制冷设备的选型计算

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2.中间冷却器筒体直径的计算
Qzl F Kt m
压缩机高压 级的理论输 气量(m3/h)
4 V qV tH D 3600
中间冷却器中 的气体流速, 可取0.5m/s。
所选的中间冷却器应符合冷却面积和筒体直径两项 指标的要求 。
第二节 换热设备的选型计算 四、回热式热交换器的选型 计算
管板式、吹胀式和冷却排管等几种。 ② 冷风机 工作在空气露点以下、0℃以上的冷却空气式蒸发器 凝结水的处理方法之一 见图3-15.
(2)冷却液体式蒸发器

这类蒸发器包括壳管式、水箱式和套管式三种型式。壳 管式蒸发器有满液式与干式两种,水箱式蒸发器也有直 立管式、螺旋管式及蛇管式等几种型式。
第二节 换热设备的选 型计算
机房气液分离器
4qV t D 3600
4qm v0 D 3600

三、节流机构
节流机构的作用是为蒸发器提供适量的制冷剂液体,同
时又维持系统高、低压侧的压力差,保证蒸发器中适宜 的蒸发压力。
(1)常用节流机构
手动调节的节流装置—手动膨胀阀; 用制冷剂蒸气过热度调节的节流装置—包括热力膨胀阀 及电子膨胀阀等; 不能调节的节流装置—恒压膨胀阀和毛细管等; 浮球调节阀。
回热式热交换器用于氟利昂制冷装置中,从冷凝器 或中间冷却器来的高压制冷剂液体与流出蒸发器的 回气进行热交换,使液体过冷,蒸气过热。对小型 氟利昂制冷装置,如电冰箱,将供液管与回气管绑 或焊在一起构成结构简单的回热式热交换器。
第二节 换热设备的选型计算 回热式热交换器的传热面积按下式计算:
进热交换器 的制冷剂液 体温度
Qhr F Kt m
(t1 t ) (t 2 t ) t m ' t1 t 2 2.3 lg t 2 t1'
' 2 ' 1
出热交换器 的制冷剂液 体温度
出热交换器的制 冷剂气体温度
进热交换器 的制冷剂气 体温度
第三节 型计算
辅助设备的选
第三节 辅助设备的选型计算 一、液体储存设备 1.高压储液器
第一节 制冷压缩机的选型计算
图3-7 NH3/CO2复叠式制冷系统
第二节 换热设备的选 型计算
一、冷凝器的选型计算 (一)结构形式的选择
(1)风冷式冷凝器
风冷式冷凝器—适用于水源极为缺乏或不能用水冷的场合
(2)水冷式冷凝器
立式壳管式冷凝器—适用于水质较差、水源丰富的地区; 卧式壳管式冷凝器—适用于水温较低、水质较好的地区; 板式冷凝器—适用于中、小型制冷装置 套管式冷凝器 ——主要用于小型商用制冷装置中
第一节 制冷压缩机的选型计算 (3)复叠式循环压缩机的选型计算
蒸发温度 制冷剂(高温循 /℃ 环/低温循环) R22/R23 ≥-80 R507/R23 R290/R23 R290/CO2 ≥-55 NH3/CO2 NH3单级压缩循环/CO2单级压缩循环
制冷循环型式
R22单级或双级压缩循环/R23单级压缩循环 R507单级或双级压缩循环/R23单级压缩循环 R290双级压缩循环/R23单级压缩循环 R290单级压缩循环/CO2单级压缩循环
气体通过中间冷却器横截面的流速应满足气液分离的作 用,一般流速不大于(0.5~0.8)m/s; 传热面积应满足液体制冷剂过冷的要求,且盘管内的流 速不大于0.4~0.7m/s。
第二节 换热设备的选型计算
1. 冷却面积的计算
蛇形管的出液温度(℃)
tk t tm tk tzj 2.3 lg t tz j
第一节 制冷压缩机的选型计算
三、往复式压缩机的选型 1.结构形式的选择
(1)单级活塞式压缩机
开启型活塞式制冷压缩机
主要用NH3、R22、R404A、R407C和R134a等制冷工质,
半封闭压缩机
主要用R22、R502、R404A、R407C、R134a、R290、R600a
和CO2制冷工质
全封闭型活塞式压缩机
主要用R22、R404A、R407C、R134a和R600a等制冷工质
(2)双级活塞式压缩机 (3)压缩机组
第一节 制冷压缩机的选型计算
2.选型计算 (1)单级压缩机的选型计算
① 按压缩机的理论输气量选型 机械负荷 j
Q Q/b
Qj
压缩机的理论输气量
qV t
4500~5000 3500~4000
套管式
1100
空气冷却式冷 凝器
强制通风式
自然对流式
24~28
5.8~9.3
240~280
8~12℃
蒸发式冷凝器
580~750
1400~1800
Δtm = 2~3℃
第二节 换热设备的选型计算
(3)冷凝器的热负荷Qk
有以下三种计算方法:
Qk Q0 m Pe
钢管、L型铜管和CPVC塑料管等,管径的大 小以水在管内的流速不超过2.4m/s为宜。 ③ 确定管路系统中的阀门和配件的数量。 ④ 计算管路中的沿程阻力损失和局部阻力损失。
第二节 换热设备的选 型计算
二、蒸发器的选型计算 1. 结构形式的选择 (1)冷却空气式蒸发器
① 在商用制冷装置中自然对流型空气冷却蒸发器主要有
确定最佳中间温度 m 的方法
t
① 从制冷循环的计算确定最佳中间温度 按下式计算中间压力近似值,对应的饱和温度即为中间温度
p m p k p0
在中间温度的上、下按一定间隔选取若干个中间温度,对每个中 间温度的热力循环,计算出理论制冷系数和高、低压级压缩机理 论输气量之比。 绘制 ε=f( tm)、ξ=f( tm)曲线。确定最佳中间温度值。 ② 根据给定的高、低压级压缩机理论输气量之比确定中间温度
式中:
Q qmw cp (t1 t 2 )
G-被冷却水的质量流量(kg/s); Cp-被冷却水的比热容(KJ/kg〃K); t1、t2-分别是被冷却水的进出口温度(℃)。
第二节 换热设备的选型计算
3. 冷却水系统设备的选型计算
(2)水泵的选型
① 根据冷却塔的热负荷确定循环水量, 通常冷却塔的冷却能力在(0.15 m3/h)/(kW热负 荷)~(0.2 m3/h)/(kW热负荷)之间(或是 0.68m3/h~0.91m3/h/冷却塔吨)。 ② 选用管材和管径。根据工作条件可以使用镀锌
第二节 换热设备的选 型计算
3.通过蒸发器的风量及载冷剂流量的计算 (1)冷却空气式蒸发器的风量
qV A1
(2)在冷却液体式蒸发器中,载冷剂(水、盐水等)的
循环量
3600 Q0 qm cp (t1 t 2 )
第二节 换热设备的选型计算 三、中间冷却器的选型计算
中间冷却器用于双级或多级压缩制冷系统中,用来 降低低压级的排气温度,使高压液体进一步过冷, 以提高制冷系统的产冷量。 通过计算内部蛇形盘管的冷却面积和筒体直径来选 型。 中间冷却器的选择应满足两个条件:
3. 吸气温度tx的确定
压缩机的吸气温度是指压缩机吸气阀处的温度,与系统的供液方
式、吸气管的长度、吸气管的管径、隔热情况、冷间内的热负荷 大小和系统供液量等因素有关。
4. 过冷温度tg的确定
制冷循环中液体在节流前过冷,可以提高系统的经济性,但要考
虑具体条件,进行技术经济分析来确定是否采用液体过冷。
V qV t D 0.0188
ω:油分离器内的气体流速, 填料式油分离器, ω =0.3~0.5 m/s 其他形式油分离器, ω ≯0.8 m/s
第三节 型计算
辅助设备的选
2. 气液分离器
气液分离器的作用是使混合的气体和液体制冷剂进行
分离,按照不同的蒸发系统分别设置,并按设置位置 的不同,分为机房气液分离器和库房气液分离器。
2. 冷却塔与水冷式冷凝器的管线连接见图3-13、
图3-14 。
图3-13 冷却塔与水冷式冷凝器的管线连接图
第二节 换热设备的选 型计算
3. 冷却水系统设备的选型计算 (1)冷却塔的选型——选型参数
冷却范围
冷却塔中进水温度与出水温度之差;
冷幅高
出水温度与空气湿球温度之差;
热负荷——冷却塔的热负荷Q可由下式计算:
由冷凝器的结构型式、制冷剂种类、冷却介质的速度、温度差、传热 面上的污垢系数、传热管的材质等因素所支配。 表3-10 氟里昂冷凝器的K与qF值选取范围 冷凝器种类 水冷式冷凝器
传热系数 [W/(m2· K)] 单位面积热负荷 qF(W/m2)
备注 Δtm =5℃ Δtm =5℃
Δtm =
卧式(翅片管) 800~900
制冷装置设计
制冷设备选型计算
本文主要讲述制冷压缩机、换热设备、
辅助设备的选型依据和选择计算方法。
第一节 制冷压缩机的选型计算 一、计算参数的确定
1.蒸发温度to的确定
根据储存物品的种类、冷藏工艺的需要和对冷间温、湿度的要求
,确定合理的计算温差,从而确定蒸发温度。
2. 冷凝温度tk的确定
冷凝温度与冷凝器的形式、冷却方式、冷却介质的温度等有关,
(2)应用
第三节 型计算
辅助设备的选
1.热力膨胀阀
热力膨胀阀是反应敏捷、应用最广泛的节流元件,可自
动调节阀的开度,其控制的方法取决于蒸发器出口上的 制冷剂蒸气的过热温度和蒸发器中制冷剂的压力。 热力膨胀阀的阀体应垂直布置在蒸发器入口的水平管路 上,感温包放置在蒸发器出口的水平管路上,温包应与 回气管路充分接触,以便更好地感受管内的制冷剂蒸气 的温度 。 热力膨胀阀是根据蒸发器出口的制冷剂蒸气的过热度的 大小,成比例地调节阀的开度,改变制冷剂进入蒸发器 的流量,以达到改变制冷量的目的。
Qk qm a (h2 h3 )
Qk Q0
对于空气冷却式冷凝器,也可由下式计
算的名义制冷量来选择:
Q E1 E2 E3 E4 E5 E6Q0
图3-12 R717冷凝器的负荷系数 ψ
第二节 换热设备的选 型计算
2.冷凝器的冷却介质流量 冷凝器中制冷剂蒸气释放的热量Qk被冷却介质带走。根 据热平衡,对空气冷却式和水冷式冷凝器,冷却介质的 流量可由下式计算求出:
2.选型计算 (1)蒸发器传热面积F
Q0 Q0 F Kt qF

蒸发器的传热温差△t 直接冷却:传热温差为被冷却空气温度与制冷剂蒸发温 度之差 间接冷却:传热温差可按对数平均温差进行计算 。
t1 t 2 t t m t t ln 1 0 t2 t0

蒸发器的传热系数K 随着蒸发器结构的不同而有不同的计算公式
QK qm cp (t1 t2 )
3.流动阻力
空气冷却 式冷凝器 卧式壳管 式冷凝器
p A( L / De )
1.7
1 2 Lt p fN 1.5( N 1) 2 di
第二节 换热设备的选 型计算
(三)水冷却塔 1. 水冷却塔的作用

使水冷式冷凝器中冷却水吸收的制冷剂蒸发而吸收 的热量,通过表面蒸发及与空气接触进行热交换后 排放到环境当中,使冷却水的温度降低下来,供冷 凝器循环使用,以达到节约用水的目的。
蒸发式冷凝器适用于缺乏水源或夏季室外空气相对湿度较
低的地区;
第二节 换热设备的选 型计算
(二)选型计算
1.冷凝器传热面积
Qk Qk A qF K tm
m
2
(1)冷凝器的对数平均温差⊿tm t 2 t1 t m t K t1 Ln tK t2
(K或℃)
第二节 换热设备的选型计算 (2)冷凝器的传热系数K
Q j v1
V (h0 h4 )
V q0V
图3-1 单级压缩制冷循环压焓图
②按压缩机的标准工况制冷量选型
③ 按压缩机的性能曲线选型 ④ 按压缩冷凝机组的性能选择
Vb q0Vb QB Qj Vj q0Vj
第一节 制冷压缩机的选型 计算
2.选型计算
(2)双级冷库用低温压缩机的选型计算
高压贮液器的选择主要是确定容积,保证制冷
装置在运行时,最大贮液量小于容积的70%, 最小贮液量大于容积的10%。
大型
储液器
V
m
V
中小型 储液器
m


m Vc
第三节 型计算
辅助设备的选
2. 低压循环贮液器
低压循环贮液器是用制冷剂泵强制供液制冷系统的重要
设备,起着容纳贮存制冷剂液体供给制冷剂泵,调节对 蒸发器的供液和气液分离,保证压缩机安全地运行。
(1)低压循环贮液器容积
① 下进上出系统
V (0.2VP 0.6Vh qV b ) / 0.7
②上进下出系统
V (Vz 0.6Vh ) / 0.5
(2)低压循环贮液器直径
4qV t D 3600 n
第三节
辅助设备的选型计算
二、分离捕集设备的选型计算 1. 油分离器
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