制冷技术课程设计

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1、目录1课程设计计算说明书11.1确定制冷剂种类和系统型式11.2制冷系统的设计工况确定11.3制冷系统热力计算21.4选配制冷压缩机21.5节流阀工程直径32蒸发器与冷凝器的设计选型52.1卧式壳管式蒸发器的计算52.2冷凝器设计73制冷辅助设备选型103.1油分离器的选择103.2高压贮液器的选择103.3气液分离器的选择113.4空气分离器的选择113.5集油器的选择114制冷机械设备的选型表125布置冷冻机房135.1制冷机房设计时遵循原则135.2布置制冷机房136管道系统的设计及直径的选择156.1管道系统的设计157制冷设备及管道的保温177.1卧式蒸发器到气液

2、分离器177.2气液分离器到压缩机18小结19参考文献20201课程设计计算说明书1.1确定制冷剂种类和系统型式制冷剂为氨；单级蒸汽压缩式制冷；供冷方式为直接供液；冷凝器的冷却方式为水冷却。1.2制冷系统的设计工况确定1.蒸发温度to一般比冷冻水供水温度低[1]4~6℃，由所给条件知冷冻水供水温度为t1=+5℃，所以to=5-5=0℃。2.冷凝温度tk由冷却水进出口温差为5~7℃，取Δt=6℃，而冷却水进水温度为t1w=32℃，水在冷凝器中的升温为Δt=4～6℃，可得冷却水出水温度为t2w=32+4=36℃；则tk=℃3.吸气温度tx：氨制冷压缩机吸气的过热度一般为5~8℃

3、，取6℃，故t1=0+6=6℃4.过冷温度trc：再冷度一般为3~5℃，取5℃，故tg=40-4=35℃表1温度参数表蒸汽温度to冷凝温度tk吸气温度t1过冷温度trc0℃40℃7℃35℃5.绘制制冷LgP-h图并查出各点参数：图1制冷循环LgP—h图查焓湿图可得：h1=1768kJ/kg,h2=1910kJ/kg,h3=686kJ/kg20h4=h5=663kJ/kg,v1=0.3m3/kg,h0=1761kJ/kgPk=1.55MPa,Po=0.43MPa1.3制冷系统热力计算1.单位质量制冷能力：qo=h1-h5=1768-663=1105kJ/kg2.单位容积制冷能

4、力：qv=q0/v1=1105/0.3=3683.33kJ/m33.制冷剂的质量流量：MR=Qo/qo=1900/1105=1.72kg/s4.制冷剂的体积流量：VR=MRv1=1.72×0.3=0.52m3/s5.冷凝器的热负荷：Qk=MR(h2-h4)=1.72×(1910-663)=2144.8KW6.压缩机的理论耗功率：Pth=MR(h2-h1)=1.72×(1910-1768)=244.24KW7.理论制冷系数：εth=Qo/Pth=1900/244.24=7.781.4选配制冷压缩机1.设计工况下的输气系数：(1)容积效率：=0.71m取1.28式中，Pk——冷

5、凝温度P0——蒸发温度(2)吸入气体体积：=2615.5m3/h对8AS17型制冷压缩机，活塞行程s=140mm，转速n=720r/min，汽缸直径D=17cm，缸数z=8所以选8AS17型制冷压缩机1台，和6AW17型制冷压缩机2台[2]20理论输气量(3)各压缩机制冷量：=797.38kw=618.92kw=2034.84kw1900kw可以满足要求。(4)理论功率：，查图4-13和4-14，得(5)轴功率：8AS17型制冷压缩机按空调工况配用电动机功率为185kw，6AW17型制冷压缩机按空调工况配用电动机功率为144kw，可以选用。现选用1台8AS17和2台6AW1

6、7压缩机。(5)验证压缩机：Vh=1100m3/h+2×825m3/h×2=2750m3/h>2615.5m3/h所以选用1台8AS17和2台6AW17压缩机则Qc=797.38+618.92×2=2035.22>1900KW1.5节流阀工程直径(1)节流阀流量计算公式：式中：A—节流阀通道截面积（cm2）ρl----节流阀前液体的密度（kg/m3）---流量系数△Pv---节流阀前后的压力差（KPa）202---节流阀出口状态下汽液混合物的比容（m3/kg）△Pv=1.55-0.43=1.12MPa由制冷剂为氨，查传热学，得ρl=585.36，2=1.708m3/kg则，

7、0.486Dn由Gmaxq0≥Qo×1.1Dn≥3.48mm选择Dn时，一般考虑使Gmax在1.5—2.0Qo之间所以取Dn为4.8mm，则(2)由下表可确定浮球式膨胀阀的公称直径为20mm表2节流阀公称直径公称直径Dg（㎜）1015202532流量（L/s）0～33.787.5611.3～1518.9～28.4202蒸发器与冷凝器的设计选型2.1卧式壳管式蒸发器的计算采用满液式卧式壳管蒸发器，传热管采用Φ323.0mm,内径为26mm的无缝钢管，正三角形叉排，冷冻水流速为1.5，管壁温度+2℃2.1.1冷冻水侧放