1800升超市风幕展示柜 ——毕业论文

1800升超市风幕展示柜郑州轻工业学院本科毕业设计(论文)题 目 1800升超市风幕展示柜 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 目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 引言11.2 风幕展示柜简介11.3 风幕展示柜的工作原理21.4 风幕展示柜的特点31.5 风幕展示柜的研究现状和发展趋势31.6 制冷工质种类的选择42 风幕柜的设计62.1 风幕柜的总体设计62.2 展示柜的热负荷计算72.3 箱体外表面凝露校核103 制冷系统热力计算104 压缩机分类、选型及热力计算124.1 压缩机的分类和常见品牌124.2 各种压缩机的应用范围和制冷量大小144.3 热力计算165 冷凝器的设计计算195.1 强制通风空气冷却式冷凝器的整体结构205.2冷凝器的设计计算215.2.1有关温度参数的确定215.2.2翅片管簇结构参数选择及计算225.2.3空气侧传热系数计算225.2.4管内冷凝时表面传热系数计算245.2.5计算所需传热面积255.2.6风机的选择计算256 蒸发器的设计计算266.1蒸发器概述266.2选定蒸发器的结构参数277其他部件的选择357.1热力膨胀阀的选型357.2压力控制器选择377.3干燥过滤器的选择377.4 气液分离器的选择397.5冷藏陈列柜的控制路40结 束 语41致 谢43参考文献441800升超市风幕展示柜摘 要 由于展示柜具有美观大方、方便消费者购物取货，因此为了满足市场对展示柜的强烈需求，就此对超市风幕展示柜进行详细的设计。本设计简要的介绍了展示柜的特点以及技术现状和发展趋势。为了提高展示柜的运行效率，首先对制冷剂和压缩机进行分析比较。经过比较分析制冷剂的发展现状，物性参数及其对环境的影响，从综合方面考虑，决定以R134a作为制冷工质。根据展示柜的容量，对展示柜的外形结构进行设计。进行展示柜的负荷计算以及制冷系统的热力计算。压缩机方面，比较分析了各种类型压缩机的发展概况、应用范围及其制冷量的大小，确定选用活塞式压缩机为本设计压缩机，并对压缩机进行热力计算。根据所求的制冷量及热负荷对冷凝器和蒸发器进行全面的设计，提高产品的性能。在提高效率的基础上，根据设计参数选择合适的风机、节流机构和辅助设备。关键词 展示柜/冷凝器/蒸发器/风幕 III1800 LITERS SUPERMARKET AIRCURTAIN DISPLAY CASESABSTRACTDue to showcase a nice, convenient consumer shopping pick up, so in order to meet the strong market demand for the display cabinet, in this wind screen display cabinets for supermarkets detailed design. This design features as well as a brief introduction to the current situation and development trend of the technology show case. In order to improve the efficiency of the display cabinet, and the first refrigerant compressor compared. After a comparative analysis of current development refrigerants, physical parameters and their impact on the environment, from the comprehensive considerations, decided to R134a as refrigerant. According to show case the capacity of the display cabinet shape structure design. On display cabinet refrigeration system load calculations and thermodynamic calculations .Compressor, the comparative analysis of the development situation, the scope of application and the size of the cooling capacity of the various types of compressors, piston compressors determine the selection of the design of the compressor, and the compressor thermodynamic calculations. Depending on the required cooling capacity and the heat load of the condenser and the evaporator of a comprehensive design, improve the performance of the product. Improving efficiency, based on the design parameters according to choose the right fan, throttle bodies and auxiliary equipment.KEYWORDS display cabinet / condenser / evaporator/air curtain1 绪论1.1 引言随着人民生活水平的提高，消费者对保鲜冷冻冷藏食品在数量、品种和质量上的要求越来越高，这为冷藏食品陈列柜的开发提供了市场的需求。为了保证食品能以优良的品质供应给消费者，必须建立一条包括从生产到储藏、运输、销售等环节完整的冷藏冷冻网，应运而生的冷冻冷藏业因此得到了迅速的发展。近年来，国内冷冻冷藏业的发展非常快，而风幕展示柜由于其良好的展示效果和方便顾客选取货物、造型美观等优点，取代了原来的冷冻冷藏箱1，在超市和大型零售商场中的应用日益普遍。水平低温冷风幕是低温展示柜的核心，它对展示柜的性能及节能有十分重要的影响。生产厂家及研究者提出了一系列改进展示柜性能的技术，如加夜间防护板、改进融霜技术、采用电子膨胀阀、高效压缩机和控频装置等等，但这些改进都是针对制冷系统，而在敞开式展示柜中，通过冷风幕的冷量损失约占总冷损失的5080%，影响很大。因此，降低低温展示柜的能耗和维持柜内温度的稳定是众多学者关注的研究焦点， 其核心是对展示柜冷风幕的流动及换热的研究。1.2 风幕柜的简介风幕展示柜通常由柜体、制冷系统、风路系统以及放置食品的空间组成，其中一边制成开启式或完全敞开。陈列柜工作原理很简单，制冷系统产生冷量一部分用来冷却风路系统中的空气，另一部分冷却柜内的货物，其中前者占的比重较大。风幕系统中的冷空气一部分分流出来冷却货物，维持柜内低温，另一部分通过送风口吹出形成冷风幕，通过冷风幕将柜内的低温环境与外界的高温环境隔开，隔绝柜内与外界空气的传热传质，达到维持柜内货物温度和湿度的目的。冷风幕可为一层或者多层2。风幕展示柜根据结构形式可以分为卧式和立式，图1-1为一卧式陈列柜的示意图，图1-2为一立式陈列柜的示意图。如图1-1所示，敞开式展示柜的热负荷主要有以下来源：（1）风幕热负荷Q1，这是由于内部冷空气与外界热空气的热质交换引起的；（2）开口辐射进人的热量Q2，如柜外高温物体的辐射，灯光等；（3）柜体维护结构传热量Q3；(4)柜内热负荷Q4组成，如柜内照明辐射热量，风机发热量，融霜加热量等。据研究表明，敞开式陈列柜中70%3的冷量通过该冷风幕而损失掉，即风幕热负荷Q1占得比例最大，引起能耗增高。由于在食品销售过程中大量采用了敞开式食品展示柜，因而这部分能量损失非常大，另外，敞开式展示柜柜内温度和湿度很难保持稳定。因此，降低敞开式食品陈列柜的能耗和维持柜内温度的稳定是目前研究的重点。 图1-1 卧式陈列柜结构示意 图1-2立式陈列柜结构简图1.3 风幕柜的工作原理 展示柜系统主要由制冷系统和风系统组成，制冷系统用来提供冷藏食品所需冷量，风系统将冷量送至陈列柜内冷藏空间，并形成风幕4。工作原理如图1-3所示：风幕的回风在风机作用下，分为两路，一路经过蒸发器进行减湿降温，另一路通过后部小通道形成外层风幕，主要用来隔离陈列柜外热湿环境。经过蒸发器的回风减湿降温后又分为两部分：一部分由陈列柜后部挡板上的送风小孔送入陈列柜内冷藏食品；第二部分形成内层风幕，用来隔离陈列柜内外环境，同时冷却柜内前排食品。当蒸发器需要融霜时，制冷系统不运行，风系统仍然循环，利用回风的热量对其进行融霜。图1-3 立式风幕柜截面示意图1.4 风幕柜的特点风幕柜通常也被叫做立风柜，它属于制冷设备的一种，是为产品保鲜而专门设计的一种柜子，它的制冷原理是利用冷气从背部吹出，让冷气均匀的覆盖到风幕柜的各个角落达到产品保鲜的效果。风幕展示柜有以下特点：（1） 双重制冷技术，解决了单一制冷方式难以克服的技术问题，使柜内无制冷盲区；（2） 一体式发泡及坚固牢靠的钢架结构基础，使得柜体保温性能更好，结构更加坚固耐用；（3） 耐腐蚀性强的彩钢板柜体内胆增加了柜体的使用寿命；（4） 配有夜间节能帘，专供夜晚和其他非营业时间使用。进一步的节约电能，降低使用成本。（5） 人性化设计，增加了商品的展示性。产品美观大方，对使用场合起到一定的装饰作用；同时使得顾客在购物取货时方便快捷；（6） 微电脑控制的数字温控器，使柜内物品温度更精确，系统更节能；（7） 递增层流优化风幕，高效节能；优先的背部制冷系统，柜温均匀；精确的融霜自动控制，性能稳定；采用自然空气融霜，降低了电能消耗；（8） 加大蒸发器的设计，提高了换热效率。使柜内降温更快、温度更低，同时更加节能。1.5 风幕柜的研究现状与发展趋势近年来，国内已成功地将数值计算与实验研究结合起来，为陈列柜的优化设计提供了可靠的依据。刘东毓等5以敞开式陈列柜为研究对象，模拟陈列柜内的二位稳态气流流动状况，在考虑了自然对流对空气流场影响的基础上，利用SIMPLE算法对陈列柜内的混合对流进行了数值计算，揭示了陈列柜内混合对流的流型和传热机理，并进一步研究了出口风速、载货高度对陈列柜内空气流型的影响，得出了陈列柜的冷风幕对陈列柜的性能有很大影响的结论，但并未对冷风幕的流型作更深入的研究。晏刚等6以卧式开式陈列柜为研究对象，研究冷风幕的射流速度对冷柜耗能的影响，认为卧式陈列柜射流出口速度太大会增加冷量损失，太小会导致环境中的空气侵入与柜内空气混合，同样增加冷量损失。穆景阳等7采用有限元法，建立了卧式陈列柜风幕系统的CFD模型，并进行了数值计算与试验验证。曹晓林等8利用TiCl4烟雾使柜内空气流动可视化对敞开式食品陈列柜风幕进行了可视化研究，分析了冷风幕与周围空气的换热机理，也是一种比较直观的研究。孟祥兆等9建立了立式多搁架陈列柜风幕及柜内空气流动和换热的二维数学模型，运用SIMPLER算法进行了数值计算，并试验验证了模型的正确性。管天等10试验研究了立式开式陈列柜风幕送风速度对其温度分布的影响。结果表明， 降低其内风幕的送风速度或提高其外风幕的送风速度均可使风幕向柜内侧偏移， 减少冷风幕的外溢， 提高风幕封闭敞口的能力， 改善陈列柜的性能。前人对敞开式食品陈列柜冷风幕的研究主要集中在机理研究与数值计算上， 目前还有许多问题尚未解决11。例如: 多层风幕(二层或三层) 的速度、温度如何配比使能耗最低； 如何用CFD方法模拟多层风幕； 如何界定冷风幕射流速度的最佳值以及它与柜内温度、环境温度、送风口结构等的关冷风幕发展方向系； 货物堆放形式和高度不同对柜内空气流动及换热的影响。此外， 从先前的研究中可以看出， 数值计算时的模型比较简单， 不能对更加接近实际的复杂情况进行研究。今后还需要进一步改进研究手段与试验方案， 以获得更实际的研究成果来指导设计。1.6 制冷工质种类的选择(一) 制冷剂的分类制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。制冷剂主要有以下几类：在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、氟里昂和烃类。按照化学成分，制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力，制冷剂可分为三类：高温（低压）制冷剂、中温（中压）制冷剂和低温（高压）制冷剂。 无机化合物制冷剂：这类制冷剂使用得比较早，如氨（NH3）、水（H2O）、空气、二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2）等。对于无机化合物制冷剂，国际上规定的代号为R及后面的三位数字，其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718等。 氟里昂（卤碳化合物制冷剂）：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素（CL）、氟（F）和溴（Br）代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号，如R22等。 （1）饱和碳氢化合物：这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”，这类制冷剂易燃易爆，安全性很差。如R50、R170、R290等。 （2）不饱和碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它们的卤族元素衍生物，它们的R后的数字多为“1”，如R113、R1150等。 （3）共沸混合物制冷剂：这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物，这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度，其气相或液相始终保持组成比例不变，但它们的热力性质却不同于混合前的物质，利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。如R500、R502等。(二) 选择制冷剂的要求制冷剂是制冷机中的工作介质，称为制冷剂或制冷工质，它在制冷系统内部循环流动，制冷剂在循环流动中，通过自己的热力状态的变化与外界发生能量交换，从而实现制取冷量的目的。制冷剂的选择应该按照安全、可靠、易得、价廉原则。具体要求12如下：(1) 临界温度较高，在常温或制冷温度下能够液化。(2) 在蒸发器和冷凝器内制冷剂的压力要适中。即要求在蒸发器内制冷剂的压力最好和大气压力相近并稍高于大气压力。而在冷凝器中制冷剂的压力不应过高，这样能减少制冷设备承受的压力，同时可降低对冷凝器密封性的要求，从而减少金属消耗量和降低制冷剂渗透的可能性。(3) 单位容积制冷量要大。对于一台压缩机在一定的工况下，如果所用的制冷剂的单位容积制冷量大，则其制冷量也就大；而要求产生同样的制冷量时，若制冷剂的单位容积制冷量大，其制冷剂的循环量就小，所以其压缩机和系统的尺寸就可以大大减小。(4) 凝固温度要低。以避免制冷剂在蒸发温度下凝固。(5) 粘度和密度要小，以保证制冷剂在系统中的流动阻力损失小。(6) 导热系数要高，可以提高各个换热器制冷剂侧的换热系数。(7) 与润滑油的溶解性要与所要求的相适应。(8) 等熵指数要小，可使压缩过程耗功减小，压缩终了时气体的温度不致过高。(9) 液体比热容小，可使节流过程损失减小。(10) 不燃烧，不爆炸，无毒，对金属不起腐蚀作用，与润滑油不起化学作用，高温下不分解，对人体无毒害。(11) 价格便宜，便于获得。(三) 制冷剂的选择R134a的化学分子式为C2H2F4，常压下的蒸发温度为-26，无毒，不燃不爆。与R12有着相似的热力性质，其ODP值为0，GWP值为0.240.29，对臭氧层无破坏作用，温室效应也较小。R134a与R12相比，在相同的蒸发温度下，其蒸发压力略低，而在相同的冷凝温度下，其冷凝压力略高于R12。R134a的单位体积制冷量略低于R12，其理论循环效率也比R12略有下降，一般来讲采用R134a的压缩机其制冷量和单位功耗都将下降2%5%，采用过冷和回热循环后，可缩小这种差距。R134a的等熵指数较R12小，所以在同样的蒸发温度和冷凝温度下吗，其排气温度较低。与R12相比，水在R134a中的溶解度更小，因此在使用R134a的制冷系统中，尤其是低温系统，需要采用吸水性能更好的干燥过滤器。R134a的换热性能比R12有较大的提高，其冷凝和蒸发过程的表面传热系数一般与R12相比要高15%35%，这将提高R134a系统的效率和性能。R134a与传统的矿物油不相溶，因此必须采用新的润滑油与R134a相适应。目前有聚二醇类和聚酯类两种。2 风幕柜的设计2.1 风幕柜的总体设计陈列柜的总体布置是陈列柜设计的重要环节，必须全面地考虑这个问题。1.使用环境条件：陈列柜的周围环境温度25，相对湿度60%。2.柜内温度：2-8。3.柜内有效容积：1800L。4.制冷剂：R134a。5.制冷系统为单级蒸汽压缩式制冷系统如图2-1，冷却方式采用直冷式，冷藏室蒸发器采用单脊翅片式，冷凝器采用强制通风空气冷却式冷凝器，采用毛细管作为节流元件。图2-1 单级蒸汽压缩式制冷系统图6.箱体结构：外形尺寸为25009502000（LWH）mm，内部尺寸为20006001500（LWH）mm ，V=20.61.5=1.8m3=1800L绝热层用聚氨酯发泡，其主要根据理论计算和实践经验选取。其值如表2-1所示各面绝热层厚度表2-1 所示各面绝热层厚度箱面底面（mm）侧面（mm）柜55502.2 风幕柜热负荷计算风幕柜热负荷是冷冻陈列柜设计中的一个重要参数，它与陈列柜的箱体结构、陈列柜的内容积，柜体绝热层厚度和绝热材料的优劣等因素有关14。风幕柜的热负荷Q计算公式如下： Q=Q1+Q2+Q3+Q4 (2-1)式中：陈列柜柜体漏热量；风幕损失的热量；陈列柜中储物热量；其他漏热量。（一） 陈列柜柜体漏热量Q1 Q1=KA(t w-t n) (2-2)式中：A为柜体外表面，单位为。传热系数K（单位为）为 (2-3) 式中: 柜外空气对柜体外表面的表面传热系数，单位为w/(m2k)，取=11.3 w/(m2k)；内柜壁表面对柜内空气的表面传热系数，单位为w/(m2k)， 取=19.1 w/(m2k)；隔热层厚度，单位为m；底面取=55mm，侧面取=50mm；隔热材料的热导率，单位为，取=0.024。有已知任务书，可知：干球温度为Tw =25，相对湿度为60%，查表可知，空气露点儿温度Twd =18。这样有公式可算出风幕展示柜的隔热层厚度隔热层最小厚度 (2-4)其中：r=0.024 Twd =18 Tw =25 Tn=28 =11.3 w/(m2k) h2=19.1 w/(m2k)代入数据求得 min=0.0038m计算限定维护结构的单位面积传热量所需隔热层厚度 =0.04845 m (2-5) 圆整后实取 h=0.05m传热系数： (2-6) =0.463w/(m2k) 陈列柜表面积（敞开一面利用风幕） A=22.50.95+22.00.95+2.52.0=13.55m2 由上述数据可求得柜体漏热量Q1 Q1=K A (t w t n) (2-7) =0.46313.55 (25-2) =144.3W （二） 风幕热量损失Q2据研究表明，敞开式陈列柜中70%的冷量通过该冷风幕而损失掉。所以 Q2=70% Q（三）陈列柜中储物热量Q3 (2-8)式中：水的质量，=1.89；水的比热容，取；水的凝固热，=333；冰的比热容，；水的初始温度和冻结终了温度，t1=25， t2=2。代入数据得=574.72W (2-9)（四） 其他漏热量Q4Q4=0.1（Q1+ Q3）=71.9W (2-10)则风幕展示柜总的热负荷为Q = Q1+ Q2+ Q3+ Q4 (2-11) =144.3+0.7Q+574.72+71.9=2636.4W=2.64KW2.3柜体外表面凝露校核柜体四侧面的绝热层厚度最薄，因此只要对它们进行露点校核即可。算时取传热系数环境温度，箱体空气温度为t2=2，取箱外空气对箱体表面的传热系数为11.63 W/（m2k）。则外表面温度 (2-12)查h-d湿空气焓湿图得，环境温度，相对湿度60%，其露点温度为，因此不会凝露。3 制冷系统的热力计算制冷系统热力计算的目的是算出循环系统的性能指标，制冷工质的循环量和压缩机实际吸入蒸气量，以此作为设计风幕柜冷凝器、蒸发器及压缩机的依据。（一）几个状态点温度的设定a 冷凝温度冷凝传热温差一般一般取102015，本设计取传热温差为15，则制冷剂冷凝温度 t k=25+15=40b 蒸发温度蒸发温度等于蒸发器所处环境温度减去传热温差，一般传热温差取510。本设计取传热温差为5，蒸发温度=2-5=-3。c 过热温度过热温度一般小于等于环境温度，取过热温度为25，则过热度tg为tg=25-（-3）=28d 过冷温度过冷温度一般等于环境温度减去过冷度，过冷度可取1532，本设计取20 ，所以 过冷温度ts=25-20=5。则工况参数如表2-2所示。表2-2 制冷系统的额定工况工况参数冷凝温度蒸发温度过热度过冷度设计值40-32820各点状态参数如表2-3所示。 表2-3 循环过程各状态点参数状态点压力(bar)温度（）比体积（L/Kg）焓值（KJ/Kg）12.6225.0087.52421.282s10.1771.8924.01453.56210.1779.5924.88461.63310.1779.5924.88461.6310.1740.0019.98419.3310.1740.00N.N337.88410.1740.000.87256.4310.1720.000.82227.5952.62-3.0012.78227.592.62-3.00N.N312.162.62-3.0077.02396.7462.6225.0087.52421.28(二)热力计算1) 单位制冷量（过热为有效过热） (3-1)2) 单位体积制冷量 (3-2)3) 单位理论功 (3-3)4) 制冷系数 (3-4)5) 单位冷凝负荷 (3-5)6) 制冷剂循环量 (3-6) 式中：Q为陈列柜的总热负荷值7) 冷凝器热负荷 (3-7)8) 压缩机实际吸入过热蒸汽量 (3-8)4 压缩机选型及热力计算4.1 压缩机的分类和常见品牌压缩机为制冷系统中的核心设备16，只有通过它将电能转换为机械功，把低温低压气态制冷剂压缩为高温高压气体，才能保证制冷的循环进行。容积式压缩机：靠改变工作腔的容积，将周期性吸入的定量气体压缩。（1）往复活塞式压缩机往复活塞式：靠活塞的往复运动来改变汽缸的工作容积。依外部构造分为：1) 全封闭：制冷量小于60KW，多用于空调机和小型制冷设备中。 驱动电机和运动部件封闭在同一空间里，结构紧凑，密封性好，躁声低。但功率较小，不易维修。常见品牌：法美巴西TECUMSEH泰康，法MANEUROP美优乐，美COPELAND谷轮BRISTOL布里斯托，丹麦DANFOSS丹佛斯，意大利EMBRACO恩布拉克ELECTRLUX伊莱克斯，日本HITACHI日立NATIONAL松下TOSHIBA东芝SANYO三洋，MATSUSHITA三菱DAKIN大金，韩LG，中国春兰等。2) 半封闭：制冷量60600KW，可用于各种空调制冷设备中。由曲轴箱机体与电机外壳共同构成密闭的空间，工作稳定寿命长，制冷能力较大，可用于多种工况，可维修，但躁声稍高。分为单级压缩型（常规型，碟阀型，卸载型，连通型）和双级压缩型。常见品牌：美德COPELAND谷轮，德BITZER比泽尔BOCK博克GRASSO格拉索，意大利FRASCOLD富士豪REFCOMP莱富康DORIN多菱，日本MATSUSHITA三菱HITACHI日立SANYO三洋，中国泰州雪梅大连冰山南京五洲等。3) 开启式压缩机和电机分别为两个设备于外部连接，结构复杂笨重，工作不稳定，已近于淘汰。（2） 回转式压缩机回转式：靠回转体的旋转运动来改变汽缸的工作容积。依内部构造分类：1) 滚动转子式：制冷量812KW，多用于小型空调机和制冷设备中。为全封闭式，结构紧凑，密封性好，躁声低。但功率较小，不易维修。常见品牌：日本MATSUSHITA三菱HITACHI日立NATIONAL松下SANYO三洋TOSHIBA东芝，中国庆安黄石东贝等。2) 涡旋式：制冷量8150KW，可用于各种空调制冷设备中。为全封闭式，结构简单紧凑，工作性能高，密封性好，躁声低，为今后主导机型。常见品牌：美德COPELAND谷轮，法MANEUROP美优乐，日本HITACHI日立NATIONAL松下DAKIN大金SANYO三洋，中国春兰等。3) 螺杆式：制冷量1001200KW，可用于大中型空调制冷设备中。为半封闭式，结构紧凑，工作性能高，制冷能力大并可进行无级调节，但润滑油系统较复杂，躁声较高。分为单，双螺杆型。常见品牌：德BITZER比泽尔GRASSO格拉索，意大利FRASCOLD富士豪REFCOMP莱富康DORIN多菱，日本HITACHI日立DAKIN大金MITSUBISHI三菱重工KOBELCO神钢MYCOM，韩国CENTURY，国外 FRICK，HOWDEN，台湾复盛汉钟，中国重庆嘉陵大连冰山等。（3）离心式压缩机离心式：靠离心力的作用，连续将吸入的气体压缩。制冷量最大可达30000KW，用于大型空调制冷设备中。工作稳定，性能高寿命长，制冷能力大，可进行无级调节。常见品牌：美TRANE特灵CARRIER开利YORK约克和MCQUAY麦克维尔，日本MITSUBISHI三菱重工HITACHI日立和EBARA，瑞士SULZER，韩国和中国厂家等。4.2 各种压缩机的应用范围和制冷量大小在蒸汽压缩式制冷和热泵系统中，各种类型的制冷压缩机是决定系统能力大小的关键部件，对系统的运行性能、噪声、振动、维护和使用寿命等有着直接的影响。（1） 往复式制冷压缩机往复式制冷压缩机迄今还是应用最广泛的一种机型，广泛应用于中、小型制冷装置中，但由于往复式机器跟其他形式的机器相比，在可靠性、容积效率、压力稳定等性能方面都有所不及。所以，可以预料，除了在小冷量应用场合，往复式压缩机的市场份额已被其他形式的压缩机占去了一部分。并且失去率还有扩大的趋势由于采取了计算机辅助设计的手段使压缩机的设计、气阀的改进等方面更加合理，对其整体的性能的预料更加精确。目前：其性能系数约为2至2.5w/w（制冷）和2.9至3.4w/w（空调）。（2） 转子式制冷压缩机这类压缩机如今广泛应用于家用电冰箱和空调器中，它从结构上看主要是因为不需用吸气阀而显得可靠性更高。同样的原因亦使它用于变速运行，在家用空调中其变速比可达10/1（从10至15HZ到100至150JZ），机器的零部件少，尺寸紧凑重量轻也是它的明显优点单缸的转子式压缩机在很低的转速不均匀度会增大，因而开发了双缸机来克服这个缺点。转子式压缩机的研究集中在降低能耗，采用替代工质（如HFC134a）采用新的润滑油，电动机变速控制和降低噪音等方面，其性能系数可达2.9w/w（制冷）和3.4w/w（制热）。目前，广泛使用的滚动转子式制冷压缩机主要是小型全封闭式，通常有卧式和立式两种，前者多见于冰箱，后者在空调器中常见。（3） 涡旋式压缩机涡旋式制冷压缩机是20世纪80年代才发展起来的一种新型容积式压缩机，它以其效率高、体积小、质量轻、噪音低结构简单且运转平稳等特点，被广泛应用于空调和制冷机组中。机器中没有吸气阀，也可不带排气阀，从而提高了其可靠性。跟往复式机器相比，没有余隙容积损失，尽管涡旋式压缩机的优点很多，但是需要高精度的加工设备和精确的装配技术，导致其价格偏高，限制了它的普遍应用。目前，还仅限于功率在1至15kw的空调器中应用。（4）螺杆式压缩机随着近年来螺杆式压缩机工作可靠性的不断改进，使之在中等制冷量范围内的制冷空调应用中，尽管其价格偏高，还是得到教普遍的应用。并可望取得更广泛的推广，它已经开始取代一些较大的往复式压缩机（小至50kw，甚至更小），同时也取代了一些中等冷量的离心式压缩机(大至1500kw)它之所以能挤入原来一直由离心式压缩机主宰的领域（350至1500kw）是由于其部分负荷的良好性能， 其效率一般可高出8%至10%，并且没有离心式压缩机所特有的“喘振”问题，跟往复式相比，其装配零件少，还有尺寸小，重量轻和易于维修保养等优点。（5） 离心式压缩机离心式制冷压缩机工作原理：离心式制冷机工作原理是靠电机运转时带动类似离心水泵的叶轮高速旋转，使低压气态制冷剂从侧面吸入口吸人，高速旋转产生的离心力作用其获得较大的动能和压能，并将吸人的低压气体靠压能作用成为高压气体，因压缩机电机转速很高，使得排气量增大。适用于大型的制冷装置。离心式压缩机在大冷量范围内（大于1500kw）仍保持优势，这主要是受益于在这个冷量范围内，它具有无可比拟的系统总效率。离心式压缩机的运动零件少而简单，且其制造精度要比螺杆式压缩机低的多，这些都带来制造费用相对低且可靠的特点。此外，大型离心式压缩机 如应用在工作压力变化范围狭小的场合中，可以避开由喘振所带来的问题，在不久的将来，总体和部分负荷将愈来愈被重视，从而要求离心式压缩机要在较宽广的应用工况中工作效率高。但是，相对来讲，离心式压缩机的发展近来有所缓慢，因为受到螺杆式压缩机和吸收式制冷机的挑战，离心式压缩机自1993年就开始根据CFCS替代的需要进行着重新的设计，以使其热力和气动力性能得到更好的改善。因而已有很多离心式压缩机的工质替代转向从HCFC22置换为HFC134方面，其制冷量范围为90至1250kw17。选择空压机的基本准则是经济性、可靠性与安全性。一般用空气动力压缩机排气压力为0.7MPa，老标准为0.8MPa。目前社会上有一种排气压力为0.5MPa的空压机，从使用角度看是不合理的，因为对风动工具而言其压力余量太小，输气距离稍远一些就不能使用。另外，从设计角度看，这种压缩机设计为一级压缩，压比太大，易引起排气温度过高，造成气缸积炭，导致事故发生。如果用户所用的压缩机大于0.8MPa，一般要特别制造，不能采取强行增压的办法，以免造成事故。排气量是空压机的主要参数之一，选择空压机的气量要和所需的排气量相匹配，并留有10的余量。如果用气量大而空压机排气量小，风动工具一开动，会造成空压机排气压力的大大降低，而不能驱动风动工具。当然盲目追求大排气量也是错误的，因为排气量越大压缩机配的电机越大，不但价格高，而且浪费购置资金，使用时也会浪费电力能源。另外，在选排气量时还要考虑高峰用量和通常用量及低谷用量。如果低谷用量较大，而通常用量和高峰用量都不大，国外通常的办法是以较小排气量的空压机并联取得较大的排气量，随着用气量增大而逐一开机，这样不但对电网有好处，而且能节约能源。4.3 热力计算压缩机选型除采用查阅全性能曲线的方法外，也可以采用热力计算的方法。首先求出设计工况下的输气系数，并计算出压缩机的理论输气量，压缩机的制冷量，压缩机的输入功率，再查有关冷柜压缩机的规格参数表，最后选用压缩机，所选用压缩机的制冷量必须略大于设计值，其理论输气量和输入功率也要同时满足设计的要求18。1. 设计工况下的输气系数 (4-1)式中：、 容积系数、压力系数、温度系数、泄露系数。1) 容积系数 (4-2) 其中相对余隙容积c取2.5%，膨胀系数m取1，冷凝压力=1017kpa，蒸发压力=262kpa，排气压力损失，则容积系数为 (4-3)2）压力系数 (4-4) 其中进气阀的压力损失，其余取值同容积系数，则压力系数为 (4-5)3) 温度系数 = (4-6) 4）泄漏系数 取 =0.99则输气系数为 (4-7)2.压缩机理论输气量实际输气量 (4-8)3.压缩机的制冷量 (4-9)4.压缩机的功率1) 理论绝热功率 (4-10)2) 指示功率 (4-11) 式中为指示效率，可以用下面公式计算 (4-12)则指示效率为 3）摩擦功率Pm摩擦功率按下式计算 (4-13) 式中为平均摩擦压力，取0.65MPa，则4）压缩机的轴功率Pe (4-14)5）电功率Pel和电机效率mo (4-15) 取mo=0.82则 6）COP值 (4-16)根据以上求取的压缩机理论输气量、压缩机制冷量、电功率等参数，参照按R134a制冷工质设计的压缩机有关规格参数表，现选择压缩机型号为丹佛斯SC21GX-104G8180，额定制冷量3120W，输入功率1156w，电源电压220240V、50Hz。5 冷凝器的设计计算在小型氟利昂制冷装置中，为使用方便起见，通常采用空气冷却式冷凝器。空气冷却式冷凝器又可分为强制通风式和自然对流式两种。在制冷量相对较大的机组中也可采用水冷冷凝器。在小型制冷装置中所用的水冷冷凝器有套管式和卧式壳管式冷凝器。其它型式的冷凝器在小型制冷装置中很少采用。强制通风的空气冷却式冷凝器以空气为冷却介质、适用于缺水或无法供水的场合、特别是在以氟利昂为制冷剂的小型制冷装置，加密式空调器、分体式空调器、冷藏柜、商场食品陈列柜、小型颗粒冰机、冰洪淋机、炒冰机、车用空调装置、车用冷藏装置以及高温行车空调机巾使用。自然对流空气冷却式冷凝器主要用于容积为300L下的家用冰箱或其它制冷量小于0.5kw的小型氖利昂制冷机中。与强制通风空气冷却式冷凝器比较，由于不使用风机，因而节省了风机的功率消耗，同时避免了风机运转时引起的噪声。在家用冰箱中采用箱壁式冷凝器可以使