【正文】 今天的這一份設(shè)計(jì)報(bào)告是大學(xué)四年我向各位老師提交的最后一份作業(yè)，希望能夠得到您們的批評(píng)和指正。 經(jīng)過(guò)了近兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì) ,不僅使我對(duì)本專業(yè)有了更深層次的理解 ,學(xué)習(xí)到了如何 理論聯(lián)系實(shí)際以更好地掌握所學(xué)知識(shí) ,領(lǐng)會(huì)到了暖通專業(yè)的重要性，還養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)、自立的學(xué)習(xí)態(tài)度 .這對(duì)即將投入工作的我有很大的幫助 . 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，得到了 張 老師等幾位系里老師的的指導(dǎo)和關(guān)心，老師們不僅在設(shè)計(jì)初期方案確定方面給了很大的幫助，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中也給與了很多頗有價(jià)值的建議，在此表示衷心的感謝。作為第一次全面系統(tǒng)的模擬工程空調(diào)設(shè)計(jì)，這次設(shè)計(jì)我學(xué)到不少設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，對(duì)暖通軟件也有一定了解，這些知識(shí)和收獲也正是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。設(shè) 計(jì)的內(nèi)容包括 風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) 、 風(fēng)冷熱泵 設(shè)備的選 型 、 蒸發(fā)器冷凝器結(jié)構(gòu)圖 ，并且設(shè)計(jì)中對(duì)各種 熱泵 系統(tǒng)進(jìn)行了 經(jīng)濟(jì)性 的分析。 熱泵在制冷和制熱運(yùn)行時(shí)的熱力經(jīng)濟(jì)性分別為能效比 EER 和性能系數(shù)COP 。 EER 考慮到驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率對(duì)能耗的影響，從單位電動(dòng)機(jī)輸入功率的制冷量大小來(lái)評(píng)價(jià)。 氣液分離器選型 在 風(fēng)冷 熱泵中，為了防止壓縮機(jī)發(fā)生液擊現(xiàn)象，在壓縮機(jī)入口處都裝有氣液分離器。 制冷劑管道管徑的配置也可根據(jù)各設(shè)備的進(jìn)、出口口徑的大小適當(dāng)選配。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，也可根據(jù)已知條件（冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、制冷量、管道當(dāng) 量長(zhǎng)度、允許壓力損失和制冷劑類型）直接從有關(guān)圖表中查出管道內(nèi)徑和管內(nèi)制冷劑流速。所以輔助設(shè)備和管道的選型是否合西安交通大學(xué)城市學(xué)院城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算 理，也將影響到空調(diào)器的運(yùn)行性能。 據(jù)文獻(xiàn) ① P331 介紹，系統(tǒng)的制冷劑充注量可用下式估算： KH VVG 2 2 4 3 3 ?? 式中， G — 系統(tǒng)制冷劑充灌量，單位 為 kg ； HV — 蒸發(fā)器容積，單位為 L ； KV — 冷凝器容積，單位為 L 。充注量過(guò)少，蒸發(fā)器只有部分管壁得到濕潤(rùn)，蒸發(fā)器面積不能得到充分利用，蒸發(fā)量下降，吸氣壓力降低，蒸發(fā)器出口制冷劑過(guò)熱度增加，這不僅使循環(huán)的制冷量下降，而且還會(huì)使壓縮機(jī)的排氣溫度 升高，影響壓縮機(jī)的使用壽命；充注量過(guò)多，不僅蒸發(fā)器內(nèi)積液過(guò)多，致使蒸發(fā)器壓力升高，傳熱溫差減小，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生壓縮機(jī)的液擊現(xiàn)象，而且會(huì)使冷凝器內(nèi)冷凝后的制冷劑液體不能及時(shí)排出，使冷凝器的有效傳熱面積減少，導(dǎo)致冷凝壓力升高，壓縮機(jī)耗功增加。 制冷劑充灌量的計(jì)算 致謝 31 采用毛細(xì)管后制冷系統(tǒng)的制冷劑充灌量一定要準(zhǔn)確，因?yàn)槊?xì)管的阻力值與充灌量有密切關(guān)系。 根據(jù)有關(guān)資料，選擇 GL40?260 型貫流式通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，葉輪名義直徑 40mm,葉輪長(zhǎng)度 260mm。 查文獻(xiàn) ③ P201 表 634小型軸流風(fēng)機(jī)系列參數(shù)和 P255 表 662 FZL 型系列軸流式通風(fēng)機(jī)性能表，選用 350FZL02型軸流式通風(fēng)機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)，見表 6。 表 5 風(fēng)機(jī)列表 風(fēng)機(jī)類型 特點(diǎn) 軸流式風(fēng)機(jī) 效率較高，風(fēng)量大，噪聲大，風(fēng)壓較低，適用于配用空冷式冷凝器 貫流式風(fēng)機(jī) 它 的轉(zhuǎn)子較長(zhǎng)，出風(fēng)均勻，風(fēng)壓低，噪聲小，使用于分體式空調(diào)機(jī)組中的室內(nèi)機(jī)組 本設(shè)計(jì)的任務(wù)就是給室內(nèi)、室外機(jī)組選擇合適的風(fēng)機(jī)及配用電機(jī)。根據(jù)以上選用原則，查文獻(xiàn) ⑦ P162 表 78 四通換向閥型號(hào) 規(guī)格，選擇型號(hào)為 DHF5 的四通換向閥，名義容量為 4500W ，進(jìn)氣接管外徑尺寸 8mm，排氣接管外徑尺寸 10mm。 四通換向閥的選擇 本設(shè)計(jì)為熱泵，必須裝有四通換向閥以實(shí)現(xiàn)夏季制冷和冬季制熱的轉(zhuǎn)換。 mq 的數(shù)值由熱力計(jì)算中求得的制冷劑循環(huán)量除以蒸發(fā)器的分路數(shù)而獲得，由前面的計(jì)算可知， maq =50 hkg/ 制冷劑循環(huán)量 3 6 0 00 6 ????? 在 ?? 作一水平線，在圖中找到 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H， 8 個(gè)點(diǎn)，這 9個(gè)點(diǎn)分別表示在供液能力相同的情況下的 9 組毛細(xì)管尺寸，列表 4如下 表 4 毛細(xì)管尺寸表 點(diǎn)號(hào) )(mmdi )(mL ? （idL/ ） A B C D E F G H 555 579 600 1250 1923 2500 3333 4063 經(jīng)過(guò)比較，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)取值，選取 C組的毛細(xì)管尺寸， mmdi ? ， mL ? 。在本設(shè)計(jì)中由于條件有限，不能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以只能選用圖解法進(jìn)行初步估算 ① 初步估算毛細(xì)管的內(nèi)徑和長(zhǎng)度 實(shí)際應(yīng)用 中，選擇毛細(xì)管時(shí)，首先應(yīng)計(jì)算毛細(xì)管的相對(duì)流量系數(shù) ? ， ? 表示每根毛細(xì)管的實(shí)際流量 mq 與標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管流量 maq 之比值，即 mam qq /?? 。 毛細(xì)管的選擇計(jì)算 為制冷設(shè)備選配節(jié)流用毛細(xì)管時(shí)，一定要使毛細(xì)管的長(zhǎng)度、內(nèi)徑與制冷裝置的工況條件相匹配。適合用于蒸發(fā)溫度變化范圍很小、負(fù)荷比較穩(wěn)定的制冷設(shè)備，如家用冰箱、房間空調(diào)器、除濕機(jī)等小型全封閉式制冷裝置。結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)器相近。 1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 220 0 6 2 0 0 01 2 8 0 0 mmqQAii???? 22000 1 61 2 8 0 0 mmqQA ???? 蒸發(fā)器所需傳熱管總長(zhǎng) maAloft ????? 迎風(fēng)面積 fA =favq?, = 22 6 0 02 9 3 9 mm ?? 取蒸發(fā)器長(zhǎng)（即每根肋管的有效長(zhǎng)度） mmL 950? ，蒸發(fā)器高 mmH 350? 。 flF 取決于制冷劑性質(zhì)的無(wú)量綱系數(shù)，按文獻(xiàn) 1表 42 各種制冷劑 flF 值的取值， 所以取 ?flF 致謝 25 上式中 1C 、 2C 、 3C 、 4C 和 5C 為常數(shù)，它們的值取決于 0C 的大小 當(dāng) ?C ?C ??C ?C ?C ?C 當(dāng) ?C ?C ??C ?C ?C ?C 以下開始代數(shù)計(jì)算： 首先計(jì)算 R410a 進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)的干度 1x ，可由文獻(xiàn) ⑥ P218 式 75計(jì)算 lgs hxxhh )1( 11 ??? R410a 在蒸發(fā)器入口處的 kgkJhs /? ， ?t ℃，則 ???????lgls hh hhx 又知出口干度 ?x ，則 R410a 的總質(zhì)量流量為 hkgxxQq m / 4 9)( 1 2 3 6 0 )( 3 6 0 0120 ???????? ? 作為迭代計(jì)算的初值，取 2/12020 mWqi ? 。析濕系數(shù)可由下式確定 ?????? ???????? tt ddmm 循環(huán)空氣量的計(jì)算 hkghkghh Qq dam /3 3 9 8/ 3 6 0 210, ?? ???? 進(jìn)口狀態(tài)下干空氣的比體積可由下式確定 kgmkgmP dTRBa /))(27273(287)( 33111 ?????????故循環(huán)空氣的體積流量為 hmhmqq damaV / 9 3 9/8 6 3 9 8 331, ???? ? 空氣側(cè)當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算 當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) )(0 bf bffj aaaa ??? ???? 致謝 23 對(duì)于三角形叉排排列的平直套片管束，翅片效率 f? 可由文獻(xiàn) ③ 式（ 652）計(jì)算，叉排時(shí)翅片可視為六角形，而且此時(shí)翅片的長(zhǎng)邊距離和短邊距離之比 1?BA ，且 ???bm dB? ，故 5 7 ??????? BAm?? 肋片折合高度為 ))(1(2 ?? ?????? bdh mmmm 82 )57 ()157 (2 ?????? 1130 ??? ??? ???? mmmff ???? 故在凝露工況下的翅片效率為 8 6 8 8 5 9 2 )108 2 ()( 3 3 ???? ???? ?? ? ?thhm hmthf? 當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 )/()/() ( 22 KmWKmWj ???? ?????? 管內(nèi) R410a 蒸發(fā)時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算 查文獻(xiàn) ⑤ 附錄和文獻(xiàn) ③ ，得 R410a 在 ?t ℃時(shí)的物性為： 飽和液體比定壓熱容 )/(5 6 KkgkJC pl ?? 飽和液體焓 kgkJhl /? 飽和蒸氣焓 kgkJhg /? 飽和液體密度 3/ 1 4 0 mkgl ?? 飽和蒸氣密度 3/4 2 mkgg ?? 氣化熱 kgkJ /?? 飽和壓力 kPaPs ? 液體黏度 sPal ??? ?4104 7 ? 液體熱導(dǎo)率 )/( KmWl ??? 西安交通大學(xué)城市學(xué)院城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算 液體普朗特?cái)?shù) 3 2 ?? ?? pllrl cP R410a 在管內(nèi)蒸發(fā)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可由文獻(xiàn) ① P115 式（ 45）計(jì)算。 圖 24 計(jì)算單元 計(jì)算幾何參數(shù) 翅片為平直套片，考慮套片后的管外徑為 bd =D0 +2 f? =（ 10+2?） mm= 以圖 61示出的計(jì)算單元為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算， 沿氣流流動(dòng)方向的管間距為 西安交通大學(xué)城市學(xué)院城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算 S2 =S1 cos30?=25? 23 mm = 每米管長(zhǎng)翅片的外表面積 af = 2(S1 ?S2 4? d2b )?fS10001 =2? 25?? ? ()2 ? ? ? m2 /m= m2 /m 每米管長(zhǎng)翅片間的管子表面積 ab =? db (Sf ? f )?fS10001 =? ? ? () ? ? m2 /m = m2 /m 每米管長(zhǎng)的總外表面積 aof = af + ab =(+) m2 /m= m2 /m 每米管長(zhǎng)的外表面積 abo =? db ?1=? ? ? 1 m2 /m = m2 /m 由以上計(jì)算可得 ??boof aa 每米管長(zhǎng)的內(nèi)表面積 ai =? di ?1=? ? ? 1 m2 /m = m2 /m 肋化系數(shù) τ =iofaa = = 肋通系數(shù) 它是指每米肋管外表面積與迎風(fēng)面積之比，即 a=1Saof = = 凈面比 它是指最窄流通斷面積與迎風(fēng)面積之比，即 fffb SS SdS11 ))(( ?? ??? = ))(( ? ?? = 致謝 21 計(jì)算空氣側(cè)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) (1)空氣的物性 空氣的平均溫度為 222 21 ????? aaf ttt ℃ 由文獻(xiàn) ?附錄干空氣的熱物理性質(zhì)（ Pap ?? ）查得 空氣在 22℃下的物性為： )./(1