氟利昂系统机组设备选型计算

氟利昂系统机组设备选型计算
氟利昂制冷系统的特点
㈠回热循环，设回热器。

㈡与油相溶。

从设备布置,供液⽅式,管道设计等⽅⾯采取回油措施。

㈢不溶于⽔。

须设⼲燥器，以防冰塞。

㈣氟双级压缩循环采⽤⼀级节流、中间不完全冷却、节流前液体过冷、带回热的循环。

㈤直接膨胀供液，液泵供液。

㈥氟渗透⼒强，密封性要求⾼。

→⽤氟专⽤阀门。

压缩机的选型计算
㈠选型原则
⒈氟压机容量＝机械负荷×运⾏时间系数
⒉压⼒⽐＞10，⽤双级；压⼒⽐≤10，⽤单级。

⒊⼯作条件不得超过⼚家规定的允许条件。

⒋各台机制冷量宜⼤⼩搭配。

⒌辅助设备应与压机制冷量匹配。

⒍对于5～100吨⼩冷库运⾏时间可⽤12～16h/day。

㈡⼯作参数的确定
1. 蒸发温度与氨系统相同。

2. 冷凝温度：
卧式和组合式：tl⽐冷却⽔进出⼝平均温度⾼7℃。

风冷式：tl⽐进风温度⾼10℃～15℃。

蒸发式：tl⽐夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度⾼10℃～15℃。

3. 蒸发器出⼝⽓体温度：⽤热⼒膨胀阀时，⽐蒸发温度⾼3℃～8℃。

4. 压缩机吸⽓温度
单级：不超过15℃；
双级：低压级——⽐t0⾼30~40℃
⾼压级——不超过15℃
5.节流阀前液体过冷温度的确定
单级：在回热器或直接蒸发式热交换器中过冷，⼀般过冷度取5℃。

双级：两次过冷，中冷器出液温度⽐中间温度⾼5℃～7℃；在⽓液热交换器中再过冷5℃。

㈢氟利昂压缩机选型计算
⒈单级氟压机的选型计算与氨压机相同。

注：对于半封闭式和全封密式压缩机，∵先经电机，v xi增⼤。

∴只能按性能曲线来选
型。

⒉双级氟压机的选型计算
参照氨机选型⽅法：由⾼、低压级理论排⽓量或性能曲线来选型。

中间温度的确定氨机不同，采⽤图解法。

步骤如下：
⑴任选4～6个中间温度。

ζ＝１／3时，可在5～-10℃内选⽤。

⑵根据各个中间温度和热平衡原理求Gg和Gd之⽐α1，⽤式
⑶根据各个中间温度，查图3-12, 13得⾼、低压机的输⽓系数。

⑷⽤输⽓系数及ζ，求出Gg和Gd之⽐α2，⽤式：
⑸作坐标图。

绘出t中间-α1曲线和t中间-α2曲线，两者交点所对应t中间即为所求的t 中间。

冷凝器选型计算
㈠冷凝器热负荷计算：㈡冷凝器冷却⾯积计算：由冷却⾯积Fl来选型。

所选冷凝器冷却⾯积≥Fl。

㈢⽔冷式卧式冷凝器冷却⽔⽤量计算：
㈣风冷式冷凝器的风量计算：V风＝3600Aω
或风量＝压机功率×（18～26m3/min·kW）
蒸发器选型计算
介绍壳管式蒸发器的选型。

蒸发器传热⾯积计算：
由传热⾯积Ｆ来选型。

所选蒸发器冷却⾯积≥F。

辅助设备的选型计算
㈠贮液器的选型计算
当采⽤卧式壳管式的冷凝器及采⽤冷风机的冷间⽤热⼒膨胀阀供液时，可不另设贮液器。

如采⽤排管或采⽤蒸发式、空冷式冷凝器时，应设贮液器。

贮液器容积计算：由贮液器容积ＶＺＦ来选型。

㈡油分离器
⼀般由机组配带，不⽤另选。

如需选择，按直径⼤⼩选型，直径计算⽤式。

台数：⼀机⼀台。

型式：⼲式（带滤⽹）。

㈢中冷器选型计算（中间不完全冷却）
由直径和盘管冷却⾯积来选型。

㈣⼲燥器选型
按管道公称直径进⾏选配。

设在冷凝器与节流阀之间，其两侧设控制阀门，以便更换之。

㈤过滤器选型
按接管公称直径选⽤。

㈥回热式热交换器的选型
三种型式：
⒈供液管和吸汽管绑或焊在⼀起。

⽤于⼩型系统。

⒉套管式。

⒊盘管式。

按传热⾯积⼤⼩来选型。

㈦热⼒膨胀阀选型：内、外平衡式。

（请见暖通南社相关课件）
注意：
⒈把膨胀阀的制冷量换算成设计⼯况的制冷量再选⽤。

然后进⾏不同蒸发温度对制冷量的修正。

⒉再进⾏不同阀前后压差对制冷量的修正阀前后压差的计算：ΔP=Pt－ΔPl－ΔP2－ΔP3－ΔP4－Pz（Pa）
⒊所选的热⼒膨胀阀的容量要⼤于蒸发器冷负荷。

冷负荷较稳定时，加⼤20%～30%;冷负荷波动较⼤时，加⼤70%～80%。

热⼒膨胀阀存在的问题：调节品质不⾼、调节系统⽆法实施计算机控制、⼯作温度范围窄、温包传感慢引起反应迟后和调节波动，特别在低温装置中，调节振荡⽐较突出。

㈧热电膨胀阀简介
是⼀种新型膨胀阀，结构如图：
它是由感温元件和阀体两部分组成，⽤电来控制阀孔开度，调节制冷剂流量，⽽电流的⼤⼩则由制冷剂蒸⽓的温度通过热敏电阻来控制。

蒸发器出⼝处制冷剂蒸⽓温度↑，热敏电阻阻值↓，电流增⼤↑，双⾦属⽚变形加剧，阀芯↑，阀孔开度增⼤，制冷剂流量↑。

特点：调节迅速，结构简单，安装⽅便，蒸发器内的压⼒降对阀的控制特性不产⽣影响，⽽且可以始终保持制冷剂蒸⽓过热度为0℃的控制特性，使蒸发器的⾯积得到充分利⽤。

但阀的加⼯制造精度要求较⾼。

⽬前仅⽤于某些⼩型制冷装置。

（九）其它型式电⼦膨胀阀
电磁式膨胀阀
图a。

通电前—全开。

通电后—柱塞被吸上→阀开度变⼩。

阀开度⼤⼩：取决于线圈上的电压（或电流）。

∴改变电压调节流量。

见图b。

特点：结构简单，动作响应快，但⼯作时需⼀直供电。

另⼀种电磁式膨胀阀：内置节流孔，通电开，线圈⼊施加固定周期的电压脉冲。

阀交替打开和关闭。

脉宽⼤，流量⼤；脉宽⼩，流量⼩。

会产⽣压⼒波动。

⽤电动机驱动（四相永磁式步进电动机），分为：
★直动型—电机直接驱动阀杆，见下图。

★减速型—电机通过减速齿轮驱动阀杆。

阀针移动距离由输⼊的脉冲次数来决定，脉冲信号可以控制电机正、反⽅向转动，从⽽改变阀的开度。

电⼦膨胀阀优点：
⑴流量调节不受冷凝压⼒变化的影响。

⑵对阀前制冷剂过冷度的变化具有补偿作⽤。

⑷动作快、准，避免振荡。

⑸将蒸发器出⼝过热度控制到最⼩。

⑹在运⾏温度范围内，可有相同的过热度设定值。

⑺可根据实际情况决定调节规律。

⑻具有⾃适应控制。

控制器本⾝能够在各种⼯况下找出相应的过热度最佳值，作为控制的期望值，并实现控制。

⑼可扩展其他功能：最⾼⼯作压⼒（ＭＯＰ）控制、制冷温度控制、显⽰和报警等。

⑽还允许流动⽅向可逆。

（⼗）⽑细管的选择
在⼯况变化时，⽑细管只能使流量有微⼩变化。

确定⽑细管的内径和长度，⽅法有：
⒈实测法
⒉图解法
⒊计算法
⒋类⽐法
⒌统计法
⒈实测法
实测法是将⼏台经过实测和证实符合设计要求⼯况⼯作的制冷系统作为样机，拆除该机的⽑细管作为标准品，作为被测⽑细管的测定依据。

⑵⽓体流量测定
⼀般⽤压缩机为排⽓动⼒，进⾏氮⽓(空⽓)流量测定。

在压缩机吸、排⽓侧连接低压、⾼压阀门和压⼒表，低压阀门处于全开状态，把⽑细管⼀端焊在⼲燥过滤器出⼝上，另⼀端暂不焊⼊蒸发器。

压缩机启动运⾏后，氮⽓或空⽓从低压阀门吸⼊，直到低压吸⼊压⼒与⼤⽓压⼒相等时，⾼压表指⽰压⼒应稳定在1～2MPa的数值上。

如⾼压超过，说明流量过⼩，可截去⼀段⽑细管，边截边试，直到压⼒值合适为⽌。

如压⼒过低，说明流量过⼤，要更换长⼀些的⽑细管或加⼤⽑细管的阻⼒，如增加⽑细管盘成⼩圈的圈数等。

③压差法：如图
在被测⽑细管与稳压罐之间串接两⽀并联的、流量相同的基准⽑细管，被测⽑细管另端通⼤⽓。

在并联的两⽀基准⽑细管两端各连接⼀个精度较⾼的压⼒表，显⽰基准管两端的压差Δp。

由于基准管和⽑细管的阻⼒损失之和等于稳压罐与⼤⽓压⼒之差，所以，当被测⽑细管的阻⼒⼤（或⼩）时，基准管两端的压差Δp就⼩（或⼤）。

若对相同的稳压罐压⼒，基准管两端的压差值，在基准管后分别连接被测管和标准⽑细管时相同，则被测⽑细管合格。

线图之⼆：基本长度×修正系数
线图之三：
图A是内径di=1.625mm、长度L＝2030mm的标准⽑细管在专门的试验装置中试验⽽得到的⽑细管进⼝状态（压⼒p1和过冷度Δtg或⼲度x ）与通流量qma的关系图。

当采⽤其它尺⼨的⽑细管时，⾸先应计算⽑细管的相对流量系数φ，φ = qm / qma。

求得φ值后即可利⽤图B找到相应的⽑细管的内径di及长度L的数值。

⒊计算法：
公式⼀：
Δp—⽑细管进、出⼝之间压⼒差，Pa ；
Re—雷诺数；
L—⽑细管长度，m；
ω—制冷剂流速，m/s；
ρ—制冷剂密度，kg/m3；
d—⽑细管内径，m。

公式⼆：G—制冷剂流量（g/s）;
⒋类⽐法：所谓类⽐法即是参考⽐较成熟的同类产品进⾏类⽐来选择新产品所需要的⽑细管的⼏何尺⼨。

⒌统计法：根据多数⼚家长期的实践经验数据选⽤⽑细管。

应该指出，由于⽑细管内的流动过程复杂，⽽且⽑细管的实际内径与名义内径之微⼩偏差对⽑细管的长度影响较⼤，因⽽⽆论是通过图解法或类⽐法求得的⽑细管尺⼨和根数，都要经过在实际装置中的运⾏试验，经校验和修正后，才能获得⽑细管的最佳尺⼨。