第三章制冷压缩机与设备的选型计算.pptx
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1、第三章制冷压缩机与设备的选型计算第一节第一节 制冷压缩机得选型计算制冷压缩机得选型计算一、制冷压缩机得选择原则一、制冷压缩机得选择原则1、压缩机得制冷量压缩机得制冷量制冷量应与制冷装置得机械负荷相等或接近制冷量应与制冷装置得机械负荷相等或接近,相近蒸发温度得冷间可相近蒸发温度得冷间可能把必需得制冷量集中在一个机组中能把必需得制冷量集中在一个机组中,按不同得蒸发温度系统分别选配压按不同得蒸发温度系统分别选配压缩机缩机,尽可能使每台尽可能使每台(组组)压缩机分别提供一种蒸发温度压缩机分别提供一种蒸发温度,以确保制冷系统以确保制冷系统运行可靠、经济合理运行可靠、经济合理 。2、型式型式当机械负荷较大
2、时当机械负荷较大时,应选用大型压缩机应选用大型压缩机 。3、台数台数同一制冷系统中如需多台压缩机同一制冷系统中如需多台压缩机,应选同一系列应选同一系列,且台数要适宜。且台数要适宜。4、压缩级数压缩级数冷凝压力与蒸发压力得比值冷凝压力与蒸发压力得比值,如对如对NHNH3 38 8,氟利昂氟利昂1010时时,应采用双级应采用双级压缩压缩 5、电动机电动机压缩机在不同得工况下运行压缩机在不同得工况下运行,消耗得功率不同消耗得功率不同,压缩机配用电动机得压缩机配用电动机得功率应按照运行得工况校核。对在变工况下工作得压缩机应按最大轴功功率应按照运行得工况校核。对在变工况下工作得压缩机应按最大轴功率工况选
3、配电动机。率工况选配电动机。二、计算参数得确定二、计算参数得确定1、蒸发温度蒸发温度to得确定得确定根据储存物品得种类、冷藏工艺得需要与对冷间温、湿度得要求根据储存物品得种类、冷藏工艺得需要与对冷间温、湿度得要求,确定合理得计算温差确定合理得计算温差,从而确定蒸发温度。从而确定蒸发温度。2、冷凝温度冷凝温度tk得确定得确定冷凝温度与冷凝器得形式、冷却方式、冷却介质得温度等有关冷凝温度与冷凝器得形式、冷却方式、冷却介质得温度等有关,3、吸气温度吸气温度tx得确定得确定压缩机得吸气温度就是指压缩机吸气阀处得温度压缩机得吸气温度就是指压缩机吸气阀处得温度,与系统得供液方与系统得供液方式、吸气管得长度
4、、吸气管得管径、隔热情况、冷间内得热负荷式、吸气管得长度、吸气管得管径、隔热情况、冷间内得热负荷大小与系统供液量等因素有关。大小与系统供液量等因素有关。4、过冷温度过冷温度tg得确定得确定制冷循环中液体在节流前过冷制冷循环中液体在节流前过冷,可以提高系统得经济性可以提高系统得经济性,但要考虑但要考虑具体条件具体条件,进行技术经济分析来确定就是否采用液体过冷。进行技术经济分析来确定就是否采用液体过冷。第一节第一节 制冷压缩机得选型计算制冷压缩机得选型计算第一节第一节 制冷压缩机得选型计算制冷压缩机得选型计算三、往复式压缩机得选型三、往复式压缩机得选型1、结构形式得选择结构形式得选择(1)单级活塞
5、式压缩机单级活塞式压缩机开启型活塞式制冷压缩机开启型活塞式制冷压缩机主要用主要用NH3、R22、R404A、R407C与与R134a等制冷工质等制冷工质,半封闭压缩机半封闭压缩机主要用主要用R22、R502、R404A、R407C、R134a、R290、R600a与与CO2制冷工质制冷工质全封闭型活塞式压缩机全封闭型活塞式压缩机主要用主要用R22、R404A、R407C、R134a与与R600a等制冷工质等制冷工质(2)双级活塞式压缩机双级活塞式压缩机(3)压缩机组压缩机组第一节第一节 制冷压缩机得选型计算制冷压缩机得选型计算2 2、选型计算选型计算(1)单级压缩机得选型计算单级压缩机得选型计
6、算按压缩机得理论输气量选型按压缩机得理论输气量选型v机械负荷机械负荷v压缩机得理论输气量压缩机得理论输气量按压缩机得标准工况制冷量选型按压缩机得标准工况制冷量选型按压缩机得性能曲线选型按压缩机得性能曲线选型按压缩冷凝机组得性能选择按压缩冷凝机组得性能选择图3-1 单级压缩制冷循环压焓图第一节第一节 制冷压缩机得选型计算制冷压缩机得选型计算2 2、选型计算选型计算(2)(2)双级冷库用低温压缩机得选型计算双级冷库用低温压缩机得选型计算v确定最佳中间温度确定最佳中间温度得方法得方法从制冷循环得计算确定最佳中间温度从制冷循环得计算确定最佳中间温度按下式计算中间压力近似值按下式计算中间压力近似值,对应
7、得饱与温度即为中间温度对应得饱与温度即为中间温度在中间温度得上、下按一定间隔选取若干个中间温度在中间温度得上、下按一定间隔选取若干个中间温度,对每个中间对每个中间温度得热力循环温度得热力循环,计算出理论制冷系数与高、低压级压缩机理论输计算出理论制冷系数与高、低压级压缩机理论输气量之比。气量之比。绘制绘制=f(tm)、=f(tm)曲线。确定最佳中间温度值。曲线。确定最佳中间温度值。根据给定得高、低压级压缩机理论输气量之比确定中间温度根据给定得高、低压级压缩机理论输气量之比确定中间温度(3 3)复叠式循环压缩机得选型计算复叠式循环压缩机得选型计算 蒸蒸发温度温度/制冷制冷剂(高温循高温循环/低温循
8、低温循环)制冷循制冷循环型式型式-80-80R22/R23R22/R23R22R22单级或双或双级压缩循循环/R23/R23单级压缩循循环R507/R23R507/R23R507R507单级或双或双级压缩循循环/R23/R23单级压缩循循环R290/R23R290/R23R290R290双双级压缩循循环/R23/R23单级压缩循循环-55-55R290/COR290/CO2 2R290R290单级压缩循循环/CO/CO2 2单级压缩循循环NHNH3 3/CO/CO2 2NHNH3 3单级压缩循循环/CO/CO2 2单级压缩循循环第一节第一节 制冷压缩机得选型计算制冷压缩机得选型计算第一节第一节
9、 制冷压缩机得选型计算制冷压缩机得选型计算图3-7 NH3/CO2复叠式制冷系统 第二节第二节 换热设备得选型计算换热设备得选型计算一、冷凝器得选型计算一、冷凝器得选型计算(一一)结构形式得选择结构形式得选择(1 1)风冷式冷凝器风冷式冷凝器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得场合适用于水源极为缺乏或不能用水冷得场合(2 2)水冷式冷凝器水冷式冷凝器 立式壳管式冷凝器立式壳管式冷凝器适用于水质较差、水源丰富得地区适用于水质较差、水源丰富得地区;卧式壳管式冷凝器卧式壳管式冷凝器适用于水温较低、水质较好得地区适用于水温较低、水质较好得地区;板式冷凝器板式冷凝器适用于中、小型制冷
10、装置适用于中、小型制冷装置套管式冷凝器套管式冷凝器主要用于小型商用制冷装置中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得地区低得地区;大家学习辛苦了,还是要坚持继续保持安静继续保持安静第二节第二节 换热设备得选型计算换热设备得选型计算(二二)选型计算选型计算1 1、冷凝器传热面积冷凝器传热面积(1)(1)冷凝器得对数平均温差冷凝器得对数平均温差t tm m(K或)(2)冷凝器得传热系数K 由冷凝器得结构型式、制冷剂种类、冷却介质得速度、温度差、传热由冷凝器得结构型式、制冷剂种类、冷却介质得速度、温度差、传热面
11、上得污垢系数、传热管得材质等因素所支配。面上得污垢系数、传热管得材质等因素所支配。表表3-10 3-10 氟里昂冷凝器得氟里昂冷凝器得K K与与q qF F值选取范围值选取范围冷凝器种类冷凝器种类传热系数传热系数W/(m2K)单位面积热负荷单位面积热负荷qF(W/m2)备注备注水冷式冷凝器水冷式冷凝器卧式(翅片管)卧式(翅片管)80090045005000tm=5套管式套管式110035004000tm=5空气冷却式冷空气冷却式冷凝器凝器强制通风式强制通风式2428240280tm=812自然对流式自然对流式5.89.3蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器58075014001800tm=23第二节第二节
12、 换热设备得选型计算换热设备得选型计算(3)(3)冷凝器得热负荷冷凝器得热负荷Q Qk k 第二节第二节 换热设备得选型计算换热设备得选型计算v有以下三种计算方法有以下三种计算方法:图3-12 R717冷凝器得负荷系数 v对于空气冷却式冷凝器对于空气冷却式冷凝器,也可由下式计也可由下式计算得名义制冷量来选择算得名义制冷量来选择:第二节第二节 换热设备得选型计算换热设备得选型计算2、冷凝器得冷却介质流量冷凝器得冷却介质流量v冷凝器中制冷剂蒸气释放得热量冷凝器中制冷剂蒸气释放得热量Qk被冷却介质带走。根被冷却介质带走。根据热平衡据热平衡,对空气冷却式与水冷式冷凝器对空气冷却式与水冷式冷凝器,冷却介
13、质得流冷却介质得流量可由下式计算求出量可由下式计算求出:3、流动阻力流动阻力 卧式壳管式冷凝器空气冷却式冷凝器(三三)水冷却塔水冷却塔1.1.水冷却塔得作用水冷却塔得作用使使水水冷冷式式冷冷凝凝器器中中冷冷却却水水吸吸收收得得制制冷冷剂剂蒸蒸发发而而吸吸收收得得热热量量,通通过过表表面面蒸蒸发发及及与与空空气气接接触触进进行行热热交交换换后后排排放放到到环环境境当当中中,使使冷冷却却水水得得温温度度降降低低下下来来,供供冷冷凝凝器循环使用器循环使用,以达到节约用水得目得。以达到节约用水得目得。2.2.冷却塔与水冷式冷凝器得管线连接见图冷却塔与水冷式冷凝器得管线连接见图3-133-13、图图3-
14、143-14 。第二节第二节 换热设备得选型计算换热设备得选型计算图3-13 冷却塔与水冷式冷凝器得管线连接图第二节第二节 换热设备得选型计算换热设备得选型计算3 3、冷却水系统设备得选型计算冷却水系统设备得选型计算(1 1)冷却塔得选型冷却塔得选型选型参数选型参数冷却范围冷却范围冷却塔中进水温度与出水温度之差冷却塔中进水温度与出水温度之差;冷幅高冷幅高出水温度与空气湿球温度之差出水温度与空气湿球温度之差;热负荷热负荷冷却塔得热负荷冷却塔得热负荷Q Q可由下式计算可由下式计算:式中式中:G G被冷却水得质量流量被冷却水得质量流量(kg/skg/s););C Cp p被冷却水得比热容被冷却水得比
15、热容(KJ/kgKJ/kgK K););t t1 1、t t2 2分别就是被冷却水得进出口温度分别就是被冷却水得进出口温度()()。第二节第二节 换热设备得选型计算换热设备得选型计算3 3、冷却水系统设备得选型计算冷却水系统设备得选型计算(2 2)水泵得选型水泵得选型根据冷却塔得热负荷确定循环水量根据冷却塔得热负荷确定循环水量,v通常冷却塔得冷却能力在通常冷却塔得冷却能力在(0、15m3/h)/(kW热负荷热负荷)(0、2m3/h)/(kW热负荷热负荷)之间之间(或就是或就是0、68m3/h0、91m3/h/冷却塔吨冷却塔吨)。选用管材与管径。根据工作条件可以使用镀锌选用管材与管径。根据工作条
16、件可以使用镀锌钢管、钢管、L型铜管与型铜管与CPVC塑料管等塑料管等,管径得大小管径得大小以水在管内得流速不超过以水在管内得流速不超过2、4m/s为宜。为宜。确定管路系统中得阀门与配件得数量。确定管路系统中得阀门与配件得数量。计算管路中得沿程阻力损失与局部阻力损失。计算管路中得沿程阻力损失与局部阻力损失。第二节第二节 换热设备得选型计算换热设备得选型计算二、蒸发器得选型计算二、蒸发器得选型计算1.结构形式得选择结构形式得选择(1)冷却空气式蒸发器冷却空气式蒸发器在商用制冷装置中自然对流型空气冷却蒸发器主要有在商用制冷装置中自然对流型空气冷却蒸发器主要有管板式、吹胀式与冷却排管等几种。管板式、吹
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