毕业设计（论文）-15kgh柜式除湿机设计.docx

南京工业大学本科毕业设计（论文） 2014 届 毕 业 设 计（论文）题 目： 15kg/h柜式除湿机设计 学 院： 能 源 学 院 专 业： 热能与动力工程 班 级： 热能1001班 姓 名： 指导教师： 起讫日期： 2013.12 2014.6 2014 年 6月15kg/h柜式除湿机设计摘要空气的湿度影响着人们的生活和工作，除湿系统在国民经济中发挥着极其重要的作用，被广泛地应用于机械制造、光学仪器、电子、食品、化学、医药及近几年发展起来的设施农业等生产领域。调温除湿机因其体积小、除湿效率高、运行方便等特点被广泛运用于各种需要除湿的场合。全套图纸加扣 3012250582本课题研究的是柜式除湿机的设计。所设计的除湿机属于调温除湿机，其除湿的方法是将湿空气冷却到露点温度以下，除去产生的冷凝水，从而使空气干燥。调温除湿机主要包括空气循环部分、制冷循环部分和电器控制部分。空气循环部分是由进风口、出风口、风道、离心式风机组成。制冷循环部分主要由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流机构组成。从压缩机出来的高温高压的制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝，放出热量变成高压液体。高压液体经过节流后进入蒸发器，吸收热量变成低温低压的蒸气。制冷剂蒸气又进入压缩机，如此循环，与空气交换热量。调温除湿机有两个冷凝器，分别是风冷冷凝器和水冷冷凝器。空气在风机的驱动下分别经过蒸发器和风冷冷凝器，制冷剂在蒸发器中的蒸发吸热冷却空气，产生除湿效果，在风冷冷凝器中冷凝放热加热空气。而通过改变水冷冷凝器中制冷剂的冷凝放热量，调节离开风冷冷凝器的空气温度，从而达到调温的目的。电气控制部分控制着电源的开关、风机和压缩机的启闭以及压差保护器等装置。本论文描述的是15kg/h柜式除湿机的设计，设计内容包括：环境工况及需求分析、制冷循环热力计算、蒸发器和风冷冷凝器设计计算。课题的研究需要运用工程热力学、传热学、流体力学、制冷原理及相关技术专业课程的知识。根据除湿量、风量、进口空气状态确定制冷量，进而选择压缩机，进行制冷循环的热力计算。根据空气和制冷剂的进出口状态参数、换热量，对蒸发器和冷凝器进行结构设计、热量计算、校核计算，最终确定其结构与尺寸，并进行阻力计算。设计时重点考虑了蒸发器和冷凝器强化传热的问题，通过换热管的叉排布置、安装翅片等方法增加空气侧传热系数，进而减少换热面积，降低制造成本。考虑到蒸发器翅片上会有大量水蒸气凝结，蒸发器翅片采用清水膜处理，便于凝结水的流出。但是调温除湿机易出现的结霜现象在本研究中并未进一步展开。通过本课题的研究，可以看出调温除湿机具有较高的除湿效率，体积小，运行方便等特点，同时还能够调节室内空气温度，改善空气质量，避免空气湿度太大引起霉菌，影响身体健康。所以调温除湿机在库房、办公室、医疗、图书馆等多种场合使用，具有广泛地应用前景。关键词：除湿机 蒸发器 冷凝器 压缩机The design of 15kg/h cabinet dehumidifierAbstractThe air humidity has a significant effect on peoples life and work. Dehumidification system plays a major role in the national economy which is widely used in many areas such as machinery manufacturing, optical instruments, electronics, food, chemistry, medicine and agriculture developed in recent years. Thermostat dehumidifier has been widely used in various areas requiring dehumidification because of its small size, high dehumidifying efficiency and convenient operation.This research is about the design of cabinet dehumidifier which belongs to thermostat dehumidifier. Dehumidification method is to cool wet air to dew point temperature, remove condensed water and dry air. Air dehumidification machine comprises air circulation part, refrigeration cycle and electrical control part according to the structure and function. Air circulation part is composed of air inlet, outlet, duct and centrifugal fan. Refrigeration cycle part mainly consists of evaporator,condenser,compressor and throttlemechanism. High-temperature and high-pressure refrigerant gas from the compressor is condensed in the condenser and changed into high-pressure liquid owing to emitting heat. High-pressure liquid flows into the evaporator after throttling and becomes low-temperature and low-pressure gas because of absorption of heat. The refrigerant gas is sucked into the compressor for compression, and so forth cycle, to exchange heat with air. Temperature-regulated dehumidifier has two condensers including a water-cooled condenser and an air-cooled condenser. Under the drive of a fan, air flows through the evaporator and air-cooled condenser. Air is cooled and dehumidified due to heat absorbed from refrigerantevaporation, which is heated by condensation heat transfer in air-cooled condenser. At the same time, temperature of air leaving air-cooled condenser is regulated through changing heat transfer in a water-cooled condenser. Electrical control part controls the power switch and operation of centrifugal fan, compressor andAbstractpressure differentialprotection devices.This paper describesthedesign of 15kg/h cabinet dehumidifier including analysis of environmental conditions and requirements, thermodynamic calculation of refrigeration cycle and design calculations of evaporator and air-cooled condenser. This design involves the professional courses of engineering thermodynamics, heat transfer, fluid mechanics, refrigeration principle and related technical knowledge. In line with dehumidification capacity,air flow rate and inletparameters, the compressor is selected and thermodynamic calculation of refrigeration cycle is finished. Then according to inlet and outlet parameters of air and refrigerant as well as heat transfer, structure design, heat calculation and verifying calculation of evaporator and air-cooled condenser are completed in order to determine their appearance structure and resistance pressure drop. In this design, the problem of enhancing heat transfer of the evaporator and condenser is considered. With staggeredarrangement of heat transfer tubes and installation of a fin, the air-side heat transfer coefficient is increased aiming to decrease heat transfer area and manufacturing cost. Considering that there will be a large number of water vapor condensation on the evaporator fin, the membrane treatment is carried on to facilitate the condensate flow out. However, thermostat dehumidifier is prone to frost phenomenon, which is not researched further.Through the research of this topic, we can find that thermostat dehumidifier has higher dehumidification efficiency, small size, convenient operation, etc. At the same time, the dehumidifier also can regulate indoor air temperature, improve air quality and avoid mold which is caused by high humidity. So temperature-regulated dehumidifier is used in a variety of circumstances, such as warehouses, offices, libraries and so on, andhasbrightprospectsin application.Key words: dehumidifier; evaporator; condenser; compressor南京工业大学本科毕业设计（论文）目 录摘要IAbstractIII第一章 前言1第二章 除湿机简介22.1 冷却除湿机的原理22.2 冷却除湿机分类22.3 冷却除湿机的优缺点4第三章 冷却除湿国内外研究现状53.1 冷却除湿国内外研究现状53.1.1 节能型冷却除湿机53.1.2 单元式空调机加室内冷凝盘管53.1.3 具有双级表冷器的新风机53.1.4 转轮与冷却除湿组合式空调系统（DWCCDS）6第四章 设计计算说明74.1 原始数据参数74.2 设计计算74.2.1 湿空气的计算74.2.2 压缩机的选型84.2.3 单级压缩机制冷循环的计算84.2.4 制冷循环系统94.2.4.1 制冷循环系统的基本流程94.2.4.2 单级压缩制冷循环的设计计算104.3 蒸发器的设计计算124.3.1 确定蒸发器进口与出口空气状态参数124.3.2 确定蒸发的结构参数124.3.3 蒸发器设计计算134.4 水冷冷凝器的设计214.4.1 制冷循环系统计算214.4.2 水冷冷凝器的设计选型224.5 风冷冷凝器的设计234.5.1 风冷冷凝器的结构234.5.2 风冷冷凝器的设计计算234.6 风机的选型284.7 除湿机主要换热器的结构参数30结语32参考文献33致谢35第一章 前言空气除湿是日常生活和生产活动中一个普遍存在的问题，不同的生产环境对湿度的要求也不同。因此，控制湿度不仅与人的生活息息相关，也对工业生产等活动有着重要的影响。尤其在我国华南地区，相对空气湿度较高，如何保证所需要的低湿度环境，对改善居住条件、保护生产活动等都具有非常重要的意义1-2。随着生产的发展和生活水平的提高，空气除湿已发展成一门新的技术。目前常用的空气除湿方法有冷却法除湿、液体吸收剂除湿、固体吸附剂除湿、转轮法除湿3-4。除湿系统在国民经济的发展中发挥着极其重要的作用，被广泛地应用于机械制造、光学仪器、电子、食品、化学、医药及近几年发展起来的设施农业等生产领域5。其中冷却除湿是最早且被广泛使用的一种除湿方式，由于能耗小、操作简单、易于控制，得到了广泛的应用6-10。第二章 除湿机简介2.1 冷却除湿机的原理冷却除湿机是目前用的比较广泛的一种空气除湿设备。它主要由制冷压缩机, 直接蒸发空气冷却器(蒸发器) , 冷凝器, 膨胀阀, 通风机等组成。除湿机的工作原理如图2.1所示11。室内需要除湿的空气经过空气过滤器除去灰尘, 再经直接蒸发空气冷却器(蒸发器) 冷却干燥, 然后通过冷凝器吸收高压制冷剂的冷凝热量,而被等湿加热, 干燥并加热后的空气经过风机再送回室内。空气处理过程如图2.2所示12。点1 是空气处理前的状态, 点3 是处理后的状态。过程1 - 2是空气经过蒸发器的冷却干燥过程; 2 - 3 是空气经过冷凝器的等湿加热过程13-18。2.2 冷却除湿机分类（1） 按使用功能可分为：一般型、降温型、调温型、多功能型。一般型除湿机是指空气经过蒸发器冷却除湿，由再热器加热升温，降低相对湿度、制冷剂的冷凝热全部由流过再热器的空气带走，其出风温度不能调节，只用于升温除湿的除湿机。降温型除湿机是指在一般型除湿机的基础上，制冷剂的冷凝热大部分由水冷或风冷冷凝器带走，只有小部分冷凝热用于加热经过蒸发器后的空气，用于降温除湿的除湿机19。调温型除湿机是指在一般型除湿机的基础上，制冷剂的冷凝热可全部或部分由水冷或风冷冷凝器带走，剩余冷凝热用于加热经过蒸发器后的空气，其出口温度能进行调节的除湿机20。多功能除湿机是指集升温除湿（一般型）、降温除湿、调温除湿三种功能于一体的除湿机。在无室外机（风冷）或冷却水（水冷）时仍然可选择升温除湿功能进行除湿的除湿机。（2） 按有无带风机可分为：常规除湿机、风道式除湿机。（3） 按结构形式可分为：整体式、分体式、整体移动式。（4） 按适应温度范围可分为：A型（普通型18-32oC）、B型（低温型5-32oC）。dtl2t2tl1t1t331i3i1acb2i2tbt蒸发器压缩机节流阀冷凝器321t1t2t3d1d2d3123图2.1 冷却除湿机的工作原理图2.2 空气除湿过程图（5） 按送回风方式可分为：前回前送带风帽型、后回上送型等。（6） 按控制形式可分为：自动型和非自动型。（7） 按特殊使用情况还可分为：全新风型、防爆型等。2.3 冷却除湿机的优缺点优点：体积小；除湿效率高；运行方便，只要接上相应的电源和处理风管道即可运行；冷凝器的冷却方式有水冷和风冷，可以根据具体使用要求来选择；根据不同场所的余热要求，可以灵活选择升温型、调温型、降温型除湿机；调温型除湿机的出风温度还可以在一定范围内调节28,29。缺点：对被处理空气的进风温度有一定的要求，普通型除湿机的进风温度在1832左右，低温型除湿机的进风温度在532左右；对于低温型除湿机，当进风温度低于18时，还要间断性地融霜，影响冷冻除湿机的除湿效率；冷冻除湿机适合处理出风含湿量不小于6.5g/kg千的空气，对于出风含湿量更低的空气，用冷冻除湿机来处理，可靠性较差21。第三章 冷却除湿国内外研究现状3.1 冷却除湿国内外研究现状冷却除湿是最早被采用的一种除湿方式，以其在一般条件下除湿效果好、性能稳定且除湿效率高等优点得到了广泛的应用。但当被处理空气的温湿度较低时，冷却除湿的效率就会变低，且易出现结霜现象，更重要的是目前常用的空调系统基本上都是以调节温度为主，湿度由于其满足舒适度的范围较广，常常不予考虑，这样更加重了结霜的发生和冷却除湿效率的降低21，因此为了解决这些问题，并给常用的空调系统找到合适的除湿方式，许多学者在传统冷却除湿技术的基础上进行了创新改进，主要改进的技术有：节能型冷却除湿机、单元式空调机加室内冷凝盘管、具有双级表冷器的新风机及转轮与冷却除湿组合式空调系统（DWCCDS）。3.1.1 节能型冷却除湿机对于传统型冷却除湿机而言，湿空气被直接送入到蒸发器进行冷却，待温度降至露点温度时析出冷凝水，然后经再热送入室内，如此则造成了能源的浪费。为了解决这一问题，节能型冷却除湿机在蒸发器和冷凝器之间增加了一个换热器，用以对进入蒸发器之前的湿空气进行预冷和对经处理后的干空气进行加热22,23。53.1.2 单元式空调机加室内冷凝盘管这种系统在单元式空调机组蒸发器的下风向增加一个盘管作为室内冷凝盘管。高温高湿的空气经蒸发器冷却除湿后，温湿度降低，常需再热方可送入室内，将其通入至室内冷凝盘管则可达到除湿且调温的目的24,25。3.1.3 具有双级表冷器的新风机该系统将表冷器分为一、二两级，低温冷媒先进入一级表冷器，通过热湿交换后升温成中间温度的冷媒并供给二级表冷器使用。而从室外进入的高温高湿的新风先与二级表冷器中处于中间温度的冷媒进行热交换，新风温度降低，相对湿度提高，随后该状态空气再与一级表冷器中的低温冷媒进行热交换，达到露点温度以下之后再析出水分26。3.1.4 转轮与冷却除湿组合式空调系统（DWCCDS）DWCCDS就是将具有冷热交换的冷却除湿循环系统与转轮除湿相结合，利用制冷系统的吸热除湿进行前期除湿，而利用转轮除湿机进行深度除湿，同时利用冷凝器的放热作为转轮固态吸附剂再生热源的一部分，再生加热器采用电加热或其他形式的能源，如太阳能等27。第四章 设计计算说明4.1 原始数据参数已知环境条件： 干球温度：27 额定风量：4500kg/h 湿球温度：21.2 除湿量：15kg/h 制冷剂：R224.2 设计计算4.2.1 湿空气的计算查焓湿图的空气状态（1点）参数：干球温度：27 含湿量：d=13.4 g/kg 湿球温度：21.2 比热容：v=0.87m/kg露点温度：18.6 焓值：h=61.5kJ/kg 相对湿度：=95%=100%h2h121t/oCt1t2d2d1d/(g/kg)图4.2.1 湿空气处理图7处理后空气的含湿量：g/kgd2与在标准大气压下湿空气焓湿图的交点为2点，查焓湿图可以得到2点的焓值为42.3 kJ/kg，t2为15.6 。 蒸发器热负荷为： 4.2.2 压缩机的选型根据制冷量选择压缩机：品牌：比泽尔半封闭往复式压缩机 型号：4CE-9 制冷量：28.7kW蒸发温度：5 冷凝温度：50输入功率：7.95 kW压缩机参数如下表（表4-2-2）表4-2-2 压缩机参数型号4CE-9输入功率7.95kW输入电流13.59A气缸数4吸气管线联接排气管线联接28mm-1 1/822mm-1 7/8缸径/行程(mm)长度/宽度/高度(mm)55/39.3457/309/352润滑油型号油充注量（L）B5.22重量（kg）90.54.2.3 单级压缩机制冷循环的计算根据选定压缩机的制冷量来确定2点空气实际状态：计算2点的实际焓值：kJ/kg=95%=100%h20 h1201t/oCt1t20d20d1d/(g/kg)图4.2.3 实际空气处理图d20与在标准大气压下湿空气焓湿图的交点为20点，查焓湿图可以得到20点实际干球温度为15.5，湿球温度为15，含湿量为10.5 g/kg。故，实际除湿量为：4.2.4 制冷循环系统4.2.4.1 制冷循环系统的基本流程 调温除湿机的制冷系统主要由压缩机、两个冷凝器（一个水冷冷凝器，一个风冷冷凝器）、蒸发器、风机以等部件组成。其工作的主要流程如图4.2.4.1所示。1.压缩机 2.压差保护器 3.压力表 4.膨胀阀 5.感温包 6.积水盘 7.过滤网 8.蒸发器 9.风冷冷凝器 10.风机 11.水冷冷凝器 12、14.截止阀 13.过滤器 15.分液器图4.2.4.1 调温除湿机的制冷系统流程图4.2.4.2 单级压缩制冷循环的设计计算图4.2.4.2 R22压焓图初步确定制冷剂的蒸发温度为5，冷凝温度为50。查R22压-焓图（图4.2.4.2）,得制冷剂各点的温度、压力，焓值，详细见表4-2-4-1。表4-2-4-1状态点参数单位R22备注1t15等温线t1与等压线p0的交点就是吸气状态1点p1kPa583.8h1kJ/kg407.1v1m3/kg0.04s1kJ/(kg)1.742t267.5根据等焓线h2与等压线p2的交点就是压缩过程终点2p2kPa1942h2kJ/kg435.33t350在3点，制冷剂蒸汽开始凝结p3kPa1942h3kJ/kg417.84t450t4为饱和液体温度p4kPa1942h4kJ/kg263.35t55t5为蒸发器入口温度p5kPa583.8h5kJ/kg263.3根据以上数据，我们可以进一步计算出单级压缩制冷循环的热力性能的其他各项指标，详细列于表4-2-4-2中表4-2-4-2 制冷循环热力性能指标序号项目符号单位计算过程结果1单位制冷量kW143.82单位容积制冷量kJ/m335953制冷剂流量kg/s0.204压缩机单位耗功wkJ/kg28.25压缩机理论功耗NkW5.636冷凝器单位散热量kJ/kg1727冷凝器总散热量kW34.38制冷系数5.104.3 蒸发器的设计计算4.3.1 确定蒸发器进口与出口空气状态参数蒸发器入口空气状态参数：干球温度：27 ；含湿量：d=13.4 g/kg ；焓值：h=61.5 kJ/kg。蒸发器出口空气状态参数：干球温度：15.5 ；含湿量：d=10.5 g/kg ；焓值：h=41.96 kJ/kg。4.3.2 确定蒸发的结构参数采用连续整体式铝套片，紫铜管为120.8 mm 正三角形排列，管间距S1=30mm，S2=25mm，铝箔片厚=0.2mm，片距Sf=3mm，翅片高h=10mm，铝片导热=204W/(mK)。取空气流动方向排数为5排，取迎面风速2.5m/s。具体结构参见下图（图4.3）。S1S1S2Sf空气d0图4.3 蒸发器结构参数示意图4.3.3 蒸发器设计计算其设计计算的具体内容及结果如下表（表4-3-3）：表4-3-3 蒸发器设计计算序号项目符号单位计算过程结果备注几何参数计算1套片后管外径mm12.42管内径mm10.43当量直径mm4.8314沿气流方向的套片长度Lmm1255每米管长翅片的外表面积m2/m0.4196每米管长基管外表面积m2/m0.03647每米管长总外表面积m2/m0.45598每米管长外表面积m2/m0.03909每米管长内表面积m2/m0.032710每米管长平均直径处表面积m2/m0.035811肋化系数13.9512肋通系数15.2013净面比0.5614最窄面空气流速m/s4.464管外空气侧参数计算1平均温度21.252密度kg/m3查表1.1883比热kJ/kgK查表1.0074普朗特数查表0.7065运动粘度m2/s查表6传热系数W/(ms)查表0.02597空气比体积m2/s查表0.8428雷诺数36189传热因子j0.00822910空气侧干表面传热系数W/（m2K）55.43蒸发器内空气相关计算1空气进口焓h1kJ/kg已知61.52空气进口湿度d1g/kg已知13.43空气出口焓h2kJ/kg已知41.964空气出口湿度d2g/kg已知10.55饱和状态干球温度tw查图13.56饱和状态焓值hwkJ/kg查图387饱和状态湿度dwg/kg查图9.658蒸发器中空气的平均比焓hmkJ/kg48.979析湿系数1.9210循环空气的质量流量kg/h528811进口状态干空气比体积m3/kg0.86912循环空气的体积流量qv,am3/h460013翅片参数mm-172.1714翅片长对边距离Amm3015翅片短对边距离Bmm3016翅片参数m-12.41917翅片参数m2.59118肋片折合高度mm13.15119肋效率0.779020当量表面传热系数W/(m2K)84.65管内制冷剂计算1饱和液体密度kg/m3查表格1267.42饱和蒸汽密度kg/m3查表格25.533液体热导率W/mK查表格0.0934R22气化热rkJ/kg在t0=5时的查得2015R22液体黏度Pas在t0=5时的查得6质量流量kg/h已求得718.57R22液体普朗特数Pr1在t0=5时的查得2.628入口干度0.2859热流密度W/m2取1120011200参考制冷技术与装置设计10质量流速kg/m2s取250250参考制冷技术与装置设计11总流通面积Am212每根管子有效截面积m213蒸发器分路数Z根9.4取Z为914每一分路中制冷剂质量流量kg/h79.8315每一分路实际流速kg/m2s261.0516沸腾特征数17对流特征数0.0888618液相弗劳德数0.4219液相雷诺数3793.620液相传热系数W/(m2K)220.7查表可知：21两相表面传热系数w/(m2K)5343.222对数平均温差15.5523传热系数W/m2K52.0224外热流密度W/m2808.7核算25内热力密度W/m211283.1核算26由于，所以假设有效蒸发器结构尺寸计算1所需内部传热面积m22.562所需外部传热面积m235.493热管长m77.94所需迎风面积m20.515蒸发器宽度Bm取116蒸发器高Hm取0.50.57实际迎风面积m20.58每排管数根16.7取189所需热管N根 9010热管总长m9011实际管内换热面积m22.9412实际外部传热面积m237.7513沿空气流向深度Lm0.12514校核合格各个部分均保持了一定的裕量15空气的平均参数m3/kg0.83416kg/m31.19817干空气流动阻力Pa49.5718修正系数查表1.3619湿空气流动阻力Pa67.4蒸发器管内制冷剂的流动阻力的计算1R12管内蒸汽流动阻力kPa22.032R22管内蒸汽流动阻力kPa23.143由于在蒸发温度5时R22的饱和压力为583.8KPa，流动阻力损失仅占饱和空气压力的3.9%，因此流动阻力引起的蒸发温度变化可忽略不计。4.4 水冷冷凝器的设计4.4.1 制冷循环系统计算表4-4-1 制冷循环系统参数序号项目符号单位计算过程结果1单位制冷量kW143.82单位容积制冷量kJ/m335953制冷剂流量kg/s0.204压缩机单位耗功wkJ/kg28.25压缩机理论功耗NkW5.636冷凝器单位散热量kJ/kg1727冷凝器总散热量kW34.38制冷系数5.104.4.2 水冷冷凝器的设计选型水冷冷凝器的选型计算如图表4-4-2 所示表4-4-2 水冷冷凝器计算1冷却水进口温度tw按照经验取32322冷却水出口温度tw按照经验取37373水冷冷凝器最大换热量kW34.3根据冷凝放热量选择型号为WS-10的管壳式水冷冷凝器，其尺寸与外形如表4-4-3和图4-4-2所示：表4-4-3 管壳式水冷冷凝器尺寸参数图4-4-2 水冷冷凝器外形4.5 风冷冷凝器的设计4.5.1 风冷冷凝器的结构风冷冷凝器采用强制对流管片式空冷冷凝器，连续整体式铝套片。紫铜管为为100.7 mm 正三角形排列，垂直于流动方向的管间距S1=25mm，铝片厚=0.2mm，考虑风源热泵的结霜特性，取翅片距Sf=2.5mm，铝片导热系数=204W/(mK)。4.5.2 风冷冷凝器的设计计算其设计计算如表4-5-2所示：表4-5-2 风冷冷凝器的设计计算序号项目符号单位计算过程结果备注几何参数计算1冷凝温度已知502进口干球空气温度已知15.53空气的体积流量kg/s已知1.474假设冷凝器出口空气温度假设395干空气密度kg/m3查表1.1646干空气比热J/(kgK)查表10077干空气导热系数W/(mK)查表0.02638干空气动力粘度Pas查表9冷凝器负荷kW已知34.310干空气出口温度38.7由于39-38.7=0.29，所以假设出口空气温度合理。11对数平均温差20.7812管内径m8.613套片后管外径m10.414每米管长翅片表面积m2/m0.35215每米管长基管外表面积m2/m0.0316每米管长总外表面积m2/m0.38217每米管长内表面积m2/m0.02718每米管长平均直径处表面积m2/m0.02919当量直径demm3.97420翅片宽度bm0.13021肋化系数14.1422肋通系数15.2823净面比0.5424最窄面空气流速m/s4.65325迎风面积m20.50526有效单管长lm取值1127迎风面高度Hm0.505取0.528迎风面管根数N根19.5取24冷凝器传热计算1雷诺数1163.42参数32.73相关系数1.08参考换热器原理与设计4相关系数0.11参考换热器原理与设计5相关系数m-0.187参考换热器原理与设计6相关系数n0.67参考换热器原理与设计7空气侧的表面传热系数W/(m2K)59.88翅片参数mm-154.19翅片参数c查表1.06310翅片折合高度m0.0111翅片效率0.91112表面效率0.91813物性系数B查表3-111325.4参考小型制冷装置设计指导14壁温迭代计算4215冷凝器表面换热系数W/(m2K)1436.316接触热阻(m2K)/W查表0.00417尘埃垢热阻(m2K)/W查表0.000118冷凝器总传热系数KW/(m2K)31.08冷凝器结构尺寸计算1冷凝器所需的传热面积m253.162所需有效翅片管总长Lm139.123沿流动方向的管排数排取6，与假设的管排数相符64实际有效总管长m1445实际传热面积m2576校核合格各个部分均保持了一定的裕量7空气流过冷凝器的阻力Pa47.64.6 风机的选型风机选型的方法：测出不同流量下系统的阻力，试选风机，在同一幅图上作出系统的阻力曲线与风机的性能曲线，曲线的交点即为风机的最佳工况点。当风机的最佳工况点所对应的风量与除湿机风量相差10%以内时，所选风机合格。不同的流量下系统的阻力和风机的全压分别如表4-6-1和表4-6-2所示表4-6-1 不同的流量下系统的阻力风量kg/h35004000450050005500系统阻力Pa126136147153160表4-6-2 不同的流量下风机全压风量kg/h4462499053945766系统阻力Pa162154142132根据表4-5-1和表4-5-2中的数据可以作出系统的阻力曲线和风机的性能曲线，如图4-6-1所示：图4-6-1 系统的阻力曲线和风机的性能曲线由图4-6-1可知，交点处的参数即为风机的最佳运行工况，对应的流量4975kg/h，所以单台风机处于最佳运行工况时的风量为2487.5kg/h。由此选择两台风机的型号为YDF2.5B，转速为940r/min，功率为0.25kW。实际运行时，风量为2250kg/h,偏离最佳工况为9.5%，满足要求。图4-6-2为风机的结构尺寸和特性曲线。图4-6-2为风机的特性曲线和结构尺寸4.7 除湿机主要换热器的结构参数表4-7主要换热器的结构参数项目符号单位结果蒸发器高度Bmm500宽度Hmm1000管排数n1排5每排管根数Zz根18传热系数KzW/（m2K）52.02风冷冷凝器高度Bmm500宽度Hmm1000管排数n1排6每排管根数Zl根24传热系数KlW/（m2K）31.0831结语结语本论文所设计的柜式除湿机，主要是根据环境参数和除湿量进行设计。设计时参考了大量的中文文献和英文文献，了解了当前国际和国内除湿方面的相关进展以及调温除湿机的特点、应用场合与注意事项。从资料查询到设计计算，最后到绘制图纸，让我熟悉了像柜式除湿机这样的产品设计的整个流程。本设计内容丰富，主要包括蒸发器、风冷冷凝器的设计计算、水冷冷凝器的选型计算以及压缩机和风机的选型等，要求运用知识主要有工程流体力学、传热学、工程热力学、制冷原理等相关技术知识，同时还需要考虑设计的可行性与成本的高低。本设计从开始到结束历时7个月，虽然中途不断修改完善，但由于知识和能力的有限，设计仍存在一些不足，敬请老师和同学指出