風(fēng)冷熱泵性能設(shè)計(jì)計(jì)算畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(參考版)
2025-08-04 20:14本頁(yè)面
【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)、. 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)性分別為能效比和性能系數(shù)。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)。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理，也將影響到空調(diào)器的運(yùn)行性能。據(jù)文獻(xiàn)①P331介紹，系統(tǒng)的制冷劑充注量可用下式估算： 式中，—系統(tǒng)制冷劑充灌量，單位為； —蒸發(fā)器容積，單位為； —冷凝器容積，單位為。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 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GL40260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)③P201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)⑦P162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4500，進(jìn)氣接管外徑尺寸8，排氣接管外徑尺寸10。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。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，=50制冷劑循環(huán)量在作一水平線，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)（）ABCDEFGH55557960012501923250033334063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。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)際流量與標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管流量之比值，即。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蒸發(fā)器所需傳熱管總長(zhǎng)迎風(fēng)面積 == 取蒸發(fā)器長(zhǎng)（即每根肋管的有效長(zhǎng)度），蒸發(fā)器高。取決于制冷劑性質(zhì)的無(wú)量綱系數(shù)，按文獻(xiàn)1表42 各種制冷劑值的取值，所以取上式中、和為常數(shù)，它們的值取決于的大小 當(dāng) 當(dāng) 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，可由文獻(xiàn)⑥P218式75計(jì)算R410a在蒸發(fā)器入口處的，℃，則又知出口干度，則R410a的總質(zhì)量流量為作為迭代計(jì)算的初值，取。析濕系數(shù)可由下式確定循環(huán)空氣量的計(jì)算進(jìn)口狀態(tài)下干空氣的比體積可由下式確定故循環(huán)空氣的體積流量為空氣側(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) 對(duì)于三角形叉排排列的平直套片管束，翅片效率可由文獻(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，且，故肋片折合高度為 故在凝露工況下的翅片效率為當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為管內(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℃時(shí)的物性為：飽和液體比定壓熱容飽和液體焓飽和蒸氣焓飽和液體密度飽和蒸氣密度氣化熱飽和壓力液體黏度液體熱導(dǎo)率液體普朗特?cái)?shù)R410a在管內(nèi)蒸發(fā)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可由文獻(xiàn)①P115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 =D+2=（10+）mm=以圖61示出的計(jì)算單元為
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