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冷冻水制冷系统设计 摘要：为了理论与实际相结合，更好的掌握《制冷技术》这门课程的知识，现对其进行冷冻水制冷系统的课程设计。 设计内容包括以下几点： 1、根据设计要求和任务，合理拟定制冷系统总体方案。 2、根据制冷系统设计方案要求，选择制冷剂、制冷压缩机、节流阀及制冷辅助设备等部件。 3、依据热力学、传热学及流体力学原理，设计计算制冷换热器(主要是冷凝器和蒸发器)。 4、制冷管道计算及保温层结构、厚度等设计。 5、绘制制冷系统流程图和机器设备布置图，并注明有关尺寸和技术要求。 设计资料： 冷冻水工艺需冷量Q0=(150+50XN)KW， N=34，Q0=150+5034=1850KW 载冷剂为冷媒水： 供水温度t1=+5°C；回水温度t2=+10°C，冷媒水采用闭式系统。冷凝器采用水冷却式，冷却水进水温度tw=32C。 关键字：蒸发器；压缩机；保温层；冷负荷 冷冻水制冷系统设计-课程设计 目录 TOC\o1-5\h\z \o CurrentDocument 第一章设计说明2 1.1确定制冷剂种类和系统型式2 1.2制冷系统的设计工况确定2 1.3制冷系统热力计算2 1.4选配制冷压缩机3 \o CurrentDocument 第二章蒸发器与冷凝器的设计选型5 2.1卧式壳管式蒸发器的计算5 2.2冷凝器设计7 \o CurrentDocument 第三章制冷辅助设备选型11 3.1油分离器的选择11 3.2贮液器的选择12 3.3空气分离器的选择12 3.4紧急泄氨器的选择13 3.5氨液分离器的选择13 3.6集油器的选择14 \o CurrentDocument 第四章冷冻站制冷设备布置15 4.1冷冻站位置选择15 4.2制冷设备的布置15 \o CurrentDocument 第五章制冷系统的管路设计17 5.1管路布置要点17 5.2管路管径的选择18 5.3设备及管道的保温21 \o CurrentDocument 设计体会23 \o CurrentDocument 参考文献24 第一章设计说明 1.1确定制冷剂种类和系统型式 制冷剂为氨；单级蒸汽压缩式制冷；供冷方式为直接供液；冷凝器的冷却方式为水冷却。 1.2制冷系统的设计工况确定 蒸发温度to:一般比冷冻水供水温度低3?5°C,由所给条件知冷冻水供水温度为t]=5C，所以to=5-5=0C。 冷凝温度tk:由冷却水进出口温差为4?10C，取At=6C，而冷却水进水温度为tw=32C，可得冷却水出水温度为tn=32+6=38C；^k二+5=40C吸气温度tx:氨制冷压缩机吸气的过热度一般为5?8C，取5C,故tx=0+5=5C过冷温度tg:再冷度一般为3?5C，取5C,故tg=40-5=35C 蒸汽温度to 冷凝温度tkk 吸气温度txx 过冷温度tg 0C 40C 5C 35C 5.绘制制冷LgP-h图并查出各点参数: LgP-h h图1.2LgP-h图 查焓湿图可得：h1=1761kJ/kg,h2=1950kJ/kg,h3=h4=523kJ/kg,v1=0.29m3/kg,Pk=1.5MPa,Po=0.41MPa1.3制冷系统热力计算1、单位质量制冷能力：qo=h1-h4=1761-523=1238kJ/kg2、单位容积制冷能力：｛=q0/v1=1238/0.29=4269kJ/m33、制冷剂的质量流量：MR=Qo/q°=1850/1238=1.494kg/s4、制冷剂的体积流量:VR=MRv1=1.494X0.29=0.433m3/s5、冷凝器的热负荷:Qk=MR(h2-h3)=1.494X(1950-523)=2132KW6、压缩机的理论耗功率：Pth=MR(h2-h1)=1.494X(1950-1761)=282.366KW7、理论制冷系数：eth=Qo/Pth=1850/282.366=6.551.4选配制冷压缩机设计工况下的输气系数： 余隙系数人=1-C{:p/p1}Vc0其中相对余隙容积C取0.035,膨胀系数m取1。p0=0.27Mpa,p=1.735Mpa人=1-0.035x[(1.735/0.27-1)]=0.81节流系数人p人=1-(1+C)Ap1/(人xp1)；一般氨制冷压缩机△p1/p1=0.03到0.05取0.04。其中，X=0.81,C=0.035.所以人二1-(1+0.035)x0.04/0.81=0.948 .T预热系数X=ftTkTT=273-12=261K；t=-12°C；T=273+40=313K；所以：X=?=261/313=0.834 00ktTk气密系数Xm一般取为0.95~0.98,取X=0.96。 输气系数：X=%xXxX,xX=0.81x0.948x0.834x0.96=0.66⑵理论排气量：q=