制冷说明书题目二.doc

制冷技术课程设计 题目：设计3HP风冷空调机组 （直接蒸发式空气冷却器） 院（系） 电力学院 班 级 06热能与动力工程（2） 学生姓名 沈超青 梁俊杰 罗彬 刘恒 任松彦 沈锐林 指导教师 刘金平 刘雪峰 2009-6-25 目 录 【设计要求】 2 【设计内容】 2 【设计过程】 2 一、制冷工况的确定： 2 （一）设计参数 2 （二）由软件上切取工况图 2 （三）由软件读取各点参数 3 （四）制冷量等的确定 3 二、蒸发器部分 5 （一）确定空气的质量流量 5 （二）确定肋片管束形式 5 （三）所需冷却效率 6 （四）计算空气侧的换热系数 6 （五）初步确定迎风面积和总传热面积 7 （六）计算传热系数 7 （七）校核蒸发温度 8 （八）空气冷却器的主要结构参数 8 （九）管内制冷剂压力降 8 （十）计算空气侧的阻力 9 三、冷凝器部分 10 （一）基本参数 10 （二）肋片管束形式 10 （三）计算空气侧的换热系数 11 （四）制冷剂侧对流换热系数 12 （五）计算与外表面为基准的风冷式冷凝器的传热系数 12 （六）校核热流密度 12 （七）规划冷凝器的结构 13 （八）风机参数计算 13 四、毛细管部分： 14 【参考文献】 14 【设计要求】 已知：采用R22制冷剂，压缩机功率为3HP，冷凝器为风冷式翅片管换热器，翅片管结构尺寸见《空气调节用制冷技术》（彦启森等编、第三版）p108（例题4－2），蒸发器为直接蒸发式空气冷却器，翅片管结构尺寸同上。蒸发器空气由干球温度25℃，相对湿度50％，冷却到干球温度12℃，相对湿度90％；冷凝器空气进口温度为33.5℃，相对湿度60％。（管内冷凝计算公式: 见《空气调节用制冷技术》（彦启森等编、第三版）p84，公式4-7）。 【设计内容】 制冷机组的冷凝器、蒸发器、计算毛细管尺寸 【设计过程】 一、制冷工况的确定： （一）设计参数 基本循环参数如下： 压缩机功率为3HP 蒸发温度：7℃ 蒸发器侧空气进口温度取：25℃ 蒸发器侧空气出口温度取：12℃ （给定值） 冷凝温度：47℃ 冷却空气进口温度：33.5℃ 相对湿度60% （给定值） 冷却空气出口温度取：40℃ 过冷度：2℃ 过热度：4℃ （二）由软件上切取工况图 使用Refrigeration utilities查询此循环的参数： 软件上模拟的循环图 （三）由软件读取各点参数 软件上切下来的参数图 读取理想循环状态下各点参数如下： =410.1 kJ/kg；=439.0 kJ/kg； =256.4 kJ/kg。 （四）制冷量等的确定 由软件查得的数据： 单位质量制冷剂制冷能力 单位质量制冷剂在冷凝器的负荷 单位质量制冷剂的压缩机耗功 =-=27.226 kJ/kg 理论制冷系数 =5.67 因为有 假定实际制冷系数COP=3，由此可得理论压缩机功率 且有 所以得制冷剂流量 则有制冷量 采用涡旋式压缩机，属于全封闭压缩机，应用公式（4-21b）得冷凝器的热负荷 涡旋式压缩机 二、蒸发器部分 （一）确定空气的质量流量 从湿空气h-d图可查出空气初状态点1的比焓，空气终状态点2的比焓=32kJ/kg，因此，空气质量流量 （二）确定肋片管束形式 采用连续整体套片，基管外径do=8mm，壁厚δp=0.2mm的铜管；铝肋片厚 δf=0.15mm，导热系数λ=204W/（m·K）；肋片节距e=2.0mm，管束为正三角形排列，管中心距s1=20mm，s2= s1·sin60°=17.32 mm，结构参数计算如下： 每米肋管长的肋片表面积 每米肋管长的肋片间基管外表面积AP 每米肋管长度总外表面积A 每米肋管长内总表面积Ai 肋化系数 肋通系数 净断面比 （三）所需冷却效率 在湿空气h-d图上，将空气初状态点与终状态点连成直线，其与相对湿度100%的交点，就是所需肋管外表面的平均状态点s，ts=10.0℃, hs=29.0kJ/kg。因此，所需冷却效率为 （四）计算空气侧的换热系数 1.设迎风速度υa=1.4m/s,则最小流动断面的速度为 2.设沿气流方向肋管的排数为N=6 3.根据公式（4-15）计算肋片外表面的换热系数 肋片空气通道的当量直径 气流方向的肋片长度 计算雷诺数 计算系数与指数 C1=1.36-0.00024·Re=1.23 n=-0.28+0.08Re/1000=-0.237 m=0.45+0.0066L/de=0.664 因此有