【正文】 為單位的蒸發(fā)溫度系數(shù) b 憑經(jīng)驗(yàn)選取。壓縮機(jī)外形如圖 42。 冷凝器的選型與熱力計(jì)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。強(qiáng)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(jī)、冰激凌機(jī)等商用制冷裝置。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(yùn)輸式制冷系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍甚至擴(kuò)大到制冷量在 350kW 以上的制冷裝置。彎頭與傳熱管之間的連接方式見(jiàn)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。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。封板與端板間的固定連接方式見(jiàn)圖 45。 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(jì)算 冷凝器的選型計(jì)算，主要是通過(guò)熱力計(jì)算和傳熱計(jì)算，確定其傳熱面積，從而選定使用型號(hào)的冷凝器；以及通過(guò)流體動(dòng)力計(jì)算，確定冷卻介質(zhì)的流量和流過(guò)冷凝器的阻力損失 ，從而選擇泵或風(fēng)機(jī)的容量及功率。常用紫銅管規(guī)格有舶 mmmm ?? 、 mmmm ?? 、和 mmmm 112 ?? 等數(shù)種。所采用的鋁片厚度 F? 及翅片節(jié)距 fS 依紫銅管管徑不同而有所區(qū)別。同樣，為減少金屬材料消耗量及減輕整機(jī)重量，宜盡量使用厚度較薄的翅片 。為了使彎頭的規(guī)格統(tǒng)一一般管簇都按等邊三角形排列。 表 42 冷凝器溫度參數(shù)表 項(xiàng)目 參數(shù)值 /℃ 項(xiàng)目 參數(shù)值 /℃ 冷凝溫度 35 進(jìn)出口空氣溫差 8 進(jìn)口空氣干球溫度 25 出口空氣干球溫度 33 為了有效利用空冷式冷凝器的傳熱面積，沿空氣流動(dòng)方向上的管排數(shù) M 一般為2＜ M＜ 6。取翅片節(jié)距 mmsf 2? ，迎風(fēng)面上管中心距 mms 251 ? ，管簇排列采用正三角形叉排。 冷凝器所需空氣體積流量 ssmttC Qq aapaa kv /12 )2533(10 0518 19)( 3312 ??????? ? （ 421） 選取迎面風(fēng)俗 smy /?? ，則迎風(fēng)面積 22 mmqA yvy ??? ? （ 422） 取冷凝器迎風(fēng)面寬度即有效單管長(zhǎng) ml ? ，則冷凝器的迎風(fēng)面高度 mmlAH y ??? （ 423） 迎風(fēng)面上管排數(shù) 排排 10)210 2 2 5 (211 ????? sHN （ 424） (3) 進(jìn)行傳熱計(jì)算，確定所需傳熱面積 OFA 、翅片管總廠 L 及空氣流通方向上的管排數(shù) n 采用整張波紋翅片及密翅距的叉排管簇的 空氣側(cè)傳熱系數(shù)由式 24 menfeeaof dbRdC )(?? ? 乘以 計(jì)算 預(yù)計(jì)冷凝器在空氣流通方向上的管排 3?n ，則翅片寬度 mmsb 0 6 4 9 2 o s31 ?????? （ 425） 微元最窄截面的當(dāng)量直徑 mmmmmsds sdsdffbffbe )()( ))((2)()( ))((211 ????? ??????? ??? ?? （ 426） 最窄截面風(fēng)速 smsmsds ss yffbf /94 ))(( 225))((11m a x ???? ????? ??? （ 427） 因?yàn)? ??edb （ 428） 596 6m a x ????? ?a eef dR ?? （ 429） 1 4 8 )(103)(0 0 0 4 2 2 3 1 1 362 ?????? ?eee dbdbdbA （ 430） 1 8 1 )1 0 0 ( ??? fAC （ 431） 6 2 0 3 ???edbn （ 432） 2 3 2 0 0 ????? fm （ 433） 則空氣側(cè)的傳熱系數(shù) )/()( 2 kmWdbCd menfeaof ??? ?? （ 434） 查表得， R134a 在 Ctk ??35 物性集合系數(shù) ?B ，氟利昂在管內(nèi)凝結(jié)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 25 )35( 60 7)35(0 34 55 )(5 ???????????????wiwiwikikittttBd? （ 435） 翅片相當(dāng)高度計(jì)算 mmdscdsdhooo)] 0 2 6 n ()[ 0 2 ()]l n ()[1(2 1139。39。 這樣，冷凝器的實(shí)際有效總管長(zhǎng)為 ，實(shí)際傳熱面積為 m ，較傳熱計(jì)算所需傳熱面積大 % ，能滿足冷凝負(fù)荷的傳熱要求。 (4) 風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算 由于冷凝器的迎風(fēng)面寬度 ml ? 、高度 mh ? 動(dòng)壓 PaPap ya 39。( ?? ??????? ?? （ 448） 蒸發(fā)器的選型及熱力計(jì)算 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)形式選擇 蒸發(fā)器是 使液體制冷劑吸熱汽化的一種熱交換器。 用冰箱常用的蒸發(fā)器都屬于空氣冷卻式，按空氣循環(huán)對(duì)流方式可分為自然對(duì)梳式和強(qiáng)制對(duì)流式兩種。串聯(lián)板式蒸發(fā)器其材料和制法同鋁一鋁吹脹式蒸發(fā)器，它用于直冷式雙門(mén)雙溫電冰箱。 冷卻空氣蒸發(fā)器，在商業(yè)制冷裝置中，自然對(duì)流型冷卻空氣式蒸發(fā)器主要有管板式、吹脹式和冷卻排管等幾種，本課題采用冷卻空氣管板式蒸發(fā)器。設(shè)翅片的長(zhǎng)度為 L ，則可列出如下關(guān)系： LLdlA 31 ????? ?? （ 454） LLHA 312 ????? ? （ 455） LAAAs ??? （ 456） 表面效率為 29 )( 1)(1 21 ?????? LLLAAA fsS ?? （ 457） (4) 由于 R134a 在管內(nèi)蒸發(fā)時(shí)的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于空氣自然對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，因此可以不計(jì)算管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。液態(tài)制冷劑進(jìn)入毛紉管后壓力逐漸降低，由開(kāi)始的過(guò)冷液體逐步轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡鸵后w，此段稱為液相段，壓力呈線性變化。在此段內(nèi)蒸氣的干度沿流動(dòng)方向逐步增加，而壓力降是非線性交化，越接近毛細(xì)管出口，其單位長(zhǎng)度內(nèi)的壓力降越大。如果隨著制冷劑的壓力降能從外界得到充分的冷卻 (如與 回氣管進(jìn)行熱交換 )，保持一定的過(guò)冷度，則可延遲 “閃發(fā) ”現(xiàn)象，減少蒸氣含量，從而提高制冷劑的流量。 毛細(xì)管的選型計(jì)算 毛細(xì)管節(jié)流具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，不易產(chǎn)生故陳等優(yōu)點(diǎn)；停機(jī)后高低壓力逐漸起于平衡狀態(tài)，故易于壓縮機(jī)啟動(dòng)，可選用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 毛細(xì)管計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式如下 ??2 Re dPL ?? （ 462） 式中 P? 壓力差 ok pp? ， ap Re 雷諾數(shù) L 毛細(xì)管長(zhǎng)度， m ? 制冷劑流速， sm/ ? 制冷劑密度， 3/mkg d 毛細(xì)管內(nèi)徑， m 制冷劑 R134a的壓力差 K P appP ok 6 5 12 3 58 8 6 ?????? 查制冷劑 R134a飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)圖表，發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)液體比體積的影響不大，本設(shè)計(jì)所取溫度為冷凝溫度和蒸發(fā)溫度的 平均值， Ct ?? ，查得液體比體積 kgm /108 1 6 39。? ，而氣體粘度 sPa ??? ?? 則平 均粘度sPa ??? ?3102 1 ? ，已知制冷工質(zhì)循環(huán)量 hkgGa /? ，選用內(nèi)徑 管，則制冷劑的流速可按下式計(jì)算 smsmdGaW /3 6 0 00 0 0 6 107 3 4 5 4 232 ??????? ?? ? （ 463） 雷諾數(shù) 3 8 0 4 9102 1 6 70 0 0 6 3 ?? ???? ?? ?? d （ 464） 則毛細(xì)管長(zhǎng)度 mmL 6 5 8 0 0 0 6 8 0 4 9106 5 12 ??? ???? 制冷劑充注量計(jì)算 根據(jù)給定工況查 R134a 所需參數(shù) 冷藏陳列柜設(shè)計(jì)制造中，制冷劑加入量過(guò)多或過(guò)少，對(duì)于陳列柜的運(yùn)行都是不利的。另一方面制冷劑量過(guò)多時(shí)，將導(dǎo)致冷凝器參與換熱的有效表面減少，結(jié)果引起冷凝溫度和壓力增加，陳列柜制冷量下降，能耗也增加，而且充注量 ]20[ 過(guò)多時(shí)，傳熱系數(shù) K 值的下降速度比充注量不足 時(shí)更快。 Ct ??? 60 時(shí) 液體密度 lkg/39。 mkg?? 蒸汽密度 3/ mkg?? 32 蒸發(fā)器入口干度 ?x ，出口干度 ?x ，平均干度 ?x 。冷凝器內(nèi)液體按經(jīng)驗(yàn)取 15%，干蒸汽占 85%。 ????? ? （ 465) 蒸發(fā)器內(nèi)干蒸汽量： kgkgVm n ????? ? (466) 冷凝器內(nèi)液體量： kgkgVm k 1 0 8 4 0 39。 干燥過(guò)濾器的作用是過(guò)濾和干燥通過(guò)毛細(xì)管進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑。雜質(zhì)造成的堵塞對(duì)制冷系統(tǒng)的循環(huán)十分不利，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使壓縮機(jī)停止運(yùn)行，使壓縮機(jī)軸承和滑動(dòng)部分劃傷。氟利昂用的過(guò)濾干燥器一般采用無(wú)縫鋼 管作為殼體，內(nèi)裝 ～ 孔的黃銅絲或不繡鋼絲網(wǎng)，再裝些干燥劑，干燥劑一般采用無(wú)水氯化鈣、硅膠、活性氧化鋁和分子篩等，然后兩端蓋用螺紋與筒體連接并用錫焊焊牢。該系列干燥過(guò)濾器采用優(yōu)質(zhì)銅管、優(yōu)質(zhì)銅絲擋網(wǎng)和高檔分子篩精制而成。 該系列的結(jié)構(gòu)圖如 圖 51 所示 。 圖 52 氣液分離器結(jié)構(gòu)圖 其型號(hào)為： RA204 壓力控制器選擇 壓力控制器是一種受壓力信號(hào)控制的電開(kāi)關(guān)。 壓力控制器的用途和性能： 該 KD型壓力控制器的主要用途是控制壓力范圍的裝置。使被控制系統(tǒng)停止工作以起保護(hù)和自動(dòng)控制作用。總的來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)還需要政府實(shí)施更有效的措施，加強(qiáng)管理和監(jiān)督，出臺(tái)更高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)以及系統(tǒng)性政策。而通過(guò)改進(jìn)技術(shù)來(lái)提高能源利用的效率一直是陳列柜節(jié)能研究的重中之重。 結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)低溫敞開(kāi)式陳列柜的研究以及能耗現(xiàn)狀 ,對(duì)低溫敞開(kāi)式陳列柜提出了一些節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。 敞開(kāi)式陳列柜與外界接觸面積大，對(duì)流強(qiáng)烈，為了保證柜內(nèi)溫度恒定，必須采用冷風(fēng)幕來(lái)阻止外界的熱濕空氣滲入柜內(nèi)。理論上可用偏離數(shù)表示冷風(fēng)幕對(duì)敞口的封閉能力，其值為風(fēng)幕出風(fēng)口處的空氣動(dòng)量于風(fēng)幕兩側(cè)空氣壓力差之比，為了保證風(fēng)幕的，即需要保證最小偏離數(shù)。一般為了保證風(fēng)幕對(duì)敞口的封閉能力，陳列柜的送風(fēng)速度會(huì)設(shè)計(jì)的偏大，則會(huì)導(dǎo)致風(fēng)幕外側(cè)與環(huán)境空氣的相接處速度梯度較大，卷吸到柜內(nèi)的熱濕空氣和外衣的冷空氣量因此會(huì)大大增加，從而增加陳列柜的制冷負(fù)荷及融霜次數(shù)和融霜時(shí)間。如果還在蜂巢式出風(fēng)口之前安裝合理的整流板，調(diào)整出風(fēng)口的風(fēng)速場(chǎng)，是出風(fēng)口的送風(fēng)速度從柜內(nèi)到柜外遞減，降低出風(fēng)口外側(cè)的速度梯度，使外側(cè)的空氣擾動(dòng)盡可能減小，那么卷入柜內(nèi)的熱濕空氣和在陳列柜外溢的冷空氣就會(huì)相應(yīng)地減小，從而降低陳列柜的能耗，從而節(jié)能。如果使用模塊化蒸發(fā)器采用不間斷制冷的熱蒸汽融霜方式，可以明顯降低能耗，柜內(nèi)溫度波動(dòng)也比較小，即可保證食品質(zhì)量，又可延長(zhǎng)食品儲(chǔ)存的時(shí)間。為保證制冷中蒸發(fā)器冷風(fēng)機(jī)循環(huán)于風(fēng)道之中，要設(shè)置切換風(fēng)門(mén)，在風(fēng)道中需要設(shè)置自動(dòng)控制線路和電磁閥等裝置，融霜結(jié)束后，幾個(gè)模塊的蒸發(fā)器又同時(shí)開(kāi)始制冷。 敞開(kāi)式陳列柜主要有的融霜方式，適用于中低溫的陳列柜，熱量散耗在陳列柜的內(nèi)部，增大了制冷負(fù)荷。電加熱融霜簡(jiǎn)單可行，融霜可靠，控制回路也相對(duì)簡(jiǎn)單，但是需要額外的熱量，且熱量的利用效率低。于電加熱 融霜方式不同的是，熱氣融霜不用引入額外的熱量，利用壓縮機(jī)的高溫排氣來(lái)融霜，高溫氣體和蒸發(fā)器盤(pán)管進(jìn)行的換熱為對(duì)流換熱，蒸發(fā)器盤(pán)管在和管外霜層進(jìn)行傳導(dǎo)換熱，從內(nèi)到外，換熱效果好、融霜時(shí)間縮短、柜內(nèi)溫升較小、能耗也相對(duì)