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箱式冷藏车的设计【3张CAD图纸】【优秀】

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关键词：: 箱式冷藏车设计 cad图纸

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箱式冷藏车的设计

36页 19000字数+说明书+3张CAD图纸

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摘要I

AbstractII

第1章绪论1

1.1 课题背景1

1.2 冷藏运输中的制冷技术发展和应用1

1.3国内冷藏汽车的发展4

1.4蒸汽压缩式制冷原理6

第2章冷藏车的布置8

2.1 制冷车的分类和特点8

2.2 冷藏汽车整车布置8

2.3 本章小结10

第3章冷藏箱的设计11

3.1 冷藏箱的类型与定义11

3.2 冷藏箱的结构设计12

3.3 冷藏箱隔热层材料及其厚度14

3.4 机械式冷藏箱的工作原理14

3.5 热平衡计算15

3.6 本章小结17

第4章制冷剂的选择与要求18

4.1 制冷剂的种类18

4.2 制冷剂的热力学性质及使用要求18

4.3 制冷剂的选择19

4.4 本章小结19

第5章制冷机组的设计20

5.1 制冷机组的结构20

5.2蒸汽压缩式制冷循环的热力计算21

5.3制冷压缩机的结构性能要求22

5.4 制冷压缩机的选配与特点23

5.5冷凝器的结构与设计24

5.6蒸发器的结构与设计24

5.7 储液器的结构与设计25

5.8 膨胀阀的选配与要求25

5.9 本章小结26

第6章制冷管路的设计与隔热措施27

6.1 制冷管路27

6.2 制冷管路的隔热27

6.3 本章小结28

结论29

致谢30

参考文献31

附录32

摘要

随着社会经济的发展，应用制冷技术和专业设备以满足特殊温度要求的货物进行冷藏与日俱增，随着我国高速路的延伸，公路冷藏运输业发展起来，绝大部分冷藏车对货物采用隔热保温方法。

本设计以CA1046汽车三类底盘为基础，改装设计为小型冷藏汽车。合理利用制冷理论设计冷藏车：有效的布置、冷藏车箱的正确设计、对车厢的热平衡计算、制冷剂进行了合理的选择和制冷机组的设计。通过对冷凝器、蒸发器、储液器的设计以及对膨胀阀的选配，使冷藏车既有隔热车厢热保温，又满足冷藏车的冷藏温度5℃-10℃的设计要求。运输中压缩机采用汽车发电机的电源驱动，在停车时可采用外接电源驱动压缩机。

关键词制冷技术：冷藏运输车：专业车设计

As social and economic development, application of refrigeration technology and special equipment to meet the special requirement of the temperature of frozen goods growing ,as Chins high-speed Road, the extension of Highway Refrigerated Transport has also developed ,the vast majority of the goods refrigerated trucks used Insulation approach.

The three types of chassis design CA1046 car, based on design modifications for small refrigerated vehicles. Theoretical design rational use of refrigeration refrigerated trucks: an effective layout, refrigeration carriages of the proper design, the heat balance calculation on the car, cooling agent for a reasonable choice and design of refrigeration units. Through the condenser, evaporator and reservoir design and matching of the expansion valve, so that both the heat inside refrigerated trucks thermal insulation, and refrigerated trucks to meet the refrigeration temperature 5 ℃ -10 ℃ design requirements. Transportation compressor power generator driven car in the parking can be an external power supply drives the compressor.Keywords Refrigeration: Refrigerated Transporter: Professional car design

1.2 冷藏运输中的制冷技术发展和应用

早期的冷藏运输是在公路冷藏运输的时代到来之前，易腐化的货品都是通过轮船和列车来运输的。虽然早在十九世纪八十年代，机械制冷的冷藏列车运输已经出现，但是由于其成本过高，所以一直没被使用。在那个时候，用得最多的冷冻工具是体积比较大的冰块和冰冻的盐水混合物。这些制冷工具主要依靠铁路周边的加冰站提供。??? ?开始使用公路冷藏车是在机械制冷的冷藏车出现之前，也就是1925年之前，运输易腐化的货品的车辆是添加冰块的半挂车。在挂车的外部安装一个硕大的引擎，噪声很大。同时在挂车前端安装一个风扇，用挂车的马达来发动。为了保持车厢内的低温，挂车与外界保持隔绝状态。而车辆运输过程中的冰块可以从加冰站那里获得。那时候加冰站向冷藏车提供的是重量大约为45kg的冰块。通过冰钩将这些45kg的冰块逐一地通过车顶或侧面堆放在车身上，车身上有多少空间就放置多少冰块。在厢体的前端有一个分隔门将冰块和货品隔开。那时候的冷藏车每隔200~300英里就要停一次车加冰，这是再正常不过的了。许多加冰站还有碎冰机，通过大管道将碎冰直接撒在货品的表面。不过不论是加冰块还是碎冰，这样由于需要加冰而开开停停的过程直接导致了运输效率的低下。?? ??在1925年到1930年期间，机械冷藏汽车开始浮出水面。Baird公司是一家生产冰激凌的公司，1929年该公司成为第一批应用机械冷藏汽车的公司之一。1930年Borden公司也开始用机械冷藏汽车批量、长距离地运输冰激凌。在二十世纪三十年代的中期，机械冷藏汽车的应用范围慢慢广泛起来。起初机械冷藏车只运输冰激凌，后来越来越多的公司使用机械冷藏运输车运输日常用品和一些肉类产品。冷藏装置有时安装在车厢的前端，有时安装在后端。在1937年雪佛兰的牵引车开始运用于部分类型的冷藏挂车上，比如奶制品运输挂车。跟早些时候的冷藏运输车相比，机械冷藏汽车的冷冻系统并不安装在外部，而是位于挂车的内部。??? ?机械冷藏车的兴起于1939年，美国大约有18000台公路冷藏汽车，其中2000~2500台为机械冷藏。其余非机械冷藏的车辆主要运用常规冰块、干冰或盐水混合物。1956年美国州际公路法案（Interstate Highway Act）出台，机械冷藏汽车在后来的几十年里得到飞速发展，保有量节节攀升。现代化的冷藏车用途更广。随着技术的发展和环保要求日益严格，现代的冷藏车比起以前的冷藏车要先进很多。现代的冷藏车可以长距离运输货品。重型冷藏车基本上都含有引擎、压缩机、蒸发机和冷凝器等设备。现代的冷藏车可以运输多种多样的物品，包括胶卷、化工物品、计算机、血液、血浆和医疗器械等。??? 运输易腐化食品在装载和运输之前，为了确保物品新鲜，要经过一段预冷的过程。以前冷藏车引擎的噪声很大，而现在的冷藏车使用的是四缸柴油引擎，在为冷藏机械提供更强大动力的同时也安静得多。而在冷藏挂车内，使用分隔门可以运送多至三种不同类型的货品。其密封性高，可以在冷藏挂车内的各个分隔部分同时采用不同的温度。???? 在一系列冷藏车技术进步中，还包括了警示系统的进步。全球著名冷藏机组制造商Thermo King出产了一组智能冷藏系统——Smart Reefer（以下简称“SR”）。SR通过放置一个测量器，可以实时监控冷藏厢内的温度。如果厢内有什么问题出现了，测量器可以马上鉴别出来，并通过语音和图像通知司机。SR系统里面还装用FreshSet原件，可以防止货品缩水、防止货品过冷，延长货品的使用时间。自动柴油/电子转换系统可以保持厢内的温度不变，如果电力系统出现故障，可以立即切换到柴油供电，最大限度地保护货品的安全。ServiceWatch准确地记录了冷藏厢从货物装载到卸载这段时间里厢内的温度数据。??? 环境关爱。30年前，冷藏车就开始考虑车辆的环境问题。过去冷藏车对环境的污染大多是由于冷藏车使用了制冷剂氟利昂。自从各国签订了1987年的蒙特利尔议定书后，这种对臭氧危害相当大的制冷剂被禁止应用在冷藏车上。许多冷藏车生产厂家也将他们的制冷剂由氟利昂变成了对环境危害不大的其他制冷剂。当冷藏车在卸货和装载的时候，采用电动电源，减少由于用柴油发动机而产生的温室气体和噪声。??? ?更加注重食品的新鲜。通过粘贴冷藏标签，准确地控制车厢内的温度。用户只需要使用正确的标签，捻住标签角落进行激活，然后在货品运输前粘贴到货物包裹上面即可。以美国的PakSense公司为例，PakSense公司的每个冷藏标签都放置在防水的食品安全袋上，每个不同的标签上都有不同的数字标识。为了确保货物出现异常温度时能快速检验出来，冷藏标签每一分钟测定一次货品温度。PakSense的冷藏标签有两种表现方式：一是如果LEDs（发光二极管）发出亮光，说明厢内的货物温度正常；二是一种更详细的方法，PakSense把货品运输途中货品的所有时段的温度记录下来，并有USB接口进行下载，用微软的Excel软件呈现出来，准确记录了物品在整个冷链过程中的温度变化。当用户打开冷藏厢的时候，他就可以准确地看到货品在整个运输过程中温度变化的情况。没有这个仪器之前，如果在运输过程中食品变质的话，物流企业和用户根本不知道到底是不是车辆运输过程中出现问题。不仅如此，卫星通讯和无线技术都已经所谓制冷就是把被冷却物体的热量转移到环境介质（水或空气）中去，使被冷却物体的温度降低，并在一定时间内保持一定的低温。从热力学原理中知道，高温物体的热量向低温物体转移是自发进行的。而要把低温物体的热量转移到高温，不但不能自发进行，而且还要消耗一定的能量作为补偿才能实现。蒸汽压缩式制冷机就是借助去消耗电动机的电能，转变为压缩机的机械功作为补偿，进而把低温物体的热量转移到高温物体中去。

在工程热力学中讲到的热机，它的作用是将高温热源的热量，其中一部分转移到低温热源，同时向外界作机械功。制冷机的工作则是通过外界向制冷输入机械功，而把低温热源的热量连同消耗的机械功一起转移到高温热源中。

冷藏运输用制冷机的工作，是把冷藏运输货物的热量转移到外界的介质中，以保证运输货物的低温运送。冷藏运送中的蒸汽压缩制冷机，即借助制冷压缩机消耗的机械功，在制冷工质发生相态变化过程中，把低温物体的热量转移到高温物体中去。制冷机中发生相态变化而放热的工质常被称为制冷剂。

通过任何一种物体，当它汽化时是要吸收热量，而液化是放出热量。蒸汽压缩式制冷系统内，制冷剂连续不断、反复地从液态为气态再由气态变为液态，在此过程中不断转移热量。蒸汽压缩式制冷机系统主要有压缩机、冷凝器、节流阀、蒸汽器及相应的管路等组成。借助这些设备完成制冷循环，实现制冷。

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内容简介：: 目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 课题背景11.2 冷藏运输中的制冷技术发展和应用11.3国内冷藏汽车的发展41.4蒸汽压缩式制冷原理6第2章冷藏车的布置82.1 制冷车的分类和特点82.2 冷藏汽车整车布置82.3 本章小结10第3章冷藏箱的设计113.1 冷藏箱的类型与定义113.2 冷藏箱的结构设计123.3 冷藏箱隔热层材料及其厚度143.4 机械式冷藏箱的工作原理143.5 热平衡计算153.6 本章小结17第4章制冷剂的选择与要求184.1 制冷剂的种类184.2 制冷剂的热力学性质及使用要求184.3 制冷剂的选择194.4 本章小结19第5章制冷机组的设计205.1 制冷机组的结构205.2蒸汽压缩式制冷循环的热力计算215.3制冷压缩机的结构性能要求225.4 制冷压缩机的选配与特点235.5冷凝器的结构与设计245.6蒸发器的结构与设计245.7 储液器的结构与设计255.8 膨胀阀的选配与要求255.9 本章小结26第6章制冷管路的设计与隔热措施276.1 制冷管路276.2 制冷管路的隔热276.3 本章小结28结论29致谢30参考文献31附录32摘要随着社会经济的发展，应用制冷技术和专业设备以满足特殊温度要求的货物进行冷藏与日俱增，随着我国高速路的延伸，公路冷藏运输业发展起来，绝大部分冷藏车对货物采用隔热保温方法。本设计以CA1046汽车三类底盘为基础，改装设计为小型冷藏汽车。合理利用制冷理论设计冷藏车：有效的布置、冷藏车箱的正确设计、对车厢的热平衡计算、制冷剂进行了合理的选择和制冷机组的设计。通过对冷凝器、蒸发器、储液器的设计以及对膨胀阀的选配，使冷藏车既有隔热车厢热保温，又满足冷藏车的冷藏温度5-10的设计要求。运输中压缩机采用汽车发电机的电源驱动，在停车时可采用外接电源驱动压缩机。关键词制冷技术：冷藏运输车：专业车设计AbstractAs social and economic development, application of refrigeration technology and special equipment to meet the special requirement of the temperature of frozen goods growing ,as Chins high-speed Road, the extension of Highway Refrigerated Transport has also developed ,the vast majority of the goods refrigerated trucks used Insulation approach.The three types of chassis design CA1046 car, based on design modifications for small refrigerated vehicles. Theoretical design rational use of refrigeration refrigerated trucks: an effective layout, refrigeration carriages of the proper design, the heat balance calculation on the car, cooling agent for a reasonable choice and design of refrigeration units. Through the condenser, evaporator and reservoir design and matching of the expansion valve, so that both the heat inside refrigerated trucks thermal insulation, and refrigerated trucks to meet the refrigeration temperature 5 -10 design requirements. Transportation compressor power generator driven car in the parking can be an external power supply drives the compressor.Keywords Refrigeration: Refrigerated Transporter: Professional car design32第1章绪论1.1 课题背景1982年后，我国制冷技术开始迅速发展。中国制冷学会提出了“建立和完善我国冷藏运输”，的建议后。经过多年的不懈努力，冷藏运输建设取得了令人注目的成绩。世界各国为了保证食品的质量，对冷藏相当重视。美国、欧洲一些国家80%-100%的易腐货物经过冷藏后进行运输。而我国80%的易腐货物不经过冷藏就进行运输，特别是未冷却的水果、蔬菜的田间热、呼吸热都大，不经过冷藏就进行运输，使货物质量明显降低。据统计，1996年我国冷藏车的总量为15000多辆，而其中带制冷机组的仅占15%，其余的均为隔热保温车。藏车运输对于保证食品品质起着非常关键的作用，食品腐烂变质是造成食品安全隐患和资源浪费的主要原因，以前，一些易腐烂的货物运输常使用冰块保鲜，而大多数货物的运送根本没有任何温控措施，导致在运输过程中带来大量经济损失。同时，它们的质量和安全也无法得到保证。而近几年我国肉类、速冻食品、冷饮业和乳品业一般使用冷藏车来运输。冷藏车物流的服务对象主要是食品等快速消费品行业，冷藏车运输产品最终质量取决于在冷藏链中贮藏和流通时间、温度和产品耐藏性。冷藏食品品质保持所允许的时间和产品温度之间存在的关系。由于冷藏食品在流通中会因时间、温度而引起的品质降低，因此对不同的产品品种和不同的品质要求，有相应的产品温度控制和贮藏时间都有着相应的规定。目前，国内冷藏车市场还缺乏一个统一的技术标准，市场还有待进一步的规范。随着人们生活水平的提高，对于冷藏车运输的认可度越来越高，冷藏车运输市场具有非常大的发展潜力。1.2 冷藏运输中的制冷技术发展和应用早期的冷藏运输是在公路冷藏运输的时代到来之前，易腐化的货品都是通过轮船和列车来运输的。虽然早在十九世纪八十年代，机械制冷的冷藏列车运输已经出现，但是由于其成本过高，所以一直没被使用。在那个时候，用得最多的冷冻工具是体积比较大的冰块和冰冻的盐水混合物。这些制冷工具主要依靠铁路周边的加冰站提供。开始使用公路冷藏车是在机械制冷的冷藏车出现之前，也就是1925年之前，运输易腐化的货品的车辆是添加冰块的半挂车。在挂车的外部安装一个硕大的引擎，噪声很大。同时在挂车前端安装一个风扇，用挂车的马达来发动。为了保持车厢内的低温，挂车与外界保持隔绝状态。而车辆运输过程中的冰块可以从加冰站那里获得。那时候加冰站向冷藏车提供的是重量大约为45kg的冰块。通过冰钩将这些45kg的冰块逐一地通过车顶或侧面堆放在车身上，车身上有多少空间就放置多少冰块。在厢体的前端有一个分隔门将冰块和货品隔开。那时候的冷藏车每隔200300英里就要停一次车加冰，这是再正常不过的了。许多加冰站还有碎冰机，通过大管道将碎冰直接撒在货品的表面。不过不论是加冰块还是碎冰，这样由于需要加冰而开开停停的过程直接导致了运输效率的低下。在1925年到1930年期间，机械冷藏汽车开始浮出水面。Baird公司是一家生产冰激凌的公司，1929年该公司成为第一批应用机械冷藏汽车的公司之一。1930年Borden公司也开始用机械冷藏汽车批量、长距离地运输冰激凌。在二十世纪三十年代的中期，机械冷藏汽车的应用范围慢慢广泛起来。起初机械冷藏车只运输冰激凌，后来越来越多的公司使用机械冷藏运输车运输日常用品和一些肉类产品。冷藏装置有时安装在车厢的前端，有时安装在后端。在1937年雪佛兰的牵引车开始运用于部分类型的冷藏挂车上，比如奶制品运输挂车。跟早些时候的冷藏运输车相比，机械冷藏汽车的冷冻系统并不安装在外部，而是位于挂车的内部。机械冷藏车的兴起于1939年，美国大约有18000台公路冷藏汽车，其中20002500台为机械冷藏。其余非机械冷藏的车辆主要运用常规冰块、干冰或盐水混合物。1956年美国州际公路法案（Interstate Highway Act）出台，机械冷藏汽车在后来的几十年里得到飞速发展，保有量节节攀升。现代化的冷藏车用途更广。随着技术的发展和环保要求日益严格，现代的冷藏车比起以前的冷藏车要先进很多。现代的冷藏车可以长距离运输货品。重型冷藏车基本上都含有引擎、压缩机、蒸发机和冷凝器等设备。现代的冷藏车可以运输多种多样的物品，包括胶卷、化工物品、计算机、血液、血浆和医疗器械等。运输易腐化食品在装载和运输之前，为了确保物品新鲜，要经过一段预冷的过程。以前冷藏车引擎的噪声很大，而现在的冷藏车使用的是四缸柴油引擎，在为冷藏机械提供更强大动力的同时也安静得多。而在冷藏挂车内，使用分隔门可以运送多至三种不同类型的货品。其密封性高，可以在冷藏挂车内的各个分隔部分同时采用不同的温度。在一系列冷藏车技术进步中，还包括了警示系统的进步。全球著名冷藏机组制造商Thermo King出产了一组智能冷藏系统Smart Reefer（以下简称“SR”）。SR通过放置一个测量器，可以实时监控冷藏厢内的温度。如果厢内有什么问题出现了，测量器可以马上鉴别出来，并通过语音和图像通知司机。SR系统里面还装用FreshSet原件，可以防止货品缩水、防止货品过冷，延长货品的使用时间。自动柴油/电子转换系统可以保持厢内的温度不变，如果电力系统出现故障，可以立即切换到柴油供电，最大限度地保护货品的安全。ServiceWatch准确地记录了冷藏厢从货物装载到卸载这段时间里厢内的温度数据。环境关爱。30年前，冷藏车就开始考虑车辆的环境问题。过去冷藏车对环境的污染大多是由于冷藏车使用了制冷剂氟利昂。自从各国签订了1987年的蒙特利尔议定书后，这种对臭氧危害相当大的制冷剂被禁止应用在冷藏车上。许多冷藏车生产厂家也将他们的制冷剂由氟利昂变成了对环境危害不大的其他制冷剂。当冷藏车在卸货和装载的时候，采用电动电源，减少由于用柴油发动机而产生的温室气体和噪声。更加注重食品的新鲜。通过粘贴冷藏标签，准确地控制车厢内的温度。用户只需要使用正确的标签，捻住标签角落进行激活，然后在货品运输前粘贴到货物包裹上面即可。以美国的PakSense公司为例，PakSense公司的每个冷藏标签都放置在防水的食品安全袋上，每个不同的标签上都有不同的数字标识。为了确保货物出现异常温度时能快速检验出来，冷藏标签每一分钟测定一次货品温度。PakSense的冷藏标签有两种表现方式：一是如果LEDs（发光二极管）发出亮光，说明厢内的货物温度正常；二是一种更详细的方法，PakSense把货品运输途中货品的所有时段的温度记录下来，并有USB接口进行下载，用微软的Excel软件呈现出来，准确记录了物品在整个冷链过程中的温度变化。当用户打开冷藏厢的时候，他就可以准确地看到货品在整个运输过程中温度变化的情况。没有这个仪器之前，如果在运输过程中食品变质的话，物流企业和用户根本不知道到底是不是车辆运输过程中出现问题。不仅如此，卫星通讯和无线技术都已经被应用到对食品运输过程的监控中。最先进的冷藏车现在已经安装有GPS系统，可以随时追踪车辆的位置。1.3国内冷藏汽车的发展我国在上世纪50年代后期，为了向前苏联和东欧国家出口冷藏肉类、禽蛋等易腐食品，开始用保温汽车加冰运输到铁路集运车站，再用铁路冰保车辆运抵目的地国家和地区。50年代末，我国食品进出口部门开始组织其下属企业采用解放牌汽车底盘改装保温汽车。60年代我国实行计划供应肉类、水产、禽蛋等食品，商业部门为确保向城市居民供应冷藏肉、禽、蛋等易腐食品，也开始在其商业机械厂设点改装。由于数量和质量上不能满足需求，因此60年代至70年代先后从罗马尼亚、匈牙利等东欧国家以“补偿贸易”方式进口数百辆中型保温汽车，从意大利进口大型保温汽车。70年代到80年代，为满足我国易腐食品出口到日本、香港等地的需要，又从日本、意大利、罗马尼亚等进口各种吨位冷藏汽车。70年代中后期，机械行业开始涉足冷藏保温汽车生产，1981年全国有10家企业改装冷藏保温汽车，年产量约700辆，其中冷藏汽车不足10%。据各省市车管部门的统计资料，全国冷藏保温汽车的保有量3940辆，遍布29个省、市、自治区。改革开放以后，我国公路冷藏运输的结构也从计划模式向市场模式过渡。原来主要由商业、食品进出口、水产等系统的冷库车队按主管部门调拨和分配计划进行运输，转为自主经营的冷库车队按市场需求进行运输。随着肉、鱼、禽、蛋类食品供大于求，计划供应取消，中长途调拨运输的比例减少，短途分配性运输比例大增；随着我国公路建设的快速发展，公路冷藏运输与铁路、水路相比，其比例不断提高，90年代已占20%，现在已近30%；运输的易腐货物也从原来的冷冻肉、禽、水产占绝大多数，发展到新鲜的肉、禽、水产占相当比例，还有水果、蔬菜、乳制品、冷饮、保健食品等保鲜食品也需用冷藏、保温、保鲜汽车运输；车辆吨位结构发生变化，原来重、中、轻（微）分别占10%、70%、20%，现在则分别占10%、40%、50%；随着对冷藏运输质量要求的提高，冷藏汽车和保鲜汽车的占有率从10%提高到40%。冷藏汽车的用户也从计划经济时的商业、食品进出口、水产部门发展到大型食品商场和菜场，大型连锁超市，食品、乳制品和冷饮生产企业等，还出现了专业从事公路冷藏运输的现代物流企业。随着市场领域的拓展，我国冷藏汽车的保有量也较快增长：1980年约3500辆，1985年约6000辆，1990年约10000辆，1995年约15000辆，至今约25000辆。每年的销售量达4000多辆。目前国内较大的一些冷藏汽车生产企业均已采用CAD/CAE技术用于产品开发，包括设计优化、厢体结构强度分析、数据查询等。有的合资企业也引进一些产品开发技术，但仍处于初级阶段。如何通过虚拟制造、虚拟试验缩短产品开发周期，提高企业对市场的快速反应能力，还需进一步努力。与发达国家相比，除设计、工艺技术不如外，产品性能测试技术差距更大。目前我国只有镇江飞驰等冷藏车重点生产企业建有隔热性能、气密性和整车制冷性能（静态）试验的人工气候室，但与国外试验室相比，其功能和控制、数据处理系统等也处于初级阶段，而很多冷藏车生产企业尚缺乏必要的测试手段，产品性能难以提高。产品开发和性能测试技术较为落后也是制约我国冷藏汽车技术发展的重要因素。1.4蒸汽压缩式制冷原理蒸汽压缩式制冷及制冷机发展历史悠久、技术成熟，目前在各个部门被广泛应用，更是冷藏运输制冷机的主要机型。蒸汽压缩式制冷机的工作过程主要是依赖制冷压缩机的工作，完成对制冷工质的压缩与运输，并由冷凝、节流、蒸发部件形成制冷循环，实现能量的转移与传递，实现制冷。图1-1 蒸汽式压缩机制冷原理1- 压缩机；2-风扇；3-冷凝器；4-贮液器；5-过滤器；6-热交换器；7-膨胀器；8-蒸发器； 9-气液分离器所谓制冷就是把被冷却物体的热量转移到环境介质（水或空气）中去，使被冷却物体的温度降低，并在一定时间内保持一定的低温。从热力学原理中知道，高温物体的热量向低温物体转移是自发进行的。而要把低温物体的热量转移到高温，不但不能自发进行，而且还要消耗一定的能量作为补偿才能实现。蒸汽压缩式制冷机就是借助去消耗电动机的电能，转变为压缩机的机械功作为补偿，进而把低温物体的热量转移到高温物体中去。在工程热力学中讲到的热机，它的作用是将高温热源的热量，其中一部分转移到低温热源，同时向外界作机械功。制冷机的工作则是通过外界向制冷输入机械功，而把低温热源的热量连同消耗的机械功一起转移到高温热源中。冷藏运输用制冷机的工作，是把冷藏运输货物的热量转移到外界的介质中，以保证运输货物的低温运送。冷藏运送中的蒸汽压缩制冷机，即借助制冷压缩机消耗的机械功，在制冷工质发生相态变化过程中，把低温物体的热量转移到高温物体中去。制冷机中发生相态变化而放热的工质常被称为制冷剂。通过任何一种物体，当它汽化时是要吸收热量，而液化是放出热量。蒸汽压缩式制冷系统内，制冷剂连续不断、反复地从液态为气态再由气态变为液态，在此过程中不断转移热量。蒸汽压缩式制冷机系统主要有压缩机、冷凝器、节流阀、蒸汽器及相应的管路等组成。借助这些设备完成制冷循环，实现制冷。第2章冷藏车的布置2.1 制冷车的分类和特点冷藏车实际上称为冷藏保温汽车，它分为冷藏车和保温汽车两大类。保温汽车是指具有隔热车厢，适用于短途保温运输的汽车。冷藏汽车是指具有隔热车厢，并设有制冷装置的汽车。冷藏汽车按制冷装置的制冷方式分为机械冷藏汽车、冷冻板冷藏汽车、液氮冷藏汽车、干冰冷藏汽车等。机械冷藏汽车车内装有蒸汽压缩式制冷机组，车内温度实现自动控制，很适合短、中、长途或特殊冷藏货物的运输。车厢隔热性好，减少外界车内的温度，制冷装置所占空间小，质量轻、安全可靠、不易出故障等特点。冷冻板冷藏汽车它是利用有一定蓄冷能力的冻结板进行制冷。冷冻板冷藏汽车巨涌车内温度稳定，制冷时无噪声，故障少，结构简单，投资费用较低等特点。但其制冷时间有限，仅适用于中、短途公路运输。冷藏汽车的冷冻板往往被采用于航空等运送珍贵水果、新鲜海鲜等各类保鲜食品。液氮冷藏汽车其优点是装置简单，初投资少，降温速度很快，可较好的保持食品的质量，无噪声，与机械制冷装置比较，重量大大减少。其缺点是液氮成本高，运输途中液氮补给困难，长途运输时必须装备液氮容器，减少了有效的载货量。干冰冷藏汽车其优点是设备简单，途中备用低，故障率低，维修费用少，无噪声。其缺点是车厢内温度不够均匀，冷却速度慢，时间长，干冰成本高。虽然冷藏汽车采用不同的制冷方式，但设计时都应考虑如下因素：车厢内应保持温度，运输过程所需的较长时间，历时时间最长的环境温度，运输的货物种类和开门次数。2.2 冷藏汽车整车布置冷藏汽车系有汽车三类底盘、隔热货厢和制冷（加热）装置组成。汽车底盘的吨级一般根据装载货物的质量以及隔热车厢邮箱容积缺确定。机械冷藏汽车的布置主要依据制冷机组的结果形式（驱动装置、压缩机、冷凝器、蒸发器的位置）而确定。按驱动方式，制冷机组可分为独立式和非独立式。图2-1 整体式机械冷藏汽车1-汽车底盘；2-工作平台；3-制冷机组；4-工作梯；5-隔热车厢按驱动装置、压缩机、冷凝器、蒸发器四大部件的位置，制冷机组又可分整体式和分体式。四大部件均装在车厢内的称谓整体式机组；若四大部件分别装在不同的位置，而用管道连接则为分体式机组。图2-2 分体式机械冷藏汽车布置图1-汽车底盘；2-隔热车厢和链接装置；A-冷凝器；B-蒸发器；C-电机及备用压缩机；D-压缩机整体式制冷机组均为独立式，独立式制冷机组本身带有驱动装置，常用的有内燃机（汽油发动机和柴油发动机）和电动机。有的机组仅有一种驱动装置，优点即装有发动机，又装有电动机；非独立式制冷机组由汽车主发动机来驱动。有的将压缩机装在发动支架上或通过其本身的支架与机体相连；有的则通过取力机构从汽车发动机取力，这样压缩机也可以安装在汽车纵梁上，本设计采用独立形式。2.3 本章小结本章介绍了冷藏车的分类以及其各类的冷藏车的特点。以经济本次设计冷藏车的布置形式：独立形式。第3章冷藏箱的设计3.1 冷藏箱的类型与定义冷藏箱应达到的技术要求：1 足够的强度，可长期反复使用。2 适用于一种或多种运输方式运送，途中转运时，箱内货物不需换装。3 具有快速装卸和搬运的装置，特别便于从一种运输方式移到另一种运输方式。4 便于货物装满和卸空。5 具有1立方米及以上的容积。凡是隔热的箱壁、箱门、箱底、和箱顶，能够阻止内外热交换的保温集装箱。保温集装箱中常见的冷藏集装箱有耗用冷剂式冷藏集装箱、机械式冷藏集装箱、隔热集装箱、气调冷藏集装箱等。图3-1 车厢底架结构图耗用冷剂式冷藏集装箱此类冷藏集装箱的特点是在运输过程中不需外接电源或燃料的供应等，无任何运动部件，维修保养要求低。主要缺点是无法实现连续制冷，贮冷剂放冷或消耗必须重新冲冷或补充，较难实现精确温度控制，制冷设备占用空间较大。耗用冷剂式冷藏集装箱只能适应小型冷藏集装箱的短距离运输。目前耗用冷剂式冷藏集装箱只有在区域性短途冷藏运输中尚有使用，而在国际冷藏运输已无使用并用淘汰趋势。机械式冷藏集装箱，根据GB/T7392-1998的分类，机械式冷藏集装箱是指设有制冷装置的保温集装箱，制冷/加热集装箱是指设有这里装置和加热装置的保温集装箱。在实际中，通常把这两类集装箱通称为机械式冷藏集装箱。机械式制冷集装箱装有制冷装置，可根据需要制冷，使冷藏箱的箱内温度控制在所定的温度范围内。机械式冷藏集装箱以压缩式制冷为主、是当前技术最为成熟，应用最为广泛的一种冷藏运输工具。隔热集装箱的特点是箱体本身结构简单，箱体货物有效装载容积大，造价便宜，适合大批量、同品种冷冻或冷藏在固定航道线上的运输。其缺点是确实灵活性，对整个运输线路上的相关配套设施要求高。隔热集装箱在20世纪70年代前曾是国际之间冷藏保鲜货物的主要运输工具之一，随着80年代后机械式冷藏集装箱的大量应用，目前隔热集装箱已逐步被更为灵活的机械式冷藏集装箱所取代，但在某些稳定货源的航线上仍有使用。气调冷藏集装箱具有机械式冷藏集装箱的所有制冷或加热功能，同时气调冷藏集装箱有一种调气设备，可以产生和维持一种修饰过的空气成分，以减弱新鲜果蔬的呼吸和新陈代谢强度，从而减缓果蔬的成熟进程，达到保鲜的目的。采用气调冷藏运输具有保鲜效果好、贮藏损失少、保鲜期长和果蔬无任何污染的优点。但由于采用气调设备后，技术要求高、冷藏箱价格高，因此目前使用还不普遍。目前实际应用主要以机械式冷藏集装箱为主，因此本次设计的冷藏集装箱采用机械式冷藏集装箱。3.2 冷藏箱的结构设计隔热货厢的结构形式有整体式和分片拼装式两种。整体式货厢又可分为整体骨架式和整体隔热式两种。整体骨架式货厢适合于聚苯乙烯泡沫填充或聚氨酯涂发泡工艺，整体隔热层式货厢适合于用聚氨酯注入发泡工工艺。图3-2 车厢整体骨架整体骨架货厢采用聚苯乙烯泡沫板做隔热材料具有质轻价廉，施工方便等特点，且制造的货厢强度高。但镶填时块与块之间易产生间隙，造成货厢传热系数较大，故用于隔热材料性能要求不高的保温汽车上。聚氨酯喷涂发泡工艺与上述情况相似。整体隔热层式货厢采用聚氨酯注入发泡工艺，是货厢隔热层形成一个整体，具有隔热性能好，货厢强度高、自重轻、有效容积大等特点。但注入泡沫不易充满整个箱壁。本设计采用整体骨架货厢。分片拼装式货厢采用复合板预制黏结工艺，具有聚氨酯发泡结构的特点，隔热层密度均匀一致，是冷藏保温汽车隔热货厢的最佳方案分片拼装式货厢适合于复合板预制粘连工艺。拼装式复合板是有上下蒙皮和中间夹有隔热材料板所组成，蒙皮材料为铝板、不锈钢等金属板或玻璃纤维强化聚酯。隔热材料为硬聚苯乙烯或硬聚氨酯泡沫板。粘接位置是副车架的纵梁与主车架的横梁。四个支腿与副车架纵梁焊接在一起，支腿是选用的螺旋千斤顶，只要松开主、副车架之间的连接螺栓，旋转千斤顶就可以支起车厢。支腿分别在车厢的四个角上。车门采用标准的集装箱用门。螺旋千斤顶利用螺杆和螺母的啮合来传递动力。主要用于将螺旋运作转换成直线运动，将转矩转换成推力。冷藏箱控制箱内不用电源转换装置，可以对发动机发出的电压进行转换。在停车时，可以对外接电源进行转换。控制箱内部还有控制器，控制器所有机组功能，使货物保持合适的温度，同时也监测和记录系统运行连接情况及故障。副车架与货厢之间用铆钉连接，副车架与主车架之间用螺栓连接。隔热货厢蒙皮材料有镀锌板，合金板，不锈钢板。玻璃纤维增强塑料等。金属材料的厚度为0.8mm2mm，非金属材料的厚度为2.5mm3.5mm。蒙皮表面形状为平板型，设计成波浪压型结构，可增加结构强度并达到造型美化的目的。本设计采用金属蒙皮，其厚度为1mm。隔热货厢内外与骨架之间用铆钉连接，骨架之间也是采用铆钉连接。车厢加工流程大致如下：各片主骨架车厢主骨架总成装各片辅助肋骨架铆接外蒙皮填充或喷涂隔热泡沫材料装内蒙皮装厢内压条及附件装后门总成3.3 冷藏箱隔热层材料及其厚度目前应用较为普遍的隔热材料有聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫两种。聚苯乙烯是以含低沸点液体发泡的可发性聚苯乙烯颗粒，经过加热预发泡后，在模具中加热成型而制得具有微孔型蜂窝结构的泡沫材料。冷藏保温车在使用过程中，隔热材料会发生老化，因此，每隔6年左右就应重新测定热系数K值，不含规定的降级使用。隔热层厚度应由货厢的使用要求和所选用的隔热材料而定。对于冷藏汽车，根据汽车底盘的载货吨位大小，隔热货厢的外形尺寸，箱内温度范围和货厢的隔热性能确定隔热材料的厚度。选用聚氨脂泡沫做材料，其厚度应在50mm120mm之间。对于保温汽车，由于货厢隔热性能选为C类，故隔热层厚度在30mm120mm之间选取。若隔热材料选用聚苯乙烯泡沫，其厚度比聚氨脂泡沫材料增加了20%左右。本设计采用聚苯乙烯泡沫，其厚度微150mm。3.4 机械式冷藏箱的工作原理热的冷凝剂蒸汽被吸进压缩机，压缩机把蒸汽压力升高后泵进冷凝器，吸进的空气流经冷凝器，把冷凝剂蒸汽的热量散发掉，是蒸汽变为气体，随着压缩机不断从蒸发器出口液态冷凝剂压向膨胀阀，膨胀阀限量的制冷剂送到入口，冷凝剂突然进入大容积的蒸发器管中后，由于体积变大压力下降，从车厢内吸收热量，实现制冷。这些带有热量的冷凝剂蒸汽接着被吸进压缩机开始下一个冷凝循环。在实际工作下，制冷工质这群经吸入阀和吸气腔而进入汽缸时，由于开启阀片剂管道阻力的影响，其压力要降低。同时，进入汽缸的蒸汽要向汽缸壁吸热而温度升高。而在压缩过程的后半程，蒸汽又要向汽缸壁放热，即在整个压缩过程，蒸汽不断地与外界产生热交换，所以压缩过程并非绝热过程。当压缩机排气时由于排气阀及排气腔阻力影响，使得排气压力高于理论排气压力，排气温度也高于理论排气温度。此外，制冷工质在冷凝过程中期压力保持不变，但冷凝温度则远高于冷却介质的温度。制冷工质液体经过节流后，进入蒸发器保持一定压力但其蒸发温度则有远低于被冷却舞台的温度。也就是所起冷凝和蒸发过程的放热和吸热都是在有温差的条件下进行的。还有，在整个制冷循环过程中，制冷系统的管道、设备都不可避免的会产生阻力损失和附加热交换。在实际循环中，为了提高制冷机的经济性、安全性，制冷循环并不完全是在饱和区域进行，而造成制冷工质液体的过冷和蒸汽的过热。3.5 热平衡计算隔热货厢各壁板均为隔热平壁，由于货厢隔热内外存在一定的温差，故热量从隔热壁的一侧热流体中传到另一侧的冷流体中有3个过程：高温一侧空气中的热量传至高温一侧隔热壁表面，隔热壁内的导热，即热量从隔热壁高温的一侧表面传至低温一侧表面，热量从隔热壁低温一侧表面传至低温一侧空气中。以隔热货厢为例，一般来说箱外温度高于箱内温度。热量先从厢外空气中传至隔热壁外蒙皮表面上，然后再透过外蒙皮隔热层和内蒙皮材料传至内蒙皮表面上，在有内蒙皮表面传到厢外空气中区。（1） Q1=K*F(TW-)=0.5*13.83*10=55.32（W）式（3-1）式中：K隔热车厢总的传热系数，W/() F车厢内外表面积的几何平均值，隔热车厢外的空气温度，K 隔热车厢内的空气温度，K表3.1 厢内温度的传热系数K的取值冷藏汽车种类厢内温度范围传热系数（w/等级内温外温强化隔热型普通隔热型机械冷藏汽车A+120 +300.4-0.7B+12-10-C+12-20-D0.4-0.7E-F-（2）由货厢各处缝隙造成的漏气而传入车厢的热量实际计算是常用如下经验公式： =（0.10.2）=0.1 ( w) 式（3-2）一般情况选取货厢漏气严重时，取（3）太阳辐射的热量 (w) 式（3-3）式中：太阳辐射的表面平均温度，取 T货厢每天受太阳照射的时间，取1214h。（4）卸载货物开门传入的热量 (w) 式（3-4）式中：f开门频率系数。运输途中不开门，取f=0.25，开门15次，取f=0.5，开门610次，取f=0.75，开门1115次，取f=1. （5）货厢内载货物的发热量 *=1000=15000 (w) 式（3-5）式中：货厢内某种货物的发热量（6）货厢内风机和照明灯的发热量（w）式（3-6）式中：照明灯的功率，W 平均每天照明时间，h（7）货厢厢体预冷是所消耗的功率 (w) 式（3-7）式中：货厢需冷却部分的质量，Kg 货厢外温度和货厢内温度之差， t 货厢预冷的时间，h。当冷藏汽车运送水果、蔬菜和鲜蛋时，要求制冷装置同时预冷隔热货厢和货物，这时制冷装置的热负荷为： Q=+=37.837(Kw) 式（3-8）考虑制冷装置不能连续工作，在设计和选择热负荷时应考虑安全系数n，即热负荷为n Q，一般冷藏汽车，取n=1.31.5。3.6 本章小结本章介绍了冷藏箱的类型，设计冷藏箱时所采用的隔热材料，冷藏箱内部结构的布置，机械式冷藏箱的工作原理和冷藏箱的热平衡计算。第4章制冷剂的选择与要求4.1 制冷剂的种类世界是繁多的物质中，凡是在一定条件下能产生相态变化，并伴随着热量授受关系的物质，都可以作为制冷剂。但从技术、经济、安全等方面考虑，真正实用的并不多。而在冷藏运输用制冷机中，能选作制冷剂的就更少了。常用的制冷剂根据它们的热力学、物理学、化学性质及组成，一般可以分为以下几类：氟利昂制冷剂氟利昂类制冷剂化学性能稳定、可燃性小、惰性大、基本无毒，只是在与明火接触时才会分解出有毒的光气。氟利昂类制冷剂的广泛应用，促进了制冷技术的发展。无机化合制冷剂这类制冷剂有氨、水、空气、二氧化碳等，其中氨的应用最为广泛。氨用作制冷剂，其压力适中，单位容积制冷量大、价廉，在路用冷库和海上渔船中采用较多。碳氢化合物制冷剂用作制冷剂的碳氢化合物有乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等，通常在石油、化工部门的制冷装置中采用。丙烷、丙烯用于两极压缩制冷，或用与重叠式制冷系统的高温部分，而将乙烷、乙烯用作低温部分，者类制冷剂凝固点低、价廉，但安全性能差。混合制冷剂是由两种或两种以上的制冷剂，按一定比例溶解而成的一种混合物。它在取某一区间低温时，能获得比单一化合物更优良的循环运行性能。4.2 制冷剂的热力学性质及使用要求制冷剂的性质直接影响制冷效果、装置的运行安全和自然环境。对制冷剂的使用要求若下：（1）制冷剂在工作温度范围内，冷凝压力不宜过高一般冷凝压力不超过1.21.5MPa。制冷剂的冷凝压力低可降低设备所承受的压力，减少压缩几功耗，制冷系统的气密性容易保证。（2）制冷剂的单位容积的制冷量要大。单位容积的制冷量则大、中型容积式压缩机可缩小尺寸，提高制冷量。（3）制冷剂的临界温度要高，而凝固温度要低，即在常温下不易凝固，在普通低温下能够液化。（4）制冷剂要有较高的热导率，以提高制冷换热器的换热效率，并减少换热面积。（5）制冷剂的黏度和密度要小，以降低系统管路阻力，减少管路压力。（6）制冷剂应对人无害，不腐蚀制冷机结构材料。在工作压力、温度范围内不燃烧、不分解、不聚合、不爆炸，并具有一定的抗电性能，且价廉、购取方便。此外，制冷剂还应有一定的溶油性和溶水性。能容与润滑油的制冷剂，有利于制冷机各运转部件的润滑，但易于在换热器表面上形成油膜，影响换热。制冷剂有一定的溶水性，可避免制冷系统中渗入少量水分而引起低温系统的“冰塞”。4.3 制冷剂的选择目前氟利昂制冷剂的应用相当广泛，常用的制冷剂有R22、R502等，本次设计采用R22，而R22更被采用与活塞式制冷压缩机中。R22的热力学性能与氨相近。R22的标准汽化温度为40.8，通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全。R22的单位容积制冷量比较大，又因低温是的单位容积制冷量和饱和压力均高于R717制冷剂，故更适用于本次设计的机械式冷藏集装箱制冷。4.4 本章小结本章主要介绍了制冷剂的种类，制冷剂的选择要求，选配制冷剂是R22，在使用制冷剂时应注意安全，防止中毒。第5章制冷机组的设计5.1 制冷机组的结构压缩制冷机组主要由制冷压缩机，冷凝器，节流阀（或膨胀阀）和蒸发器等组成。这些装置都集装在一起，体积很小。其中，压缩机为制冷机的主机，把来自蒸发器的低压制冷剂气体经活塞压缩，成为高温高压气体，排向冷凝器，使气体在冷凝气中液化，由此可知，压缩机的作用是不断地从蒸发器吸入制冷气体，又不断地将制冷剂蒸发压缩后送入冷凝器，同时维持吸气端和排气端的压力差，驱动制冷剂在密闭系统内按一个方向不停地循环流动，并配合其主要部件来完成它的相态变化。图 5-1 制冷机组的组成1-压缩机 2-冷凝器 3-高压维修阀口 4-膨胀阀 5-蒸发器 6-节流阀 7-低压维修阀口 8-贮液器冷凝器是热交换器的一种，常采用水或空气作为冷却介质，（若为风冷式冷凝器则和周围的空气进行热交换），因而使制冷剂蒸发的热量传递给冷却水或空气，从而使高温高压的制冷剂蒸汽，冷凝成一定压力下的液体。因此说，冷凝器是使制冷剂由气态转变为液态的关键性部件。节流阀也称膨胀阀或调节阀。当制冷剂液体由冷凝器（或储液器）流出，经过节流阀时，由于节流作用，压力和温度都降低，由冷凝压力至蒸发压力，由冷凝温度至蒸发温度。节流阀在制冷系统的重要作用在于节流降压。蒸发器也是一种热交换装置，其作用与冷凝器相反。制冷液体在其中汽化时，吸收被冷却物体的热量，使被冷却物体的温度降低，从而实现制冷的目的。制冷压缩机，冷凝器，节流阀（或膨胀阀）和蒸发器彼此之间用制冷管路连接。5.2蒸汽压缩式制冷循环的热力计算（1）单位质量制冷量每1kg制冷工质完成一次循环，在蒸发器中所吸收的热量称为单位质量制冷量，以表示，单位kJ/kg。=h1-h4=385-238=147kJ/kg 式5-1（2）单位质量理论压缩功每1kg制冷工质完成每一次循环压缩机消耗的功，称为单位质量理论压缩功，以表示，单位为kJ/kg。因为工质的压缩为绝热过程，所以单位理论压缩功就等于工质进出压缩机的比焓差：=h2-h1=437-385=52kJ/kg 式5-2 （3）单位容积制冷量制冷循环过程中，压缩机吸入1制冷工质蒸汽所能产生的制冷量，称单位容积制冷量，以表示，单位kJ/。=1= =1479.5=1396.5kJ/kg 式（5-3）式中：1压缩机吸入（状态）工质蒸汽的密度（kg/）；v1压缩机吸入（状态）工质蒸汽的比体积（/kg）。受制冷工质蒸发温度的影响较大，越高，制冷工质蒸汽的比体积v1越小，就越大。对不同工质，即时制冷循环工作温度相同，其也不等。（4）每小时制冷工质循环量Gm（kg/h）在已知压缩机制冷量（kW或kJ/h）的条件下，求每小时在制冷装置中工质的循环量Gm，可由下式计算：Gm= =19.9/147=0.14kg/h 式（5-4）显然每小时工质循环量越大，其制冷量也越大。（5）压缩机的理论输气量（/h）求得压缩机实际输气量Vs后，再根据压缩机输气系数，即可得到理论输气量。它是设计、选配压缩机的依据。=VGZN60=3.14/40.090.0921700600.06=64/h 5-5（6）压缩机的实际输气量s(/h)压缩机的实际输气量一般按工质气密度计算：s=38.90.8=51.3/h 式 (5-6)（7）单位质量理论压缩功kJ/kg =437-385=52 kJ/kg 式（5-7）（8）理论制冷系数= = =2.8 kJ/kg 式（5-8）（9）制冷工质在冷凝其中放出的总热量Qc又称冷凝器的热负荷，单位为KW或kJ/h。理论循环中，= +=147+2.8=149.8 KJ 式（5-9）通常情况下，Qc约为制冷量的1.21.3倍。5.3制冷压缩机的结构性能要求压缩机按其原理可分为容积型压缩机与速度型压缩机。容积型又分为往复式压缩机、回转式压缩机；速度型压缩机又可发为：轴流式压缩机、离心式压缩机。目前家用冰箱和空调器压缩机都是容积式，其中又可分为往复式和旋转式。往复式压缩机使用的是活塞、曲柄、连杆机构或活塞、曲柄、滑管机构，旋转式使用的目前多是滚动转子压缩机。在商用空调上，又多是离心式、涡旋式、螺杆式。按应用范围又可分为低背压式、中背压式、高背压式。低背压式 ( 蒸发温度 -35 -15 ) ，一般用于家用电冰箱、食品冷冻箱等。中背压式 ( 蒸发温度 -20 0 ) ，一般用于冷饮柜、牛奶冷藏箱等。高背压式 ( 蒸发温度 -5 15 ) ，一般用于房间空气调节器、除湿机、热泵等。冷藏运输用的压缩机大多属于中、小型压缩机鉴于它们的使用条件对压缩机结构、性能有专门要求1）冷藏运输制冷压缩机应能适应震动、倾斜、摇摆和起伏颠簸等条件下的正常工作。2）制冷压缩机的零部件应有较好的抗腐蚀性，能适应环境温度46以上和空气相对湿度2095，且能在凝露、盐雾及油雾条件下长期工作。 3）冷藏运输用的制冷压缩机应耐冲击，其零部件均应有足够的强度，机体及轴封应有可靠的密封性， 4）制冷压缩机应有更可靠的运行、安全保护等控制系统和相应的安全保护元器件。5）限于冷藏运输的安装、使用、维修等条件，其制冷压缩机应结构紧凑、体积小、重量轻、工作效率高。5.4 制冷压缩机的选配与特点常用的制冷压缩机有活塞式、螺杆式、离心式及其他各种回转式等。活塞式压缩机应用最成熟。目前采用的活塞式制冷压缩机都用于中小型制冷装置。螺杆式、离心式等制冷压缩机，均属于回转式压缩机。螺杆式压缩机具有体积小、重量轻、效率高、易损件少等优点，同时可在10100范围内实现能量调节。当所需制冷量在60230KW时采用螺杆式压缩机较为有利。离心式压缩机起结构和工作原理与离心泵相似，具有运转平稳可靠、噪声低、振动小、能量调节范围大、易损件少的特点。离心式压缩机适用与60240KW的制冷装置。冷藏运输制冷广泛采用半封闭活塞式制冷压缩机。根据以上关于压缩机的特点以及有关制冷循环的热力计算结果，本次设计采用选配双缸半封闭活塞式制冷压缩机，其型号为2HC682L。 HC型制冷压缩机一般使用条件是：环境温度1055，倾斜角度10内，起动寿命10万次，排气温度130，吸入气体过热度最大5油温最高80，压缩机应加装避振座。2HC682制冷压缩机的数据：吸气温度 -12 排气温度 15蒸发温度 -15 冷凝温度 40过冷温度 30 过热温度 -10最高油温 70 最大压差 1.4Mpa5.5冷凝器的结构与设计制冷装置中，冷凝器的功用是将压缩机排出的高温、高压和过热的气态制冷剂，凝结成为液态，以便供系统循环使用。根据冷却方式的不同，冷凝器有壳式、套管式、风冷式、喷淋式和蒸发式等多种。船用的冷凝器几乎都采用卧式壳管式冷凝器，这是由于这种冷凝器制造简便、结构紧凑、造价低廉、清洗方便，且能受较高的压力。车用冷凝器均为风冷式。本次设计采用空气冷却式冷凝器.空气冷却式冷凝器此冷凝器又称风冷式冷凝器。它是制冷剂在管内、空气在管外，通过管壁进行换热，使制冷剂冷凝。由于空气对管壁的传热系数远小于水对管壁的传热系数，所以风冷式冷凝器换热效率较低，而且换热面积大，体积亦大。风冷式冷凝器按其气流流动方式，又分为自然对流式和强迫对流两种。自然对流式冷凝器是靠温差而引起的空气自然流动起冷却作用的。其冷凝管可布置在钢板上或焊在钢丝网上。这种冷凝器适用于小型制冷机，如电冰箱等。制冷剂蒸汽在管内冷凝，空气在管外横向流过。为使结构紧凑，这种冷凝器一般制成长方体型。由于风冷式冷凝器空气侧的传热系数较小。一般采用0.20.6mm的铜片或铝片制成管，套装在管支架上，管距为21mm，管的直径为30 mm管长为320mm，总宽254mm，管共九排两行。风冷式冷凝器具有使用方便、结构简单、重量轻等优点，缺点是换热效果较差5.6蒸发器的结构与设计蒸发器的功用在与将北冷却介质的热量传递给制冷剂。在蒸发器中，液态制冷剂在低压、低温下蒸发吸热，而北冷却物质或载冷剂（空气或水）则放出热量，温度降低。蒸发器按其结构特点分为壳管式、盘管式和表面式等。此外，根据冷却介质的不同，还可分为空气冷却和水冷却等。在冷藏运输制冷系统均为表面式空气冷却蒸发器。蒸发器的吸热能力称为蒸发器的制冷量（KW）。蒸发吸热能力的大小取决于它的传热系数、传热面积。传热温差，并可用一下公式表示： Q=KAt=20A15 式（5-10）A=0.140根据计算蒸发器的长确定为0.35m,高为0.4m.式中： A传热面积（）；t传热温差（）；K传热系数W/(K)蒸发器的设计制冷量至少应稍大于冷库的额定热负荷。通常蒸发器的设计制冷量约为冷库额定热负荷的1.11.2倍。蒸发器工作时的制冷量大致与传热温差成正比。为了能增大传热温差，以便在制冷量一定的情况下，尽可能缩小蒸发器的尺寸，就需降低蒸发温度。然而，蒸发温度的降低又会导致装置经济性的下降。因此，在设计和运行中，要求蒸发器的传热温差处在一个合适的范围内。一般空气冷却时，蒸发盘管为510；水冷却时，氨为5，氟利昂为610。蒸发器采用空气冷却蒸发器，管距为24mm，管的直径为21 mm管长为340mm，总宽400mm。 5.7 储液器的结构与设计储液器是用于储存制冷剂液体的容器，用以适应制冷工况变动时，制冷剂循环量的变化或泄露后的补充。储液器的结构多为卧式筒体结构。储液器只设液体进、出口、放油阀。还应有液位指示器、压力表及放空气和安全阀，但这些不是本次设计的重点，所以本次设计并没有设计。储液器的容量一般应能容纳制冷系统的全部充液量。一般充液量为筒体容积的50%，最多不超过80%。对小型制冷装置可不专设储液器，而以冷凝器下部储液容积代替。5.8 膨胀阀的选配与要求膨胀阀的作用是根据蒸发器出口的蒸发温度大小，自动调节阀门的开启度，控制蒸发器进液流量。传统的膨胀阀应位于制冷供液控制，温度感应延迟性大，低温工况调节精度低，控制品质不高，调节系统有无法实施计算控制。因此，在20世纪70年代，出现了电子膨胀阀用于制冷系统。电子膨胀阀的作用依然通过感温元件感应蒸发器出口制冷剂的温度、通过电子控制器和膨胀阀组件，自动调节节流阀口的大小，以改变制冷剂的供液量，保证系统的正常工作，向外供冷。电子膨胀阀是借助导线的连接，把电量信号输送给控制机构，以一定的规律调节控制系统的工作。图5-2 膨胀阀工作原理图现在电子膨胀阀已被普遍应用。其结构形式很多，按磁芯驱动形式不同，分为热力式、电动式和电磁式三种，其中热力式用的最多。本设计采用PRS型电子膨胀阀，R22制冷剂节流后，压力降至0.355Mpa，相应的蒸发温度为-10制冷剂在蒸发器内流动并汽化吸热，至蒸发器出口，压力降至0.307MPa，制冷剂的温度为-6通过EKS656电子调节器或单片机调节，调节电子膨胀阀的阀口开度，并保证制冷剂在蒸发器出口有一定的过热度。PRS型电子膨胀阀工作压力03Mpa，工作温度-3070，阀开闭时间12S最大工作压力2.25MPa。5.9 本章小结本章是对制冷机组的设计主要是对压缩机、膨胀阀的选配和蒸发器冷凝器、储液器的结构设计，并对制冷循环进行了热力计算。第6章制冷管路的设计与隔热措施6.1 制冷管路制冷循环是通过制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等设备及其链接管路来实现的。管路对制冷循环过程的完成、冷量输送机制冷的最终实现起着极其重要的作用。制冷管路在工作过程中要承受一定的压力、温度，并接触各种流体，受到冲刷、腐蚀，有时还承受外力及振动的作用。因此，制冷管路材料、尺寸选择、链接方式等都有一定要求。氨制冷系统均采用无缝钢管。制冷系统采用钢管，管径在20 mm在间接制冷系统中，盐水管路多用焊接钢管或无缝钢管。船用冷凝器的冷却水管，一般采用镀锌钢管或铝黄铜管、铜镍合金管。置于制冷系统的冷冻机油及空调系统冷、热淡水管，可按制冷剂及冷凝器冷却水管大小选用无缝钢管。制冷管路连接后，必须经过制冷规范规定的相应耐压试验，方能满足制冷系统气密性的要求。制冷系统管路，凡管子与管子连接除兼顾拆解检修外，都采用焊接连接。当无缝钢管与铜管焊接时应采用铜焊，而铜管与铜管连接时采用钎焊。在管道与设备（如压缩机、冷凝器等）及阀件连接，或者检修时需要拆解的地方，一般采用专用连接器连接，且在结合平面之间以耐油丁青橡胶垫。6.2 制冷管路的隔热制冷中低温管路与设备，其隔热要比空调系统等其他高温设备和管路的隔热更为重要。制冷设备和管路进行隔热，可以减少冷量损耗和有害过热，提高制冷效率。经过隔热之后，可以防止设备和管路表面出现凝结水、结霜、结冰。低温设备和管路隔热层外还应予以防湿，以避免空气中的水蒸汽在隔热层内凝结，甚至冻结，降低隔热性能，破坏隔热结构。制冷设备和管路隔热主要指低温设备和低温管路及阀门的隔热。如膨胀阀至蒸发器和蒸发器出口至压缩机之间的管路、阀门。进行隔热的方法是在其设备和管路外部包扎隔热材料。理想的隔热材料应该是热导小、无毒、无异味、不易变质、不吸水、不易腐败霉烂，且能避免虫蛀鼠咬，机械强度高，经久耐用而又方便于加工、安装拆修。制冷设备和管路隔热层的厚薄选择对机器的运行经济性有较大影响。如果在一定条件下隔热层过厚，虽然冷量损失减少，但隔热材料用量增加；反之，若隔热材料层过薄，则隔热效果不理想，虽然经济，但可能在隔热层外表面出现凝水、结霜或结冰。因此，隔热层厚度应经过合理的计算、选择。对制冷这杯管路，按温度和管路直径不同，一般隔热层厚度取在40100mm之间。设计取 40mm。制冷设备和管路隔热是在设备和管路外包装隔热层。这样，其整个单层壁就成为双层或多层壁。这种双层壁的热阻，元大于单层壁的热阻。在实际管道隔热时，往往在隔热层内、外还设有防锈层，以及隔热材料的防湿层和保护层等。另外，为防止隔热层外表面出现凝水，则在隔热层厚度计算时，应考虑到使隔热层外表面温度略高于周围空气的露点温度。目前常用的关系隔热材料有泡沫所料成型的隔热平板或刨分式管壳。使用时均应分层敷设，并在接缝处用热沥青或环氧树脂胶合。对于板材应先浸以热沥青，交错排列，同时敷设整齐、填充密实、包扎牢靠、包覆严密。在隔热层外还应敷设防潮层6.3 本章小结本章主要是对制冷管路的设计，制冷循环是通过制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等设备及其链接管路来实现的。管路对制冷循环过程的完成、冷量输送机制冷的最终实现起着极其重要的作用。结论本次毕业设计，是以CA1046汽车三类底盘为基础，改装设计的小型冷藏汽车，该车冷藏箱可通过安装在副车架上的四个支撑装置从车架上方便下移，支撑装置焊接在副车架纵梁上, 冷藏箱与车架是采用铆接工艺,当主车架与副车架之间的锁紧装置打开时, 冷藏箱通过四个支撑装置的支撑力就可以达到下移的目的,是这样可以满足特殊条件的使用要求。利用制冷理论设计的冷藏车既有隔热车厢隔热保温，又安装有制冷机组制冷，隔热车厢的隔热材料采用聚苯乙烯泡沫，以满足冷藏车的冷藏温度510的设计要求。制冷机组压缩机采用半封闭式，运输中压缩机采用汽车发电机的电源驱动，在停车时可采用外接电源驱动压缩机。参考文献1 冯晋祥专用汽车设计;人民交通出版社2徐达、陆锦荣.专用车工作装置原理与设计：北京理工大学出版社 3卞学良.专用汽车结构与设计：机械工业出版社4王耀斌.简晓春.物流装卸机械：人民交通出版社5成大先.机械设计手册第四版第五卷：化学工业出版社6徐颍.新编机械设计师手册上册：机械工业出版社7徐颍.新编机械设计师手册下册：机械工业出版社8 中国机械工程协会.中国机械设计大典：江西科学技术出版社9中国机械设计大典编委会.机械设计图册：江西科学技术出版社10大连理工大学工程画教研室.机械制图：高等教育出版社11成大先.机械设计第七

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