【正文】 0 . 7 8 0 . 3 3 2 2r , l 0 . 0 9 7 W / m kh 0 . 2 0 9 2 1 1 5 . 6 3 . 8 W / m k 3 9 2 . 7 W / m k0 . 0 0 4 5 m ?? ? ? ? ? ? ? 12 3 2 22r , eh 3 9 2 . 7 W / m k 8 8 ( 2 . 7 8 1 0 ) W / m k 1 8 2 2 W / m k?? ? ? ? ? ? ? ? 2)過熱段 過熱段為單相氣體流動(dòng)，由平均溫度查制冷劑 R134a 過熱蒸汽圖有 : ?? 0. 01 24 W/ m k? ? ? 10 P a s?? ? ? ? Pr ? 而 2e6Gd 6 . 4 2 k g /( m s ) 0 . 0 0 4 5 mR e 2 5 3 4 . 21 1 . 4 1 0 Pa s???? ? ?? ? ? 110 . 7 8 0 . 7 833r , sN u 0 . 2 1 2 1 R e Pr 0 . 2 1 2 1 2 5 3 4 . 2 0 . 8 1 2 4 . 7? ? ? ? ? 制冷循環(huán)性能測試實(shí)驗(yàn)臺 16 r , o 2r , seNu 0 . 0 1 2 5 W /( m k ) 1 2 4 . 7h 3 4 2 . 7 W /( m k )d 0 . 0 0 4 5 m? ??? ? ? ? 3）污垢熱阻的確定： 由于板式換熱器高度湍流 ,且水溫較高不易結(jié)垢，垢層一般比較薄 .由經(jīng)驗(yàn)知，板式換熱熱阻 不到管殼式換熱器的一半，在設(shè)計(jì)校核時(shí)其數(shù)值應(yīng)不大于管殼式換熱器公開發(fā)表的污垢熱阻的五分之一，即有 2wR 0 .0 0 0 1 2 m k / W?? ， 2r , eR 0. 00 00 6 m k / W??， 2r ,sR 0. 00 00 8m k / W?? 4） 總傳熱系數(shù) 蒸發(fā)段 ： ew r ew r , e1k 11RRhh? ?? ? ? ?? 2222111 12 m k / W 0 06 m k / W316 W / ( m k ) 182 2 W / m k? ? ? ? ? ? ??? 2961 .54 W /( m k )?? 過熱段： sw r , sw r , s1k 11RRhh? ?? ? ? ?? 2222111 12 m k / W 0 08m k / W316 W / ( m k ) 342 .7 W / m k? ? ? ? ? ? ??? 2307W /(m k)?? 7）換熱面積： 蒸發(fā)段： e m , r( 1 x ) ( h 39。板式換熱器是目前緊湊式換熱器中單位體積換熱能力最高的換熱器之一，當(dāng)兩側(cè)工質(zhì)為水時(shí)，傳熱系數(shù)可高達(dá) 50007000 2wm k? ,由于氟利昂類制冷劑在板片間流動(dòng)沸騰時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較水強(qiáng)迫對流換熱時(shí)小，作用此類制冷劑的蒸發(fā)器時(shí)，換熱器的傳熱系數(shù)低于此值。板片波紋形狀有人字形、水平波紋形、鋸齒形等。 傳熱板片是板式換熱器的關(guān)鍵元件，不同型式的板片直接影響到傳熱系 數(shù)、流動(dòng)阻力和耐壓能力。整體釬焊式板式換熱器的換熱板片于組裝式相同，板片端部整體釬焊，承壓能力高，但清洗不便，使用時(shí)應(yīng)注意保證流體的清潔。 板式換熱器有組裝式和整體釬 焊式兩種。干式和再循環(huán)式蒸發(fā)器中，制冷劑在管內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)沸騰換熱，而滿液式蒸發(fā)器中，制冷劑在管間的大空間沸騰，可作為飽和池沸騰進(jìn)行計(jì)算分析。實(shí)際系統(tǒng)中，有時(shí)在蒸發(fā)器出口處安裝氣 液分離器，使壓縮機(jī)得到進(jìn)一步的保護(hù)。由于液體沸騰時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)遠(yuǎn)大于蒸汽與管壁間的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，故在設(shè)計(jì)蒸發(fā)器的時(shí)候要盡量使液體與管壁接觸，并盡快將沸騰產(chǎn)生的氣體排走。 熱 力 計(jì) 算 循環(huán)過程 ph 圖如下圖所示： ℃℃ R134a 在制冷工況下熱力循環(huán)狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)如下表所示 [7]: P /bar T /℃ V /(m3/kg) H /(kJ/kg) S /(kJ/kg﹒ k) 制冷循環(huán)性能測試實(shí)驗(yàn)臺 10 0 6 1 2 2s 3 30 R134a在制冷工況下的熱力循環(huán)計(jì)算 [8] [9]: （ 1）單位質(zhì)量制冷量： o 0 4q =h h =393 .3 240 .8=15 （ 11） （ 2）單位容積制冷量： 0zv1q 1 5 2 . 5q 1 7 0 6 k J /k g0 . 0 8 9 3 9? ? ?? （ 12） （ 3）單位理論功： 2s 1 w = h h =4 31. 3 401 .17 =3 3 kJ/kg （ 13） （ 4）指示比功： i iw 3 0 .1 3w 4 0 .1 7 k J /k g0 .7 5? ? ?? （ 14） （ 5） 冷凝器入口的制冷劑比焓 h2 因： i 2 1w h h?? 所以 2 i 1h w h 4 0 .1 7 4 0 1 .1 7 4 4 1 .3 4 k J/kg? ? ? ? ? （ 15） （ 6）性能系數(shù) 理論值： 0q 1 5 2 .5C O P 5 .0 6w 3 0 .1 3? ? ? （ 16） 指示值： 0i iq 1 5 2 .5C O P 3 .8 0w 4 0 .1 7? ? ? （ 17） （ 7）冷凝器的單位熱負(fù)荷： k 2 3q h h 4 4 1 .3 4 2 4 0 .8 2 0 0 .5 4 k J/kg? ? ? ? ? （ 18） （ 8）制冷劑循環(huán)的質(zhì)量流量： 0m0q 2 k W 1 5 2 . 5 k J /k g 0 . 0 1 3 1 1 4 k g / sq?? ? ? （ 19） （ 9）實(shí)際輸氣量和理論輸氣量 制冷循環(huán)性能測試實(shí)驗(yàn)臺 11 33v s m 1q q v 0 .0 1 3 1 1 4 0 .0 8 9 3 9 1 .1 7 2 1 0 m s?? ? ? ? ? （ 110） 33 33v h v s 1 . 1 7 2 1 0 m sq q 1 . 4 6 5 1 0 m s0 . 8? ??? ? ? ? ? （ 111） （ 10）壓縮機(jī)消耗的理論功率和指示功率 mp q w 131 14 30. 13 95k W? ? ? ? ? （ 112） iip p kW? ? ? ? （ 113） （ 11）冷凝器熱負(fù)荷 kk m qq 13 11 4 20 4 29 kW? ? ? ? ? （ 114） （ 12）熱力完善度 卡諾循環(huán)的性能系數(shù)為 ? ?c H H L 2 7 3 3 2C O P T T T 8 . 9 73 2 ( 2 )?? ? ? ??? （ 115） 因此，指示循環(huán)的效率為 i i cC O P C O P ? ? ? ? （ 116） 蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱汽化，從而實(shí)現(xiàn)制冷的目的。所用的制冷劑為 R134a，工況初步定為： 蒸發(fā)器內(nèi)冷凍水溫 tc=2℃， 傳熱溫 差△ t=4℃ 。為了使用方便，一般都給出了這些名義工況的參數(shù)，這些參數(shù)為客戶提供了參考依據(jù)和制冷機(jī)或制冷壓縮機(jī)的性能參數(shù)。與名義參數(shù)相應(yīng)的溫度條件稱為名義工況。C) 125 134 制冷劑 R12 R12 HFC134a HFC134a HFC134a 評價(jià)：純油 油 / 制冷劑 銅 鐵 鋁 —— 4 2 3 2 —— 4 2 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 粘度變化 % 純凈 % 帶有制冷劑 ND ND ND ND 1 分解產(chǎn)物分析 HFC134a （ ppm） 氟化物（ ppm） ND ND ND 420 7 3 —— 7 熱力循環(huán)計(jì)算 制冷循環(huán)性能測試實(shí)驗(yàn)臺 9 計(jì) 工 況 的 選 擇 所謂工況，是指制冷系統(tǒng)的工作條件。C wt% 空氣中可燃性極限， 1atm VOL% 無 自燃溫度 176。C ：液體 氣體（ 1atm ） (cp) HFC134a 在水中溶解度， 25176。C Kpa(bar) () 蒸發(fā)熱，沸點(diǎn)下 KJ/kg(Btu/1b) () 導(dǎo)熱率， 25176。C KJ/(Btu/(1b)F) () 制冷循環(huán)性能測試實(shí)驗(yàn)臺 8 熱容（恒壓蒸汽）， 25176。C 臨界壓力 Kpa(1b/in2abs) 4060() 臨界體積 M3/kg(ft3/1b) () 臨界密度 Kg/m3(1b/ft3) () 密度，（液體）， 25176。C 冰點(diǎn) 176。C 膨脹閥： 176。C 蒸發(fā)器： 176。 表 1 中溫制冷情況下 CFC12 和 HFC134a 理論性能的對照 CFC12 和 HFC134a 的熱循環(huán)比較 CFC12 HFC134a 制冷劑（以 CFC12 為參照物） 100 COP （性效系數(shù)） 壓縮機(jī) 排氣溫度 176。 R134a 的熱力性質(zhì)與 R12 最接近，是第一個(gè)被提出來的非臭氧破壞物質(zhì)，它是高溫和中溫制冷裝置中替代 R12的重要制冷劑，在冰箱冷柜和汽車空調(diào)這兩類裝置中已經(jīng)并將繼續(xù)用 R134a 取代 R12，大型離心式冷水機(jī)組中也有使用 R134a 的產(chǎn)品。 按蒙特利爾條約和隨后的修正條約，表中 CFC類已被淘汰， HCFC 類正在被淘汰。 制冷劑選定后，根據(jù)它本身性質(zhì)，又反過來要求制冷系統(tǒng)在流程安排、結(jié)構(gòu)設(shè)制冷循環(huán)性能測試實(shí)驗(yàn)臺 7 計(jì)及運(yùn)行操作等方面與之適應(yīng)。 (3)環(huán)境可接受性 將環(huán)境可接受性列為選用制冷劑的考察指標(biāo)，而且作為硬指標(biāo)，是 20 世紀(jì) 80年代后期提出的。還希望它安全：無毒，無害，燃燒性和爆炸性小。人們期望的是：它冷凝壓力不太高；蒸發(fā)壓力在常壓以上或不要逼大氣壓低得太多；壓力比適中；排氣溫度不太高；單位制冷量大；循環(huán)的性能系數(shù)高；傳熱性好（導(dǎo)熱系數(shù)大、比熱容大）；流動(dòng)性好（粘性?。? （ 1）制冷性能 制冷劑制冷性能的好壞，要看它在制冷機(jī)要求的工作條件（即溫度 HT 、 LT ）下，是否有滿意的理論循環(huán)特性。 蒸汽壓縮式制冷技術(shù)的發(fā)展，始終與它所使用的制冷劑的變更密切相關(guān)。 參考文獻(xiàn)： 【 1】 張建一席 0冷裝置節(jié)能技術(shù)【 M】． jB京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999． 制冷循環(huán)性能測試實(shí)驗(yàn)臺 6 【 2】陳汝東．制冷技術(shù)與應(yīng)用．第二版【 M】．上海： 同濟(jì)大學(xué)出版社， 2021． 第二章 制冷系統(tǒng)主要部件的設(shè)計(jì) 制冷劑的選用 蒸汽壓縮式制冷中的制冷劑有多種。另外， 目前一些企業(yè)，特別是許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型冷藏加工企業(yè)，普遍存在技術(shù)力量薄弱，只注重生產(chǎn)經(jīng)營管理，對制冷系統(tǒng)操作調(diào)整的重要性認(rèn)識不足，運(yùn)行維護(hù)管理情況普遍較差， 這些是我們制冷行業(yè)急需解決的問題。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源短缺矛盾更加突出，能源已成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，世界各國都對節(jié)能提出了更高的要求， 并采取了相應(yīng)的政策措施，我國也已制定了“十一五”期間單位 GDP能耗降低 20％的硬性能源控制目標(biāo)，這些都表明了能源價(jià)格仍會(huì)有明顯上漲的趨勢。另外，采用多級分段制冷工藝使制冷裝置在各個(gè)時(shí)段中采用不同的運(yùn)行參數(shù)，降低傳熱溫差和利用連續(xù)變溫調(diào)節(jié)時(shí)制冷系數(shù)大的原理， 以不增加投資實(shí)現(xiàn)實(shí)際制冷凍結(jié)過程的節(jié)能也都具有