1、引言人们在创造电冰箱之前，天气炎热情况下对蔬菜、水果、肉类等食品的贮存唯一方法是腌制，而在夏季喝到冰镇饮料更是一种奢望。电冰箱的根本作用是使食物保持低温，低温有助于延长食品的保鲜时间，冷藏的根本原理是减少细菌（所有食品都含细菌）的活动，使细菌需要用更长的时间才能使食品变质。本文是设计类，设计一直冷双门双温电冰箱，讲述了BCD-208电冰箱的启动、保护、除霜以及照明，本课题主要涉及了电冰箱的历史情况及其开展趋势、设计对象的整体布置、系统计算（电冰箱负荷计算和制冷系统热力计算）、压缩机的选型、换热器的设计及整体制冷系统说明。通过此次设计对电冰箱有更深的认识，解决实际过程中遇到的难题。1电冰箱的认识
2、1.1电冰箱的历史情况1.1.1制冷效果的发现一个在英格兰工作的美国人雅可比？帕金斯有了一个新发现，这一发现导致了冰箱的创造。1834年他发现当某些液体蒸发时，会有一种冷却效应。帕金斯要求一群技工来制造一个可证实这个想法的工作模型。果然，这个装置在某个晚上真的产生了一些冰。技工们兴奋地拿着冰，跳进一辆马车，飞速驶向帕金斯的住房，向他展示所取得的成果。帕金斯此时已上了年纪，虽然他没有在市场上出售自己的创造物，但是哈里森的工作成果为类早期家用冰箱铺垫了道路。1.1.2冰箱的创造真正的电冰箱创造于20年代，1920年，纽约布鲁克林一家平板印刷厂的一位名叫威利斯H.卡里尔的工程师，设计出一种能控制温度
3、和湿度的系统。大约在第一次世界大战期间，出现了一些体积更小的家用冰箱，这是一种噪音大，易泄漏的新创造，实际上它只是在旧式“冰盒”壳内安装上电机和转动皮带，这使它的外貌看起来就像一种试验品。1918年美国的卡尔维纳公司设计出第一台电冰箱，自1927年美国通用电器公司首先研制出全封闭式自动制冷装置至今，当前全世界每年电冰箱的总产量在4000万台以上，其中产量居前几位的国家是美国、俄罗斯、意大利、日本等国。至此，一种新的冰箱式样随着到处可见的商标名诞生了。冰箱的应用，是20世纪人类开展史上的重要一页，正是有了冰箱，使人们生活质量有了较大提高，使食物长时间存放有了可能。1. 1.3我国家用电冰箱开展史
4、我国冰箱起步较迟，第一台冰箱是1954年由沈阳医疗器械厂生产的200升单门冰箱。国内第一台商用冰箱早在1956年由北京雪花冰箱厂研制成功。改革开放以后，雪花公司的产品由医用转为民用，雪花电冰箱迅速在全国走红。品种有单门、双门、多门、型式有直冷式，还有间冷式，在90年代，电冰箱技术己经向高效率、智能化和多门多温多功能的方向开展。目前我国主要冰箱生产企业大多在20世界80年代起步，但开展迅速，从单一的制冷冰箱，开展到如今把戏繁多，种类、功能齐全，能满足各类人们生活、工作需要的多功能冰箱。1985年，海尔从德国利勃海尔集团引进了先进技术，生产出我国乃至亚洲第一代四星级冰箱，1989年开始在无氟领域进
5、行探索研究。海信冰箱公司创立于1984年，前身为广东珠江冰箱厂，同年开始用容声牌生产电冰箱，是目前国内唯一拥有海信、容声两个品牌企业集团，是中国最早生产冰箱的企业之一，也是中国目前规模最大的电冰箱生产基地。电冰箱是中国最早实现国产化的制冷电器之一，从80年代初起步，经过20几年的开展，中国电冰箱已占世界总产量16%的份额而位居全球首位。由于在国内市场己进入成熟期，市场运行的根本特征是相对平稳，不会出现需求上的大起大落。电冰箱消费主要集中在城镇，农村由于受收入水平、生活习惯等限制，冰箱的拥有量较城镇低许多。1.2 电冰箱的开展趋势1.3 .1电冰箱的开展现状我国家用电冰箱行业始于1956年，改革
6、开放以来取得了突飞猛进的开展，到1985年鼎盛时期有110多家冰箱生产厂家。在开展初期，主要依靠产品数量的扩大，随着市场经济体制的不断完善，家电行业从数量扩张向高质量转变。广东科龙集团在这方面的步调就比其它厂家快一步。科龙首创的“养鲜魔宝”技术，用稀有金属及其化合物制成，具有气调养鲜、调湿养鲜、除臭保鲜三大功能。保鲜期长达15天。科龙成功研制的中国第一台网络冰箱(BCD-348W/HT),让冰箱行业进入网络时代。网络冰箱通过网络接口与家用电脑串联起来，通过电脑连接到因特网，这时维修效劳中心远程计算机就能对冰箱进行检测、诊断，及时优化运行参数，排解运行故障，让冰箱时刻处于最正确运行状态，同时还可
7、享受制订食谱、烹饪指导、网上购物等先进功能。箱产业格局却愈加清楚：以新飞为中心的中原产业群，以海尔、海信为中心的环渤海产业群，以美的为中心的珠三角产业群，以长虹为中心的西部产业群。目前，我国各大冰箱生产企业已经日趋成熟，冰箱是一个高度集中的产业。1.2.2电冰箱的开展趋势随着时代的开展，冰箱的广泛使用带来了一系列的问题：冰箱制冷工质散逸对臭氧层的破坏和温室效应的加剧，广泛普及导致电力消耗过大，寿命期满后处置不当带来的环境污染与资源浪费等等，加之人们对家用电冰箱在智能化，舒适化方面的要求提高，这些都要求在冰箱生产中药使用一系列新技术和新工艺加以改良等。(1)节能方面当前冰箱行业的热点话题非“节能
8、莫属。冷系统各个环节采据调查，目前市场上节能冰箱除了传统的加厚保温层技术外，主要采用变频技术、真空绝热技术和多循环制冷系统技术等来提高产品的节能性能。中国节能产品认证中心曾对变频冰箱作过严格的检测，不仅向消费者推荐变频冰箱在节能上的优势，并指出变频冰箱在降低产品噪音以及保鲜上也有很大的突破。变频技术的优势不仅得到了冰箱生产厂家的认可和应用，在其他家电产品上也颇受欢送，变频空调、变频洗衣机、变频微波炉已越来越多地走近老百姓的生活。(2)环保方面在人们的意识中，冰箱的环保仍然局限在制冷剂以一面，但冰箱运行中的噪声和冰箱寿命完毕之后的回收利用都应归结到“大环保”概念中来。制冷剂是制冷循环中工作的介
9、质，可以比较为电冰箱的“血液”。在蒸气压缩式循环中，利用制冷剂的相变传递热量。即制冷剂在蒸发过程中吸收冰箱中的热量，然后再至冷凝器向外放出热量，以维持冰箱内的低温。制冷剂开展史的第一阶段，氨被作为主要工质。2直冷式BCD208双门双温电冰箱的设计2.1设计总体布置电冰箱的总体布置是电冰箱设计的一个正要环节，必须全面的考虑这个问题，本次设计的总体布置是以国家标准GB8059.1-3-87为依据。现根据所提出的任务给出如下设计条件：(1)使用环境条件：冰箱周围环境温度J=32C,相对湿度=75%5%;(2)箱内温度：冷冻室不高于-18,冷藏室平均温度=5；(3)箱内有效容积：总容积为2081.,其
10、中冷冻室为661.,冷藏室为1421.；(4)制冷系统为单级蒸汽压缩式制冷系统冷却方式采用直冷式，冷冻室蒸发器采用板管式，冷藏室蒸发器采用单脊翅片式，冷凝器采用丝管式冷凝器，采用毛细管作为节流元件。不设置水蒸发加热器。(5)箱体结构：外形尺寸为545t三7x545三ix1400三?(宽X深X高)。绝缘层用聚氨酯发泡，其厚度根据理论计算和冰箱厂的实践经验选取，其值如下表2-1所示，冰箱结构图见图2-1。本次设计选用R134a作为制冷剂，因此在总体布置时需注意以下两个方面：1)润滑油：制冷工质M3而其化学结构中无氯原子，与矿物质油难以互溶，前几年曾选用聚烯燃甘醇(PAG)油作为其润滑油，虽然解决了
11、互溶性的问题，但由于聚烯烧甘醇润滑性不好，致使摩擦力增加，造成压缩机的CoP下降。2)枯燥过滤器：采用R34a作为制冷剂要取得好的效果，枯燥过滤器需要重新选择。因为聚酯类润滑油更容易吸水，故枯燥过滤器内分子筛的重量不原来的增加20%左右，本次设计选用X7型枯燥过滤器替代原”5型枯燥过滤器。2.2电冰箱系统计算2.2.1 、电冰箱的热负荷计算电冰箱的热负荷在冰箱设计中是一个重要的参数，它与冰箱的箱体结构、冰箱的内容积、绝缘层的厚度和绝缘材料的优劣等因素有关。热负荷包括：箱体漏热量2、开门漏热量02、贮物漏热量和其他漏热量0。即：Q=QI+Q2+Q3+Q4在冰箱的设计计算中，冷冻室与冷藏室分开计算
12、1)冷冻室热负荷Q/冷冻室箱体漏热量。M因为通过结构形成热桥的漏热量不用计算，所以冷冻室漏热量只包括箱体隔热层漏热量R和通过箱门与门封条漏热量且两局部。箱体隔热层漏热量箱体隔热层漏热量按下式计算：式中A一箱体外外表，单位为肝。传热系数K(单位为W()为：式中巴一箱体外空气对箱体外外表的外表传热系数，单位为W(11fk)；C一内箱壁面对箱内空气的外表传热系数，单位为W(11rk):一隔热层厚度，单位为m；入一隔热材料的热导率，单位为W(mK).计算时箱外空气对箱体外外表的外表传热系数取11.3W(),箱内壁外表对箱内空气的外表传热系数取1.16W(),隔热层材料的热导率入取O.03W(力K)
13、各传热外表的传热量计算见下表：2-1各传热外表的传热箱面顶面侧面反面门体底面面积Am10.2620.3590.1790.1790.252传热系数KW(m2k)0.3760.3330.2990.3330.322传热温差/C505061.25050传热量Q/W4.9265.983.2752.984.218箱体隔热层漏热量为以上各箱面传热量的总和：通过箱门与门封条漏热量。,，因此冷冻室箱体漏热量为冷冻室开门漏热量。2八电冰箱冷冻室内容积取0.045,开门次数为每小时一次,空气的比体积取0.9/依，进入箱内空气到达规定温度是的降温比燧差AZz值如下式：冷冻室开门漏热量为:贮物Qd热量：计算时水的初始
14、温度乙取25。，实冰的温度4取2,水的比热容c=4.2O(依。)，冰的熔化热y=333Hg,冰的比热容Cz,=2.1OGOC),水的质Sw=660.(X)5=0.33Zg。3K么式中c、Cbxr一水的比热容、冰的比热容、水的溶化热。因其他热量不计，那么冷冻室热负荷为Qd=QId+Q2d+Q3d=(24.586+1.786+20.25)W=56.622W(2)冷藏室热负荷Q1.冷藏室箱体漏热量QlC箱体隔热层漏热量Q-如同冷冻室一样计算，即=llW(M),a2=1.0W(团2.心,2=().()3卬/(m.2),各传热面的传热量计算如下：箱面计算值顶面侧面反面门体底面面积Am20.3521,16
15、10.5810.5810.352传热系数K(W(m2.k)0.3070.4010.3540.3160.401传热温差/C-232738.22727传热量Q/W-2.48512.577.8564.9573.811表2-2各传热面的传热那么箱体隔热漏热量为：-2.485+12.57+7.856+4.957+3.811=26.709W通过箱门与门封条漏热量Qb,冷藏室开门漏热量Q2C：电冰箱冷藏室内容积Va取0.132/,开门次数为每小时二次，空气的比体积为0.9m7kg,进入箱内空气到达规定温度时的降温降湿比焙差h值为：冷藏室开门漏热量为：贮物热量Q3c:冷藏室贮物热量同冷冻室计算方法相同，计算时
16、水的质量m=1500.005kg=0.75kg,其余参数与冷冻室计算相同。储物热量。3氏计算时水的质量机K=I32x0.005Zg=O.66Zg,其余参数与冷冻室计算样。冷藏室热负荷为电冰箱的总热负荷为2.2.2 箱体外外表凝露校核箱体外外表凝露校核也分冷冻室和冷藏室进行。(1)冷冻室校核冷冻室绝热层厚度最薄处在顶层，计算时取箱外空气对箱体外表的外表传热系数4=11.0卬/(62.力，传热系数K=O.354W(z),环境温度4为32%,箱内空气温度为-18c,那么外外表温度为：露点温度为28.2%,由此可见，冷冻室绝热层厚度最薄处的顶外表温度大于露点温度，故不会凝露。(2)冷藏室校核冷藏室两侧
17、面和底面的绝热层厚度最薄，因此只要对它们进行露点校核即可。计算时取传热系数K=O.401W(病.。，环境温度为4=32。0,箱内空气温度为2=50c,其余参数与冷冻室校核计算相同，那么外外表温度为：可见冷藏室两侧和底面同样不会凝露。根据以上计算可知，本冰箱设计所采用的上述绝热层厚度在外外表不会出现凝露现象。2.2.3 制冷系统的热力计算本次设计选用制冷剂R134a,所以在相同的换热面积的情况下可以降低蒸发器和冷凝器的传热温差。为了便于压缩机选型，应选择压缩机的工况为：冷凝温度tk=54.4C,蒸发温度t,=-23.3C,根据R134a的压焰图、热力性质及有关公式，现将设计工况下的有关压力、各点
18、比焰值和过热蒸气比体积等参数列于下表：表2-3热物性介数列表工质R134a)参数名称符号单位参数来源设计值冷凝压力PlMPat=54.4查热力性质表1.4696蒸发压力POMPat0=-23.3C查热力性质表0.115出蒸发器时饱和蒸气比焰hlKJZKgt0=-23.3C查热力性质表383.27进压缩机前过热蒸气比焰hKJ/Kg32C查热力性质图430.0进压缩机前过热蒸气比体积vm3Kg32C查热力性质图0.213进气缸前过热h,KJ/Kg8OoC查热力性质图475.0蒸气比焰进气缸前过热蒸气比体积VI”m3Kg80查热力性质图0.250排出过热蒸气温度t2sC(P严/K笃=制4+273)1
19、19.55冷凝温度下饱和蒸气比焰h2KJ/Kgtk=54.40C差热力性质表424.1排出过热蒸气比燧值h2”KJ/Kgh2:hl+(h2sfl)/528制冷剂过冷至320C时比焰h3KJ/Kgtk=54.40C查热力性质图244.37毛细管节流前液体比焰h3KJ/Kgtk=54.4CC查热力性质图223.06蒸发器入口制冷剂比焰h4KJ/Kgh4=h3223.06定嫡压缩蒸汽比熔值(32C)h2sKJ/Kgtk=54.4查热力性质图499.0定燧压缩蒸汽比熔值(8OoC)h2s,KJ/Kgtk=54.40Cc查热力性质图552.8循环各性能指标计算值如下:(1)单位质量制冷量(2)单位容积制
20、冷量(3)单位等炳压缩功(4)制冷系数(5)单位冷凝热量(6)制冷剂循环量式中Q电冰箱的总热负荷值。(7)冷凝器热负荷3相关设备选择3.1压缩机的选型压缩机的选型除了可以利用查阅全性能曲线的方法外，也可以用热力计算方法，首先求出设计工况下的输气系数，并计算出压缩机的理论输气量、压缩机的制冷量、压缩机的输入功率，在查有关电冰箱压缩机规格的参数表，最后选出所需要的压缩机。所选用的压缩机制冷量必须等于或大于设计值，其理论输气量和输入功率也要同时满足设计的要求。(1)输气工况下的输气系数其输气系数入等于容积系数入八压力系数入八温度系数入I和泄露系数入I的乘积。根据相关计算有4=0.68、4=0.925
21、4=0.88、Ai=0.99,那么有输气系数为vptx0.55(2)理论输气量V压缩机实际吸入过热蒸汽量：实际输气量匕为085加，那么匕=1.55加(3)压缩机的制冷量必(4)压缩机的功率理论绝热功率4指不功率Pl式中i指代指示功率，公式为：那么指示功率为：端=也2W=IO9.IWi0.704摩擦功率Pm摩擦功率按下式计算：其中P,“为平均摩擦压力，取0.65M2，Vh为1.55疝伍,那么摩擦功率为：压缩机的轴功率Pe电功率Pel和电机效率/。取mo=0.82,那么当=136.1/0.82=165.98W3.2冷凝器的选型根据以上求取的压缩机理论输气量、压缩机制冷量、电功率等参数，参照按R1
22、34a制冷工质设计的压缩机有关规格参数表，现选型号为AlU6A,额定制冷量186W,输入功率160W,电源电压200/220V、5OHZ.冷凝器采用丝管式冷凝器，冷凝管用复合钢管4,=6l.0三,钢丝直径d卬=1.55如，管间距sb=5mmo冷凝器的总负荷值在热力计算中已求得为315.93W。冷凝温度为54.4C,压缩机机壳出口制冷剂增其温度可假设为80。，箱体底部化霜水盘中不设遇冷管，设置门框防露管，制冷剂出防露管温度为32。，空气温度为32。3.2.1 过热段及饱和段热负荷查制冷剂m3加的热力性质图表，运用线性插值法可求得过热蒸汽比燃值l2当温度f=80C,压力尸=1317.6KPa时，比
23、焰=458.40；当t=80oC,P=49.2KPa时，比焰砥=455.58hZg.同时查热力性质表f=54.4CP=1469.6KP时的饱和蒸汽比雄A2=424.KU依和Z=32。C时的过冷液体比焰勿=24437ZJ/必。故可求得过热段热h-h455929-42410负荷占总热负荷的百分数=15.05%阳一4455.929-244.37现取防露管中放出热量占总热负荷的43%,而过热段占总热负荷的15.05%,那么饱和段热负荷占总热负荷41.95%。根据冷凝总负荷值可求得过热段负荷Q=315.93交生=47.55W,1001.1.1 QS饱和段的热负荷Q=315.93=132.53W。1.1.
24、2 过热段和饱和段的传热温差(1)过热段传热温差呢式中乙一过热蒸汽温度，=8()oC;tk冷凝温度，r=54.40C;ta空气温度，力=32。那么(2)饱和段传热温差内1.1.3 自然对流外表传热系数自然对流外表传热系数按下式计算：式中4空气的热导率，单位为w/(“K)；de一一当量直径，单位为加;4-空气的普朗特数；G厂一空气的格拉晓夫数。(1)过热段的自然对流外表传热系数过热段的定性温度，/=心+J。,”=32+33.68=48.84oC,空气的热导率乙查表后用内求t=40C时，/1=2.76XIO?卬/(加2.K)；，=50。时，=2.83IO2W(mK),用线性内插法得Z=48.840
25、C时,f=2.82102W(mK)。空气的普朗特数=0.698,空气的格拉夫数可由下式计算二加仇/小/声式中g一重力加速度，=9.81m/s2户一空气的体积膨胀系数，内一对数平均温差，虫=33.68。CU一空气的运动粘度，=48.84。C时，V=17.84XlO-6ZH2A4一当量直径，单位为加；%一肋效率，对冰箱用丝管式冷凝器，常取力=0.85现将与、1.、4,值代入上式，那么空气的格拉夫晓数为过热段的对流外表传热系数(2)饱和段自然对流外表传热系数饱和段的定性温度，。=&+/.)/2=(54.4+32)。=43.2。C查表后的空查表后内插得空气的热导率%=2.7824x10-2空气的普朗特
26、数4=0.699,空气的运动粘度v=17.2810-6m25,空气的格拉晓夫数为=0.940.0278X0.0619(46-6X5-1.5)T,554023.52(0.699552Q70),6W/(m2K)=8.197W(川K)3.2.4 辐射传热系数辐射传热系数由下式计算：式中e黑度，黑度=0.97；Tw一一壁面的平均热力学温度，单位为K；Ta一一空气的热力学温度，单位为K；传热温差，单位为C。(1)过热段的辐射传热系数过热段壁温心不是定值，现取4=乙+/=65.58。，而乙二32。，那么过热段的辐射传热系数：(2)饱和段的辐射传热系数饱和段的壁面温度：其余参数同过热段。那么饱和段的辐射传热
27、系数为3.2.5 冷凝器的传热面积A冷凝器过热段传热面积其传热面积可按下式计算式中A过热段传热面积；aof过热段自然对流外表传热系，。=9.040加/(机2.长)一一过热段的辐射传热系数，%r=7.354W()m过热段传热温差，2=33.68。CQ过热段的热负荷，0=34.28W其中久为外表效率，可用下式计算式中ab每米管长管面的面积，ah=110.006m2naw一一每米管长上钢丝外外表面积。那么外表效率为：故过热段的传热面积：冷凝器饱和段传热面积其传热面积可按下式计算式中A为饱和段的传热面积。饱和段自然对流外表传热系数A=8.193W(w2.k),饱和段辐射传热系数W=6.9638W(2.
28、k),饱和段的传热温差q,=22.4。，外表效率T7o=0.8501,饱和段的热负荷。=95.56W,以上数据代入面积公式，那么：冷凝器的传热面积3.2.6 冷凝器整体尺寸丝管式冷凝器的冷凝管长1.(m)按下式计算根据前面计算，冷凝器的面积为0.3918机2,在实际情况下，由于冷凝器水平排数增加时会使外表传热系数减小，那么所设计的面积应比实际要高，现增大30%,那么冷凝器的设计面积A为0.50962,上式中ah=O.OSSm2m,+211().(X)150.046m2m=().()87m2/m0.005)取冷凝器有效宽度b=0.4m,那么冷凝器冷凝管水平根数M=14,假0.4设制冷剂从同一侧面
29、进出，那么N=13根，实际有效长度1.=13x0.4m=5.2m冷凝器的计算高度为=NS/,=13x0.046m=0.598机，一般冷凝器钢丝焊接时两头各露出0.0InI,那么冷凝器的实际高度H=(0.5980.011)m=0.600/zz3.3蒸发器选型3.3.1 冷冻室蒸发器图3-3-1蒸发器图冷冻室的热负荷为74.39W,蒸发温度f。=-23.3。，冷冻室温度为-18,采用板管式蒸发器。(1)板管式蒸发器空气外表传热系数%板管式蒸发器空气侧外表传热系数用自然对流公式计算式中A选蒸发器冷却排管为5圈，查表可得A=1.25.ta冷冻室空气的平均温度为-18C；Z0蒸发温度为-23.3eC；J
30、0管外径，单位为mm,t0=6.5wn.K),传热系数为：式中e管内热阻和管外霜层热阻的修正系数，e=0.800.90.s翅片管的外表效率，取0.98.代入数据得：(3)冷冻室蒸发器的传热面积A冷冻室热负荷为74.39W,蒸发温度为-23.3C,冷冻室内温度为-18C,那么面积为：电冰箱总体布置为冷冻室内传热面的长度为421mm。深度为511mm,高度为308mm.故实际设计的传热面积A根据以上计算，冷冻室传热面积的实际设计值大于冷冻室蒸发器传热面积计算值，满足设计要求。3.3.2 冷藏室蒸发器冷藏室的热负荷以为77.1W,冷藏室内的平均温度为7=5。，蒸发器管内温度为-23.3C,冷藏室蒸发
31、器采用单脊翅片盘管式，一般用厚度为0.25mm的铝板，使它弯曲成直径为6.5Innl的管行通道，其翅高h在20-26m11之间选择，本设计翅高选为221111,翅厚f=20.25=0.5mm1.(1)单机翅片式蒸发器管外外表传热系数为本设计冰箱属于直冷式冰箱，冷藏室蒸发器选用单机翅片盘管式蒸发器，其空气侧外表传热系数4应按自然对流换热计算，其公式如下式中乙一冷藏室内空气的平均温度，单位为4=5。Cf一蒸发器管内制冷剂R134a的蒸发温度，0=-23.3oC/0一定型尺寸，取单脊翅片的翅高，Zo=O.O22wt那么管外外表传热系数(2)管外纵向平直翅片的翅片效率必翅片效率按下式计算：rif=3吧
32、tmh式中6-一翅片高度，单位为相；m-一定义参数，当翅片的深度比其厚度大得多时上述团计算式中，&、分、/1分别为管外外表传热系数、翅厚、肋片的热导率。翅片效率(4)翅片的外表效率少翅片的外表效率计算：其中A为一次传热面，4为二次传热面，A为总的传热面积。设翅片的长度为/，那么可列出如下关系式：外表效率为(4)制冷剂在管内的外表传热系数,：管内外表传热系数的计算可按上式计算，式中除热流量外，其他参数与冷冻室蒸发器设计时相同。由于R134a在管内蒸发时的外表传热系数远大于空气自然对流外表传热系数，因此可以不计算管内外表传热系数。(5)传热系数Ko:由于空气侧外表传热系数远小于管内制冷剂侧的外表
33、传热系数，因此传热系数的计算可简化为(6)传热面积计算：冷藏室蒸发器总的供热量可用下式表示其中黑度为0.9,辐射系数b为5.67W(.),发射体热力学温度7；为278K,接受体热力学温度为249.7K,传热温度3=5-(-23.3)=28.3。，那么传热面积为：二-h=0.258W26.7928.3+0.95.67X(2.78)4除去冷藏室蒸发器中连接管和连接板的传热面积0.06m2,翅片盘管的传热面积4制冷系统内部说明4.1 制冷系统的总体说明本设计采用蒸汽压缩式制冷，其原理如下：压缩式家用电冰箱的制冷系统是由不同直径的管道组成的闭合回路系统，制冷剂在系统中流动，并发生液态-气态-液态的重复
34、变化，利用制冷系统气化时吸热、冷凝时放热到达制冷目的。在压缩机的带动下，压缩机吸入蒸汽中沸腾气化后的低温低压制冷剂蒸汽，将其压缩成高温高压的制冷剂过热蒸汽后进入冷凝器进行冷凝，在冷凝器中制冷剂把在蒸发器中吸收的潜热和压缩机所做的功放出，以热量的形式散发给周围的空气而凝结成中温高压的液态制冷剂，从而进入毛细管进行节流，节流后变成低温低压的制冷剂进入蒸发器吸收冰箱内物品所散发的热量，然后再由压缩机吸入，周而复始不断的进行，便完成了连续的制冷循环，从而保证了冰箱内的温度恒定不变。4.2 电气控制系统说明该电路采用PTC作为启动原件，并且大多数电路中还设有低温补偿电路。启动过程：在电路通电的瞬间，由于
35、PTC启动器1刚刚通过电流，产生的电流很少，温度比较低，所以电阻值也比较低，那么启动绕组2处于接通状态。此时压缩电动机的启动绕组和运行绕组同时接通电路，压缩电动机启动运转。经过5s左右的时间后，电流的热效应使PTC启动器的温度迅速升高，而其阻值也随之增大，当温度到达150时，PTC启动器呈现高阻值状态，使流过启动绕组的电流大大减小，也就相当于启动绕组处于短路状态。但是此时任有小电流流过PTC启动器（大约为10-15mA）,从而可维持它高阻值所需要的高温，使启动绕组持续保持在短路状态，可使电动机持续在运行状态。当箱体内的温度到达所定温度下限时，温控器使系统处于断电状态，此时PTC启动器无电流通过
36、这样便使其温度得到冷却。当温度低于100c时，该器件又恢复到了低温状态，为下次运行做好准备。当压缩机工作制冷时，温控器的1.Y触点闭合，此时管道加热器1.1、冷藏室加热器H2和温度补偿器H3都不工作；当压缩机不工作时，温控器的1.-C触点断开，加热器得电便产生热量。一般来讲，Hl装在冷冻室增发器和冷藏室增发器连接处，其目的是防止管道冷冻；H2装在冷藏室的增发器，给增发器除霜；H3装在冷藏室的增发器上，其目的是在冬季室外温度始终低于室内温度时翻开温度补偿开关对冷藏室进行加热，它产生的热量对冷藏室的温度进行补偿，从而使得在冬季温控器的触点能够顺利闭合，而在夏季要断开此开关。除霜过程：制冷压缩机正
37、常运转期间，化霜时间继电器8的触点a、b接通，双金属化霜温度器11的触点开启，这时化霜时间继电器8与制冷压缩机同步运转。当制冷压缩机累计运行到定时化霜时间继电器设定的化霜间隔时间时，化霜时间继电器8的触点a、b相继断开，制冷压缩机停止运转，同时化霜时间继电器8也停止运转。此时，增发器化霜加热器6立即对增发器加热化霜。当增发器外表凝霜全部融化完，且外表温度到达5时，双金属化霜温度控制器11的触点闭合，电路接通，这时化霜时间继电器8立即恢复运转。几分钟后，触点a、b又相继接通，致使制冷压缩机启动运转，同时蒸发器化霜加热器6停止对蒸发器加热。待蒸发器的外表温度降到-8C时，双金属化霜温度控制器的触点
38、断开，完成一个化霜周期的自动控制。5作图根据以上设计画出制冷系统原理图、电气控制原理图、换热器零件图5.1制冷系统原理图5.2 电气控制原理图5.3 换热器零件图单脊翅片式蒸发器结束语通过此次毕业设计，我对电冰箱有了更深层的了解，并且熟悉了如何根据实际情况来设计冰箱，怎样选择压缩机、蒸发器及冷凝器，以及选型中应注意问题，且熟悉双门双温电冰箱电机启动、保护及自动触霜过程，如何提高冰箱的效率，如何面对和解决实际使用中的问题。即将结束为期两月的论文设计，在这两个多月的毕业设计过程中，大概了解冰箱设计的思路和方法。对学过的理论知识有了更深的了解，并对设计中的考前须知及常见的冰箱问题及维修解决方法更加系
39、统的掌握。毕业设计的进行，让我对整个大学三年以来学到的知识进行了一个全方面的总结，更加系统的认识本专业的内涵和实质以及培养目标，为我以后走向社会，从事电冰箱设计，奠定了坚实的根底。致谢经过两个多月的努力，该项电冰箱设计终于完成了。从论文的选题、图书馆资料的收集到论文的完善整个过程中，我得到了许多的热情帮助。在此我要感谢指导老师李建雄老师的悉心指导，设计过程中为我提供了大量相关资料，帮助我解决设计过程中遇到的各种困难。毕业设计内容虽然繁多，但我的收获却不少。直冷式制冷系统的适用条件，必要设备的选用标准，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从适用的角度对设计有了新
40、的认识，也对自己提出了新的要求，通过这次毕业设计让我了解了很多知识。通过这次设计，我了解了冰箱工作原理，熟悉了冰箱的设计步骤，锻炼了设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识的真实检验，同时也是走向工作岗位前的一次考验。参考文献1吴业正小型制冷装置设计指导M.北京：机械工业出版社.2002.2林刚小型制冷装置M.北京：机械工业出版社.2002.3杜存臣制冷与空调装置自动控制技术M.北京：化学工业出版社.2006.4傅锦芳，陈宝奇电冰箱、冷藏箱和空调机组第一版M.北京：中国农业出版社.2004.5于建祖换热器原理与设计M,北京：北京航空航天大学出版社.2010.6贺俊杰制冷技术与应用M.北京：中国建筑工业出版社.2012.7张祉佑制冷原理与制冷设备M.北京：机械工业出版社.1995.8新飞电冰箱原理与维修
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