双机双级压缩制冷培训鉴定设备设计计算制造.docx
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双机双级压缩制冷培训鉴定设备设计计算制造
SJ－100
双机双级压缩制冷培训鉴定设备设计、
计算、制造
双机双级压缩制冷培训鉴定设备设计、计算、制造过程
《一》。
双机双级压缩制冷培训鉴定设备的主要设计要求及系统部件选择。
1．双机双级压缩制冷培训鉴定设备的主要设计要求：
采用制冷剂循环量为1︰2的双机双级压缩制冷系统，制造一台双机双级压缩制冷培训鉴定设备，为适合考核、培训、鉴定的特殊要求，另加系统故障和电气故障设置功能。
该设备要求操作简单、系统故障和电气故障功能设置齐全、系统工作稳定、外型小巧美观大方。
2．系统部件定型。
（1）.制冷系统：
A.压缩机：
根据设计要求为了使蒸发室温度达到-50℃以下，本机制冷系统采用二台单级制冷压缩机，低压级压缩机是采用进口“泰康”一匹全封闭压缩机，，高压级压缩机是采用进口“阿斯帕啦”1/2匹全封闭压缩机，噪音小，泄漏量小，体积紧凑，制冷工质采用R22。
工作电压为AC220V。
为防止压缩机在刚启动时发生“奔油”现象，另加装油加热器。
B.膨胀阀：
根据设计要求为了使蒸发室温度达到-50℃以下，主膨胀阀采用“ALCO”TIE－0X－MOP低温型外平衡热力膨胀阀，级间膨胀阀采用“ALCO”TI－0X商用型热力膨胀阀。
C.蒸发器：
采用单程蛇型蒸发器，为使回油方便采用上进下出的接管方法。
D.冷凝器：
采用套管式水冷凝器，内管采用轧花紫铜管提高换热面积。
E.中间冷却器：
采用套管式换热器，内管采用轧花紫铜管提高换热面积。
F.制冷系统故障设置：
为了方便系统故障设置，各种系统故障均用“ALCO”3/8”电磁阀控制。
（2）。
电气控制：
A．电气控制原理：
接通外电源后压缩机油加热器通电加热，约30分钟后压缩机油温达到45℃，按压缩机启动按钮压缩机开始运转，30秒后电磁阀自动打开开始制冷。
当蒸发器室温度达到-60℃时，由数显式温度控制器控制停止压缩机运转，当蒸发器室温度达到-50℃时由数显式温度控制器控制启动压缩机运转。
B．电气原件：
压力控制器、数显式温度控制器、电压表、电流表、交流接触器、时间继电器、接线排、导线等。
（3）。
考核部分：
A．制冷系统管道联接：
在模拟制冷系统管道联接板上将制冷系统各部件图画出，每个部件的进出口分别装配单孔电器接插件，用插头和导线联接代替管道联接。
B．电气系统故障考核：
将双机双级压缩制冷电气原理图画在模拟板上，在每个电气原件两端分别装配单孔电器接插件，在模拟板背面设置故障开关。
由考生作电气系统电器联接和故障排除。
C．制冷系统故障设置：
·冷却水量不足：
在冷却水管上装手阀，造成冷却水量不足。
使压缩机排汽压力上升。
·主膨胀阀堵塞：
在主膨胀阀前装电磁阀，造成制冷不通。
使压缩机吸汽压力下降，制冷温度不下降。
·级间膨胀阀堵塞：
在级间膨胀阀前装电磁阀。
造成制冷剂不通。
使压缩机中压偏高、压缩机发烫，无法正常连续工作。
·干燥过滤器堵塞：
在干燥过滤器前装电磁阀。
造成制冷剂不通，制冷温度不下降。
·系统内制冷剂少：
在储液器出口另加一只特小通径电磁阀。
造成制冷剂供液不足。
制冷温度不下降，压缩机发烫。
D．制冷电气系统故障设置：
·无供电电源。
·电器系统高低压控制器护。
·电器系统热继电器开路。
·电器系统时间继电器开路。
·电器系统交流接触器不动作。
·电器系统启动电容开路。
3．机架。
（1）。
整个机架设计成800×600×1900㎜立柜式，带四个脚轮可移动。
整个机架分上、中、下，三个部分组成，上层为为蒸发器室和控制面板。
中部为考核面板部分。
下层为制冷系统。
（2）。
整个机架用不锈钢方管焊接成型，考核面板、控制面板和仪表面板用不锈钢发纹板照相印刷。
底板用4㎜A3钢板制做。
（3）。
门板用不锈钢发纹板制做。
（4）。
机架图（附）。
《二》。
设计、计算。
一．双级压缩制冷系统设计，
1．应用：
双级压缩制冷系统考核用机。
2．设计思路：
采用二台全封闭制冷压缩机;自制中冷器；自制蒸发器及冷凝器等组成一套双机双级压缩制冷系统。
3．双机双级压缩制冷系统热力计算：
（1）．高压级压缩机：
1/2HP
排汽量2.1M3/h
（2）．低压级压缩机：
1HP
排汽量4.2M3/h
（3）．制冷剤：
R22
（4）．冷凝温度：
tk=300C
（5）.蒸发温度：
t0=--500C
（6）.压缩机吸汽温度：
t吸=--350C
过热度--150C
（7）．压缩机吸入点焓值：
i=147kcal/kg
（查表）
（8）.压缩机吸入点比容：
υ=0.35m3/kg
（查表）
（9）.冷凝器出液口温度：
t出液=300C
（10）.冷凝器出液口焓值：
i=109kcal/kg
（查表）
（11）.中间压力/蒸发压力：
2/1
（12）．冷凝压力/中间压力：
2/1
（13）．中间温度：
t7=--100C
（14）.中间压力：
p7=3.613（查表）
（15）.中冷器液体出口温度：
t=t中间+5=--50C
（16）.中冷器液体出口焓值：
i7=98kcal/kg
（查表）
（17）.低压级排汽焓值：
i5=155.5kcal/kg（查表）
（18）.中压饱和蒸汽焓值：
i9=147kcal/kg（查表）
（19）.高压级吸入点焓值：
i4=148kcal/kg（查表）
（20）.高压级吸入点比容：
υ=0.07m3/kg（查表）
（21）.高压级排汽焓值：
i5=155kcal/kg（查表）
（22）.低压级制冷剤循环量：
G低=V低·λ低/υ低
=4.2·0.599/0.35
=7.188kg/h
（23）.高压级制冷剤循环量：
G高=V高·λ高/υ高
=2.1·0.666/0.07
=19.98kg/h
（24）.单位制冷量：
g0=i2–i1
=146.5–98
=48.5kcal/h
（25）.--50℃制冷量：
Q0=G低·g0
=7.188·48.5
=348.6kcal/h
（26）.冷凝器热负荷：
Q冷=G高·（i5–i10）
=19.98×48
=957.76kcal/h
（27）.中冷器热负荷：
Q中=G低·（i4–i8）
=7.188×44
=316.272kcal/h
（28）.蒸发器换热面积：
F蒸=Q0/k·△tk—23.2kcal/m2·℃=348.6/23.2·10
△t—10℃=1.5m2
（29）.蒸发器选用φ12铜管长度：
L蒸=F蒸/πD
=1.5/π0.012
=39.86m
（30）.中冷器换热面积：
F中=Q中/k·△t
k—23.2kcal/m℃=316.272/672×5
△t—5℃=0.094m2
（31）.中冷器选用φ16.φ10铜套管长度：
L中冷=F中冷/πD
=0.094/π0.01
=3m
（32）.冷凝器换热面积：
F冷=Q冷/k·△t
k—820kcal/m℃=957.76/820×5
△t—5℃=0.2336m2
（33）.冷却水流量:
V=Q冷/1000·△t
=957.76/1000×5
=0.1915m2/h
（34）.冷凝器选用φ22.φ16铜套管长度：
L冷=F冷/πD
=0.2336/π×0.016
=4.6495m
（35）.储液器：
氟利昂制冷系统储液器计算时，储液器内制冷剤R22储量按每小时制冷剤总循环量的1/3~1/2计算，而储液量一般不超过储液器容积的70~80%。
V=G·0.5/0.8
=4.2·0.5/0.8
=2.625L
（36）.回热器热负荷：
Q回=G高·（i10–i6）
=19.98×（108–104）
=79.92kcal/h
（37）.回热器换热面积：
F回=Q回/k·△t
k—672kcal/m℃=79.92/672×5
=0.0238m2
《三》。
预算。
名称
规格
数量
材料单价
人工费
总价
低压级压缩机
1HP
1台
1200.00
180.00
1380.00
高压级压缩机
1/2HP
1台
700.00
180.00
880.00
冷凝器
水冷式
1只
500.00
360.00
860.00
蒸发器
盘管式
1只
300.00
360.00
660.00
膨胀阀
TIE--01
2只
250.00
100.00
600.00
中冷器
套管式
1只
350.00
100.00
450.00
储液器
RA204
1只
120.00
50.00
170.00
电磁阀
ZT3/8
5只
250.00
50.00
1300.00
汽液分离器
CR103
1只
170.00
50.00
220.00
机架
1只
1500.00
1000.00
2500.00
面板
4只
400.00
900.00
2500.00
干燥过滤器
ALCO5/8
1只
120.00
50.00
170.00
视液镜
SONE
1只
90.00
50.00
140.00
手阀
7只
68.00
50.00
322.00
制冷剂
R22
5KG
30.00
100.00
250.00
压力表
‘-0.1--1.6Mpa
4只
90.00
50.00
410.00
压力表
‘-0.1--2.5Mpa
3只
90.00
50.00
320.00
压力控制器
KD255S
1只
115.00
80.00
195.00
温度控制器
WK--3A
1只
150.00
50.00
200.00
变压器
100W220V-24V
1只
85.00
50.00
135.00
交流接触器
CJ10-10
2只
75.00
180.00
330.00
时间继电器
0-30S
1只
82.00
180.00
344.00
熔断器
15A
4套
7.50
180.00
210.00
按钮开关
3套
5.80
160.00
197.00
微型开关
22
50套
1.50
360.00
435.00
接线柱
55
100套
1.50
360.00
510.00
指示灯
20V220V
各20套
1.80
180.00
252.00
其它
350.00
350.00
小计
7103.10
5460.00
16290.00
管理费
5%
764.50
税
17%
2729.265
合计
19783.77
《四》。
安装、调试工艺。
附安装、调试工艺流程卡片。
《五》。
小结。
通过双机双级压缩制冷系统的制作，在培训中心陈维刚导师的指导下，使我系统的掌握双机双级压缩制冷系统的制冷系统设计、外形设计、电气电路设计、工程
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