制冷说明书题目二.doc

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制冷说明书题目二

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

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