制冷与低温技术课程设计.docx
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制冷课程设计说明书一、设计目的、要求(一)目的本课程设计是“制冷及低温技术原理”的重要教学环节之一,通过这一环节达到了解制冷系统的设计内容,程序和基本原则,学习设计计算方法,巩固所学知识,培养学生运用所学知识解决工程问题的能力。(二)要求1.了解制冷装置设计的一般步骤;2.培养运用设计规范、设计手册的能力;3.能正确应用所学课程的知识进行设计计算;4.初步具备绘制装置图纸的能力。二.设计任务设计分体热泵型房间空调器。根据设计参数进行制冷/热泵系统的方案设计和热力计算,选配制冷压缩机,设计室外和室内换热器,完成辅助设备的计算和选用,以及制冷系统管路设计。三、设计参数(一)空调负荷1、房间面积:35m22、单位面积冷/热负荷:160W/220W3、制冷剂:R290(二)设计工况1、工况(夏季)室内干/温度:27/19.5℃室外环境干/湿球温度:36.5/27.3℃过冷度:5℃蒸发温度:7.2℃冷凝温度:54.4℃吸气温度:15℃2、热泵工况(冬季)室内干/湿球温度:20/13.6℃室外干/湿球温度:2/1℃过冷度:5℃过热度:5℃蒸发温度:2℃冷凝温度:46.71℃四、系统热力计算(一)制冷计算过冷度:5℃ 发温度:7.2℃冷凝温度:54.4℃ 吸气温度:15℃个状态点参数序号P/bart/℃h/(KJ/Kg)ν/(m3/Kg)S05.8307.2579.790.0782.34415540.08132.409218.78265.79651.820.025592.409318.78254.4394.410.002441.4873’18.78249.4322.150.002201.43445.837.2322.150.026081.4712s665.890.02869(以下计算公式来源于《制冷与低温技术原理》吴业正编)(1)单位制冷量:q0=h0-h4=581.04KJ/Kg-319.14KJ/Kg=261.90KJ/Kg(2)单位容积制冷量:qv=q0/v1=3046KJ/m3(3)理论比功:(4)指示比功:(5)指示效率:(6)性能系数:指示值: (7)冷凝器单位热负荷:(8)制冷剂循环的质量流量:(9)实际输气量: 理论输气量:(10)压缩机消耗功的理论功率和指示功率:(11)热力学完善度:η=(12)冷凝器热负荷:(二)热泵计算蒸发温度2℃ 冷凝温度46.71℃过冷度5℃ 过热度5℃制冷量Φ=4725W序号P/bart/℃h/(KJ/Kg)ν/(m3/Kg)S025.021575.280.090772.363175.063584.280.092442.394255.6515.910638.8607115.910324.640.002223’41.7115.910309.640021308.140.02664(1)理论比功:(2)指示比功:(3)冷凝器热负荷(4)体积流量(5)质量流量(6)制热量(7) 热力学完善度:η=五、系统主要设备选型及设(一)压缩机选型已知制冷量为3500W,功率为0.759KW初步选型为:美芝压缩机型号系列代表机型排量制冷量1Φ-50HZ-220/240VSFDSF240V1UFT23.9cm3/rev3980W功率能效比电容高度排气管内径回气管内径895W4.45W/W35/370μF/V292mm8.2mm12.9mm底脚底座直径27。150mm压缩机校核制冷理论功率:795Wηiηmηe=795895=88.9%热泵理论功率:故压缩机符合标准。(二)蒸发器设计(以下计算参考吴业正《小型制冷装置设计指导》)选择 表面式蒸发器,用翅片管式换热器、双排。1、选定蒸发器的结构参数选用Φ10mm 0.7mm的紫铜管,翅片选用厚为δf=0.2mm的铝套片,热导率为λf=237w/(m?k),翅片间距sf=2.2mm ,管束按正三角形叉排排列,垂直于流动方向的管间距s1=25mm,管束按正三角形叉排排列,垂直于流动方向管间距S1=25mm沿流动方向的管排数为nl=4,迎面风速uf=2.5m/s。2、计算几何参数翅片为平直套片,考虑套片后的管外径为db=d0+2δf=0.0104m沿气流流动方向的管间距为S2=s1cos30=0.02165m沿气流方向套片的长度L=4s2=0.0866m每米管长翅片的外表面面积af=2(s1s2-)=0.4148m2/m每米管长翅片间的管子表面面积ab=πdb(sf-δf)0.0297m2/m每米管长的总外表面面积aof=af+ab=0.4445m2/m每米管长的外表面积A
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