家用分体挂壁式空调设计说明书.doc

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毕业设计说明书

题目：

2600W家用冷暖空调设计计算

学院：

专业：

学号：

姓名：

指导教师：

完成日期：

2013年5月28日

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目录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1空调设计的背景及意义 1

1.2家用空调的发展历程 1

1.3家用空调的国外研究状况 1

1.4分体挂壁式空调的结构组成及工作原理 2

1.5空调主要部件介绍 2

1.6研究的主要容及目标 3

第二章分体挂壁式空调设计的总体方案 4

2.1设计任务：

4

2.2设计目的：

4

2.3设计步骤：

4

第三章工况选择及计算 5

3.1设计工况选择 5

3.1.1室外空气状态参数确定 5

3.1.2房间空调器运行参数的确定 5

3.2制冷循环的热力计算 5

3.2.1制冷循环及压焓图 5

3.2.2热力计算 6

3.3压缩机的选择 9

3.3.1压缩机类型的选择 9

3.3.2压缩机型号的选择 9

3.4热泵循环热力计算 9

第四章冷凝器设计计算 11

4.1冷凝器介绍及选择 11

4.2冷凝器计算 11

4.2.1有关温度参数及冷凝热负荷确定各有关温度参数 11

4.2.2翅片管蔟结构参数选择及计算 11

4.2.3传热计算 13

第五章蒸发器介绍及设计计算 17

5.1蒸发器进口空气状态参数 17

5.2风量及风机的选取 17

5.3蒸发器进、出口焓差及出口处空气焓值 17

5.4选定蒸发器的结果参数 17

5.5设计几何参数 18

5.6计算空气侧干表面传热系数 19

5.6.1空气的物性 19

5.6.2最窄截面处空气流速 19

5.6.3干表面传热系数 19

5.7确定空气在蒸发器的状态变化过程 20

5.8循环空气量的计算 20

5.9空气侧当量表面传热系数的计算 21

5.10管R22蒸发时表面传热系数的计算 21

5.11传热温差的初步计算 24

5.12传热系数的计算 24

5.13核算设定的值 25

5.14蒸发器结构尺寸的确定 25

第六章其他辅助设备选择及计算 26

6.1节流装置的选择计算 26

6.1.1毛细管的选择计算 26

6.2四通换向阀的选择 27

6.2.1四通换向阀的容量和选用 27

6.3风机及配用电机的选择 27

6.3.2室外风机（选择轴流式风机） 27

6.3.3室风机（选用贯流式） 28

6.4制冷剂充满量的计算 28

6.5热泵空调器热力经济性指标核算 29

6.6管路及辅助设备的选择 29

6.6.1管路系统选型 29

6.6.2干燥过滤器选型 30

6.6.3气液分离器选型 30

第七章设计成果 31

7.1压缩机 31

7.2冷凝器 31

7.3蒸发器 32

7.4节流装置 32

7.5四通换向阀 32

7.6风机及备用风机 32

总结 34

参考文献 35

致 36

附录 37

附图一：

R22压焓图 37

附录一：

英文翻译 38

附录二：

翻译原文 50

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2600W家用冷暖空调设计计算

摘要

空调设计不断更新换代，技术也在不断完善和发展，本文通过R22小型家用空调实例的设计来介绍空调的基本相关设计计算，让相关人员更清楚的了解小型家用空调的设计计算过程。

本文通过对空调的各个重要的零件分别计算，如蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置，对于具体部件的选用采用国家相关的技术标准，结合热力计算及系统的装配，通过计算得出R22小型分体挂壁式空调的关键部件。

采用R22制冷剂设计相关的制冷循环系统，结合相关的物性参数，得出计算结果。

最后通过对空调的经济性能指标的核算确定空调的设计是否符合要求。

这是一种小型家用空调，安装简单，操作方便，而且设计过程清晰，可以满足大众需求，发展空间大，与其他的空调设计相比显得更简单明了。

关键词：

分体壁挂式空调；蒸发器；冷凝器；R22

Adesignandcalculationof26GWhouseholdairconditioner

Abstract

Thedesignofairconditionerisupgradingandupdatingcontinuously,andthetechnologyisdevelopedandimproved,either.Thistextisfocusedonthebasicdesigncalculationofairconditionerbyofferingthedesigncaseofhouseholdairconditioner.Theprimarygoalistolettherelatedpersonnelknowmoreclearlyaboutthedesigncalculationprocessofsmall-sizedhouseholdairconditioner.

ThistextistocalculatethecriticalcomponentofR22small-sizedfissionwall-mountedhouseholdairconditionerbycalculatingrespectivelyeverysignificantcomponentofairconditionersuchasevaporimeter,condenser,compressor,andthrottlinggear,employingtherelevantnationaltechnicalstandardtochoosethespecificcomponentandcombiningwiththethermodynamiccalculationandsystematicassembletocalculate.ThistextistoemploytherefrigeratingcyclesystemrelatedtotheR22refrigeratingfluiddesign,combiningwiththerelevantphysicalpropertyparametertogetthecomputationresult.Finally,thistextistoensurethatthedesignofairconditionerisinlinewiththedemandbyadjustingaccountsoftheairconditioners’economicperformanceindex.

Thisisatypeofsmall-sizedhouseholdairconditioner.Itiseasytoinstallandoperate,andthedesignprocessisclear.Theairconditionercansatisfythepublicneedandhasgreatdevelopmentspace.Thedesignismoreconciseandexplicitthanothers’.

Keywords:

Fissionwall-mountedair-conditioner;evaporator;condenser;R22

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第一章绪论

1.1空调设计的背景及意义

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。

近年来我国在经济发展的同时，也面临着资源匮乏，环境恶化等严峻挑战。

人民对生活环境的舒适和健康要求越来越高。

而且随着人们生活水平的提高，居住条件也在不断改善，越来越多的人们开始选用和使用家用空调，空调也走进了千家万户。

空调的种类很多，但是大部分家用空调还是以分体挂壁式为主。

分体挂壁式空调以其体积小，外形美观，使用灵活，噪声低，不影响室采光，安装检修方便等优点被广泛的应用于家居之中。

并且随着人们对生活环境的要求越来越高，空调所提供的舒适度也相应提高，所以本设计针对分体式空调进行了基本的设计计算。

1.2家用空调的发展历程

在二十世纪六，七十年代，美国地区发生罕见的干旱天气，为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题，美国率先研制出风冷式冷水机，用空气散热代替冷却塔，其英文名称是：

AircoolChiller，简称为Chiller.

1988年中国第一台国产分体壁挂机KF-19G1A在华宝空调器厂诞生，开启了我国家用空调器行业的一个新时代；20世纪八十年代中国空调市场一直以进口为主；2005年推出了光面板系列空调产品，此后一直使用至今。

在原有的技术手段上，随着不断的创新和改进，在如今形成了系统完善的生产过程。

从压缩机、热交换器。

精细阀和电子控制装置等都有了明显的改进。

而且空调技术也在如今社会不断的提高，为人们营造更加舒适的环境。

1.3家用空调的国外研究状况

在90年代的中国，从先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术，并与多数是美国的大公司组成合资企业。

如今，中国已经是一个顶级国家，中国主要工厂和合资企业制造了大量SRAC和SPAC以满足增长的国市场出口需要。

制冷剂是制冷机中的工作流体，它在制冷机系统中循环流动，通过自身热力状态的循环变化不断与外界发生能量交换，达到制冷的目的。

在上世纪30年代成功研发的“氟利昂”系列制冷剂的危害开始被人们所认知，人们开始更加关注氟利昂的破坏作用，并开始寻找替代品。

现在市面上以R410a使用最为普遍，并占主要地位。

但是这种制冷剂仍然含有少量的氟，只能算过度性产品。

人们越来越多的把眼光放到了天然工质制冷剂上，主要有碳氢化合物，氨和二氧化碳。

但是这类制冷剂仍然存在很多问题，所以一直未得到普遍应用。

杜邦，霍尼韦尔，大金这三大公司已R134a为主，在中国，有些行业我们采用自主研发的R600a制冷剂。

分体式空调的其他方面如在制冷过程中产生的冷凝水，一般的做法是将冷凝水直接通到室外，但是这容易损坏建筑物，污染环境。

国对于冷凝水回收利用的研究，基本还处在理论分析阶段。

目前对于出现的冷凝水回收几乎大部分是将冷凝水对室空气所释放的焓值从新从冷凝器中补充，从而达到降低散热器效果节约能源的作用。

1.4分体挂壁式空调的结构组成及工作原理

挂壁式空调的室机组主要由换热器、贯流风扇、电动机、自动风向系统、排水系统等组成。

室外机组主要由全封闭式压缩机、室外换热器、四通换向阀、毛细管、轴流风扇、电动机等组成。

家用分体挂壁式空调的制冷量一般比较小，在1860-4300W之间，容量小，故其室外机组均为单个风扇类型。

制冷过程：

低温低压的制冷剂蒸汽被压缩机压缩成高温高压蒸汽，然后进入冷凝器对外放热变成低温高压液体，接着通过节流装置变成低温低压气液混合物，然后进入蒸发器，吸收房间的热量变成低温低压气体，在压缩机的吸力进入压缩机从新开始新的循环。

制热过程：

制热过程整好与制冷过程相反。

制冷剂通过四通换向阀改变其流路，使其流路与制冷过程的整好相反，这样来实现制热。

工作原