制冷

目录

1 课程设计计算说明书 (1)

1.1 确定制冷剂种类和系统型式 (1)

1.2 制冷系统的设计工况确定 (1)

1.3 制冷系统热力计算 (2)

1.4 选配制冷压缩机 (2)

1.5 节流阀工程直径 (3)

2 蒸发器与冷凝器的设计选型 (5)

2.1 卧式壳管式蒸发器的计算 (5)

2.2 冷凝器设计 (7)

3 制冷辅助设备选型 (10)

3.1 油分离器的选择 (10)

3.2 高压贮液器的选择 (10)

3.3 气液分离器的选择 (11)

3.4 空气分离器的选择 (11)

3.5 集油器的选择 (11)

4 制冷机械设备的选型表 (12)

5 布置冷冻机房 (13)

5.1 制冷机房设计时遵循原则 (13)

5.2 布置制冷机房 (13)

6 管道系统的设计及直径的选择 (15)

6.1 管道系统的设计 (15)

7 制冷设备及管道的保温 (17)

7.1 卧式蒸发器到气液分离器 (17)

7.2 气液分离器到压缩机 (18)

小结 (19)

参考文献 (20)

1 课程设计计算说明书

1.1 确定制冷剂种类和系统型式

制冷剂为氨；单级蒸汽压缩式制冷；供冷方式为直接供液；冷凝器的冷却方式为水冷却。

1.2 制冷系统的设计工况确定

1.蒸发温度t o

一般比冷冻水供水温度低[1]

4~6℃，由所给条件知冷冻水供水温度为t 1=+5℃，所以t o =5-5=0℃。 2.冷凝温度t k

由冷却水进出口温差为5~7℃，取Δt=6℃，而冷却水进水温度为t 1w =32℃，水在冷凝器中的升温为Δt=4～6℃， 可得冷却水出水温度为t 2w =32+4=36℃；则t k =126402

w w

t t ++=℃ 3.吸气温度t x ：

氨制冷压缩机吸气的过热度一般为5~8℃，取7℃，故t x =0+7=7℃ 4.过冷温度t g ：

再冷度一般为3~5℃，取4℃，故t g =40-4=36℃

5.绘制制冷LgP-h 图并查出各点参数：

图1 制冷循环LgP —h 图

查焓湿图可得：h 1=1785kJ/kg ,

h 2=1980 kJ/kg, h 3=675 kJ/kg

h 4= h 5=650kJ/kg, v 1=0.3m 3

/kg, h 0=1770kJ/kg P k =1.6MPa, P o =0.44 MPa

1.3 制冷系统热力计算

1.单位质量制冷能力：

q o =h 1-h 5=1785-650=1135kJ/kg 2.单位容积制冷能力：

q v = q 0/v 1=1135/0.36=3783.33kJ/m 3

3.制冷剂的质量流量：

M R =Q o /q o =2150/1135=1.89kg/s 4.制冷剂的体积流量：

V R =M R v 1=1.89×0.36=0.68m 3

/s 5.冷凝器的热负荷：

Q k =M R (h 2-h 4)=1.89×(1980-650)=2513.7KW 6.压缩机的理论耗功率：

P th =M R (h 2-h 1)=1.89×(1980-1785)=368.55KW 7.理论制冷系数： ε

th

=Q o /P th =2150/368.55=5.83

1.4 选配制冷压缩机

1.设计工况下的输气系数： (1)容积效率：

1

00.940.0851m k v p

p η⎡⎤⎛⎫⎢⎥=-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎣⎦

=0.79 m 取1.28

式中，P k ——冷凝温度

P 0——蒸发温度 (2)吸入气体体积：

302150

0.7190.793783.33

h v v m v s q ηΦ=

==⨯=2589.64m 3/h

对8AS17型制冷压缩机，活塞行程s=140mm ，转速n=720r/min ，汽缸直径D=17cm ，缸数z=8

132

1097.66240

h m v D snz h π

=

=

所以选8AS17型制冷压缩机2台，和6AW17型制冷压缩机2台

[2]

理论输气量123

2110028252750h h h m

v v v s

=+=+⨯=

(3)各压缩机制冷量：01φ=1v h v v q η=913.25kw 02φ=2v h v v q η=684.94kw

001022φφφ=+=2238.13kw ≥2150kw

可以满足要求。

(4)理论功率： 761.14(19801785)132.521770650

th R th p M kw ω⎡⎤==-=⎢⎥-⎣⎦

2570.78(19801785)99.381770650th R th p M kw ω⎡⎤

==-=⎢⎥-⎣⎦

0 1.6

3.640.44

k p p ==，查有关参数，得84%90%0.76i m ηη=⨯= (5)轴功率：1

174.37th e i m

p P kw ηη=

=

2

130.76th e i m

p P kw ηη=

=

1.1191.81e p P kw == 1.1143.84e p P kw ==

8AS17型制冷压缩机按空调工况配用电动机功率为192kw ， 6AW17型制冷压缩机按空调工况配用电动机功率为144kw ， 可以选用。

现选用1台8AS17和2台6AW17压缩机。 (5)验证压缩机：

V h =1100 m 3

/h +2×825 m 3

/h ×2>2589.64 m 3

/h 所以选用1台8AS17和2台6AW17压缩机 则Q c =913.25+684.94×2=2750>2365KW

1.5 节流阀工程直径

(1)节流阀流量计算公式：

h

kg P A C G v

l ∆=ρ01.16

式中：A —节流阀通道截面积（cm 2） ρl ----节流阀前液体的密度（kg/m 3

）

2

0634.002005.0v C l +=ρ---流量系数

△P v ---节流阀前后的压力差（KP a ）