制冷压缩机的选型及热力计算.doc

第一章 冷风机系统的拟定和制冷循环的热力计算 冷风机系统的概述 单元式冷风机是一种不带加湿器的非热泵型单元式空气调节机，只能用于夏季降温。按标准GB/T 17758-1999《单元式空气调节机组》的规定[1]，单元式冷风机应能使室内温度保持在（18℃～25℃）±1℃，相对温度（40～70%）±10%，制冷能力一般在7kW以上，新风比15%。 单元式冷风机应用蒸汽压缩制冷的原理：其制冷系统采用R22作为制冷剂，蒸发器为翅片管束直接蒸发式表面冷却器；节流装置可采用毛细管或膨胀阀二种；冷凝器按其冷却方式分水冷和风冷二类，风冷冷凝器为翅片管束风冷式，水冷冷凝器有壳管式和套管式二种型式。压缩机可以选配全封闭式、半封闭式或开启式，其中小型冷风机以全封闭压缩机为主。 空调系统的主要设备是离心通风机，它使空调室内循环空气加上15%室外新风通过冷风机的蒸发器时得到降温去湿，并将冷风送至被调节的房间。 电器系统主要是保证空调机的安全运行，同时还起自动调节和控制的作用。此外系统还必须配置管道和一些辅助设备。 制冷循环的热力计算 （一）制冷循环的热力计算 制冷循环热力计算主要算出循环的性能指标，压缩机的容量、功率以及换热器的热负荷，为压缩机及换热器的设计或选配提供原始数据。在进行热力计算时首先需确定循环的工质，循环的型式和工作参数。 （） （tk） 2]，对于风冷冷凝器的名义工况规定：进风温度（室外空气温度）t1为干球35℃，湿球24℃，冷凝温度tk=50℃，进口温差℃。 对于水冷冷凝器，规定的名义工况为，进水温度tw1=30℃， 进出水温差℃，冷凝温度为℃，要求进口温差℃。 蒸发温度（t0） （）4℃（）（）t0=5℃。 过冷温度（t4） tu按标准[2]规定取5℃。 吸气温度（t1） t1取15℃，对于全封闭压缩机是以进入机壳的状态为吸气状态。由于全封闭压缩机壳内电机发热和摩擦发热，压缩机实际的吸气温度在空调工况下要超过15℃，据有关资料介绍，在封闭式压缩机中，吸气过热度的实测值比开启式高20～30℃。 （）（）lgp-h图（） 水冷式单元空调机 风冷式单元空调机 图1-1 制冷循环的lgP-h图 图中： 点0 —蒸发器出口制冷剂状态； 点1 —压缩机的吸气状态； 点4 —节流元件前的制冷剂状态。 计算项目（）q0 （kJ/kg） 单位容积制冷量qv （kJ/m3） 单位理论功w0 （kJ/kg） 理论制冷系数 制冷剂流量G （kg/s） 压缩机的实际体积输气量V （m3/s） 压缩机的理论体积输气量Vh （m3/s） 上式中λ为压缩机的输气系数（也称容积效率），一般可按制造厂的试验值选用，或根据理论分析所推导的公式进行计算。（） (kW) 压缩机的指示功率Ni (kW) 式中为压缩机指示效率，值可按有关经验数据或经验公式计算。（）e (kW) 式中为压缩机的机械效率。 实际制冷系数 上式中为压缩机的绝热效率，。 实际循环效率 式中为卡诺循环的制冷系数。 冷凝器的热负荷Qk (kW) 开启式 封闭式 式中N为电机输入功率。 式中：为传动效率，当压缩机与电机直接传动时；用三角皮带传动时=0.90～0.95；用平皮带传动时=0.96。 为电机效率，见（）5]。 图1-2 与电动机名义功率的关系  制冷压缩机的选型及热力计算 制冷压缩机的选型 压缩机是实现蒸汽压缩式制冷循环的必不可少的部分，起着压缩及输送气体的作用。在中、小型空调机组中，容积式制冷压缩机为主要的机种，随着制造技术的进步，开启式压缩机在小冷量范围内已逐渐为全封闭、半封闭式压缩机所取代。 当前，中、小型空调机组中应用的压缩机主要为全封闭式制冷压缩机，这类压缩机适用压力范围广，效率较高，适应性强，特别适用于较小排气量时的情况，系统的装置也比较简单，电机的工作性能较可靠，噪音低，使用方便。 本次课程设计以活塞式压缩机作为选型机组。压缩机的选型可直接根据设计任务书所提出的制冷量大小选配，也可按制冷循环的热力计算所求得的压缩机理论输气量进行选型。同时也应考虑压缩机性能和结构的要求。 活塞式制冷压缩机的制冷量与压缩机的工作容积、转速等因素有关，也与吸气压力、排气压力和吸气温度等工作条件（）（）（.4℃，蒸发温度7.2℃）GB10079-8