【文章內(nèi)容簡介】 壓焓圖求各參數(shù) 根據(jù)設(shè)計冰箱確定的工況和選用的制冷劑，運用壓 焓圖或熱力性質(zhì)表或計 算公式求取有關(guān)壓力、各點比焓值和過熱蒸氣比體積。計算時采用圖 31的壓 焓圖。 kt =47℃ ?t =6℃ ht =25(80) ℃ gt =10℃ 12 圖 31 R134a 壓焓圖 制冷系統(tǒng)的熱力計算 熱物性參數(shù)計算 表 32 熱物理性參數(shù)表 參數(shù)名稱 符號 單位 參數(shù)來源 設(shè)計值 冷凝壓力 kP Pa? Ctk ??35 查熱力性質(zhì)表 蒸發(fā)壓力 ?P Pa? Ct ??? 60 查熱力性質(zhì)表 出蒸發(fā)器時飽和蒸汽比焓 1h kgkJ Ct??? 60 查熱力性質(zhì)表 2432 進(jìn)壓縮機前過熱蒸汽比焓 39。1h kgkJ C?35 查熱力性質(zhì)圖 280 進(jìn)入壓縮機前過熱蒸汽比體積 39。1V kgm3 C?35 查熱力性質(zhì)圖 13 進(jìn)入氣缸前過熱蒸汽比焓 39。1h kgkJ C?80 查熱力性質(zhì)圖 320 進(jìn)入氣缸前過熱蒸汽比體積 39。1V kgm3 C?80 查熱力性質(zhì)圖 排出過熱蒸汽溫度 st2 ℃ 2T =(PK/P0)(k 1)/k(t1＇ +273) 155 冷凝溫度下飽和蒸氣比焓 2h kgkJ kT =35℃查熱力性質(zhì)圖 272 制冷劑過冷至 10℃時比焓 3h kgkJ kT =10℃ 90 毛細(xì)管節(jié)流前液體比焓（ 10℃） 39。3h kgkJ kT =10℃ 60 蒸發(fā)器入口制冷劑比焓 4h kgkJ 4h = 39。3h 60 定熵壓縮蒸氣比焓值（ 35℃） sh2 kgkJ kT =35℃ 335 定熵壓縮蒸氣比焓值（ 80℃） 39。2sh kgkJ kT =80℃ 375 循環(huán)各性能指標(biāo)計算值如下： (1) 單位制冷量 kgkjhhq /1 8 2602 4 2410 ????? （ 31） (2) 單位體積制冷量 339。1 2139。10 /)( mkjv hhvqq v ????? （ 32） (3) 單位等熵壓縮功 kgkjhh si /552 8 03 3 539。12 ?????? （ 33） (4) 制冷系數(shù) 5518239。12 410 ?????? hh hhq si?? （ 34） (5) 單位冷凝熱量 kgkjkgkjhhq k /285/)90375(339。2 ????? （ 35） (6) 制冷劑循環(huán)量 14 hkjqQG a / ???? ? （ 36） 式中 ?Q 陳列柜的總熱負(fù)荷值 。 (7) 冷凝器循環(huán)量 WWhhGqGQakak 1 93 6 0 0 102 8 )(3339。2 ??????? （ 37） (8) 壓縮機實際吸入過熱蒸汽量 hmhmvGV aS /39。1 ???? （ 38） 第四章 制冷設(shè)備的選型與熱力計算 壓縮機的分類及選型 壓縮 機的分類 提高氣體壓力的原理的不同，制冷壓縮機分為容積型制冷壓縮機和速度型制冷壓縮機。 (1） .容積型制冷壓縮 直接壓縮制冷劑在一個封閉的容積可變?nèi)莘e，體積更小，從熱壓縮的目的。這種壓縮機稱為容積型壓制冷縮機。 屬于溶劑型壓縮機的主要有往復(fù)式、螺桿式、渦旋式、滑片式、旋葉式和滾動轉(zhuǎn)子式等形式。 (2).速度型制冷壓縮機 速度型制冷壓縮機提高制冷劑蒸汽壓力的途徑是先提高氣體動能，在將動能轉(zhuǎn)變?yōu)槲荒?，提高壓力? 速度型制冷壓縮機有離心式和軸流式兩種。 由于軸流壓縮機的壓力小，不適 用于制冷系統(tǒng)，使壓縮機的轉(zhuǎn)速，一般指的是離心式壓縮機。 按制冷機劑種類不同，制冷壓縮機可以分為有機制冷劑壓縮機和無機制冷劑壓縮 15 機兩大類。前者包含的制冷劑有氟利昂制冷劑和碳?xì)浠衔?，?R2 R404A、 R134a、R410A、 R600a、 R290 等；后者包含的制冷劑如 R71 R744 等。 按密封方式的不同，可以分為開啟式、半封閉式、全封閉式制冷壓縮機等三類。 （ 1） 開啟式制冷壓縮機 開啟式制冷壓縮機是一種靠原動機驅(qū)動其伸出機殼外的軸或其他運行零件的壓縮機。它的特點 是容易拆卸、維修。因為原動機與制冷劑和潤滑油不接觸，原動機不需要具備耐制冷劑和耐油的要求，因此可用于氨制冷系統(tǒng)。 但是開啟式制冷壓縮的缺點是密封性能比較差，制冷劑容易通過軸承向外漏，因此必須有軸封裝置。 （ 2）半封閉式制冷壓縮機 半封閉式制冷壓縮機是一種外殼可以在現(xiàn)場拆卸修理內(nèi)部元件的無軸封的制冷壓縮機。電動機和壓縮機連城一體裝在機體殼內(nèi)，共用一根主軸。 （ 3）全封閉式制冷壓縮機 全封閉式制冷壓縮機是一種壓縮機和電動機裝在一個由熔焊或釬焊死的外殼內(nèi)的制冷壓縮機。焊接的外殼保證制冷劑不會 外漏，但也因此使機殼不易拆卸、修理。 使用的蒸發(fā)溫度范圍與制冷壓縮機的種類、規(guī)格和合適用的制冷劑有關(guān)。例如，國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T10079— 20xx 規(guī)定了活塞式單級壓縮機的適用范圍，該標(biāo)準(zhǔn)適用于有機制冷劑（ R2 R404A、 R134a、 R407C、 R410A 等）無機制冷劑（ R717），以及氣缸直徑不大于 250mm 的單級活塞式全封閉、半封閉、開啟式制冷壓縮機。 壓縮機的選型 電冰箱壓縮機均采用全封閉式壓縮機。對于冰箱廠，一般無制造冰箱壓縮機的能力，只能在進(jìn)行電 冰箱設(shè)計時，直接根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所提出的制冷量的大小從已有產(chǎn)品中選擇壓縮機。 壓縮機選型時，主要的參考資料是各種壓縮機的全性能曲線，全性能曲線見圖41。 圖中 ?t 為蒸發(fā)溫度 , kt 為冷凝溫度。壓縮機制造廠提供每種型號壓縮機的全性能曲線。 16 圖 其輸氣系數(shù) ? 等于容積系數(shù) v? ，壓力系數(shù) p? ，溫度系數(shù) t? 和泄露系數(shù) e? 的乘積。 (1) 容積系數(shù) ]1)[(1 10????? mkkv p ppc? （ 41） 其中相對余隙容積 c 取 %，膨脹系數(shù) m 取 1， 冷凝壓力 pk 取 ，蒸發(fā)壓力 p0 取 ，排氣壓力損失 Δpk為 ，則容積系數(shù) ] )(%[ ??????v? （ 42） (2) 壓力系數(shù) p? 00)1(1 p pcvp ?????? （ 43） 其中進(jìn)氣閥的壓力損失 pp?? ，其余取值同容積系數(shù)，則壓力系數(shù) 17 )(1 ?? ?????p? （ 44） (3) 溫度系數(shù) t? ?baTTt k ??1 （ 45） 系數(shù) a 取 ， b 取 ，回氣熱力學(xué)溫度了 1t 取 353K，冷凝熱力學(xué)溫度 kt 取308K，蒸發(fā)溫度 0t 取 6℃ 壓縮機吸入前過熱度 Ktt 86)2 7 36(3 5 3)2 7 3( 01 ????????? （ 46） 9 3 0 3 5 3 ?????t? （ 47） (4) 泄漏系數(shù) 1? 取 輸氣系數(shù)為 ?????? ????? tpv hv 實際輸氣量 hmvs / 3? （ 48） hmvv sh / 3??? ? （ 49） 0Q WhkjvqQ hv 5 7 4/ 5 1 60 ????? ? （ 410） (1).理論絕熱功率 0P WKWGP ia 3 23 6 0 0 1 0 0 6 0 00 ????? ? （ 411） (2).指示功率 iP iiaiiGPP ??? ?? 0 （ 412） 式中 i? 指示效率，可以用下面公式計算 )6(0 0 2 30826700 ??????? btTTH ki （ 413） 18 上式中的 0t 為采用攝氏溫度為單位的蒸發(fā)溫度系數(shù) b 憑經(jīng)驗選取。則指示效率 WWPi ?? （ 414） (3).摩擦功率 mP 摩擦功率按下式計算 hmm VPP ? （ 415） 式中 mP 為平均摩擦壓力，取 ， hmVh / 3? WPm 6 ???? （ 416） (4).壓縮機的軸功率 eP WWPPP mie 6 4) 4 4( ????? （ 417） (5).電功率 elP 和電機效率 mo? moeel pP ?? （ 418） 取 ?mo? 則 WWpel 0 6 4 ?? （ 419） 根據(jù)以上 求得的數(shù)據(jù)， 現(xiàn)選擇壓縮機型號為 SC10C，額定制冷量 945W，輸入功率 470w，電源電壓 220／ 240V、 50Hz。壓縮機外形如圖 42。 19 圖 42 壓縮 機外形圖 通過選型計算和查壓縮機全性能曲線圖及壓縮機型號表得出本課題采用螺桿式全封閉壓縮機。 冷凝器的選型與熱力計算 冷凝器的結(jié)構(gòu)形式 選型 制冷設(shè)備裝置當(dāng)中， 按照 冷卻介質(zhì)和冷凝 方式 的 區(qū)別 ，分為空氣冷卻式、水冷卻式、蒸發(fā)式 等 三種類型。 20 空氣冷卻式冷凝器是空氣作為冷卻介質(zhì)，按其通風(fēng) 形式 的不同，有自然對流式和強制通風(fēng)式兩種類型。強制通風(fēng)空氣冷卻式冷凝器可用于冷 藏 柜、商用食 物 陳列柜、小型顆粒冰機、冰激凌機等商用制冷裝置。自然對流空氣冷卻式冷凝器的傳熱 效率 低于強制通風(fēng)空氣式冷凝器，但由于不使用風(fēng)機，節(jié)省風(fēng)機的電耗，避免風(fēng)機旋轉(zhuǎn)引起的 振動和 噪聲，適用于小型制冷裝置。由于空氣冷卻式冷凝器安裝、維修方便 ， 目前在商用制冷裝置中應(yīng)用最廣泛，特別是適用于缺水、 干燥地區(qū)或運輸式制冷系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍甚至擴大到制冷量在 350kW 以上的制冷裝置。 圖 43 冷凝器結(jié)構(gòu)圖 為了減少和降低焊接彎頭和換熱管的工作量，換熱管（銅）宜采用 U 形管，所以，在彎頭管端將傳熱管依次連接。彎頭與傳熱管之間的連接方式見圖 44，小型制冷裝置用空冷式冷凝器大多采用圖 44b、 c 所示連接方式。 21 圖 44 冷凝器彎頭結(jié)構(gòu)圖 空冷式冷凝器的翅片管組 是 依靠左右固定端扳支 撐，端板與上下封板采用螺栓或焊接連接。在特殊情況下，其中一塊封板可以利用制冷裝置上的框板代替。上下封板和左右端板能保證所需空氣量全部流通 過 冷凝器的截面。封板與端板間的固定連接方式見圖 45。 因為 端板及封板材料 都為 較薄 板 不宜采用焊接方式連接。 圖 45 端板與封板的連接方式 圖 46 翅片翻邊示意圖 22 冷凝器的選型計算 冷凝器的選型計算，