制冷技术课程设计.docx

设计15HP水冷冷水机组制冷技术课程设计题目：设计15HP水冷冷水机组院（系） 电力学院 班 级 07热能与动力工程（1）学生姓名 麦杰涛 李高才 吴志华 李江洪 夏舸 陈伟钊 柯道斌 张永祥指导教师 刘金平 刘雪峰 2010-6-25目 录【设计要求】2【设计内容】2【设计过程】2一、制冷工况的确定：2（一）设计参数2（二）由软件上切取工况图2（三）由软件读取各点参数3（四）制冷量等的确定3 （五）压缩机的选择与参数校验.4二、蒸发器部分5（一）确定空气的质量流量5（二）确定肋片管束形式5（三）所需冷却效率6（四）计算空气侧的换热系数6（五）初步确定迎风面积和总传热面积7（六）计算传热系数7（七）校核蒸发温度8（八）空气冷却器的主要结构参数8（九）管内制冷剂压力降8（十）计算空气侧的阻力9三、冷凝器部分10（一）基本参数10（二）肋片管束形式10（三）计算空气侧的换热系数11（四）制冷剂侧对流换热系数12（五）计算与外表面为基准的风冷式冷凝器的传热系数12（六）校核热流密度12（七）规划冷凝器的结构13（八）风机参数计算13四、毛细管部分：14【参考文献】14【设计要求】已知：采用R22制冷剂，压缩机功率为15HP，冷凝器壳管式，采用紫铜肋管为传热管，紫铜肋管结构尺寸见空气调节用制冷技术（彦启森等编、第三版）p92，蒸发器为满液壳管式，采用紫铜管为传热管，蒸发器换热管几何参数：基管内径11.00mm，基管外径13.00mm，（管外水强迫对流换热计算公式:见空气调节用制冷技术（彦启森等编、第三版）p102，公式4-30）。冷却水进口温度为32，冷冻水出口温度为7。【设计内容】设计该制冷机组的冷凝器、蒸发器、选择热力膨胀阀型号【设计过程】一、制冷工况的确定：（一）设计参数基本循环参数：压缩机功率为15HP，合150.735=11.025KW冷却水进口温度t1=32（给定值）冷却水出口温度t2=36冷凝器内平均传热温差m=5（因为t130且为氟利昂制冷剂）冷凝温度为tk=0.5ts1+ts2+sm=39冷冻水进口温度ts1=12冷冻水出口温度ts2=7（给定值）蒸发器中内平均传热温差sm=4蒸发温度ts0=5蒸发器吸气温度过热度：10液态制冷剂节流前的温度，即过冷度：3（通过增大冷凝器面积实现）（二）由软件上切取工况图使用Refrigeration utilities查询此循环的参数：软件上模拟的循环图（三）由软件读取各点参数软件上切下来的参数图读取理想循环状态下各点参数如下：（四）制冷量等的确定由软件查得的数据：单位质量制冷剂制冷能力q0=h1-h4=170.15KJ/kg单位容积制冷剂制冷能力qv=q0v1=3999.20KJ/kg单位质量制冷剂在冷凝器的负荷qk=h2-h5=h2-h4=194.72KJ/kg单位质量制冷剂的压缩机耗功WC=h2-h1=24.57kJ/kg理论制冷系数th=h1-h4（h2-h1）=6.92为了设计方便我们初步先假设制冷系数EER（即COP）=2.5，电机效率e=0.85，传动效率d=1则系统所需要的制冷量0=Pe*COP=34.45kW所以得制冷剂质量流量Mr=oh1-h4=34.45169.33=0.2035kg/s=732.50kg/h空调用活塞式制冷压缩机容积效率v=0.94-0.085P2P11m=0.8205压缩机吸入的体积流量Qv=0.0095m3/s=34.16m3/h（五）压缩机的选择与参数校验先前已经初步决定采用活塞式压缩机，属于全封闭压缩机，为了保证调节性能，也为了在设备出现故障时候设备仍能开启无故障的压缩机进行持续运行。选用3台5Hp的压缩机，则可确定每台压缩机活塞体积排量为Vhmin=Qv3v=0.0039m3/s=13.88m3/h质量排量为Mhmin=297.582kg/h，取5%的附加量，有Mhmin=312.4607kg/h由上述各项参数用软件Danfoss Foresee选型得出：选用MT064-4式压缩机MT64系列对应的参数表格有上述表格有：单台压缩机实际制冷量0单=15.82Kw，总制冷量0=47.46Kw，单台压缩机活塞排量为Mh单=0.11162kg/s=401.84kg/h, Vh单=18.7400m3/h总活塞排量为Mh=0.33487kg/s=1205.53kg/h, Vh=56.2200m3/h总的冷凝器理论热负荷k=qkMh=71.47kw总功率im=62.17%（理论值一般是0.650.72，实际值要较低一些）理论压缩机功率Pth=3wcMh=9.02kw，电机效率e=0.6493，传动效率d=1每台压缩机配用电动机功率P=5.66KW各项