河北建筑工程学院制冷课程设计计算说明书..pdf

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1、河北建筑工程学院 课程设计计算说明书 题目名称：空气调节用制冷技术 系别：城建系 专业：建筑环境与设备工程 班级：热专 1 学号： 2011 学生姓名： 指导教师：曲 职称：副教授 2013 年 1 月 10 日 目录 一设计对象1 二原始资料1 三设计内容及要求1 确定制冷系统总制冷量 确定制冷剂种类和系统形式 确定制冷系统设计工况3 选择压缩机和电机功率5 选择蒸发器8 选择冷凝器8 选择系统辅助设备并计算制冷剂充灌量9 确定系统调节控制方案12 四附录13 五参考文献17 3 制冷课程设计 一设计对象 ： 某校空调实验室改建，原有冷源已不能满足要求，拟定重建一单元制冷系统，供给空调实验台

2、 合格的冷冻水（喷雾室和水冷式空气冷却器）。 二原始资料： 1本制冷系统主要为供给实验室教学和科研用冷冻水，冷冻水温度t=5 7。空调设计工况冷冻 水温度 t=5 ，空调回水t=11 。 2空调冷负荷Q0=535KW 。最低负荷Qmin=37KW 。 3实验室水源为本校自来水网供给的16深井水。 4 室外气象参数： 夏季通风室外干球温度30， 湿球温度26 5， 风速 1 9 米/ 秒， 大气压 P=751mmHg ； 5实验室现有设备规格： （1）4F-10 氟利昂制冷压缩- 冷凝机组一台，标准制冷量为28000 千卡 / 时，空调制冷量60000 千卡 / 时，配用压缩机4F10；转数 9

3、60 转/ 分；配用电机型号JO2-72-6 ，功率 22KW ，电压 380V，转数 970 转/ 分; 配冷凝器，卧式壳管式，面积144m 2（武冷产品） 。 （2）FW-30型满液式壳管式蒸发器一台，冷却面积30m 2, 筒外径 =400mm; 管板间长度 1800mm, 冷却 管径 182.5mm ，管根数138；水通程10；进液管38mm ，回气管 Dg50mm 。 （3）玻璃钢逆流式冷却塔一台，型号BNL-20 型，冷却水量MW在水温降 t=5时为193m 3/h,M W 在水温降 t=6 时为 159m 3/h ，风机风量变 11400m 3/h ，转速 n=930 转/ 分，功

4、率 P=0 8KW ，塔高 2030mm ，直径 1350mm, 进水直径65mm ，出水直径80mm ，最大直径为1470mm 填料高 720mm. 三设计内容和要求： 确定制冷系统总制冷量 制冷系统总制冷量包括空调冷负荷和制冷系统的冷量损失，其中空调冷负荷Q0max=53.5KW 制冷系统总制冷量可表示为空调冷负荷乘以一个系数0=AQ0max 式中 A=1.05 1.15 ，直接连接时系统冷损失小，A可取小值1.05 ；间接连接时系统冷 失大， A应取大值 1.15 。该系统为间接连接，所以A=1.15 ，则 0=53.5*1.15=61.525KW 确定制冷剂种类和系统形式 制冷剂种类的

5、选择 常用的制冷剂有氟利昂和氨两种，两种制冷剂的主要优缺点有： 氟利昂：大多数氟利昂本身无毒、无臭、不然，与空气混合遇火也不爆炸；如果系统中完 全不含水分，氟利昂对金属没有腐蚀性；只要不处于缺氧状态，氟利昂对人体没有危害。因此， 适用于公共建筑或实验室的空调制冷装置。但是，氟利昂的放热系数低，价格较高，极易渗透 又不容易被发现；氟利昂与水几乎不互溶，易出现“冰堵”现象，所以系统中必须设置干燥过 滤装置；氟利昂液体和润滑油可以很好的互溶，气体不溶于润滑油，必须设置回油问题。 氨：氨的传热性能强，价格便宜。但是氨有强烈刺激性，对人体有危害且氨为可燃物，当空 气中氨的体积百分比达到16% 25% 时

6、，遇明火有爆炸的危险；氨的排气温度比较高，不适合高 压缩比运转，也不适合吸气过热度太大的运转；氨会腐蚀铜及其合金、锌等金属材料，所以氨 制冷设备中不能有铜及其合金制造的管道和阀件等。 4 本制冷系统主要为供给实验室教学和科研用提供冷冻水，人员密集且仪器精贵，宜采用氟利 昂制冷剂。 又因为采用空调机组制冷，蒸发温度比较低，故选用氟利昂R134a制冷剂。 系统形式 蒸汽压缩式制冷理论循环有节流损失和过热损失，为了使膨胀阀前液态制冷剂有较大的 再冷读，同时又能保证压缩机吸入具有一定过热度的蒸汽，常采用蒸汽回热循环。但采用蒸汽 回热循环，虽然单位质量制冷能力有所增加，但是压缩机的耗功量 C也增加。因此

7、，该种循环的理论制冷系数是否提高，则与制冷剂上的热物理性质有关。一 般来说，对于节流损失大的制冷剂如氟利昂R12 、R134a等是有利的，而对氨则不利。由于本设 计中选用了氟利昂R134a制冷剂，所以选用回热循环系统形式是合适的。 综上所述，制冷剂选用氟利昂R134a ，系统形式选用回热循环。 1.制冷剂循环系统： 回热循环系统主要由制冷系统四大件和辅助设备组成，并用管道将其连接起来。 （1）压缩机：本设计采用活塞式制冷压缩机，其构造可以概括为机体、活塞及曲轴连杆机构、 气缸套及进排气阀组、卸载装置、以及润滑系统。压缩机吸入的是过热蒸汽，进行干压缩。当压缩 机吸入湿蒸汽时会产生闪发气体占据汽缸

8、有效空间，使制冷量降低。 （2）冷凝器：冷凝器的作用是将制冷压缩机排出的高温高压气态制冷剂予以冷却、使之液化， 以便制冷剂在系统中循环使用。该设计系统中采用水冷式冷凝器。 （3）蒸发器：蒸发器的作用是通过制冷剂压缩（沸腾），吸收载冷剂的热量，从而达到制冷目 的。本设计采用非满液式蒸发器液态制冷剂经膨胀阀进入蒸发器管内，随着在管内流动，不断吸收 管外载冷剂的热量，逐渐汽化，故蒸发器内处于汽液共存状态；这种蒸发器虽然克服了满液式蒸发 器的缺点，同时非满液式蒸发器能使润滑油很好的返回压缩机。 （4）节流阀：节流阀是组成制冷系统的重要部件，其作用为：一方面对高压液态制冷剂液体 进行节流，起降温降压的作

9、用；另一方面调节供入蒸发器的制冷剂的流量，适应蒸发器热负荷变化。 （5）油分离器：由于在压缩过程，制冷剂处于高温高压的过热状态，润滑油也会发生雾化， 将与制冷剂一起进入冷凝器或蒸发器内就会在管壁上凝结一层油膜，影响冷凝及蒸发器的换热效果， 故应在压缩机出口设油分离器。 （6）干燥器：因为本设计选用的氟利昂系统，在膨胀阀吸入口前设干燥器可以系统中的水分 在节流出口处发生“冰堵”现象，影响制冷系统循环。 （7）过滤器：分别安装在节流阀处干燥器前和压缩机吸入口前防止杂质堵塞节流装置和保 护压缩机汽缸的精度。 （8）回热器：利用回热器能使膨胀阀前液态制冷剂有较大的再冷度减少节流损失，同时又能 保证压缩

10、机吸入具有较大的过热度制冷剂蒸汽。 （9）储液器：本系统储液器安装在冷凝器下边为高压储液器，在系统中起稳定制冷剂流量， 并可用来储存液态制冷剂。 2冷冻水系统： 按照用户需要情况不同，冷冻水系统可分为闭式系统和开式系统，开式系统需设置冷冻水箱和 回水箱，系统水容量大，运行稳定，控制简单。闭式系统与外界空气接触少，可以减缓腐蚀现象， 再者闭式系统必须采用壳管式蒸发器，用户侧应采用表面式换热设备，而开式系统则不受这些限制， 5 当采用水箱式蒸发器时可以用它代替冷冻水箱和回水箱。因该冷冻水系统采用水冷式空气冷却器与 外界空气直接接触故选用开式系统。 3. 冷却水系统： 合理地选用冷却水源和冷却水系统

11、对制冷系统的运行费用和初投资具有重要意义。冷却水系统 形式可分为直流式、混合式、循环式三种。前两种形式都有冷却水的排放,从环保的角度考虑，应尽 量降低制冷系统的水消耗量，故可采取循环式冷却水系统，此种系统就是将来自冷凝器的冷却回水 先通入蒸发式冷却装置，使之冷却降温。然后再用水泵送回冷凝器循环使用。这样，只需少量补水 即可。考虑到机械通风冷却塔具有冷却效率高，结构紧凑，使用范围广，并具有定型产品可选用的 优点，故蒸发式冷却装置选机械通风冷却塔。 机械通风冷却循环系统采用机械通风冷却塔，冷凝器的冷却回水由上部北喷淋在冷却塔内的填 充层上，以增大水与空气的接触面积，被冷却后的水从填充层流至下部水池

12、内，通过水泵再送回冷 却水机组的冷凝器中循环使用。冷却塔顶部装有通风机，使室外空气以一定的流速紫霞通过填充层， 以增加冷却效果。 4. 润滑油系统 润滑油是活塞式压缩机必不可少的润滑剂，而在压缩机高速运转时时高温的气缸壁会使一部分 润滑油在高温下雾化，并随高速的制冷剂气流离开压缩机进入制冷循环系统，如果进入泠凝器和蒸 发器等换热设备，就会传热面上形成油膜，使得传热性能恶化，而且压缩机内绝对不能缺少润滑油， 为此系统中必须设置独立的油循环路径使润滑油很好的返回到压缩机的曲轴箱。 确定制冷系统设计工况 制冷循环参数 1. 确定蒸发温度t0 因为已知冷冻水出口温度为t2=5，空调回水温度即冷冻水进口

13、温度为t1=11。蒸发温度 t0比被冷却液体的出口温度低46，此处取5。 则蒸发温度t0=5-5=0 2. 确定冷凝温度tk 由原始资料查得该地区夏季空气湿球温度为ts=26.5 ，又冷却水进口温度比其高35， 此处取 3.5 ，则冷却水进口温度为tw1=26.5+3.5=30 。而冷凝温度与冷却水进口温度又有7 14的温差，此处取10 则冷凝温度tk=30+10=40 3. 确定过热度 总过热度是又由热力膨胀阀过热度和回热器过热度组成的，即tsh=tsh + tsh ，取 12 18。 其中热力膨胀阀过热度tsh =t 1 -t 1 =35， 若取 4，则 t 1 =t 1 +4=0+4=4

14、，若取总过 热度为 16，则回热器过热度为12，则 t1=t1 +16=16 4、回热循环系统压焓图各状态点如下所示： 6 （二）制冷循环过程 1 1 为过热过程：其中1 1 为热力膨胀阀的过热过程，发生在蒸发器内， 1 1 为 回热器的过热过程；1点表示出蒸发器出口时的饱和状态；1 点为进入回热器的过热蒸汽状态； 点为压缩机进口处的过热蒸气状态。 1 2 表示制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程； 2 点为压缩机出口的制冷剂蒸汽状态点。 2 3 为制冷剂的放热过程：其中 23 过程为制冷剂在冷凝器中的降温冷凝过程； 33 为制 冷剂在回热器中的过冷过程；在整个放热过程中制冷剂的压力保持不变且等于冷

15、凝温度下饱和压力。 3 点为热力膨胀阀前液体制冷剂的状态点。 34 表示制冷剂在节流过程中压力和温度的降低，但焓值保持不变，且进入两相区； 4 点为 蒸发器入口制冷剂的状态。 4 1 表示制冷剂在蒸发器中的沸腾吸热过程。 （三）根据压焓图查得图中各状态点的参数如下表所示 状态点温度（）绝对压 (MPa) 比焓（ KJ/Kg）比熵（ KJ/KgK）比容（ m 3/Kg） 1 0 0.293 399 1.73 0.06931 1 4 0.293 404 1.74 0.07142 1 16 0.293 412 1.78 0.070407 2 58 1.0166 438 1.78 0.02174 3

16、40 1.0166 256 1.15 0.000667 3 36 1.0166 248 1.14 0.000656 4 0 0.293 248 1.12 0.0163 （四）根据各状态点参数值进行制冷理论循环的热力计算： 1、根据回热器热力平衡：h1-h1=h3-h3,h3=h3-(h1-h1), 得 h3=248KJ/Kg, 由节流前后焓值 不变得 :h4=h3=248KJ/Kg 7 2、单位质量制冷能力:q0=h1 -h4=404-248=156KJ/Kg 3、总制冷量： 0 =1.15Q0=1.15 53.5=61.525KW 4、制冷剂质量流量：Mr= 0 0 q = 156 525.

17、61 =0.39kg/s 5、冷凝器热负荷:k=Mr(h2-h3)=0.39*(438-256)=70.98KW 6、压缩机理论耗功率：Pth=Mr(h2-h1)=0.39*(438-412)=10.14KW 7、理论制冷系数：th= th 0 P = 14.10 525.61 =4.8 选择压缩机和电机功率 压缩机的选择计算，主要是根据制冷系统的总制冷量及系统的设计工况，确定压缩机种类、型 号和台数，最后要校核压缩机所配置电机的功率。 压缩机类型的选择 目前，用于大中型制冷系统的压缩机主要有三种，分别为活塞式制冷压缩机、螺杆式制冷压缩 机、离心式制冷压缩机。三种制冷压缩机的特点和适用条件见下

18、表。 压缩机种类活塞式螺杆式离心式 单级最大压缩比10 20 4.5 单机制冷量（ kw）30580 602730 7034222 最大排气压力（bar）15.5 18.5 10.0 最高排气温度（）120150 90105 75 单级最大进、出口压差 （bar） 14 18 12.6 参考相关设计规范：制冷量大于1758kw 时宜选用离心式；制冷量在10541758kw 时宜选用螺 杆式或离心式；制冷量在7001054kw 时宜选用螺杆式；制冷量在116700kw 时宜选用螺杆式或往 复式；制冷量小于116kw 时宜选用活塞式或涡旋式。 开启式、封闭式、半封闭式活塞压缩机的比较 项 目 开启

19、式封闭式半封闭式 备 注 功 率 0.41200.75450.115 可 维修性 方便维修 不方便维 修，如需维修则 需破坏压缩机外 壳。维修之前不 方便维修打价 方便维修 系 统泄漏 因为电机与压缩机用轴 传动，故机组内的冷冻机油和 冷媒不可避免的产生泄漏问 因电机和压 缩机在一个壳体 内，不存在泄露 因电机和压 缩机在一个壳体 内，不存在泄露 8 题，需经常添加冷媒和冷冻机 油。 问题问题 是 否需要 轴封 需要不需要不需要 是 否存在 轴对中 的问题 开启式压缩机由于电机 轴与压缩机轴温度不同造成 不同膨胀量而引起轴不对中、 破坏轴封的问题 不存在不存在 主 机房降 温处理 措施 因为开

20、启式压缩机的电 机冷却是靠空气冷却，电机散 发的热量全部散入到主机房， 考虑到机组的运行和操作人 员的原因， 故主机房必须做降 温和通风处理。 只需要做普 通的通风处理， 以供给新风 只需要做普 通的通风处理， 以供给新风 电 机冷却 方式 空气冷却，效率不稳定， 不稳定且电机容易污损 封闭型电机 采用独立的制冷 剂回路冷却电 机，效率高而且 电机工作温度低 而稳定，更好地 保证了机组的稳 定性，延长了电 机寿命 , 同时根 本解决了困扰开 启式电机的漏 油、漏氟和轴不 对中等一系列问 题 封闭型电机 采用独立的制冷 剂回路冷却电 机，效率高而且 电机工作温度低 而稳定，更好地 保证了机组的稳

21、 定性，延长了电 机寿命 , 同时根 本解决了困扰开 启式电机的漏 油、漏氟和轴不 对中等一系列问 题 运 转噪音 因电机外露，噪音大噪音较小噪音小 用 途 制冷装置、热泵、汽车空 调 制冷装置、 热泵、汽车空调 电冰箱、空 调器 综合考虑经济制冷要求、选用的制冷工质运行管理及对制冷量调节等方面的因素，本制冷 系统选用半封闭活塞制冷压缩机。 、 压缩机级数的选择 压缩机级数应根据设计工况的冷凝压力与蒸发压力之比来确定。一般若以氟利昂为制冷剂，当 Pk/P010 时，应采用单级制冷压缩机；否则应采用两级压缩机。 9 对于本设计制冷系统中，Pk/P0= MPa MPa 293.0 0166.1 =

22、3.46 10，因此，本设计制冷系统采用单级压缩。 选择压缩机 根据压缩进口的活塞排量选择其型号 由 0= 1 h V V q0，得 Vh= v0 10 q 其中 v=0.94-0.085( 1 2 P P ) 1/m-1 =0.94-0.085( 293.0 0166.1 ) 11.15 -1=0.77 p1、 p2分别为压缩机的吸气压力和排气压力。 m 多变指数，对于氟利昂制冷剂R134a，m=1.15 则压缩机的活塞排量为： Vh= 156*77.0 070407.0*525.61 =0.038 m 3/s=136.6m3/h 根据设计任务书提供的压缩机系列可选如下型号的压缩机 系列号汽

23、缸数目 汽缸直径 (mm) 活塞行程 (mm) 额定转数 （转 /分） 理论输气量 ( 3 m/h) 70 系列8 70 50 1440 146.4 实验室原有的压缩机型号为4F10,转数为960 转/分，故不可采用原有的压缩机，需采购型号匹 配的压缩机。 （二）电机功率计算 压缩比： 0 k P P = 1 2 P P = 293.0 0166.1 =3.47 由压缩比查得指示功率：0.8 i 由压缩比查得摩擦功率：0.9 m 电动机轴功率：1.1 1.15 e d d p p=(1.11.15) 1 h V V mi 12 hh d 1 电动机采取三角皮带连接 d =0.9， 取余量附加系

24、数为1.1 所以： d p=1.1* 3600*070407.0 6.136*77.0 * 9.0*9.0*8 .0 412438 =18.32KW 设计指导书提供的电动机型号JO 726 为功率为22KW ，电压为380V，转数为970 转/分。 由上述计算可知原有电动机仍然可以使用，所以仍然采用原有电动机。 10 选择蒸发器 蒸发器的选型计算 由前述可知蒸发器中冷却水入口温度 1 t=11，其出口温度t 2=5，由蒸发温度 0 t=0，可计 算出蒸发器内制冷剂与冷冻水的对数平均温差 tm= 20 10 21 t -t t-t tt = 5-0 11-0 511 =7.6 蒸发器的传热面积为

25、 0 m A kt o蒸发器制冷量61.525kw K蒸发器导热系数，对于非满液式壳管蒸发器，热交换形式为氟利昂水，K为 450 550w/（ k） ，取 K为 500w/（ k）. 得蒸发器的传热面积为A= m 0 t*K = 6 .7*500 1000*525.61 =16.19m 2 原有蒸发器A30 满足设计要求， 但原有蒸发器属于满液式应考虑回油问题. 考虑到回油问题应选 用非满液式蒸发器。 故选用卧式壳管式蒸发器。它的冷却面积35 ， 外径 416mm ， 管板间长度1900mm ， ， 冷却管外径 * 内径 *根数 =21*14.5*136 ，水通程数4. 连接管：进液Dg25，

26、回汽 Dg50，冷却管为螺纹 管，肋化系统=3.4 ， 纹高 1.5mm， 每米纹数625 个，螺纹翅端外径21mm ， 螺纹管外径 * 内径 18*14.5. 每米管长外表面积0.0456 /m, 内表面积0.0456 /m. 选择冷凝器 冷凝器内冷却水的进出口温差可取410，故取其温差为5，因此，冷凝器内制冷剂的平 均对数温差为： 21 1 2 ln m k k tt t tt tt 由前述已定，冷却水进口温度 1 t=30，则其出口温度 2 t=30+5=3 5，所以可计算得： tm= 35-40 30-40 3035 =7.2 冷凝器的面积： k cm A kt k冷凝器的热负荷，k=

27、M r(h2-h3)=0.39*(438-256)=70.98KW Kc冷凝器传热系数， 对于卧式壳管式冷凝器，制冷剂种类为氟利昂 （低肋管）， Kc为 700 900w/（ k） ，取 Kc为 800w/（ k） . 得：冷凝器的面积： 11 k cm A kt = 2.7*800 1000*98.70 =12.32m 2 由上述计算可选指导书中提供的如下型号的氟利昻卧式壳管式冷凝器（低肋管） 冷却面积 () 筒体直径 (mm) 冷却管 (mm) 管数 N 水通径 n 并列管数 z 14.5 280*6 16*1.5 78 4 选择系统辅助设备并计算制冷剂充灌量 （一）回热器的选择( 热交换

28、器 ) 回热器是一种热交换设备: 从蒸发器出来的气态制冷剂与从冷凝器出来的液态制冷剂在回热器 中成逆流式进行换热，液体制冷剂在回热器进口温度 3 t ,t 3分别为 40 ,36 ；气体制冷剂在回热器 进出口温度t1 ,t 1分别为 4,16 tmin=t3-t1=40-16=24 tmax=t3-t1=36-4=32 对数平均温差：tm= min max minmax t t t-t = 24 32 2432 =27.59 在回热器中, 液体制冷剂和气体制冷剂的换热量: 1=2= 由回热器热交换公式得: =KA tm KW 得：回热器传热面积A=k/ K tm K回热器传热系数, 制冷剂液体

29、在管内的流速取0.8 1.0m/s, 这时回热器的传热系数约为 max t 1 t min t 3 t 3 t 1 t 12 240300 w/ （ k）,取 K=250 w/ （ k） 1=2= r M（ 33 hh）=0.39 (256-248)=3.12 KW 回热器的传热面积：A=/ K tm= 59.27*250 1000*12.3 =0.45m 2 由设计任务指导书提供的热交换器的系列选如下型号的回热器 面积 ( 2 m) 外径长度 （mm） 接管尺寸 (mm) 回汽液管 0.5 159700 Dg40 Dg20 (二) 高压贮液器 已知高压贮液器储存量 V =0.2m 3，因为贮

30、液器不能完全充满根据规范 , 为了防止温度变化时因热 膨胀造成危险贮液器的储存量不应超过本身容积的80%,所以高压贮液器的充灌量（容积）： Vc=V/0.8=0.2/0.8=0.25m 3 设备选型： 台数 容积 3 m 外径长度 （ mm） 接管通径 进液出液平衡管安全阀 1 0.1 3251400 Dg32 Dg32 Dg8 Dg20 2 0.075 3251100 Dg32 Dg32 Dg8 Dg20 采用以上三台并联，才能满足设计要求。 （三）干燥过滤器的选择 由任务指导书提供的资料选如下型号的干燥器 外径长度 （mm） 配管 133 133Dg40 （四）油分离器的选择 油分离器一般

31、设置在冷凝器之前压缩机的排气管路中，它的作用是将压缩机排出的大部分润滑 油予以分离并截留。 油分离器内的液体流速0.8/m s。 13 油分离器筒径D=0.019 M 2r =0.019* 8. 0 02174. 0*3600*39.0 =117mm 由设计指导书提供的资料选如下型号的油分离器 型号 外径高度 （mm） 通径 （mm） 配管尺寸 (mm) YF159 159660Dg32 38 （五）电磁阀的选择 电磁阀是利用被调节参数产生的电信号,控制施加于膨胀阀上的电压或电流,进而达到调节供液 量的目的。 参考工作压力和干燥过滤器的管径选配相符： 电磁阀设备选型： 型号通径 配管温度范 围

32、 最大开阀 压差 电压 进出 DF-4040 5 0 5 0 -40 +70 14kg/cm 2 200V （六）热力膨胀阀的选择 热力膨胀阀是通过蒸发器出口气态制冷剂过热度控制膨胀阀开度的, 广泛应用于非满液式蒸发 器. 按照平衡方式的不同, 可分为内平衡式和外平衡式两种。 膨胀阀的流量系数：0.020056.34 Dvivo Cv vi膨胀阀进口制冷剂密度， kg/ 3 m； vo v膨胀阀出口制冷剂比容， 3 m/kg。 0.02005 1175 +6.34*0.016=0.79 根据膨胀阀的制冷剂流量：2()/ rDVvivovi MC Appv Pvi膨胀阀进口压力， Pa； Pvo

33、膨胀阀出口压力， Pa； vvi膨胀阀进口制冷剂比容， 3 m /kg； Av膨胀阀的通道面积， m 2； CD流量系数； 14 则可得膨胀阀的通道面积： 2 () / r V Dv iv ov i M A Cppv = 00065293620)/0.-(1016600*20.79 0.39 = 0.0000105 2 m 膨胀阀的筒径 : 4 v A D = 4*10.5 =3.66 mm 由任务指导书提供的热力膨胀阀系列选如下型号的热力膨胀阀 型号孔径 （mm） 工质适用温度 （） 制冷量配管 标准空调 3 10 大卡 /时 进口 （g） 出口 （Dg） RF5 5 R 12+10 -30

34、10 8 12 热力膨胀阀安装位置应靠近蒸发器, 阀体应垂直放置, 不可倾斜 , 不可颠倒安装, 而且要正确安装 感温包。 . 确定系统调节控制方案 (一)自动保护系统 制冷装置的自动保护，制冷装置的事故可能有：液击，排气压力过高，润滑油供液不足，蒸发 器内载冷剂冻结，制冷压缩机配用电机过载，为此，制冷装置均应针对具体情况设置一定的保护装 置。 下面是本制冷系统（氟里昂制冷装置）的自动保护系统包括： （ 1）高、低压继电器。接于制冷压缩机排气管和吸气管，防止压缩机排气压力过高和吸气压力 过低。 （2）油压继电器。与制冷压缩机吸气管及油泵出油管相接用于油压过低，压缩机润滑不良。 （3）温度继电器

35、。安装在壳管式蒸发器的冷冻水管路上，防止冷冻水冻结。压缩机排气温度过高会 使润滑条件恶化，润滑油碳化，影响压缩机寿命，所以在压缩机排气腔内或排气管上设置温度继电 器当压缩机排气温度过高时，指令压缩机停机，当温度降低后，再恢复压缩机的运行。（4）水流量 继电器。分别安装在蒸发器和冷凝器的进，出水管之间，当冷冻水量或冷却水量过低时可自动停机， 以防蒸发器冻结或冷凝压力过高。（5）吸气压力调节阀。为避免压缩机在高吸气压力下进行，在压 15 缩机吸气管上装有吸气压力调节阀，通过吸气节流，增大吸气比容，减小制冷剂循环量。 （二）压力调节 1. 冷凝压力调节。 制冷装置运行时，冷凝压力对对系统性能有很大影

36、响。当冷凝压力偏高，容积效率减小，制冷 量减小，耗功率增大，排气温度升高。 冷凝压力的调节方法的实质是通过调节冷凝器容量实现的。调节冷却剂流量和冷凝器的传热面 积是调节冷凝压力得主要方法。冷却剂流量法：在水冷式冷凝器中，常采用水流量调节阀调节冷 凝压力，水流量调节阀有压力控制型和温度控制型两类。冷凝器传热面积的调节方法：适用于具 有多组冷凝器串联时，通过电磁阀开启或截断冷凝器，以改变冷凝器面积。 2. 蒸发压力调节。 外界条件变化和负荷变化时，会引起制冷装置蒸发压力（蒸发温度）变化。蒸发压力的波动， 会使被控对象的控制精度降低，蒸发温度过低，导致系统能效降低；蒸发温度过高，又会出现压缩 机过载

37、、除湿功能降低等。 蒸发压力的调节的实质是调节蒸发器的容量。蒸发压力控制还可以采用蒸发压力调节阀来实现， 它是根据蒸发压力高低自动调节阀门开度，控制从蒸发器中流出制冷剂质量流量，以维持蒸发压力 的恒定。 附录 （1）中小型制冷压缩机各系列主要技术规格参见习题集表。 （2）氟利昻卧式壳管式冷凝器（光管）无缝钢管。 冷却面积 （m 2） 筒体直径 (mm) 冷却管 (mm) 管数 N 水通程 n 并列管数 z 14.4 18 22 35 450 470 490 616 252.5 22 127 127 223 16 16 12 5-6 8 8 18-19 ( 低肋管冷凝器) 冷却面积筒体直径冷却管

38、管数水通程并列管数 14 5 2806 1615 78 4 19-20 28 3606 1815 113 2 56-57 38 3606 1815 113 2 56-57 （3）R-12 卧式壳管式蒸发器（上海冷冻机厂） 冷却面积35m 2, 外径 416，管板间长度 1900mm, 冷却管外径内径根数21 145136； 水通程数4，连接管：进液Dg25，回汽Dg50，冷却管为螺纹管，肋化系统=34；纹高15mm, 每米纹数 625个， 螺纹翅端外径 21mm ， 螺纹管外径内径1814 5， 每米管长外表面积0 155m 2/m， 16 内表面积00456m 2/m。 （4）贮液器：（上冷

39、） 容积 （m ） 外径长度 (mm) 接管通径 进液出液平衡管安全伐 0.05 0.075 0.1 325600 3251100 3251400 Dg19 Dg32 Dg32 Dg19 Dg32 Dg32 Dg8 Dg8 Dg8 3/8 Dg20 Dg20 （5）油分离器： （上冷） 型号外径高度 (mm) 通径 (mm) 配管尺寸 (mm) YF159 YF219 YF245 159660 Dg32 38 219745 D50 57 245760 D70 76 （6）热交换器： （上冷） 面积 (m2) 外径长度 (mm) 接管尺寸 (mm) 回汽液管 0 35 0 5 0 75 1596

40、90 159700 2191060 DG40 Dg40 Dg80 Dg20 Dg20 Dg32 （7）热力式膨胀伐（上冷） 型号孔径工质适用温度 (mm) ( ) 制冷量配管 标准空调 (10 3 大卡 / 时) 进口出口 （Dg） RF15 15 R-12 +10-30 RF2 2 R-12 +10-30 RF5 5 R-12 +10-30 RF9 9 R-12 +10-30 RF11 11 R-12 +10-30 15 45 10 20 30 8 10 8 10 8 12 13 13 16 16 17 RF8 8 R-12 +10-30 RF9 9 R-12 +10-30 RF10 10

41、R-12 +10-30 RF11 11 R-12 +10-30 24 27 30 39 16 19 16 19 16 19 16 19 （8）干燥过滤器： （北冷） 外径长度 =133 330mm; 配管 Dg40。 (9)DF 型电磁阀（上冷） 中小型制冷压缩机各系列的主要技术规格表 型号通径配管温度范围 ( ) 最大开阀压差 （kg/cm 2） 电压 进出 DF-25 DF-32 DF-40 25 32 40 32 32 38 38 50 50 -40 +70 -40 +70 -40 +70 14 14 14 220V 220V 220V 18 系列号50 系列70 系列100 系列125

42、 系列 汽缸数目2 3 4 6 8 2 3 4 6 8 3 4 6 8 3 4 6 8 汽缸直径 （mm ） 50 70 100 125 活塞行程 （mm ） 40 50 70 100 额定转数 （转 / 分） 1440 1440 960/1440 960 理论输气量 （m2/h） 13.6 20.3 27.2 40.7 54.3 36.6 54.9 73.2 109.8 146.4 63.5/95 126.9/190 190.4/285 253.8/380 141 283 424 566 标 准 工 况 制 冷 量 R717 R12 2990 4200 R22 空 调 R717 R12 19

43、 工 况 制 冷 量 R22 20 四. 参考文献 中国计划出版社主编， 采暖通风与空气调节设计规范(国标 GBJ50019-2003) ，北京： 中国计划出 版社， 2003 中国计划出版社主编， 暖通空调制图标准(国标 GB/T 50114-2001) ，北京：中国计划出版社，2001 李树林主李树林 小型制冷装置设计指导第一版，西安交通大学出版社，1998 冯玉琪主编， 新型空调制冷设备及配件选用手册，北京：人民邮电出版社，1999 何耀东主编， 暖通空调制图与设计施工规范应用手册，北京 :中国建筑工业出版社,1999 彦启森、 石文星、 田长青编著，空气调节用制冷技术 （第四版），北京：中国建筑工业出版社，2010 赵荣义、范有养、薛殿华、钱以明编著，空气调节（第四版），北京：中国建筑工业出版社，2008 小型制冷装置设计指导第一版，西安交通大学出版社，1998 实用制冷工程设计手册中国建筑工业出版社，1993