150升即热式二氧化碳热泵热水器——毕业论文

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1、150升即热式二氧化碳热泵热水器郑州轻工业学院本科毕业设计（论文）题目150升即热式二氧化碳热泵热水器学生姓名专业班级热能与动力工程学号院（系）机电工程学院指导教师(职称)完成时间150升即热式二氧化碳热泵热水器目录中文摘要I英文摘要II1概述11.1绪论11.1.1引言11.2热水器制热原理41.2.1卡诺循环基本原理41.2.2二氧化碳跨临界循环原理51.3方案论证61.3.1压缩机61.3.2冷凝器的选择101.3.3蒸发器的选择121.3.4制冷剂的选择131.3.5节流机构的选择131.4经济性分析181.4.1直热式热泵热水器与循环式热泵热水器对比分析191.

2、4.2二氧化碳跨临界循环分析211.4小结182系统的设计计算242.1制热量及功率的计算242.1.1制热参数的计算242.1制热量及功率的计算24150升即热式二氧化碳热泵热水器2.1.1制热参数的计算242.2压缩机的选择及热力的计算242.2.1压缩机热功率计算242.2.2取最优高压值242.2.3压缩机的选择和确定262.2.4对所选的压缩机系统进行实际热力计算272.2.5实际的热水产量及时间计算282.3冷凝器设计计算282.3.1冷凝器的热平衡计算282.3.2冷凝器类型选择282.4蒸发器的设计计算312.4.1蒸发器的类型选择312.4.2选定蒸发器

3、的结构参数312.4.3计算几何系数312.4.4计算空气侧干表面的传热系数333零部件的选择计算393.1管道的选择393.1.1压缩机-气体冷却器间的高压气体管道393.1.2气体冷却器-蒸发器间的气体管道393.1.3压缩机吸气管道393.2节流机构的选择393.3压力控制器的选择393.4视液镜443.5蒸发器风机的选择453.6风扇扇叶的选择46150升即热式二氧化碳热泵热水器3.7干燥过滤器选型473.8单向阀选型493.9储液器选择50结束语52致谢53参考文献54150升即热式二氧化碳热泵热水器150L即热式二氧化碳热泵热水器摘要自从人类进入蒸汽时代以来，

4、人类进步飞速，但随之而来的环境污染问题也越来越严重。环境的污染和能源的浪费已经成为现今不可忽略的问题。而本次研究的以二氧化碳为工质的热泵对环境没有危害，不会有如氟利昂等破坏臭氧层的问题，同时有无毒，不产生温室效应等优点。利用二氧化碳跨临界循环能够制取高于常见热泵所能制取的高温热水，使其相比较其他工质来说有无可比拟的优势。本文将简要介绍二氧化碳热泵的应用，并设计一款150L即热式二氧化碳热泵热水器。其主要部件及其控制部件的设计选择如下：⑴气体冷却器采用的是套管盘管式换热器。同时为减小其结构和尺寸，用紫铜管轧制的低翅片管作内管；⑵蒸发器采用的是风冷式翅片管式换热器，管子采用紫

5、铜管，翅片采用铝翅片。⑶系统的压缩机采用的是BOCK公司的CO2半封闭活塞式压缩机；⑷节流机构选用谷轮公司的热力膨胀阀。关键词热泵热水器/二氧化碳/跨临界循环150LCO2heatpumpinstantwaterheater52150升即热式二氧化碳热泵热水器ABSTRACTThetechnologyofhumanbecomebetterandbetterfromthetimeofheatmachinebeinginvented.Alongwiththesigningof"MontrealProtocol",carbondioxidehasbeenpaidmuchatte

6、ntionagainduetoitsnotoxic,noinfluencetoozonosphere,GWP=1andattractivethermodynamiccharacteristics.Underitstrans-criticalcycle,thereappearshightemperatureatcompressorexitandalargetemperatureglideatthegascooler,whichmakesCO2haveawideapplicationinthewaterheater.Inthispaper,thetrans-criticalc

7、yclecharacteristicsofheatpumpsystemisintroduced,thevirtueandshortcomingofCO2heatpumpwaterheaterisdiscussed,theoverviewofitsresearchanditsapplicationonheatpumpwaterheaterispresentationandthesuggestionofimprovingthecarbondioxideheatpumpwaterheaterefficiencywasputforwa