制冷系统设计Word文档下载推荐.docx

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3.3确定制冷系统设计工况………………………………………………………2

3.3.1冷凝温度的确定…………………………………………………………2

3.3.2蒸发温度的确定…………………………………………………………3

3.3.3过冷温度的确定…………………………………………………………3

3.3.4过热温度的确定…………………………………………………………3

3.3.5制冷系统理论循环p-h图………………………………………………4

4制冷系统热力计算…………………………………………………………………5

5制冷压缩机型号及台数……………………………………………………………6

5.1压缩机形式的选择……………………………………………………………6

5.2压缩机台数的选择……………………………………………………………7

5.3压缩机级数的选择……………………………………………………………7

5.4电机的选择……………………………………………………………………7

6冷凝器的选择计算…………………………………………………………………7

6.1冷凝器的选择…………………………………………………………………7

6.2冷凝器热负荷计算……………………………………………………………7

6.3冷凝器的已知参数……………………………………………………………8

6.4计算肋管特性参数……………………………………………………………8

6.5计算平均传热温差……………………………………………………………8

6.6冷却水流量……………………………………………………………………9

6.7概算所需传热面积……………………………………………………………9

6.8初步规划冷凝器结构…………………………………………………………9

6.9计算水侧的换热系数…………………………………………………………9

6.10计算制冷剂测得冷凝换热系数……………………………………………10

6.10.1求水平光管管外冷凝换热系数………………………………………10

6.10.2计算水平肋管外的冷凝换热系数……………………………………10

6.10.3计算水平肋管束外冷凝换热系………………………………………11

6.11实际的热流密度……………………………………………………………11

6.12计算实际传热面积…………………………………………………………11

6.13冷凝器的类型………………………………………………………………12

7蒸发器的选择计算…………………………………………………………………12

7.1蒸发器的预选…………………………………………………………………12

7.2蒸发温度与传热温差的确定…………………………………………………12

7.3换热面积的计算………………………………………………………………12

7.4蒸发器风量的确定……………………………………………………………12

7.5风机的选择……………………………………………………………………12

8冷却水系统的选择…………………………………………………………………13

8.1冷却塔…………………………………………………………………………13

8.2水泵的选型……………………………………………………………………13

8.2.1水泵扬程…………………………………………………………………13

8.2.2阻力计算…………………………………………………………………13

9冷冻水系统的选择…………………………………………………………………14

10管径的计算………………………………………………………………………14

11其它辅助膨胀阀的选择计算……………………………………………………15

11.1膨胀阀的选择………………………………………………………………15

11.2贮液器的选择计算…………………………………………………………15

11.3油氨分离器的选择计算……………………………………………………15

11.4气液分离器的选择计算……………………………………………………15

11.5集油器的选择计算…………………………………………………………16

11.6不凝性气体分离器的选择计算……………………………………………16

12制冷机组与管道的保温…………………………………………………………16

13设备清单及附图…………………………………………………………………16

14参考文献…………………………………………………………………………17

0设计任务

设计一南京地区用制冷系统，采用空冷式直接制冷，制冷量定为100K，制冷剂为氨，冷却水进出口温度为27/30℃。

1前 

言

近50年来，随着现代科学技术的飞速发展，制冷技术以日新月异的速度发生变化。

并且，正在现代国民经济、人民生活、国防科研、文化艺术等领域中发挥着日益重要的作用。

我国是最早利用天然冷源的国家之一，随着社会进步，制冷技术已经广泛应用到各个行业，制冷技术的作用更是不可替代的。

因此设计制冷系统已成为重要的环节。

制冷系统的设计，无论是厂家装配成的整体机组，还是现场组装的系统，主要是选择制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构以及风机、电动机和自动控制设备等。

其步骤是根据给定的冷冻水温度（或被冷却的空气温度）、流量和所采用的冷却水（或冷却用空气）入口温度、流量，确定该制冷系统的设计工况（即选定蒸发温度和冷凝温度等系统的内在参数设计值），然后，按照设计工况选择该制冷系统的各个组成设备，使之在运行过程各个设备的相互匹配，以充分发挥每个设备的工作能力。

但是，一个制冷机组或制冷系统，在实际运行过程中，当外在参数（既冷凝器和蒸发器所通过的水流量或空气流量，以及水或空气的入口温度等）在一定范围内改变时，该机组成系统的性能如何变化、选定的各个组成设备是否匹配恰当，都是在设计中要考虑的问题。

此外，设计完成，制冷作业安全技术，正确操作制冷设备，是我们在具体操作时的必然选择。

2课程设计题目及数据

课程设计题目：

制冷系统采用空冷式直接制冷，空调制冷量定为100KW。

数据：

制冷剂为：

氨（R717）。

冷却水进出口温度为：

27℃/30℃。

南京市空调设计干球温度为35.2℃，湿球温度为28℃。

设计内容

设计一南京地区用制冷系统，采用空冷式直接制冷，制冷量定为100K，制冷剂为氨，冷却水进出口温度为27/30℃。

3制冷机组的类型及条件

3.1初参数

1）制冷系统主要提供空调用冷冻水，供水与回水温度为：

7℃/12℃，空调制冷量定为100KW。

2）制冷剂为：

3）冷却水进出口温度为：

4）南京市空调设计干球温度为35.2℃，湿球温度为28℃。

3.2确定制冷剂种类和系统形式

根据设计的数据及要求，本制冷系统为100KW的氨制冷系统。

因为制冷总负荷为100KW,所以可选双螺杆制冷压缩机来满足制冷量要求。

3.3确定制冷系统设计工况

3.3.1冷凝温度的确定

从《制冷工程设计手册》中查到南京地区夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度（℃）

对于使用冷却水塔的循环水系统，冷却水进水温度按下式计算：

（3-1）

式中——冷却水进冷凝器温度（℃）；

——当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度（℃）；

——安全值，对于机械通风冷却塔，=2~4℃。

则代入数据有冷却水进水温度：

℃

冷却水出冷凝器的温度（℃）

按下式确定：

选用卧式壳管式冷凝器

=+（2~4）（3-2）

代入上面算出的数据有：

=31+3=34℃（注意：

通常不超过35℃），

系统以水为冷却介质，其传热温差取4~6℃。

则冷凝温度为

若系统以水为载冷剂，其

传热温差为℃，（3-3）

式中——冷凝温度（℃）。

代入数据有冷凝温度：

=34+4=38℃

3.3.2、蒸发温度的确定

则蒸发温度为（3-4）

对于本设计系统，=2℃，因此不采用液体过冷，即=0℃。

式中——载冷剂的温度（℃）。

一般对于冷却淡水和盐水的蒸发器，其传热温差取=5℃。

本制冷机房用空冷式蒸发器，则制冷剂的蒸发温度℃.

3.3.3、过冷温度的确定

对于一般的空气调节用制冷装置，不采用液体过冷；

对于大型的蒸发温度较低（<

—5℃）的制冷装置，在条件许可时使用液体过冷。

也就是不考虑过冷温度。

3.3.4、过热温度的确定

压缩机吸气口温度的确定

通常=+（3-5）

式中对于一般氨压缩机，=℃。

代入数据有过热温度：

=℃。

3.3.5、制冷系统理论循环p-h图

根据题意绘制的p-h图，并查表求得各状态参数：

图3-1

查有关资料：

确定压力：

Pe=436.34kPa，Pc=1472.4kPa

比容：

0.27，0.087

焓值：

1459，1660，380。

4制冷系统热力计算

1）单位质量制冷量的计算

（4-1）

代入数据有：

=（1459-380）=1079

2）单位冷凝负荷的计算

（4-2）

3）单位理论压缩功的计算

（4-3）

4）单位容积制冷量的计算

（4-4）

3996

5）制冷剂质量流量的计算

（4-5）

6）压缩机吸入制冷剂蒸汽的体积流量的计算

（4-6）

7）冷凝器热负荷的计算

（4-7）

8）压缩机所需的理论耗功率的计算

（4-8）

9）制冷系数的计算

（4-9）

10）逆卡诺循环制冷系数的计算：

（4-10）

11）制冷系数的计算

（4-11）

5制冷压缩机型号及台数的确定

5.1压缩机形式的选择

根据已知参数，预选螺杆式压缩机。

5.2压缩机台数的选择

查《实用制冷工程设计手册》根据制冷机组冷负荷100KW选择压缩机，选用KA12.5—12型压缩机（其标准工况下的制冷量为137KW大于100KW，符合要求）。

压缩机台数，应根据总制冷量来确定：

（5-1）

式中——压缩机台数（台）；

——每台压缩机设计工况下的制冷量（）。

（台）

因此，选择1台KA12.5-12型压缩机.

5.3压缩机级数的选择

选择依据：

压缩机级数应根据设计工况的冷凝压力与蒸发压力之比来确定。

一般若以氨为制冷剂，当时，应采用单级压缩机；

当时，则应采用两级压缩机。

所以，对于本设计制冷系统中，<

8，因此，本设计制冷系统采用单级压缩。

5.4电机的选择

由于使用KA12.5-12双螺杆压缩