制冷课程设计75kW计算书.docx

1制冷循环系统热力计算已知条件：制冷量：75kW； 制冷剂：R22蒸发温度：2℃； 冷凝温度：50℃冷冻水进水温度：12℃；冷冻水出水温度：7℃进口空气温度：35℃； 出口空气温度：43℃过冷度：5℃； 过热度：5℃根据已知条件，查R22各状态点参数，压焓图如图所示。状态点P（MPa）t（℃）h（kJ/kg）ν（m3/kg）005374100.04622.008044732.005026542.0045258 4’0.532258（1）压力比：（2）单位质量制冷量：（3）单位体积制冷量：（4）理论比功：（5）制冷系数：（6）单位质量冷凝热：（7）工质流量：（9）冷凝热负荷：（10）实际输气量：（11）压缩机理论功率：（12）压缩机指示功率：根据压缩比取指示效率（13）压缩机轴功率：根据压缩比取指示效率（14）压缩机配用电机功率：压缩机与电机直接连接时取传动效率（15）电机输入功率：根据轴功率取电动机效率1.1压缩机选型计算由于本设计工况不是标准工况，需根据压缩机样本提供的名义工况对本设计的工况进行换算。本设计拟选用比泽尔半封闭螺杆压缩机，其压缩机正常运行范围如下图所示，负荷本设计运行要求。样本提供的名义工况为：则名义工况下的制冷循环热力计算为：根据已知条件，查R22各状态点参数，压焓图如图所示。状态点P（MPa）t（℃）h（kJ/kg）ν（m3/kg）0060154130.04222.008044732.005026542.0045258 4’0.605258（1）压力比：（2）容积效率： 设计工况下的容积效率：（3）单位质量制冷量：（4）单位体积制冷量：（5）理论比功：（6）制冷系数：（7）名义工况下的制冷量：（8）工质流量：（9）实际输气量：（10）压缩机理论功率：（11）压缩机指示功率：根据压缩比取指示效率（12）压缩机轴功率：根据压缩比取指示效率（13）压缩机配用电机功率：压缩机与电机直接连接时取传动效率（14）电机输入功率：根据轴功率取电动机效率根据名义制冷量Q0=87kW、轴功率Nb=30.27kW选择HSK5363-40。HSK5363-40吸气管54mm、排气管42mm。2.0空冷式冷凝器设计由设计条件已知冷凝温度、蒸发温度，进口空气干球温度、出口空气干球温度，冷凝负荷。（1）对数平均温差：（2）翅片管族结构参数选择及计算初步选用的紫铜管为传热管，选用的翅片厚度的波纹型整张铝制套片。取翅片节距,迎风面上管中心距，则，管族排列采用正三角形叉排。每米管长各有关传热面积分别为：在空气平均温度条件下，、,在进风温度条件下。冷凝器所需空气体积流量：迎面风速合适范围为，取迎风面风速，则迎风面积：取冷凝器迎风面宽度即有效单管长度,则冷凝器的迎风面高度：迎风面上的管排数：（3）传热计算冷凝器在空气流通方向上的管排数一般为n=（2-6）排，初步选取n=4排，则翅片宽度：微元最窄界面的当量直径：最窄截面风速应控制在6m/s以内，本设计最窄截面风速为：因为在（4-50）范围以内，则雷诺数：查下表，用插入法求得0.152，n=0.622,C=1.138,m=-0.194 则空气侧表面传热系数：根据下边查R22在物性集合系数B=1325.4。氟利昂在管内凝结的表面传热系数：翅片相当高度：正方形顺排c=1.145、等边三角形叉排c=1.063取铝片导热率，计算翅片参数m，即：翅片效率：表面效率：忽略各有关污垢热阻即接触热阻的影响，则根据能量守恒：代入数据经整理得到：解得，则R22在管内的凝结表面传热系数：取关闭与翅片间接触热阻、空气侧尘埃垢层热阻、紫铜管热导率，计算冷凝器传热系数：冷凝器所需的传热面积：所需有效翅片管总长：空气流通方向上的管排数：，与假设一致。(4)风机的选择计算 由于冷凝器的迎风面宽度l=2.5m、高度H=1.65m, 动压： 静压：风机采用电动机直接传动，则传动效率，则电动机输入功率：。选择3台上虞DFBZ-I轴流风机NO6.3，每台参数：转速720r/min，功率370kW，风压66Pa，风量9000m3/h。3.0水冷卧式壳管式冷凝器设计设计条件：制冷量：75kW； R22蒸发温度：2℃； 冷凝温度：40℃冷却水进口温度：30℃； 冷却水出口温度：35℃过冷度：5℃； 过热度：5℃根据制冷循环热力计算，冷凝器的冷凝负荷。（1）管型选择 初步选用低翅片紫铜管，具体结构参数如下表所示。单位管长的各换热面积计算公式如下：（2）估算传热管总长 假定按管外面积计算的热流密度，则应布置传热面积：应布置的有效总管长：（3）确定每流程管数Z、有效单管长l及流程数N