工业冷水机零部件的设计选型

工业冷水机的设计选型经验 1 压缩机 根据制冷量和冷媒 制冷剂 选型的压缩机 2 冷凝器的设计 1 风冷冷凝器 采用 9 52mm 紫铜管 每 3000 瓦 匹 采用 17 6m 18m 紫铜管 风机采用每 3000 瓦 匹 需要风量约 2100 2500m h 2 水冷冷凝器 采用 15 3mm 紫铜管 每 3000 瓦 匹 采用 3 5m 紫铜管 光管 3 干燥过滤器 干燥过滤器的选型根据冷凝器液管口径和制冷量选型 4 膨胀阀 膨胀阀的选型根据制冷量 制冷剂和干燥过滤器口径 选型 5 蒸发器的设计 水箱式 1 盘管蒸发器 采用铜管 每 3000 瓦 匹 采用 0 3 0 4 2 盘管蒸发器 采用不锈钢管 每 3000 瓦 匹 采用 0 35 0 5 3 盘管蒸发器 采用钛管 每 3000 瓦 匹 采用 0 32 0 4 壳管式 采用外螺纹铜管 每 3000 瓦 匹 采用 0 18 0 2 水泵的选型 冷却泵和冷冻泵 冷负荷 Q 1112 kw 空调系统水环路带走的热量在此 基础上乘以 1 3 同时使用系数取 0 7 则水流量为 G G Q A 1 3 1 163 T A 使用系数 G 水流量 T 空调水系统 供回水温差 G 1112 0 7 1 3 1 163 10 87 m3 h 即 泵的流量为 87 m3 h 1 阻力计算 管径长约 300 比摩阻选 200Pa m 则 H1 300 200 Pa 6mH2O 局部阻力取 0 5 则 H2 0 5 6 3mH2O 制动控制阀 H3 5mH2O 机组压降 H4 50Kpa 5mH2O 换热器压降 H5 4mH2O 总扬程 h 1 2H 6 3 5 5 4 28 8 mH2O 故选择循环泵 G 87 m3 h H 32 mH2O N 17 5Kw n 1450rpm 2 定压泵的选择 定压点为最高点加 5m H2O H 32 5 37m H2O 建筑物水容量取 1 3L 建筑平米 Vc 11000 1 3 14300L 14 3 m3 小时流量取 Vc 之 10 则 G 0 10 14 3 1 43m3 h 故定压泵取 2 m3 h H 37m n 1450rpm 根据冷凝器和蒸发器的流量来选择泵的流量 其次确 定泵的扬程 压力 蒸发器的水流量 m h 3 6 蒸发器的制冷量 W 4 186 温差 1000 水的密度 冷凝器的水流量 m h 3 6 冷凝器的制冷量 W 4 186 温差 1000 水的密度 注 冷凝器制冷量 1 2 压缩机制冷量 1 2 蒸发器制 冷量 冷却塔的选型 根据冷凝器的水流量和出口管径选择 也可以按冷却塔水流量 1 5 1 8 冷凝器的水流量 冷却塔冷却水量可以按下式计算 10 14 式中 Q 冷却塔排走热量 kW 压缩式制冷 机 取制冷机负荷 1 3 倍左右 吸收式制冷机 去制 冷机负荷的 2 5 左右 c 水的比热 kJ kg oC 常温时 c 4 1868 kJ kg oC tw1 tw2 冷却塔的进出水温差 oC 压缩式制冷 机 取 4 5 oC 吸收式制冷机 去 6 9 oC 2 水泵扬程 冷却水泵所需扬程 Hp hf hd hm hs ho 式中 hf hd 冷却水管路系统总的沿程阻力和 局部阻力 mH2O hf hd 冷却水管路系统总的沿程阻力 和局部阻力 mH2O hm 冷凝器阻力 mH2O hs 冷却塔中水的提升高度 从冷却盛水 池到喷嘴的高差 mH2O ho 冷却塔喷嘴喷雾压力 mH2O 约等于 5 mH2O 以上的参数是以中国标准电压 冷媒为 R22 为准的 参数 如果以中国标准电压但频率是 60HZ 冷媒为 R22 的参数要在上述的参数 1 2 倍即可 模温机选购方法模温机选购方法 简单直接选购法简单直接选购法 以下是简单的模温机选购办法 只作为指引 以下详细介绍实际计算方法 1 按下式计算压铸模具加热需要的功率 L1 Q1 X1 t 3600 watt M c DnV1 X1 t 3600 watt L1 压铸模半边必须的加热功率 包括镶块或模具的其他零件 w watt Q1 升高待加热材料的温度所必需的热量 J Joule M 待加热部份重量 待加热体质量 kg c 比热 模具钢 约 500J kgK kg DnV1 开始加热和终止加热 工作温度 间的温差 t 加热时间 hr X1 安全系数 热幅射 热传递到模框 压铸机上的热损耗 随着模具尺寸增大而升高 1 2 2 例如 例如 模具 重量 600Kg 加热时间表 2 小时 加热到 220oC VF 室内温度 VA 为 20oC DnV1 VF VA 220 20 200oC L1 600 X 500 X 200 X 1 5 2 X 3600 12 5KW 2 在生产中 温度控制器冷却的功率可按下式计算 A2 M fq X2 3600 kW 1kW 860kcal A2 由金属熔液带来的热 即必须通过冷却导出的热 kW M G S 重量 1 小时的重量 kg h G 铸件重量 超过 1 5kg 的铸件 不包括浅道一般用水冷却 kg S 每小时铸件数 n fq 热系数 见表 2 X2 修正系数 模具大时为 1 模具小时为 1 5 例如 例如 铸件重量 2 5Kg 铸件数 60 h 材料 铝 fq 798 X2 1 1 A2 2 5x60 x798x1 1 3600 36 6KW 假定模具的两边面积相等 则两个装置的功率为 36 6 2 18 3KW 3 泵所需流量取决于通道的横截面积 尽量使选定的通道 适合于所有模具 这里使用经实际验证的热载体流速 2 3 m s 为基础 以下数据可为标准值 通道直径 mm 泵 V L mm 80 11 10 14 以齿轮泵为主 12 14 19 以齿轮泵为主 14 16 25 侧通道特制离心泵 16 18 32 侧通道特制离心泵 除 流速 外 还必须检验选定的泵输送量是否能运送所需的能量 这可按下 式进行 V 60 L c DnV p V 输送量 L min L 工作过程的规定功率 L1 或者 L2 中取较大值 W Watt DnV3 模具工作温度和载热体原始温度间的最大允许温差 约 40 100 oC k p 载热体的密度 见表 2 kg dm3 c 比热 见表 2 J kgK 例如 根据例 3 18 3KW 即 18300W 若 DnV3 取 40oC 例如 模具表面温度为 240oC 油温为 200oC 则 V 60 18300 2500 40 0 75 14 4L min 4 必须进一步验算通道表面积 确定模具内部必需的加热通道的结构和尺寸是模具设计师的任务 通常载 热体把热能传给模具或者将热量从模具带走 两者情况都一样 都决定于热传 导系数 a 以 W cm2 K 表示 热传导系数 a 主要受下列因素影响 载热体的流速 模具与载热体间的温差 系统均匀工作温度 初始温度 最重要的是把接触面 通道表面 设计成能有效传递所需的能量 如通道直径 太细或长度不足 会 出现无法升温的情况 由于水冷通道一般较热油通道直径小 如不改设计 很 多时导致接触面不足 必需的通道表面积计算公式如下 A L a DnV3 cm2 A 必要的热交换表面积 cm2 L L1 或者 L2 工作必需的加热或冷却功率 取最大值 Watt a 热传导系数 W cm2 K a 0 222 DnV3 40 a 0 21 DnV3 60 DnV3 载热体的初始温度和模具工作温度的温差 oC k 为避免温度波动 温差应尽可能小 力求达到 40oC 如果用铝 即使 100oC 也能取得良好效果 例如模具工作温度 250oC 初始温度 150oC 要 避免 DnV3 超过 100oC 初始温度低于 150oC 否则 载热油的效率将变得极 不理想 例如 例如 按照 3 假定 DnV3 40oC w 3m s A1 18300 0 222 40 2061cm2 或 DnV3 60oC w 3m s A2 18300 0 21 60 1452cm2 w 3m s 183000cm min V 14 4L min 14400cm3 min Aq 横切面积 V w 0 8cm2 3 1416 r2 d 10mm 通道直径最小 10mm 通道长度 A1 3 1416 d 2061cm2 3 14cm 656cm 实际运用实际运用 所有举例的数值都经实践和试验的验证 它们可能受各种因素的影响 这些计算只能提供一些参考 并不担保适用于所有条件 有关具体型号设备的 进一步说明 奥德备有充足资料提供 可致电 0512 5711 5761 转 827 查询 导热油之选择和使用须知导热油之选择和使用须知 市面上有颇多可供选择的导热油 于选购时必需参考模温机的最高温度限 制及使用温度 沸点要高于最高温度限制