家用空调器的设计

目录

序言----------------------------------------------------------------------------2

第一章压缩机的选型计算----------------------------------------------4

第二章两器的设计计算-------------------------------------------------6第一节冷凝器的设计计算---------------------------------------6

第二节蒸发器的设计计算--------------------------------------11

第三章系统制冷剂充注量的估算------------------------------------20

第四章毛细管的选择定型---------------------------------------------22第五章电气控制---------------------------------------------------------24

第六章管路设计---------------------------------------------------------27

第七章焓差法测量制冷量的原理和装置

---------------------------28

第一节焓差法测试空调器性能的理论推算方法-----------------28

第二节房间空调器焓差实验室----------------------------37总结---------------------------------------------------------------------------41

致谢-------------------------------------------------------------------------------------42

参考文献---------------------------------------------------------------------43

序言

中央空调系统一般都应用在各种大型的商用办公楼、豪华大酒店等设施中，应该说其使用功能是比较卓越的，环境也比较舒适，但其设施过于

庞大，需要专门机房空间进行控制管理，购买费用高，耗能量大，运行成本过高，一般的家庭、住宅楼、别墅或者小型商业办公楼不会考虑安装中央空调系统。

普通的家用分体式空调或者窗式空调虽然价格要低于大型的中央空调，也易于安装，但是其使用性能效果要低于中央空调，而且如果是大面积空间或多居室住宅，就需要安装很多的空调，不仅操作控制增加了困难，这样室外机太多，也影响了楼房的美观度，给生活环境增加了负面影响。所以说，大面积家庭或者小型的商用办公环境一般都不会选择普通家用空调，当然也不会购买中央空调，而是购买小型中央空调中的两类代表性产品——家庭中央空调与商用空调。

巨大的市场需求空间，决定了商用空调未来前景十分看好，其市场容量令厂家和商家尤为乐观。目前，志高空调公司已研发生产了KFR-75FW和KFR-120FW两种机型风管机，为了满足市场需求，增加市场竞争力度，公司将新开发一种制冷量介于上面两种机型的高压风管机，其型号为：KFR-88FhW。该机具体参数要求如下：

在本次设计过程中，我在公司里面主要负责空调性能匹配方面任务，因此把毕业设计重点放在冷凝器和蒸发器的设计计算以及实验性能匹配上，电气控制只作简单说明。其它方面比如钣金结构、工艺流程、商检参数等由专门工程师负责，在此不作详述。

第一章 压缩机的选型计算

压缩机在正常工作时，排气温度85=s t ℃，蒸发温度2.70=t ℃,冷凝温度4.54=k t ℃,出口温度46.6℃。查22R h p -lg 图得：

kg KJ h /2581=；kg KJ h /4082=；kg KJ h /4464=；kg L V /403=

压缩机制冷能力:

W 11000%

800

==

'φφ

80%----工程经验值。 流量:

h kg s kg h h q M R /15.264/0734.0258

40811000

)

(120

==-=

-=

=

φ

φ

h m h L V M V R R /566.10/105664015.26433==⨯=⨯=

压缩机转速为2900rpm,所以排气量V ：

61060

566

.102900⨯=

⨯V V=60.7cm 3/rev

由于压缩机的性能参数是在高温工况下测试的，而在实际运行中，冷凝温度一般在50℃左右，较测试值低，因此可选择小于计算值的排气量。为使压缩机充分发挥制冷能力以及高效率、长期运行，根据压缩机能力和排气量，选取型号为350DHN-56C2的万宝压缩机。其主要性能参数如下：

设计装置时，需要有一定的设计裕度，即配用压缩机的能力要比额定制冷能力大10%～20%，这样，当热负荷发生剧烈变化是时，装置也能满足要求。另外，一般在装置设计时，两器的换热面积都应比设计计算时大一定的裕度，但出于成本考虑，对于在相同的设计裕度情况下，两器所增加的成本较大，而压缩机增加的成本很少，故将两器的设计裕度一部分落到压缩机上，这样就会在保证装置性能的同时使整机成本降低。

第二章两器的设计计算

第一节冷凝器的设计计算

1.确定冷凝器热负荷及空气流量

有关设计温度参数如下：

冷凝温度50=k t ℃， 蒸发温度 50=t ℃， 进口空气干球温度35=ai t ℃， 出口干球温度43=ao t ℃

由文献查得22R 在50=k t ℃、50=t ℃时，冷凝器负荷系数24.10=c c,则冷凝热负荷：

W Q c Q k 10912880024.100=⨯=⨯=

进出口空气温差 83543=-=-ai ao t t ℃,则空气流量

)

(ai ao pa k

a t t c Q V -=

αρ

3

10

8013.1092.110912

⨯⨯⨯=

=s m /234.13

a ρ ——室外温度t=35℃时空气密度，取1.092×10

3

；

pa c ——空气定压比热，取1.013。

2．结构初步规划

选定迎面风速s m W f /4.1=，沿气流方向排数1=L N 排，冷凝器采用顺排套片式。冷凝管用mm 75.052.9⨯φ 的紫铜管（内螺纹），外套0.12mm 厚的铝片；翅片节距mm S f 5.1=,纵向管间距mm S 251=,翅片宽度mm S 222=。 套片管单位管长的翅片面积：

f

b f S d S S f )

4

(22

21π-

⨯=

0015

.0)

4

00976.0022.0025.0(22

⨯-⨯⨯=

π

m m /634.02=