备用冷量随生产规模变化,设计选用两台风冷涡旋式冷水机组,机组在冷凝空气温度为40℃时制冷量为154kW,机组名义制冷量为:162kW,内置水力模块,风冷涡旋式冷水机组容量控制达3级。 重庆地区冬季极端最低温度达-1.8℃,阴极电泳设备不工作时须提供约15%的制冷量(43.5kW),风冷涡旋式冷水机组制冷运行环境温度0℃~45℃,因此必须采取措施保证冬季时机组能够正常运行。目前国内常用的解决方法主要有以下几种: ①拆除机组内的保护器,此方法主要应用风冷模块式冷水机组。 ②每台机组上加装一个温度开关,温度开关与室外冷凝风机电机连锁。此温度开关需要放置在冷凝盘管上,感受制冷时冷凝盘管的温度,以此温度来判断是否将室外风机断电。一般来说可在低于-17℃室外环境的情况下制冷,温度开关一般为进口。 ③在控制系统加变频器,防止冬季温度过低,可低频启动,此方法主要适用于风冷模块式和螺杆式冷水机组。 目录 目录 (1) 设计任务书 (2) 设计说明书 (3) 一、制冷机组的类型及条件 (3) 二、热力计算 (6) 三、制冷压缩机型号及台数的确定 (7) 四、冷凝器的选择计算 (8) 五、蒸发器的选择计算 (12) 六、冷却水系统的选择 (14) 七、冷冻水系统的选择 (14) 八、管径的确定 (14) 九、其它辅助设备的选择计算 (15) 十、制冷机组与管道的保温 (17) 十一、设备清单 (18) 十二、参考文献 (18) 空调用制冷技术课程设计任务书 一、课程设计题目:本市某空调用制冷机房 二、原始数据 1.制冷系统采用空冷式直接制冷,空调制冷量定为100KW。 2.制冷剂为:氨(R717)。 3.冷却水进出口温度为:28℃/31℃。 4.大连市空调设计干球温度为28.4℃,湿球温度为25℃。 三、设计内容 1.确定设计方案根据制冷剂为:氨(R717)确定制冷系统型式。 2.根据冷冻水、冷却水的要求和条件,确定制冷工况并用压焓图来表示。 3.确定压缩机型号、台数、校核制冷量等参数。 4.根据蒸发温度、冷凝温度选择蒸发器(卧式壳管)冷凝器(水冷或空冷),并做其中一个设备(蒸发器或冷凝器)的传热计算。 5.确定辅助设备并选型 6.编写课程设计说明书。 空调用制冷技术课程设计说明书 一、制冷机组的类型及条件 1、初参数 1)、制冷系统主要提供空调用冷冻水,供水与回水温度为:7℃/12℃,空调制冷量定为100KW 。 2)、制冷剂为:氨(R717)。 3)、冷却水进出口温度为:28℃/31℃。 4)、大连市空调设计干球温度为28.4℃,湿球温度为25℃。 2、确定制冷剂种类和系统形式 根据设计的要求,本制冷系统为100KW 的氨制冷系统,一般用于小型冷库,该制冷机房应设单独机房且远离被制冷建筑物。因为制冷总负荷为100KW,所以可选双螺杆制冷压缩机来满足制冷量要求(空气调节用制冷技术第四版中国建筑工业出版社P48)。冷却水系统选用冷却塔使用循环水,冷凝器使用立式壳管式冷凝器,蒸发器使用强制循环对流直接蒸发式空气冷却器(即末端制冷设备)。 3、确定制冷系统设计工况 确定制冷系统的设计工况主要指确定蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温度和过冷温度等工作参数。有关主要工作参数的确定参考《制冷工程设计手册》进行计算。 确定冷凝温度时,冷凝器冷却水进、出水温度应根据冷却水的使用情况来确定。 ①、 冷凝温度()的确定 从《制冷工程设计手册》中查到大连地区夏季室外平均每年不保证50h 的湿球温度(℃) C o s 25t 对于使用冷却水塔的循环水系统,冷却水进水温度按下式计算: 小型氨系统制冷 工艺设计 (第四组) 制冷工艺设计 一个单层500t生产性冷藏库,采用砖墙、钢筋混凝土梁、柱和板建成。隔热层外墙和阁楼采用聚氨酯现场发泡,冻结间内墙贴软木,地坪采用炉渣并装设水泥通风管。整个制冷系统设计计算如下: 1.设计条件 1.气象和水文资料 2.制冷系统 采用氨直接蒸发制冷系统。冷藏间温度为-18℃,冻结间温度为-23℃。 3.冷藏库的平面布置 冷藏库的平面布置如下图所示。 2. 设计计算 整个制冷系统的设计计算是在冷库的平面立面和具体的建筑结构和围护结构确定之后进行的。首先计算冷库的耗冷量,然后计算制冷机器和设计。计算出程序如下: 1.冷库维护结构的传热系数计算 主要计算外墙、内墙、阁楼层和地坪的传热系数,计算公式如下: 热阻的计算公式为: ,1i i i s R R a δλ== 传热系数的计算公式为 12121 1 1s w K δδαλλα= + ++???+ 对于墙面的对流换热系数α,外墙表面α取;内墙表面α取;冻结间的内墙表面取。各冷库维护结构及其传热系数的计算见表1-1。 3. 冷库耗冷量的计算 (1)冷库围护结构传热引起耗冷量按计算围护结构传热面积原则计算各库房围护结构的传热面积,然后计算耗冷量。 1)冷库围护结构的传热面积。冷库围护结构的传热面积计算见表1-2. 表1-1 冷库围护结构及其传热系数的计算 表1-2 冷库维护结构的传热面积表 no.3 东墙 西墙 北墙屋顶、阁楼、地 坪 9.185 9.185 22.370 20.000 7.490 7.490 7.490 7.860 68.795 68.795 167.551 157.200 no.6 东墙 南墙 西墙 屋顶、阁楼、地 坪 6.950 10.370 6.950 8.000 6.290 6.290 6.290 5.590 43.716 65.227 43.716 44.720 2)冷库围护结构的耗冷量计算下表1-3. 表1-3 的计算表 序号墙体方向Q 1/W K A αT w T n NO.1 东墙0.194 68.796 1 35 -18 707.809 南墙0.194 167.551 1.05 35 -18 1810.056 西墙0.194 68.796 1.05 35 -18 743.199 阁楼层0.107 157.200 1.2 35 -18 1074.044 地坪0.262 157.200 0.7 33 -18 1467.838 此间合计5802.947 NO.2 东墙0.194 59.920 1 35 -18 616.491 西墙0.194 59.920 1.05 35 -18 647.316 阁楼层0.107 154.400 1.2 35 -18 1054.914 地坪0.262 154.400 0.7 33 -18 1441.694 此间合计3760.414 NO.3 东墙0.194 68.796 1 35 -18 707.809 西墙0.194 68.796 1.05 35 -18 743.199 北墙0.194 167.551 1.05 35 -18 1810.056 阁楼层0.107 157.200 1.2 35 -18 1074.044 地坪0.262 157.200 0.7 33 -18 1467.838 此间合计5802.947 NO.4 东墙0.194 68.796 1 35 -18 707.809 南墙0.233 167.551 1 35 -18 2065.073 西墙0.194 68.796 1 35 -18 707.809 北墙0.194 65.227 1.05 35 -18 704.650 阁楼层0.109 48.480 1.2 35 -18 334.931 地坪0.269 48.480 0.7 33 -18 465.185 此间合计4985.456 NO.5 东墙0.194 37.740 1 35 -18 388.291 南墙0.233 50.320 1 35 -18 620.195 西墙0.233 37.740 1 35 -18 465.146 北墙0.233 50.320 1 35 -18 620.195 阁楼层0.109 45.200 1.2 35 -18 312.270 地坪0.269 45.200 0.7 33 -18 433.712 此间合计2839.809 ) ( n w T T KA Q- =α 制冷系统节流机构及工 作原理 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 节流机构 节流是压缩式制冷循环不可缺少的四个主意过程之一。节流机构的作用有两点:一是对从冷凝器中出来的高压液体制冷剂进行节流降压为蒸发压力;二是根据系统负荷变化,调整进入蒸发器的制冷剂液体的数量。 常用的节流机构有手动膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀以及阻流式膨胀阀(毛细管)等。它们的基本原理都是使高压液态制冷剂受迫流过一个小过流截面,产生合适的局部阻力损失(或沿程损失),使制冷剂压力骤降,与此同时一部分液态制冷剂汽化,吸收潜热,使节流后的制冷剂成为低压低温状态。 一、手动节流阀手动膨胀阀和普通的截止阀在结构上的不同之处主要是阀芯的结构与阀杆的螺纹形式。通常截止阀的阀芯为一平头,阀杆为普通螺纹,所以它只能控制管路的通断和粗略地调节流量,难以调整在一个适当的过流截面积上以产生恰当的节流作用。而节流阀的阀芯为针型锥体或带缺口的锥体,阀杆为细牙螺纹,所以当转动手轮时,阀芯移动的距离不大,过流截面积可以较准确、方便地调整。 节流阀的开启度的大小是根据蒸发器负荷的变化而调节,通常开启度为手轮的1/8至1/4周,不能超过一周。否则,开启度过大,会失去膨胀作用。因此它不能随蒸发器热负荷的变动而灵敏地自动适应调节,几乎全凭经验结合系统中的反应进行手工操作。 目前它只装设于氨制冷装置中,在氟利昂制冷装置中,广泛使用热力膨胀阀进行自动调节。 二、浮球节流阀 1、浮球节流阀的工作原理浮球节流阀是一种自动调节的节流阀。其工作原理是利用一钢制浮球为启闭阀门的动力,*浮球随液面高低在浮球室中升降,控制一小阀门开启度的大小变化而自动调节供液量,同时起节流作用的。当容器内液面降低时,浮球下降,节流孔自行开大,供液量增加;反之,当容器内液面上升时,浮球上升,节流孔自行关小,供液量减少。待液面升至规定高度时,节流孔被关闭,保证容器不会发生超液或缺液的现象。 2、浮球节流阀的结构型式与安装要求浮球节流阀是用于具有自由液面的蒸发器,液体分离器和中间冷却器供液量的自动调节。在氨制冷系统中广泛应用的是一种低压浮球阀。低压浮球阀按液体在其中流通的方式,有直通式和非直通式两种。直通浮球节流阀的特点是,进入容器的全部液体制冷剂首先通过阀孔进入浮球室,然后再进入容器。因此,结构和安装比较简单,但浮球室的液面波动大。非直通式浮球节流阀的特点是,阀座装在浮球室外,经节流后的制冷剂不需要通过浮球室而沿管道直接进入容器。因此,浮球室的液面较平稳,但其结构与安装均较复杂。 目前我国冷冻机厂生产的浮球节流阀都是这种非直通式的。这种浮球节流阀的结构是由壳体、浮球、杠杆、阀座、平衡管、阀芯和盖等组成。 浮球节流阀在安装时的要求是浮球室的气体平衡管应接在筒身上,而不应接在液体分离器的吸气管上。液体平衡管不应接在液体分离器与蒸发器之间的供液管上,也不应接在低压循环贮液筒的氨泵吸液管上,以免浮球室内液面波 关于空调制冷系统设计的优化 发表时间:2018-08-01T09:58:15.197Z 来源:《电力设备》2018年第11期作者:高威林伟雪杨伟基 [导读] 摘要:现代科技的发展,是人们的生活水平有了质的飞跃,人们对生活要求也在不断提高,空调作为保证人们舒适度的重要工具,对其制冷系统设计要求也在不断提高。 (珠海格力电器股份有限公司广东省珠海市 519100) 摘要:现代科技的发展,是人们的生活水平有了质的飞跃,人们对生活要求也在不断提高,空调作为保证人们舒适度的重要工具,对其制冷系统设计要求也在不断提高。空调制冷设计已经不在局限于初始阶段的了解,而是对其系统功能更加深入的设计,为空调制冷系统技术设计提供指导。 关键词:空调;制冷;系统化;优化 前言 随着国内经济建设的发展,空调制冷系统应用场合也不断扩展,大量运用在工业、民用项目中。空调制冷系统的设计有了很大的进步,其应用技术要求也在不断提高。这对广大暖通工程师提出了更高的要求,仅仅局限于对系统或设备的简单了解,并不一定能保证整个制冷系统稳定、高效和安全运转。笔者结合多年的设计、施工安装和后期运行经验,以及同业项目信息的整理归纳,现将空调制冷系统设计和运行中可能会发生的部分问题进行总结分析。 一、室外低温环境下冷却系统运行设计方案 冷却系统是大多数农业与工业项目生产运行的辅助系统,制冷系统在使用过程中具有周期性长,一年四季均可使用,不受气候的影响等特点。而且,制冷系统具有变化波动较小的负荷侧制冷负荷,主要的设备具有耐用性好,不易出现故障,备用性能优良等优点。在冷却系统的设计过程中,设计人员要重点提高其运行效率,减少能源消耗,增强其适应外界环境的能力,提高系统的应急反应系统设置。其中,在冷却系统设计过程中,需要考虑的因素很多,其中重点要考虑的因素是室外低温环境对冷却系统的影响。以东北地区为例,东北地区冬季的气温较低,制冷系统的设置安装主要用于产品的冷藏保鲜。在东北冬季温度下降到零下30摄氏度以下时,制冷系统依然要工作,这就存在一种满负荷情况下运行的状态。但是,在制冷系统进行设计时,并没有针对这种情况进行科学合理的设置,导致空调系统的室外冷却塔在低温环境下出现冰冻现象,设置系统中的冷却水温过低,在冰点之下,严重超出设计计算的范围,制冷系统因冷却塔无法正常工作而进入停止运行状态,系统发出警报。上述这种情况,如果能够在设计上进行科学合理的优化,不仅可以保证制冷系统正常运行,还能够减少能源消耗,提高制冷系统的运行效率。首先,在制冷系统中安装水气换热装置,通过密闭系统实现高效的水气换热,完成冷却载冷剂的工作。一般使用乙二醇水溶液作制冷剂,因为其凝固点较低,所以可以在低温环境下避免冷却塔冰冻。其次,使用高效密闭循环系统,不仅能够及时有效的补充损耗的水,还能够保证水循环系统的清洁,减少因杂质过多而导致的水循环硬化现象发生[1]。当室外温度较低时,乙二醇溶液不会因低温而结冰,可以保证系统管路通畅,保证制冷系统的稳定性与高效性。总而言之,制冷系统的设计与安装要结合实际的工作环境,针对特殊情况进行优化设计,保证空调制冷系统的正常运行,减少生产经营中不必要的经济损失。 二、注重膨胀水箱的计算,方便优化设计 对于空调系统膨胀水箱容积的计算,国内的设计手册给出了两种不同计算方法。将这两种计算方法运用于水冷式冷水系统或供暖系统,夏季冷水温度7℃,冬季热水温度60℃,其计算结果相差不大。但是对于冬冷、夏热区域的长江流域而言,很多项目采用了风冷热泵主机作为冷热源。此时系统管路里的水温最低为7℃(夏季冷水出水温度),最高达到45℃(冬季热水出水温度),两种方法的计算结果则可能偏差较大,下面将具体举例计算。 三、旁通清洗回路的设置 在空调制冷系统设计与安装的相关规定中表明,制冷系统工作过程中,冷却水及冷热水系统要进行冲洗排出污水的工作,排污工作后要进行检测,当检测符合标准后还要进行2小时循环运行,而且要保证系统中水质正常后方可进行正常使用。但是,在实际的设计与安装过程中,一些制冷系统管道与换热器中会出现焊接时掉下的残渣或其他异物,对系统的正常使用造成一定的不良影响。本文作者在研究这类问题时发现,这些水循环系统缺少完善的旁通清洗回路装置,不能够及时有效的进行系统中污物的排出[2]。因此,在优化空调制冷系统设计过程中,要在制冷系统水管前面增加一个旁路清洗回路装置,实现空调系统安装时排出系统内污物,加强系统维护与保养工作,延长空调系统的使用寿命,保证空调的制冷效果。 四、空调制冷系统优化设计 第一,空调制冷系统优化的内容在产品设计的过程中,可以使用很多种方法将其中的参数问题或者是结构上的问题进行解决,但是在生产的过程中最好的也是最能够使用在产品生产中的方案只有一个,就是将这个方案进行确定的过程我们将其优化,一般表现为提高空调的功能效果、降低能耗、减小噪音,对空调的外形进行优化、降低生产成本等方面,这些都是优化设计要考虑的问题,我们可以从这些优化设计的内容中了解到,对空调制冷系统进行优化设计重点在于提高空调设备的运行效率、节能降耗,提升空调企业的经济效益,让企业得到更好的发展。第二,对空调制冷系统进行优化设计的任务通过对空调系统进行优化设计,可以将空调的一些性能、参数进行提升,让空调的性能更加的安全、经济,让空调的市场竞争力得到提升。对空调进行制冷系统优化设计中最重要的是按空调的型号,对整个空调技术参数进行确定,有详细的技术规范,将各个部件的技术指标进行明确。比如说:空调压缩机的型号。空调中的冷凝器、蒸发器,还有一些结构上的参数,比如说,使用的制冷剂的流动方向、传热管的大小,空调叶片的形状、距离等。空调循环风量大小的指标,比如说将空调电机的转速、功率等参数进行优化设计等等。对空调的制冷系统进行优化设计时为了减少资源的浪费,降低空调的能耗,提高资源的利用率。 五、以最大电流值为标准的冷风机组配电容量的设计 目前,我国各种类型的电气设备配电设计过程中,主要根据额定电流来确定设备的最大线径,以额定电流当作电气设备的运行电流。因此,设计与安装人员在完成设计时,电气工程人员只可能得到作为电气设备选择性型号的标准情况下的额定量流量。空调制冷系统中的冷水系统中的所有设备受温度变化的影响较小,实际运行的电流与标准情况下基本相同,系统的供电容量变化也相对较小,这样的情况下不容易产生设备故障。空调制冷系统中的风冷系统与冷水系统相比,其局限性比较大,受外界温度影响较大,随着温度的变化而变化。一般来说,风冷机组虽外界温度升高而耗电量增加,随着温度下降而耗电量降低。当空调制冷机组采用的是空气或冷却水系统时,其运行环 1、制冷系统原理介绍 一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,使蒸汽的体积减小,压力升高。压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽,使之压力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成压力较高的液体,经节流阀节流后,成为压力较低的液体后,送入蒸发器,在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽,再送入压缩机的入口,从而完成制冷循环。压缩制冷系统循环见下图1-1。 单级蒸汽压缩制冷系统,是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。 液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入 蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。 在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助设备,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成,它们是为了提高运行的经济性,可靠性和安全性而设置的。 2、冷柜制冷系统设计 2.1、冷柜制冷系统设计的内容和流程 制冷系统设计的主要内容是落实一款产品的整个制冷系统,需明确压缩机、蒸发器、冷凝器等一系列制冷件,但也要考虑其它零件,如感温导管、连接管等。简单来说,就是制冷人员要将整个制冷系统考虑一遍,并在明细表中确定下来。需要考虑的大原则是零件尽量通用,产品设计零件数量少,零件规格通用化,加工设备(包括外协厂制作加工)尽量少,生产效率高。 针对冷柜系统焊点要尽可能少,简单产品不超过10个焊点,最多不超过15个。压缩机物料号需技术副总审批,通用化高的制冷件物料审批需部长级审批, 论述如何有效优化空调制冷系统设计 发表时间:2016-06-13T14:42:30.290Z 来源:《基层建设》2016年4期作者:廖锡博 [导读] 随着我国空调行业的越来越成熟,如何有效优化空调制冷系统变得越来越重要。 广东申菱环境系统股份有限公司广东佛山 528313 摘要:随着我国空调行业的越来越成熟,如何有效优化空调制冷系统变得越来越重要。通过何种方法有效优化空调制冷系统,这对设计者来说是一种挑战。空调制冷系统设计向高水平、高质量方向发展,为空调行业未来发展奠定基础。 关键词:空调制冷系统;设计;注意要点 1.空调制冷系统的工作原理 制冷系统是空调的核心组成部分,主要由冷凝器,压缩机、节流装置和蒸发器四部分组成。空调在进行工作时,压缩机会吸入制冷系统内的低温和低压制冷蒸汽,并且将其压缩成高温和高压的过热蒸汽之后,再排放至冷凝器内。与此同时,空调室外侧风扇吸收的外部空气会流动经过冷凝器,排掉制冷剂产生的热量,从而使得高温和高压的制冷剂蒸汽液化为高压的液体。当这些高压液体流经节流装置时,压力和温度都会有所下降,之后再进入具有一定压力的蒸发器里吸收热量进行蒸发,而室内侧空调的风机也不断将周围的空气引导到蒸发器的翅片间进行热量的交换,把放热完成后的冷气体排放至室内。如此反复的循环就是空调制冷系统的原理,能够实现空气降温的目的。 2.空调制冷系统中各元件的作用 空调系统的制冷过程中,压缩机作为空调制冷系统的关键环节,其的作用是压缩并输送制冷剂蒸汽,使得蒸发器保持低压力而冷凝器保持高压力作用;节流装置的作用是对制冷剂的流量进行调节,并起到节流降压的作用;冷凝器作为空调系统的热量输出设备,自蒸发器中所吸取的热量与压缩机因消耗功而转化成的热量均在冷凝器内被冷却的介质带走。蒸发器作为冷汽输出的设备,其中,制冷剂可对被冷却物体的热量进行吸收,从而制取冷量,更好的实现空调制冷的目的。 3.空调制冷系统优化的具体分析 空调制冷系统的节能措施,在设计上,需从两个方面入手,一是降低单位制冷量功耗,一是提高单位功耗制冷量;以下从几点方面简单介绍制冷系统的优化; 3.1高效化的压缩机 空调制冷系统中,压缩机的性能越高,效率越高,所用到的能量越少,更好的提高压缩机的性能,就成节能优化关键的一步。涡旋式压缩机是一种新型节能压缩机,适用于小型空调制冷系统化中。涡旋式压缩机又可分为数码涡旋压缩机、直流变频涡旋压缩机等。数码涡旋压缩机是采用压缩机顶部的气腔进行气体的吸排来调节电磁阀的通断电的时间,从而影响压缩机的排气量,控制压缩机的容量,进而实现对压缩机能源消耗的有效控制,促进空调制冷系统化的节能环保。直流变频涡旋压缩机是利用其它压缩机上永久性的磁铁作为压缩机的定子以及采用稀土为原材料制成永久性永久性磁钢作为压缩机的转子。此类型的压缩机装置能降低空调制冷系统装置的噪声,延长空调的使用寿命,并能对空调制冷系统中电机的转速作出合理的调整,提高能源的利用率,降低能源消耗,促进空调制冷系统化的节能环保。 3.2将蒸发器和冷凝器进行改良 蒸发器和冷凝器是由铝翅片和铜管一同组成的。为了达到更加经济的效果,一般翅片的厚度在0.095到0.1毫米之间。翅片有两种,波纹片和开槽片,开槽片的换热能力比波纹片更高。为了防止蒸发器和冷凝器在运行过程中出现故障,通常会在蒸发器的翅片上涂上一层亲水膜,这样在制冷运行时能够避免因为积累的水分过多存留在翅片上,保证蒸发器和冷凝器的正常工作。铜管中主要使用的内螺纹管和光管。虽然两种管的外径都是一样,但是内螺纹管较光管相比拥有更为强大的换热能力。通过对蒸发器和冷凝器内部物件的选择可以在一定程度上提高蒸发器和冷凝器的换热能力。但是一定要在确定蒸发器和冷凝器的结构之后再进行相应的换热能力测试。现阶段大部分的蒸发器和冷凝器都是采用铜管和铝翅片这种形式,经过了解,国外也存在其他方式的换热器,例如全铝换热器,相信通过合理的设计其他合理的材料也可以取得较好的换热效果,开发新模式的换热器同样可以有效优化制冷效果。 3.3有效提高蒸发温度 蒸发温度是蒸发器内的制冷剂在一定压力下沸腾汽化时的温度。蒸发温度的高低,主要取决于介质的温度及流量、蒸发器的迎风面积面积、蒸发器大小等条件。理论和实践证明,在空调系统其他条件不变的情况下,蒸发温度提高后,冷凝和蒸发压力差减小,压缩机排气温度降低、耗功减少,可以提高制冷系数;而且提高蒸发温度后,还可以增加单位时间制冷剂循环量,从而增加制冷量。 3.4有效降低风系统的阻力 在较大的制冷系统中,空调风系统所产生的能源消耗也是比较大的,如果能够有效设计空调内部的风路系统,有效减低空调内部阻力,减少制冷系统中风机消耗的功率,从而达到优化制冷系统的目的。 3.5制冷系统相应配合提高能效 虽然每个部件都可以不断提高其自身效率,但是没有高度的配合还是达不到提高能效的目的,就像蒸发器不能无限放大,风量也不能无限增加,必须找到一个性能最佳点才能有效发挥各个部件的作用。若要提高空调系统的能效比,首先要充分了解和掌握影响空调能效比的因素:压缩机与膨胀阀自身的热力学性能,空调制冷剂的效率,换热器的换热效率,压缩机的压缩效率,毛细管道的损坏以及空调装置的整体配置情况等。因此,针对这些因素,可以从换热器的材料,结构等工艺技术以及变频技术等方面着手,并从空调制冷系统的整体出发,是空调各个部分间能够形成高效统一的匹配关系,从而全面提高提高空调系统的能效比。例如,可以采用变频电机对压缩机的转速的控制来提高空调的能效比;通过材料与外形的设计增加换热器的换热面积;对变频空调采取电子膨胀阀加变频压缩机的配合控制方式提高空调的能效比;通过室内外变频风机电机控制通过两器的换热风量;通过更改蒸发器大小排数和翅片密度与风量大小配合取得合适的蒸发温度;通过改进冷凝器配合新一代制冷剂的使用来提高空调的能效比等 3.6.加强空调的日常保养和维护 空调制冷系统的冷凝器上有灰尘会导致能源消耗的加大,而空调制冷系统中蒸发器的温差控制不合理也将会直接增加能源的消耗,因 第二章冷空气参数计算 人工制冷是指借助于制冷装置,以消耗机械能或电磁能、热能、太阳能的呢过形式的能量为代价,把热量从低温系统向高温系统转移而得到低温,并维持这个低温。目前常用的制冷方式有蒸汽压缩式制冷、蒸汽吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷、电热制冷、磁制冷、涡流管制冷和热声制冷等,其中最为常用的是蒸汽压缩式制冷。蒸汽压缩式制冷是利用气体的节流效应,通过绝热膨胀来制冷的。 蒸汽压缩式制冷由分为单机蒸汽压缩式制冷循环和多级蒸汽压缩式制冷循环及其许多发展形式,这里为了研究方便,采用最简单的单级蒸气压缩式制冷循环。单机压缩式制冷循环系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大部件组成,如下图所示。对制冷剂蒸汽只进行一次压缩,故称为单机蒸汽压缩。整个 循环过程主要由压缩过程、冷凝过程、节流过程以及蒸发过程四个过程组成,每个过程在不同的部件中完成,制冷剂在每个过程中的状态又各不相同。 对于冷风机的设计计算,要对循环的主要参数进行设计计算,并主要关注与蒸发器相关的循环参数。 在冷风机的设计过程中,首先要根据所给条件计算出冷空气参数,冷空气参 数是冷风机设计计算的基础和依据,其计算结果直接影响冷风机的选型和设计,因此其计算要求较高的精度,具有重要的意义。冷空气计算主要是依据相关经验公式和查表所得进行的。计算的内容可大概分为回风参数和送风参数,回风参数是冷风机蒸发器的进口空气参数,送风参数是冷风机的出口空气参数也即要进入室内的空气参数;计算主要涉及冷空气的焓值、含湿量、密度、粘度、饱和蒸汽压等。 2.1制冷循环相关计算 2.11已知条件: 已知:回风干球温度:0℃ 回风相对湿度:90% 送风干球温度:-3℃ 送风相对湿度:95% 大气压: 10132Pa 制冷量: 5.4kw 制冷剂: R22 2.12相关计算: 1.查表得R22的汽化潜热为210.55kJ/kg 2.制冷剂循环量: 代入数据计算得,制冷剂循环量为115.412kg/h 2.2冷空气参数计算 1.热力学温度: T=t+273.15 回风温度:273.15 送风温度:270.15 2.水蒸气饱和压力: 2195768 .2)1(4287.0)1(50475.1lg 028.5)1(79574.10lg 10 1010 10) 1(76955.452969.840 00--??+-??+?--?=- ?-? --T T b T T T T P T T P 其中,P :水蒸气饱和压力 P b :大气压力 T :冷空气温度 T 0:绝对零度制冷系统设计步骤
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