第三章 制冷压缩机与设备的选型计算

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1、第三章制冷压缩机与设备的选型计算本章主要讲述制冷压缩机、换热设备、辅助设备的选型依据和选择计算方法。制冷装置设计第一节制冷压缩机的选型计算一、制冷压缩机的选择原则1.压缩机的制冷量制冷量应与制冷装置的机械负荷相等或接近，相近蒸发温度的冷间可能把必需的制冷量集中在一个机组中，按不同的蒸发温度系统分别选配压缩机，尽可能使每台（组）压缩机分别提供一种蒸发温度，以确保制冷系统运行可靠、经济合理。2.型式当机械负荷较大时，应选用大型压缩机。3.台数同一制冷系统中如需多台压缩机，应选同一系列，且台数要适宜。4.压缩级数冷

2、凝压力与蒸发压力的比值，如对NH3＞8，氟利昂＞10时，应采用双级压缩5.电动机压缩机在不同的工况下运行，消耗的功率不同，压缩机配用电动机的功率应按照运行的工况校核。对在变工况下工作的压缩机应按最大轴功率工况选配电动机。二、计算参数的确定1.蒸发温度to的确定根据储存物品的种类、冷藏工艺的需要和对冷间温、湿度的要求，确定合理的计算温差，从而确定蒸发温度。2.冷凝温度tk的确定冷凝温度与冷凝器的形式、冷却方式、冷却介质的温度等有关，3.吸气温度tx的确定压缩机的吸气温度是指压缩机吸气阀处的温度，与系统的供液方式

3、、吸气管的长度、吸气管的管径、隔热情况、冷间内的热负荷大小和系统供液量等因素有关。4.过冷温度tg的确定制冷循环中液体在节流前过冷，可以提高系统的经济性，但要考虑具体条件，进行技术经济分析来确定是否采用液体过冷。第一节制冷压缩机的选型计算第一节制冷压缩机的选型计算三、往复式压缩机的选型1.结构形式的选择（1）单级活塞式压缩机开启型活塞式制冷压缩机主要用NH3、R22、R404A、R407C和R134a等制冷工质，半封闭压缩机主要用R22、R502、R404A、R407C、R134a、R290、R600a和CO

4、2制冷工质全封闭型活塞式压缩机主要用R22、R404A、R407C、R134a和R600a等制冷工质（2）双级活塞式压缩机（3）压缩机组第一节制冷压缩机的选型计算2.选型计算（1）单级压缩机的选型计算①按压缩机的理论输气量选型机械负荷压缩机的理论输气量②按压缩机的标准工况制冷量选型③按压缩机的性能曲线选型④按压缩冷凝机组的性能选择图3-1单级压缩制冷循环压焓图第一节制冷压缩机的选型计算2.选型计算(2)双级冷库用低温压缩机的选型计算确定最佳中间温度的方法①从制冷循环的计算确定最佳中间温度按下式计算中间压力近似

5、值，对应的饱和温度即为中间温度在中间温度的上、下按一定间隔选取若干个中间温度，对每个中间温度的热力循环，计算出理论制冷系数和高、低压级压缩机理论输气量之比。绘制ε=f（tm）、ξ=f（tm）曲线。确定最佳中间温度值。②根据给定的高、低压级压缩机理论输气量之比确定中间温度（3）复叠式循环压缩机的选型计算蒸发温度/℃制冷剂（高温循环/低温循环）制冷循环型式≥-80R22/R23R22单级或双级压缩循环/R23单级压缩循环R507/R23R507单级或双级压缩循环/R23单级压缩循环R290/R23R290双级压缩

6、循环/R23单级压缩循环≥-55R290/CO2R290单级压缩循环/CO2单级压缩循环NH3/CO2NH3单级压缩循环/CO2单级压缩循环第一节制冷压缩机的选型计算第一节制冷压缩机的选型计算图3-7NH3/CO2复叠式制冷系统第二节换热设备的选型计算一、冷凝器的选型计算（一）结构形式的选择（1）风冷式冷凝器风冷式冷凝器—适用于水源极为缺乏或不能用水冷的场合（2）水冷式冷凝器立式壳管式冷凝器—适用于水质较差、水源丰富的地区；卧式壳管式冷凝器—适用于水温较低、水质较好的地区；板式冷凝器—适用于中、小型制冷装置套

7、管式冷凝器——主要用于小型商用制冷装置中蒸发式冷凝器适用于缺乏水源或夏季室外空气相对湿度较低的地区；第二节换热设备的选型计算（二）选型计算1.冷凝器传热面积(1)冷凝器的对数平均温差⊿tm(K或℃)(2)冷凝器的传热系数K由冷凝器的结构型式、制冷剂种类、冷却介质的速度、温度差、传热面上的污垢系数、传热管的材质等因素所支配。表3-10氟里昂冷凝器的K与qF值选取范围冷凝器种类传热系数[W/（m2·K）]单位面积热负荷qF（W/m2）备注水冷式冷凝器卧式（翅片管）800~9004500~5000Δtm=5℃套管式

8、11003500~4000Δtm=5℃空气冷却式冷凝器强制通风式24~28240~280Δtm=8~12℃自然对流式5.8~9.3蒸发式冷凝器580~7501400~1800Δtm=2~3℃第二节换热设备的选型计算(3)冷凝器的热负荷Qk第二节换热设备的选型计算有以下三种计算方法：图3-12R717冷凝器的负荷系数ψ对于空气冷却式冷凝器，也可由下式计算的名义制冷量来选择：第二节换热设备的选型计算2.