【正文】 管外凝結(jié)，凝液從筒底流出，冷卻水在管內(nèi)多次往返流動(dòng)。 殼管式冷凝器分為立式和臥式兩大類。大、中型水冷式冷凝器循環(huán)水冷卻，以減少水耗。使用天然水冷卻水時(shí)容易使冷凝器結(jié)垢，影響傳熱效果，因此必須經(jīng)常清洗。水冷卻式冷凝器按其不同的結(jié)構(gòu)型式又可分為立式殼管式、臥式殼管式和套管式等多種。2）水冷式冷凝器；在這類冷凝器中，制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。小型冷凝器常與壓縮機(jī)、儲(chǔ)液器和電機(jī)裝在同一底板上，風(fēng)扇用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣就構(gòu)成冷凝機(jī)組。也有制冷劑蒸氣沿蛇形管上下往返幾次，最后從底部排出的。 。由于不用風(fēng)機(jī)，節(jié)省了風(fēng)機(jī)電耗，還避免了風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲。這種冷凝器的傳熱效果低于強(qiáng)制流動(dòng)空氣冷卻式冷凝器。根據(jù)空氣的流動(dòng)情況還可分為自然對(duì)流冷卻和強(qiáng)制對(duì)流冷卻兩種。制冷劑在管內(nèi)冷凝，空氣在管外流動(dòng)。迄今空氣冷卻式冷凝器僅用于氟里昂制冷機(jī)。冷凝器按冷卻方式可分成三類：1）空氣冷卻式冷凝器；空氣冷卻式冷凝器用于電冰箱、冷藏柜、窗式空調(diào)器、汽車及鐵路車輛用空調(diào)裝置、冷藏等運(yùn)輸制冷裝置，適用于干旱缺水或水質(zhì)低劣的地區(qū)。冷凝器是制冷機(jī)中的主要熱交換設(shè)備之一。傳熱系數(shù)所需傳熱面積 此值比初步規(guī)劃的有效傳熱面積小，%。因每根管內(nèi)R22的質(zhì)量流量為 且質(zhì)量流速為 故 制冷劑流動(dòng)阻力及傳熱溫差原計(jì)算 制冷劑的流動(dòng)阻力計(jì)算1） R22飽和蒸氣的流速為 2） 蒸發(fā)器出口處的蒸發(fā)溫度，據(jù)此從物性表中查得R22的參數(shù)為：密度，普朗特?cái)?shù)；運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。 上下缺口面積的平均值 縱向流速 管外換熱系數(shù)冷卻水平均溫度。1） 蒸發(fā)器的外表面積 2） 有效傳熱面積 管外換熱系數(shù)的計(jì)算 折流板的平均間距s 橫向流通截面積 按公式（9—78）， 橫向流速 折流板上、下缺口面積 按公式（9—77）計(jì)算這兩個(gè)面積。R22從下端進(jìn)入管子，在管中蒸發(fā)，從上端出蒸發(fā)器。 冷凍水流量 蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)的初步規(guī)則L79563929圖3—2 結(jié)構(gòu)規(guī)劃殼體內(nèi)徑=300mm，流程數(shù)N=4，每一流程的平均管子數(shù)=49，總管數(shù)=196根，管板厚度=30mm，折流板厚度=5mm，折流板數(shù)=20，折流板間距=150mm，間距=85mm，上缺口高=60mm，上缺口內(nèi)管子數(shù)=25根，下缺口高=64mm，下缺口內(nèi)管數(shù)=28。缺口愈小傳熱效果愈好，但相應(yīng)的阻力愈大。沿筒體軸向布置的折流板數(shù)應(yīng)根據(jù)載冷劑橫向流過管束時(shí)的平均流速?zèng)Q定。4） 載冷劑側(cè)折流板數(shù)的選擇 在干式殼式蒸發(fā)器中，載冷劑在管外流動(dòng)。用光管時(shí)，可選擇四流程或六流程。2） 流程數(shù)的選擇 流程數(shù)的選擇與管子的型式有關(guān)。因?yàn)樽罴奄|(zhì)量流量與管子的規(guī)格及流程數(shù)等因素有關(guān)，故最佳設(shè)計(jì)方案要通過多次計(jì)算和比較才能確定。在制冷劑出口溫度不變的前提下，制冷劑入口溫度的提高將使制冷劑與載冷劑之間的對(duì)數(shù)平均溫差減小。1） 制冷劑質(zhì)量流速的選擇 在額定工況下，制冷劑質(zhì)量流速的選擇對(duì)于干式蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)具有重要的意義。其蒸發(fā)面積為10 m，冷水量為17/h， 進(jìn)出水管徑為DN80mm。 由前面的熱力計(jì)算可知209。）管材采用銅管，其傳熱系數(shù)為389w/(mk)，管徑為f16mm，管內(nèi)側(cè)制冷劑換熱系數(shù)為1800w/(k)，管外側(cè)冷卻水換熱系數(shù)為6600 w/(k)。t=Kpdl209?？紤]到U型管式的傳熱效果較好，故選用U型管式干式蒸發(fā)器。經(jīng)過綜合考慮蒸發(fā)器的經(jīng)濟(jì)性與本設(shè)計(jì)要求的適用性，選擇冷卻液體型干式蒸發(fā)器。其優(yōu)點(diǎn)有：蒸發(fā)管子的內(nèi)壁完全濕潤，因而有較高的換熱系數(shù)。進(jìn)入蒸發(fā)管的制冷劑液體吸熱后部分氣化，并以氣液兩相混合物的形式排出蒸發(fā)管。其缺點(diǎn)有：當(dāng)載冷劑為水時(shí)，殼體內(nèi)蒸發(fā)溫度不可低于0度，否則管束內(nèi)可能結(jié)冰，導(dǎo)致傳熱管漲裂；制冷劑充注量大；由于搖晃，可能會(huì)使液體進(jìn)入回氣管，造成液擊事故，故不能用于產(chǎn)生晃動(dòng)的場所，如：艦船等。 2）滿液式蒸發(fā)器優(yōu)點(diǎn)：相較于傳統(tǒng)的干式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器內(nèi)充滿了液態(tài)制冷劑，這樣可使傳熱面盡量和液態(tài)制冷劑接觸并傳熱，可提高傳熱效率約20%左右；結(jié)構(gòu)緊湊，產(chǎn)生的制冷劑氣體直接從壓縮機(jī)吸氣進(jìn)入壓縮機(jī)，換熱面積被有效利用，提高了機(jī)組的換熱效率。3．4．1蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)蒸發(fā)器是空調(diào)設(shè)備中使制冷劑吸熱氣化的熱交換器，蒸發(fā)器的類型很多，按制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的充滿程度及蒸發(fā)情況進(jìn)行分類，主要有三種：干式蒸發(fā)器、再循環(huán)式蒸發(fā)器和滿液式蒸發(fā)器。，換熱系數(shù)的計(jì)算式為 w/（2）制冷劑沸騰時(shí)的換熱系數(shù) 制冷劑沸騰時(shí)，其換熱系數(shù)隨熱流密度的增加而增加。1. 冷、熱流體的熱容量在整個(gè)換熱面上均為常量；2. 傳熱系數(shù)K在整個(gè)換熱面上不變；3. 換熱器無散熱損失；4. 沿?fù)Q熱面軸向的導(dǎo)熱量可以忽略不計(jì)；5. 在換熱器中，任何一種流體都不能既有相變又有單相介質(zhì)換熱。在順流和逆流情況下，冷熱流體的溫度變化如圖。相應(yīng)的傳熱計(jì)算公式為 Q=KF平均溫差與介質(zhì)的流動(dòng)有關(guān)。對(duì)于熱交換器，由于冷熱流體沿傳熱面進(jìn)行交換，其溫度沿流動(dòng)的方向不斷變化，所以冷、熱流體間的溫差也在不斷地變化。傳熱溫差和介質(zhì)流速與熱交換器的型式有關(guān)，可應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的方法確定其最佳值，也可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值選用。）傳熱計(jì)算進(jìn)行傳熱計(jì)算之前，熱交換器的型式和熱負(fù)荷已在選型和循環(huán)計(jì)算中確定。t W 式中 Q——單位時(shí)間通過傳熱面積的傳熱量，W； F——傳熱面積，； 209。制冷機(jī)熱交換設(shè)備涉及的傳熱過程包括通過平壁的傳熱過程、通過圓管的傳熱過程以及通過肋壁的傳熱過程。蒸氣凝結(jié)時(shí)放出的熱量通過管壁傳遞給冷卻水。制冷系統(tǒng)中需要交換熱量的流體常常分別處在固體壁面的兩側(cè)。3．4機(jī)組換熱器的選型及熱力計(jì)算熱交換設(shè)備是制冷機(jī)的重要設(shè)備，其特性對(duì)制冷機(jī)的性能有重大影響。120kw/h,5%.則該選定的壓縮機(jī)實(shí)際工率為:=(1—)= 所選擇的壓縮機(jī)滿足設(shè)計(jì)要求。螺桿式制冷壓縮機(jī)的制冷量按國標(biāo)GB5773的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。故本系統(tǒng)屬于高溫類型。則由上式可得所需壓縮機(jī)的軸功率為： =+= kw由《簡明空調(diào)用制冷設(shè)計(jì)手冊》文獻(xiàn)[1]表47可知螺桿式制冷壓縮機(jī)按吸入壓力飽和溫度分為高溫、中溫和低溫三類。理論功率又稱為指示功率，是壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際循環(huán)所消耗的功率。72~0。 螺桿式壓縮機(jī)的軸功率： KW式中 ——制冷劑的質(zhì)量流量，kw/h； ——等熵壓縮終了進(jìn)氣的焓值，J/Kg； ——吸氣狀態(tài)的焓值，J/kg。 在本系統(tǒng)中，經(jīng)過比較考慮，選擇螺桿式壓縮機(jī)。制冷量最大可達(dá)30000KW，用于大型空調(diào)﹑制冷設(shè)備中。 分為單，雙螺桿型。螺桿式制冷壓縮機(jī)：制冷量100～1200KW，可用于大中型空調(diào)﹑制冷設(shè)備中。為全封閉式，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，工作性能高，密封性好，噪聲低，為今后主導(dǎo)機(jī)型。 ②為全封閉式，結(jié)構(gòu)緊湊，密封性好，噪聲低。 依內(nèi)部構(gòu)造制冷壓縮機(jī)分類： ① 2. ③由曲軸箱機(jī)體與電機(jī)外殼共同構(gòu)成密閉的空間，工作穩(wěn)定壽命長，制冷能力較大，可用于多種工況，可維修，但噪聲稍高。 ②驅(qū)動(dòng)電機(jī)和運(yùn)動(dòng)部件封閉在同一空間里，結(jié)構(gòu)緊湊，密封性好，噪聲低。 依外部構(gòu)造分為： ① 1. 由于環(huán)境溫度是經(jīng)常變化的，故制冷壓縮機(jī)大部分時(shí)間是處于部分負(fù)荷狀態(tài)，因此制冷壓縮機(jī)要具有能量調(diào)節(jié)。 制冷壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的心臟，制冷系統(tǒng)通過壓縮機(jī)輸入電能，從而將熱量從低溫環(huán)境排放到高溫環(huán)境。地源熱泵系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組各部分型式選擇3．3壓縮機(jī)熱力計(jì)算及選型壓縮機(jī)為制冷系統(tǒng)中的核心設(shè)備，只有通過它將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功，把低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，才能保證制冷的循環(huán)進(jìn)行。機(jī)組使用工況：供冷——冷水出水溫度：5~12；室外環(huán)境溫度：40；供熱——熱水出水溫度：45，室外環(huán)境溫度：10~153214壓焓圖根據(jù)R22的熱力性質(zhì)表，查出處于飽和線上的各點(diǎn)有關(guān)狀態(tài)參數(shù)值： kJ/kg /kg kJ/kg 在R22的ph圖上找到的等壓線與飽和蒸氣線的交點(diǎn)1，由1點(diǎn)作等熵線，此線和 等壓線相交于點(diǎn)2，該點(diǎn)即為壓縮機(jī)的出口狀態(tài)。風(fēng)冷式螺桿冷熱水機(jī)組，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工況：供冷——冷水出水溫度：7；環(huán)境進(jìn)風(fēng)溫度：35。3．2熱力計(jì)算 空調(diào)機(jī)組的功率設(shè)定為100KW，=100KW=夏季制冷時(shí)，設(shè)定蒸發(fā)溫度為2，冷卻水進(jìn)水溫度為20，冷卻水出水溫度為25；冷凍水進(jìn)水溫度為12，冷凍水出水溫度為7?？紤]到要結(jié)合地源熱泵并有效利用地表淺熱，在比較活塞式、螺桿式、離心式、溴化鋰吸收式空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)后，選擇螺桿式空調(diào)機(jī)組作為本地源熱泵系統(tǒng)的地上部分。在合理設(shè)計(jì)核心部分土壤耦合地?zé)峤粨Q器的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮土壤源熱泵系統(tǒng)供熱高效節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，探討該系統(tǒng)成本高、性能不穩(wěn)定等缺陷的解決方案。在本系統(tǒng)中，綜合考慮各種制冷劑的特性和優(yōu)缺點(diǎn)，選擇R22作為本系統(tǒng)的制冷劑。空調(diào)、冷藏、低溫高、中、低溫超低溫為：60120℃活塞式、回轉(zhuǎn)式、離心式 R500特殊空調(diào)高溫中溫為：020℃活塞式、回轉(zhuǎn)式、離心式 R22超低溫超低溫高溫為：100℃活塞式、回轉(zhuǎn)式、離心式 R12空調(diào)高溫在普通制冷領(lǐng)域活塞式、離心式 R717（氨）用途使用溫度范圍7如R500、R502...等。6不飽和碳?xì)浠衔镏评鋭哼@類制冷劑中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它們的鹵族元素衍生物，它們的R后的數(shù)字多為“1”，如R11R1150...等。代號(hào)與氟里昂一樣采用“R”，這類制冷劑易燃易爆，安全性很差。4國際規(guī)定用“R”作為這類制冷劑的代號(hào)，如R22...等。3如水R718...等。無機(jī)化合物制冷劑：這類制冷劑使用得比較早，如氨（NH3）、水（H2O）、空氣、二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2）等。按照化學(xué)成分，制冷劑可分為五類：無機(jī)化合物制冷劑、氟里昂、飽和碳?xì)浠衔镏评鋭?、不飽和碳?xì)浠衔镏评鋭┖凸卜谢旌衔镏评鋭?安全性的要求同時(shí)制冷劑本身或與油、水等相混時(shí)，對(duì)金屬不應(yīng)有顯著的腐蝕作用，對(duì)密封材料的溶脹作用應(yīng)小。5應(yīng)具有一定的吸水性，這樣就不致在制冷系統(tǒng)中形成“冰塞”，影響正常運(yùn)行。R1R1R2R11烴類、CH3CI、R5003R2R11R15R5022NHCOR1R1R1SO21制冷劑部分或微溶于油的制冷劑，其優(yōu)點(diǎn)是從壓縮機(jī)帶出的油量少，故蒸發(fā)器中蒸發(fā)溫度較穩(wěn)定。如果制冷劑與潤滑油能任意互溶，其優(yōu)點(diǎn)是潤滑油能與制冷劑一起滲到壓縮機(jī)的各個(gè)部件，為機(jī)體潤滑創(chuàng)造良好條件；且在蒸發(fā)器和冷凝器的熱換熱面上不易形成油膜阻礙傳熱。2制冷劑的粘度應(yīng)盡可能小，以減少管道流動(dòng)阻力、提換熱設(shè)備的傳熱強(qiáng)度。 物理化學(xué)的要求：1+8038C2F5CL+96CHF2CL+CF3CL+CF2CL2+198+CFCL3+NH3++100H2O臨界壓力PKP絕對(duì)壓力臨界溫度正常蒸發(fā)溫度ts(℃)分子式5制冷劑的臨界溫度要高些、冷凝溫度要低些。2 要求制冷劑在常溫下的冷凝壓力Pc應(yīng)盡量低些，以免處于高壓下工作的壓縮機(jī)、冷凝器及排氣管道等設(shè)備的強(qiáng)度要求過高。以避免空氣進(jìn)入制冷系統(tǒng)，發(fā)生泄漏時(shí)較容易發(fā)現(xiàn)。這是一個(gè)很重要的性能指標(biāo)。 熱力學(xué)的要求HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品。另外對(duì)過渡性物質(zhì)HCFC提出了2020年后的控制日程表。1987年9月在加拿大的蒙特利爾室召開了專門性的國際會(huì)議，并簽署了《關(guān)于消耗臭氧層的蒙特利爾協(xié)議書》，于1989年1月1日起生效，對(duì)氟里昂在的R1R1R11R11R11R502及R22等CFC類的生產(chǎn)進(jìn)行限制。當(dāng)前能用作制冷劑的物質(zhì)有80多種，最常用的是氨、氟里昂類、水和少數(shù)碳?xì)浠衔锏?。這樣可保持地溫恒定，冷暖負(fù)荷平衡，從而達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的要求因此地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)可解決空氣源熱泵系統(tǒng)必需室外機(jī)及室外機(jī)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生熱污染等問題,并且冬季運(yùn)行不存在結(jié)霜問題,節(jié)省了空氣源熱泵系統(tǒng)除霜所耗的電能,空調(diào)效果不受室外氣溫的影響,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,是一種國家鼓勵(lì)使用的適用于夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的節(jié)能環(huán)保空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)作為一種“綠色空調(diào)”，是以大地為熱源對(duì)建筑進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。它是一種可以實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器與冷凝器之間功能轉(zhuǎn)換的機(jī)械，實(shí)質(zhì)上是另一種形式的制冷機(jī)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和對(duì)“綠色能源”的日益重視，地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)也將得到前所未有的發(fā)展。因此，我們不能照搬外國的技術(shù)成果，必須投入大量的科研經(jīng)費(fèi)和研究人員進(jìn)行研究，使其適合中國的氣候特點(diǎn)，這也在一定程度上延緩了這項(xiàng)技術(shù)在中國的推廣。還要說明的一點(diǎn)是，世界上熱泵技術(shù)比較發(fā)達(dá)的北美、北歐和中歐國家由于氣候條件基本上只用于供熱，對(duì)地源熱泵夏季制冷工況研究較少。其次，我國現(xiàn)在還沒有出臺(tái)促進(jìn)地源熱泵技術(shù)發(fā)展的相關(guān)優(yōu)惠政策，這使部分想采用地源熱泵系統(tǒng)的用戶由于看不到眼前利益而采用其它的空調(diào)系統(tǒng)。 地源熱泵技術(shù)在中國推廣過程中可能遇到的問題任何一項(xiàng)新事物的出現(xiàn)總是要受到人們的質(zhì)疑，對(duì)于地源熱泵這項(xiàng)新技術(shù)同樣可能會(huì)遇到一些阻力。八屆人大常委會(huì)第二十八次