【文章內(nèi)容簡介】 的氣相質(zhì)量分?jǐn)?shù)：平均干度下的液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 流速w/(m/s) Re Reeq f △p/Pa氣相液相表中：臨界雷諾數(shù)為1000，則氣相為湍流，屬于型。馬丁尼列參數(shù)(6)摩阻分液相表觀系數(shù)2）流動阻力估算：在各項阻力中，最主要的是摩擦阻力，加速阻力及重力阻力很小，局部阻力約占總阻力的10℅～60℅，所以，冷凝的阻力可以按，計算，水側(cè) 制冷劑側(cè) 通過計算，說明選用的板式換熱器板數(shù)取20符合要求，壓降也比較小，可以接受。冷凝器是制冷機(jī)中的主要熱交換設(shè)備之一。高壓過熱制冷劑蒸汽在冷凝器中發(fā)出熱量后，凝結(jié)成飽和液體或進(jìn)一步被冷卻為過冷液體。冷凝器按冷卻方式可分為三類：空氣冷卻式冷凝器，水冷式冷凝器，蒸發(fā)式和淋激式冷凝器。凝結(jié)換熱過程的熱阻主要為凝結(jié)液膜的導(dǎo)熱，因而使凝結(jié)液體及時排出，或者液膜盡量變薄是強化凝結(jié)換熱的主要出發(fā)點。當(dāng)凝結(jié)換熱熱阻大于或相當(dāng)于冷卻介質(zhì)對流換熱熱阻時，有必要考慮強化制冷劑蒸汽的凝結(jié)換熱，氟利昂水冷式冷凝器即屬于此種情況。本制冷系統(tǒng)選用臥式殼管式冷凝器。臥式殼管式冷凝器的基本結(jié)構(gòu)形式與殼管式蒸發(fā)器相似，也是由筒形外殼、管板、管束和端蓋組成。制冷劑蒸汽在管外凝結(jié)，凝結(jié)液體從筒底流出，冷卻水在管內(nèi)多次往返流動。正常情況下筒下部只有少量液體，但也有一些小型冷凝器的筒體下部不裝管束，筒體的下部用于存儲凝結(jié)液體，使設(shè)備簡化。本制冷系統(tǒng)采用氟利昂制冷劑，臥式殼管式冷凝器用銅管制造，且大多數(shù)采用滾壓肋片管，以強化制冷劑側(cè)的凝結(jié)換熱。已知制冷劑R134a，冷凝溫度37℃（1）管型選擇選取下表第三行所列低翅片管為傳熱管 幾種低肋管的結(jié)構(gòu)參數(shù)序號規(guī)格／mmSf／mmh／mmdi／mmdb／mmdt／mmA1161121611131631641914205191420有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)為 . 單位管長各換熱面積計算如下（2）估算傳熱管總長假定按管外面積計算的熱流密度是，則應(yīng)布置的傳熱面積為應(yīng)布置的有效轉(zhuǎn)熱管有效總長為：（3）確定每流程管數(shù)Z，有效單管長L，及流程數(shù)N取冷卻水進(jìn)口溫度℃，出口溫度℃由水的物性知，在平均溫度32℃時水的密度，比定壓熱容，則所需水量為：取冷卻水流速，則每流程管數(shù)為取整數(shù)Z=2根，對流程數(shù)N、總根數(shù)NZ、有效單管長l、殼體內(nèi)徑di及長徑比l/di進(jìn)行組合計算，結(jié)果如表所示： 組合計算結(jié)果流程數(shù)N總根數(shù)NZ有效單管長l殼體內(nèi)徑di長徑比l/di242248612816分析結(jié)合計算結(jié)果，并考慮到冷凝器與半封閉活塞式制冷壓縮機(jī)組成壓縮冷凝機(jī)組及制冷壓縮機(jī)和機(jī)組總體結(jié)構(gòu)尺寸，本例選用6流程方案做誒冷凝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)。（4）傳熱管的布置排列及主體結(jié)構(gòu)下圖所示為傳熱管布置排列示意圖。為了使傳熱管排列有序及左右對稱，共布置16根管，則每流程平均管數(shù)Z=2根，管內(nèi)平均水速u=。取傳熱管有效單管長l=，則實際布置管外冷凝傳熱面積 ，傳熱管按正三角形排列，管數(shù)最多的一排管不在管體中心線上?？紤]最靠近殼體的傳熱管與殼體的距離不小于5mm，根據(jù)無縫鋼管規(guī)格，選用的無縫鋼管作為殼體材料。冷凝器采用管板外徑與殼體外徑相同的主體結(jié)構(gòu)型式，管排布置及管板尺寸能夠保證在管板周圍邊上均勻布置6個端蓋螺釘孔以裝配端蓋，且能避免端蓋內(nèi)側(cè)裝配周邊的密封不致遮蓋管孔，同時殼體內(nèi)部留有一定空間起貯液作用，從整體上看，冷凝器的結(jié)構(gòu)尺寸能滿足壓縮冷凝機(jī)組的裝配要求和限制。（5）傳熱計算就所需傳熱面積確定（a）水側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算：從水的物性表知，水在平均溫度時，運動粘度，物性集合系數(shù)。 因為雷諾數(shù)所以水在管內(nèi)的流動為湍流，水側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： （b）氟利昂側(cè)冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算：根據(jù)管排布置，管排修正系數(shù)為：根據(jù)所選管型：由表66可知增強系數(shù)查R134a的物性表知，在冷凝溫度40℃時，B=，計算氟利昂側(cè)冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： 對數(shù)平均溫差：取水側(cè)污垢系數(shù)計算熱流密度熱流密度可用下式表示： 其中所以（注：為制冷劑蒸汽與銅管壁面之間的傳熱溫差；為冷卻水與制冷劑蒸汽之間的平均傳熱溫差：為水側(cè)的熱阻，為銅管壁的熱阻）選取不同的（單位為℃）進(jìn)行試湊計算，計算結(jié)果列于下表中/℃第一式(w/m2) 第二式( w/m2)1當(dāng)=℃時兩式相差已經(jīng)很小，取=3540w/m2計算實際所需的傳熱面積，較傳熱計算所需面積大，可作為冷凝傳熱面積的富裕量。初步結(jié)構(gòu)設(shè)計所布置的冷凝傳熱面積能滿足負(fù)荷傳熱要求（6）冷卻水側(cè)阻力計算冷卻水在冷凝器內(nèi)的總流動阻力用下式計算式中：u為冷卻水在管內(nèi)的流速，m/s；為冷卻水的密度，；l為單根傳熱管長度，m；為管子內(nèi)徑，m；N為流程數(shù)；f為沿程阻力系數(shù)，對于水，f由下面的光滑管內(nèi)流動阻力公式求?。海ㄉ鲜降倪m用范圍是雷諾數(shù)Re=3103～1105 管子外側(cè)制冷劑的流動阻力較小，一般可忽略不計。本冷凝器的阻力系數(shù)：所以，冷卻水側(cè)阻力 =（7）連接管管徑計算：取冷卻水在進(jìn)出水接管中的流速u=，則進(jìn)出水接管管內(nèi)徑為 根據(jù)無縫鋼管規(guī)格，選取Ф20mm2mm無縫鋼管為進(jìn)出水接管。依據(jù)循環(huán)熱力計算，可分別求得制冷劑進(jìn)冷凝器時過熱蒸汽的體積流量及制冷劑從冷凝器排出時冷凝液體的體積流量，選取制冷劑在冷凝器進(jìn)氣接管和出液接管的適當(dāng)流速，即可計算出進(jìn)氣接管和出液接管的管內(nèi)徑。一般臥式殼管式冷凝器的進(jìn)氣接管管徑與所配制冷壓縮機(jī)的排氣管管徑相同?，F(xiàn)將所設(shè)計的臥式殼管式冷凝器的主體結(jié)構(gòu)及其有關(guān)參數(shù)綜述如下：低翅片管總數(shù)為16根，每根傳熱管的有效長度為330mm，管板的厚度取12mm，考慮傳熱管與管板之間脹管加工時兩端各伸出3mm，傳熱管的實際下料長度360mm。殼體長度為330mm（等于傳熱管有效單管長），殼體規(guī)格為Ф130mm4mm的無縫鋼管。冷卻水流動的流程數(shù)為8，由于傳熱管總根數(shù)為16根，則每流程管數(shù)為2根。 膨脹閥的選型計算熱力膨脹閥的工作原理是通過感受蒸發(fā)器出口制冷劑蒸氣過熱度的大小，來調(diào)節(jié)制冷劑的流量，以維持恒定的過熱度，在控制原理上屬于比例調(diào)節(jié)器。熱力膨脹閥可以自動調(diào)節(jié)制冷劑的流量。熱力膨脹閥的設(shè)計選配是根據(jù)制冷系統(tǒng)設(shè)計的制冷量、工況、制冷劑及系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)布置情況，選擇合適的容量和形式的熱力膨脹閥。每只閥只能用于它規(guī)定的系統(tǒng)中。相同開度下閥前后的壓力差影響制冷劑的流速乃至流量。隨著蒸發(fā)溫度的降低，閥容量變小。閥前液體過冷度影響到節(jié)流后的兩相制冷劑的干度，對閥的流量系數(shù)產(chǎn)生影響。閥容量隨節(jié)流前液體過冷的增大而增大。膨脹閥入口處必須避免制冷劑液體中有閃蒸氣，否嚴(yán)重影響閥的容量。冷凝器至閥前的液管有阻力降時，必須增加液體的過冷度，以防止閥前汽化。可靠的膨脹閥容量特性由生產(chǎn)廠家提供的熱力膨脹閥容量表中查取。熱力膨脹閥一般有20﹪的容量裕度，及閥的最大能力可以達(dá)到樣本的120﹪。所以設(shè)計時，選擇容量滿足系統(tǒng)制冷量的要求的閥，而不必要留有過大的容量裕度。若閥選定的過大，不僅價格高，而且會引起閥的工作不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)時只是作為動作開關(guān)，不能隨負(fù)荷的變化成比例的做出連續(xù)的平滑的調(diào)節(jié)。此外還會影響閥的壽命。 上海奉申制冷控制器有限公司生產(chǎn)的膨脹閥及選型方法如下：選型方法及步驟 一．利用容量表選擇膨脹閥閥型號規(guī)格的方法及步驟。首先根據(jù)設(shè)計工況確定：1. 制冷系統(tǒng)中制冷劑2. 進(jìn)入閥的液體制冷劑溫度3. 蒸發(fā)溫度4. 通過閥的壓力降5. 所需要的制冷量(蒸發(fā)器的冷量)然后根據(jù)上述確定的參數(shù)，在擴(kuò)展容量表中選擇合適的閥型號與規(guī)格。如果進(jìn)入閥的制冷劑溫度不是35℃，查閥進(jìn)液溫度修正系數(shù)表，修正該工況下的制冷量。二．其它必須的選擇1. 充注形式，見膨脹閥充注選擇表2. 平衡形式(內(nèi)平衡或外平衡)，見外平衡選擇表3. 連接方式(螺紋連接或釬焊擴(kuò)口連接)三．可任意選擇的項目：1. 是否需要壓縮機(jī)的MOP 馬達(dá)過載保護(hù)，見MOP 馬達(dá)過載保護(hù)選擇表上海奉申制冷控制器有限公司生產(chǎn)的膨脹閥進(jìn)液溫度修正系數(shù)表上海奉申制冷控制器有限公司生產(chǎn)的膨脹閥型號與參數(shù)表名義容量是基于冷凝溫度+38℃，蒸發(fā)溫度+4℃，閥進(jìn)液溫度過冷1K，對于制冷劑R134a，對于制冷劑R2R407C、R404A/R507，.熱力膨脹閥CTV、DTV 系列：R134a 擴(kuò)展容量表(擴(kuò)展容量是基于進(jìn)入閥的不帶蒸汽的液體制冷劑溫度為+35℃) 單位：KW針對本實驗臺的制冷系統(tǒng)，熱力膨脹閥的選型如下：工況：制冷劑：R134a通過閥的壓力降：ΔP = 蒸發(fā)溫度te = 6℃蒸發(fā)器的冷量為2KW(所需制冷量)進(jìn)入閥的液體制冷劑為30℃查閥進(jìn)液溫度修正系數(shù)表得修正系數(shù)Kt = 修正后的蒸發(fā)器的冷量為2/=，須選擇外平衡膨脹閥。一般膨脹閥的容量要比修正的蒸發(fā)器冷量要稍大，查擴(kuò)展容量表可得選擇DTV(E)N1 釬焊連接熱力膨脹閥DTV 型外形尺寸(單位:mm) 壓縮機(jī)的選型計算隨著能源的緊缺和保護(hù)環(huán)境的呼聲越來越高，人們對高耗能設(shè)備中占重要地位的制冷設(shè)備提出了節(jié)能、降低對環(huán)境直接污染和間接污染等要求。滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)作為房間空調(diào)器一種常用的、效率較高的壓縮機(jī)形式，它與往復(fù)式壓縮機(jī)相比，具有容積效率高，往復(fù)運動部件少，振動小，不需要內(nèi)部懸掛支撐彈簧，零部件少等優(yōu)點。據(jù)統(tǒng)計，相對于往復(fù)式壓縮機(jī)，轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)體積減少40－50％，重量輕40－50％。從二十世紀(jì)八十年代起，對轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的研究非?；钴S，并已實現(xiàn)商品化。目前在國內(nèi)外，滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)已替代往復(fù)式壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于空調(diào)等家用制冷設(shè)備中[17]。滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)工作原理：滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)主要由汽缸、轉(zhuǎn)子、滑片、排汽閥和汽缸端蓋等部件組成，如圖6所示。圖6 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖1氣缸；2轉(zhuǎn)子；3排氣閥；4滑片；5圓柱型導(dǎo)向器；6進(jìn)氣口；7排氣口；8滑片彈簧；工作過程：滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的工作過程如圖7所示。圖7 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)工作原理1汽缸；2旋轉(zhuǎn)活塞；3排氣閥；4滑片；5導(dǎo)向座由上述的工作過程可以看出：轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)一周，將完成上一工作循環(huán)的壓縮和排氣過程及下一工作循環(huán)的吸氣過程。由于不設(shè)進(jìn)汽閥，吸氣開始的時機(jī)和汽缸上吸氣孔口位置有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，不隨工況的變化而變動。由于設(shè)置了排汽閥，壓縮終了的時機(jī)將隨排氣管中壓力的變化而變動。根據(jù)所設(shè)計制冷系統(tǒng)需要壓縮機(jī)的制冷量為Q＝2KW，制冷量不大，選取全封閉 轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)較為合適。選擇廣東美芝壓縮機(jī)公司生產(chǎn)的型號為PH135X1C8DZD2的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，其參數(shù)如下：型號單位PH135X1C8DZD2排量cm3/rev制冷量W2280功率W750COPW/W電流A噪音dB59電容μF25油量ml400重量kg12 第三章 制冷系統(tǒng)輔助部件的選型為了保證制冷系統(tǒng)能安全有效運行，輔助設(shè)備起著至關(guān)重要的作用。常用的輔助設(shè)備有截止閥，電磁閥，單向閥，干燥過濾器，安全閥，液視鏡等。 截止閥的選型在制冷回路上，為安裝和維修的方便而設(shè)置截止閥。它有二通閥和三通閥兩種型號。三通閥帶有一個旁通孔。通常在氣態(tài)制冷劑通道上安裝三通閥，而在液態(tài)制冷劑通道既可安裝二通閥，也可安裝三通閥。以下的截止閥適用于以R2R407C和R134a等為制冷劑的制冷系統(tǒng)中，順時針轉(zhuǎn)動閥桿并按規(guī)定扭矩上緊，可以關(guān)閉閥的內(nèi)部通路。反之可打開。在維修時作為檢修閥，用來抽真空、添加制冷劑等。以下是浙江三花集團(tuán)生產(chǎn)的部分截止閥的型號：選用型號為和FSVA2和FSVJA4的截止閥。 干燥過濾器的選型制冷系統(tǒng)中含微量的空氣和水分，再加上制冷劑和冷凍潤滑油中含有的少量水分，若其總含水量超過系統(tǒng)的極限含水量，當(dāng)制冷劑通過毛細(xì)管或熱力膨脹閥節(jié)流降壓時，制冷劑中含有的水分就可能在毛細(xì)管進(jìn)口或熱力膨脹閥的閥芯處凍結(jié)成小冰塊，堵塞毛細(xì)管或熱力膨脹閥的閥芯通道，使空調(diào)器制冷系統(tǒng)不能正常工作。另外，空調(diào)制冷系統(tǒng)中還有可能含有一些贓物和其他雜質(zhì)，若不把它們除掉，也可能堵塞毛細(xì)管或膨脹閥的閥芯處。所以，空調(diào)器一般都要安裝干燥過濾器。干燥過濾器在氟利昂制冷系統(tǒng)中，采用無縫鋼管作為殼體，～，兩端蓋用螺紋與筒體聯(lián)接并用錫焊焊牢。一般安裝在液管段的供液電磁閥前的管道中。同時在筒體標(biāo)有流向指示符號，避免發(fā)生安裝錯誤。在實際的氟利昂系統(tǒng)中常常將過慮筒體內(nèi)填充干燥劑，使過慮和干燥功能合而為一，叫做過濾干燥器。干燥劑一般采用無水氯化鈉、硅膠、活性氧化鋁和分子篩等，以吸收制冷劑液體中的水分。以下是浙江三花集團(tuán)生產(chǎn)的部分干燥過濾器的型號：選用型號為BG2型的干燥過濾器。在本實驗臺中，制冷循環(huán)有無回?zé)岬倪x擇需要用到電磁閥來改變制冷劑的流向。電磁閥一般是指二通電磁閥。特殊的有三通和四通電磁閥，二通電磁閥作為自動截止閥，起使流動截止和接通的作用。三通和四通電磁閥作為自動切換閥，起使流動換向的作用。本實驗臺可用三通電磁閥也可用二通電磁閥，在這里選用上海奉申制冷控制器有限公司的電磁閥，有關(guān)規(guī)