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正文內(nèi)容

制冷系統(tǒng)_空調(diào)高能效初步設(shè)計(編輯修改稿)

2025-04-02 16:49 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 氣 化潛熱 r=飽 和壓 力 ps= Mpa 表面張力 ? = 103N/m 液體粘度 ul= 104PaS 蒸氣粘度 ug= 106PaS 液體熱導(dǎo)率 λ l=(mK) 蒸氣熱導(dǎo)率 λ g= 102/(mK) 液體普朗特數(shù) Prl= 蒸氣普朗特數(shù) Prg= 已知 R22 進入蒸發(fā)器時的干度 x1=, 出口 干度 x2=,則 R22 的總質(zhì)量流量為 qm=Q0 3600/r(x1x2) = 3600/ () =作為迭代計算的初值, 取 qi=7000W/m2,考慮到 R22 的阻力比相同條件下 R12 要大,故取 R22 在管內(nèi)的質(zhì)量流速 qi′ =200kg/(ms) 。則總流通截面為 A =qm/(qi′ 3600)=(250 3600) = m2 每根管子的有效流通截面 Ai=π di2/4= ()2/4= m2 蒸發(fā)器的分路數(shù) Z=A/Ai=≈ 3 Z 為 3 路,則每一分鐘中 R22 的質(zhì)量流量為 qm d=qm/3=每一分鐘中 R22 在管內(nèi)的實際質(zhì)量流速 gi =gm/3600 Ai =(3600 ) kg/( m2 s) = ( m2 s) 于是,沸騰特征數(shù) B0=qi/(gi r)=7/(250 )= X=(X1+X2)/2= C0 =[(1X)/ X](ρ l/ρ g) =() () = Frl = gi2/ρ 2gdi =()2/( )= Rel =gi(1X)di/ ul = 106=1984 α l =(Rel) (Prl) l/ di = (1984) () α i =α l[C1(C0) C2(25FL)C5 +C3B0 C4Ffl] = [ () (25 ) + ( ) ] =(m2K) (8)傳熱溫差的初步計算 暫先不計 R22 的阻力對蒸發(fā)器溫度的影響,則有 θ m′=(ta 1ta2)/[ln(ta1ta2)/(ta1ta2)] =()/[ln(2715)/()] =℃ (9)傳熱系數(shù)的計算 由于 R22 與聚酯油能互溶,故管內(nèi)污垢熱阻可忽略,據(jù)文獻介紹翅片側(cè)污垢熱阻,管壁導(dǎo)熱熱阻及翅片與管壁間接觸熱阻之和[rw+rs+ (at /am)rt]可取為 W/(m2K) ,故 Ko’ =1/[ a0f/(α i ai)+ rw+rs+ (at /am)rt+1/α j] =1/[( )+ +1/] = W/(m2K) 內(nèi)螺紋管的換熱效果比光管的換熱效果提高 3050%左右,且蒸發(fā)器工藝材料都比一般的要好,換熱效果也會提高大約 60%故 Ko=( 1++) Ko’ = W/(m2K) (10)核算假設(shè)的 qi 值 K0 qo= Koθ m′= qi=(a0f /ai)qo=( /) W/m2 =7094W/m2 計算表明,假設(shè)的 qi初值 7000 W/m2與核算值 7094 W/m2較接近,偏差小于 2%,故假設(shè)有效。 (11)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)尺寸的確定 蒸發(fā)器所需的表面?zhèn)鳠崦娣e A′ i= Q0/qi=2800/7000= m2 A′ o=Q0/qo=2800/= m2 蒸發(fā)器所需傳熱管總長 l′ t= A′ o /a0f=迎風(fēng)面積 Af= qv,a/wf=624/(3 3600)= 取蒸發(fā)器寬 B=650 m m,高 H=280 m m,則實際迎風(fēng)面積 Afs= = 已選定垂直于氣流 方向的管間距為 S1=,故垂直于氣流方向的每排管子數(shù)為 nl=H/sl=280/=16 深度方向(沿氣流流動方向)為 2 排,共布置 32 根傳熱管,傳熱管的實際總長度為 lt= 16 2= 傳熱管的實際內(nèi)表面?zhèn)鳠崦娣e為 Ai=16 2 π di =32 m2 = m2 又 A′ i /Ai= l′ t/lt=說明計算約有裕度。上面的計算沒有考慮制冷劑蒸氣出口過熱度 的影響,當(dāng)蒸氣在管內(nèi)被過熱時,過熱段的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很低,即使過熱溫度不高,如 35℃,過熱所需增加的換熱面積仍可高達(dá)1020%。 值得注意的是,盡管用“計算單元”算出的傳熱管總內(nèi)表面積于上面計算出的實際內(nèi)表面?zhèn)鳠崦娣e相同,但是,按“計算單元”計算出的總外表面積卻與蒸發(fā)器的實際總外表面積不同?!坝嬎銌卧庇嬎愠龅目偼獗砻娣e比蒸發(fā)器的實際總外表面積稍偏低。偏差的原因是,實際蒸發(fā)器有時并不一定能嚴(yán)格按“計算單元”劃分,而且實際存在的計算單元的數(shù)量也常大于理論上的“計算單元”的數(shù)量,但是在幾何參數(shù)計算時,由 于蒸發(fā)器尚在設(shè)計中,無法精確知道“計算單元”的數(shù)目,只能先按單個“計算單元”作概算,待蒸發(fā)器設(shè)計好后在作核算。 以上設(shè)計是建立在假設(shè)蒸發(fā)器形狀為單折平面式的。為了有效利用空間和與貫流式風(fēng)機的合理配合,理想情況是將蒸發(fā)器外形做成圓形使風(fēng)平行與翅片吹過。但實際工藝上難以做到,采用三折 n 型平蒸發(fā)器盡量與做到與理想狀態(tài)相似。由于室內(nèi)機外觀厚度的限制,使得蒸發(fā)器不能太厚,故在前兩折蒸發(fā)器上各布置六條 U 形管,后一折蒸發(fā)器上布置四條 U 形管。 ( 12) R22 的流動阻力及其對傳熱溫差的影響 烏越邦和等的試驗表明,在其 它條件相同的情況下, R22 在管內(nèi)的流動阻力比 R12 要高 10%, R12 在管內(nèi)蒸發(fā)時的流 動阻力可按下式計算 △ PR12= (qigi) l/di = (7094 ) =69Kpa 故 △ PR22=△ p R12= 69= 由于在蒸發(fā)溫度 15℃時 R22的飽和壓力為 795Kpa,故流動阻力損失為 %,不超過 10%,可以忽略不計。 管數(shù) 16 翅片形式 開窗式 排數(shù) 2 片距 管徑 親水性 親水膜 蒸發(fā)器參數(shù) 五 .室內(nèi)外風(fēng)機、電機選型 空調(diào)的特性不僅取決于壓縮機的特性,而且也與室內(nèi)外側(cè)空氣的狀態(tài)參數(shù)有關(guān),猶如風(fēng)機的工作點取決于風(fēng)機本身的特性和管道特性一樣??照{(diào)器的工作點也取決于上述兩個特性的平衡點。 室外風(fēng)機采用軸流式風(fēng)機:效率高,風(fēng)量大,噪聲大,風(fēng)壓低(〈 500Pa〉;室內(nèi)風(fēng)機采用貫流式風(fēng)機:轉(zhuǎn)子較長,出風(fēng)均勻,風(fēng)壓低,噪聲小。(多節(jié)葉輪,電機,蝸殼)氣流沿著與轉(zhuǎn)子軸線垂直方向,以轉(zhuǎn)子一側(cè)的葉柵進入葉輪,穿過葉輪內(nèi)部,再次通過葉輪另一側(cè)的葉 柵將氣體壓出。 貫流風(fēng)葉外形是長筒型與軸流風(fēng)葉相比,存在風(fēng)量不均勻現(xiàn)象,尤其長度大于 250mm 以上更為突出。 ①室內(nèi)機計算空氣側(cè)阻力及選定電機、風(fēng)機 《小型制冷裝置》 (322)動壓:△ P1= payWa 22 ???? (323) 靜壓: △ P2= padb ae )()( a xW ??????? ? 風(fēng)機采用電動機直接傳動,則傳動效率 ,1?m? 風(fēng)機全效率 ?fan? , P= PaPPmf an )( 21 ???????? ?? 風(fēng)量: qv=HL Wf=0. 75 =,則電動機的輸入功率為: q= wPPqmf anv )()( 21 ?? ???? ??? ?? (325) 據(jù)以上的數(shù)據(jù),選用 YDK25AM6B 軸流風(fēng)機電機,該電機的有關(guān)資料如下 : 電機參數(shù)表 ②室外機計算空氣側(cè)阻力及選定電機、風(fēng)機 《小型制冷裝置》 (322)動壓:△ P1= payWa 22 ???? (323) 靜壓: △ P2= padb ae )()( a xW ??????? ? 風(fēng)機采用電動機直接傳動,則傳動效率 ,1?m? 風(fēng)機全效率 ?fan? , P= PaPPmf an )( 21 ?? ?????? ?? 風(fēng)量: qv=B H Wf=0. 28 3=,則電動機的輸入功率為: 室外側(cè) 電機型號 YDK- 25AM- 6B 極數(shù) 6 轉(zhuǎn)速 rpm 870 輸入 (輸出 )功率 w 25 電源 220V( 50Hz) 電機電容 2μ F 電機效率 32% 風(fēng)機名稱及形式 郎迪軸流式風(fēng)葉 風(fēng)葉尺寸 φ 401 115R q= wPPqmf anv )()( 21 ?? ???? ??? ?? (325) 據(jù)以上的數(shù)據(jù),選用 YDK164 貫流風(fēng)機電機,該電機的有關(guān)資料如下 : 電機參數(shù)表 風(fēng)機銘牌上所標(biāo)出的風(fēng)量:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積( P=101325Pa,t=20℃,相對濕度為 50%,空氣密度為 ) H=△ Ps+△ P 濾 +△ P 柵 +△ P 余 △ Ps 翅片管簇的通風(fēng)阻力 △ P 濾 蒸發(fā)器前過濾網(wǎng)阻力 40Pa △ P 柵 出風(fēng)柵阻力 10Pa △ P 余 機外余壓 40Pa H=△ Ps+1/2(ρω 2) ω:出口風(fēng)速 1/2(ρω 2)風(fēng)冷冷凝器出口動壓 出口平均風(fēng)速:ω =qv/(π /4)(D2) qv 風(fēng)機風(fēng)量 m3/s D 風(fēng)葉直徑 功率與效率:有效功率 Pe=Hqv/1000 室外側(cè) 電機型號 YDK164 極數(shù) 4 轉(zhuǎn)速 rpm 1350 輸入功率 w 50 電源 220V( 50Hz) 電機電容 F 風(fēng)機名稱及形式 郎迪 貫 流式風(fēng)葉 風(fēng)葉尺寸 φ 97 633 六 .毛細(xì)管的選擇定型 毛細(xì)管節(jié)流是利用制冷劑在細(xì)長管內(nèi)流動的阻力而實現(xiàn)的。毛細(xì)管按使用情況分為有熱交換
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