co2制冷2012-08

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1、（一）相关理论1降温除湿单元的原理图及理论说明1.1降温除湿单元的降温原理降温除湿单元的基本制冷原理为开式节流制冷，其本质是利用预存的液态制冷剂经节流后蒸发，吸收外界热量，从而达到降低环境温度的目的。制冷过程一般采用压-焓图（lgP-h图）表示，降温除湿单元根据制冷剂状态的不同(可分为液态和气态),具体制冷过程如图1、2所示。图1液态制冷剂制冷过程图2气态制冷剂制冷过程图中的3、4、1、2为制冷剂的状态点，3-4-1-2过程表示为制冷剂工作过程。以图1为例，贮瓶内的制冷剂（如R22、R134a、R

2、744等）为常温下的饱和液态（3点），3-4为制冷剂节流过程（称为等焓过程），压力和温度降低；4-1为制冷剂蒸发过程，释放冷量；1-2为制冷剂气体升温过程，继续释放冷量。当制冷剂气体达到2点状态时，对外排放。在此过程中制冷剂释放的单位质量制冷量为△h=h2-h4。图2表示，制冷剂为常温下的气态（3点），3-4为制冷剂节流过程（称为等焓过程），压力和温度降低直至变为液态；4-1为制冷剂蒸发过程，释放冷量；1-2为制冷剂气体升温过程，继续释放冷量。当制冷剂气体达到2点状态时，对外排放。此过程制冷剂单位

3、质量制冷量为△h=h2-h4。降温除湿单元就是采用开式节流制冷原理，通过各组部件的组合实现制冷降温过程的装置。131.2降温除湿单元的除湿原理降温除湿单元的除湿过程是通过制冷降温过程来实现的。根据工程热力学原理，在不同温度下，饱和湿空气中的含水量是定值，而湿空气温度越低，其水蒸气含量也越低。除湿过程就是利用上述原理，将室内较高温度的非饱和湿空气降温至饱和湿空气的温度，通过继续降温使湿空气中的水分结露析出，然后将析出水的低温饱和湿空气与室内较高温度湿空气混合后升温，形成相对湿度较低的湿空气，从而达到

4、室内除湿的目的。具体过程如图3所示图3湿空气的焓－湿图图3为例，除湿过程为1→2→3→4。1→2过程为非饱和湿空气在蒸发器周围冷却，湿空气温度降至露点温度（2点），此时变为饱和湿空气，即2点湿度为100%；湿空气持续降温，即2→3过程，此时湿空气中水蒸气部分转变为冷凝水，空气中含湿量降低；通过蒸发器后的湿空气与外界空气混合，温度升高，相对湿度降低，即3→4过程。通过1→2→3→4过程，湿空气中的含湿量降低，就实现了除湿的目的。2供氧单元的原理图及理论说明供氧单元的原理就是通过储存氧气，及时补给舱内

5、人消耗的氧气量，维持舱内氧气的分压达到适当的水平。具体流程如图4所示，即氧气瓶内高压氧气经减压后，定量排入救生舱内。131氧气瓶，2氧气减压阀，3截止阀，4低压氧压表，5流量计，6消音器图4供氧单元流程原理图3过渡舱气体过滤单元的原理图及理论说明过渡舱气体过滤单元工作的基本原理是利用吸附剂对气体有选择的吸附特性，实现对混合空气中有害气体的去除。过渡舱空气净化单元的原理图如5所示。具体原理过程：高压空气驱动气动风机工作，带动过渡舱内的空气流过空气过滤器，使得过渡舱内的空气净化。空气过滤器内主要成分为

6、活性炭和海绵体，其中活性炭去除有害气体，海绵体进行过滤粉尘。131高压空气瓶，2减压阀，3吸附剂，4过滤网，5风道，6气动风机，7消音器图5过渡舱空气净化单元原理图4设备舱制冷剂贮瓶摆放的连接图制冷剂贮瓶的连接采用两两连接，然后通过集气管将两两连接的制冷剂贮瓶并联起来。具体如图6、图7所示。1制冷剂钢瓶，2连接管，3压帽，4卡套组件，5三通图6制冷剂贮瓶两两连接方式图6表示，两制冷剂贮瓶通过一个三通卡套组件连接起来，三通两头与制冷剂贮瓶连接，剩下的一头与集气管连接。（二）相关的计算数据及计算依照表

7、1为人日常代谢参数进行计算。表1人日常代谢参数项目睡眠静息轻度活动中度活动一日总量氧耗率（L/h）14.9±1.118.3±1.226.4±1.549.54±4.9567(L/d)CO2排出率（L/h）12.0±1.115.3±1.222.84±1.543.0±6.1483(L/d)产热率（KJ/h）300±23334.4±25538±291011±10711378(KJ/d)排湿率（g/h）50.0±560±780.0±8155±151780(g/d)132降温除湿单元的制冷剂流量计算，以及连接

8、管路尺寸的选型基础说明降温除湿单元的制冷剂流量计算，可根据舱内热平衡进行计算。热平衡方程，其中为制冷量，为系统总产热量。2.1系统总产热量估算根据表1，单人人体的产热量为334.4kJ/h12人的总产热量：334.4kJ/h÷3600×12人=1.11kJ/s照明设备显热负荷比取0.7。照明设备总产热量：2(个)×25J/s×0.7=35J/s=0.035kJ/s这样，系统总产热量=1.11kJ/s+0.035kJ/s=1.15kJ/s2.2制冷量估算制冷剂的焓值如表2所示表2制冷