制冷说明书-题目二

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1、设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）制冷技术课程设计题目：设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）院（系）电力学院班级06热能与动力工程（2）学生姓名沈超青梁俊杰罗彬刘恒任松彦沈锐林指导教师刘金平刘雪峰2009-6-25第13页设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）目录【设计要求】2【设计内容】2【设计过程】2一、制冷工况的确定：2（一）设计参数2（二）由软件上切取工况图2（三）由软件读取各点参数3（四）制冷量等的确定3二、蒸发器部分5（一）确定空气的质量流量5（二）确定肋片管束形式5（三）所需冷却效率6（四）计算空气侧的换热系数6（五）初步确定迎风面积和总传热

2、面积7（六）计算传热系数7（七）校核蒸发温度8（八）空气冷却器的主要结构参数8（九）管内制冷剂压力降8（十）计算空气侧的阻力9三、冷凝器部分10（一）基本参数10（二）肋片管束形式10（三）计算空气侧的换热系数11（四）制冷剂侧对流换热系数12（五）计算与外表面为基准的风冷式冷凝器的传热系数12（六）校核热流密度12（七）规划冷凝器的结构13（八）风机参数计算13四、毛细管部分：14【参考文献】14第13页设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）【设计要求】已知：采用R22制冷剂，压缩机功率为3HP，冷凝器为风冷式翅片管换热器，翅片管结构尺寸见《空气调节用制冷技术》（彦启森等编、

3、第三版）p108（例题4－2），蒸发器为直接蒸发式空气冷却器，翅片管结构尺寸同上。蒸发器空气由干球温度25℃，相对湿度50％，冷却到干球温度12℃，相对湿度90％；冷凝器空气进口温度为33.5℃，相对湿度60％。（管内冷凝计算公式:见《空气调节用制冷技术》（彦启森等编、第三版）p84，公式4-7）。【设计内容】制冷机组的冷凝器、蒸发器、计算毛细管尺寸【设计过程】一、制冷工况的确定：（一）设计参数基本循环参数如下：压缩机功率为3HP蒸发温度：7℃蒸发器侧空气进口温度取：25℃蒸发器侧空气出口温度取：12℃（给定值）冷凝温度：47℃冷却空气进口温度：33.5℃相对湿度60%（给定值）冷却空

4、气出口温度取：40℃过冷度：2℃过热度：4℃（二）由软件上切取工况图使用Refrigerationutilities查询此循环的参数：软件上模拟的循环图第13页设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）（三）由软件读取各点参数软件上切下来的参数图读取理想循环状态下各点参数如下：=410.1kJ/kg；=439.0kJ/kg；=256.4kJ/kg。（四）制冷量等的确定由软件查得的数据：单位质量制冷剂制冷能力单位质量制冷剂在冷凝器的负荷单位质量制冷剂的压缩机耗功=-=27.226kJ/kg理论制冷系数=5.67因为有第13页设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）假定实际制冷系

5、数COP=3，由此可得理论压缩机功率且有所以得制冷剂流量则有制冷量采用涡旋式压缩机，属于全封闭压缩机，应用公式（4-21b）得冷凝器的热负荷涡旋式压缩机第13页设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）二、蒸发器部分（一）确定空气的质量流量从湿空气h-d图可查出空气初状态点1的比焓，空气终状态点2的比焓=32kJ/kg，因此，空气质量流量（二）确定肋片管束形式采用连续整体套片，基管外径do=8mm，壁厚δp=0.2mm的铜管；铝肋片厚δf=0.15mm，导热系数λ=204W/（m·K）；肋片节距e=2.0mm，管束为正三角形排列，管中心距s1=20mm，s2=s1·sin60°=1

6、7.32mm，结构参数计算如下：每米肋管长的肋片表面积每米肋管长的肋片间基管外表面积AP每米肋管长度总外表面积A每米肋管长内总表面积Ai肋化系数肋通系数净断面比第13页设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）（三）所需冷却效率在湿空气h-d图上，将空气初状态点与终状态点连成直线，其与相对湿度100%的交点，就是所需肋管外表面的平均状态点s，ts=10.0℃,hs=29.0kJ/kg。因此，所需冷却效率为（四）计算空气侧的换热系数1.设迎风速度υa=1.4m/s,则最小流动断面的速度为2.设沿气流方向肋管的排数为N=63.根据公式（4-15）计算肋片外表面的换热系数肋片空气通道的当

7、量直径气流方向的肋片长度计算雷诺数计算系数与指数C1=1.36-0.00024·Re=1.23n=-0.28+0.08Re/1000=-0.237m=0.45+0.0066L/de=0.664因此有4.校核肋管排数根据公式（4-36a）有第13页设计3HP风冷空调机组（直接蒸发式空气冷却器）所以N’=5.95≈6排，与假设一致。（五）初步确定迎风面积和总传热面积1.迎风面积2.总传热面积（六）计算传热系数1.求肋管外表面当量换热系数析湿系数肋片