8kgh（千克每小时）柜式除湿机设计

2014届毕业设计(论文)题目:8kg/h柜式除湿机设计学院:专业:班级:姓名:指导教师:起讫日期:2014年6月南京工业大学本科生毕业设计（论文）I8kg/h柜式除湿机设计摘要空气相对湿度对工农业产品的生产工艺和人体生活环境的舒适感有着举足轻重的影响。我国大部分地区属于亚热带气候，特别是长江流域及以南地区，空气相对比较潮湿，对除湿技术的需求尤为突出。除湿技术目前主要有冷冻除湿、固体除湿和液体除湿等。柜式除湿机采用冷冻除湿技术，具有结构简单、运行方便、可靠性高和能够连续除湿等优点。目前广泛应用于生物、环保、冶金、化工、石化、航空航天等领域。本论文介绍了柜式除湿机的工作原理以及主要的结构组成，并简单介绍了目前国内外冷冻除湿技术的现状和改进。论文中的柜式除湿机采用冷冻除湿技术，其原理是将湿空气的温度降低到露点温度析出冷凝水，再将空气通过冷凝器再热。柜式除湿机系统主要部件由蒸发器、风冷冷凝器、水冷冷凝器、压缩机、膨胀阀和风机等组成。其中水冷冷凝器的作用是带走部分冷凝热，从而起到调节除湿机出风温度的作用。本论文中的柜式除湿机主要由制冷系统、送风系统和电气系统三大系统组成。在制冷系统中，由压缩机压缩出来的高温高压制冷剂气体进入水冷冷凝器和风冷冷凝器，将热量传给空气和冷却水，冷凝成常温高压制冷剂液体。冷凝后的制冷剂液体经节流阀节流后进入蒸发器，吸收空气中的热量蒸发成低温低压的气体，再进入压缩机压缩，如此往复循环。在送风系统中，湿空气经过过滤器被吸入后，在蒸发器内被冷却到机器露点温度以下，析出冷凝水。然后在进入风冷冷凝器中吸收冷凝热升温，降低空气的相对湿度。而电气系统就是控制压缩机与风机的开关。本论文描写的是一台8kg/h柜式除湿机的设计。其设计内容包括蒸发器和风冷冷凝器的设计、压缩机的选型、水冷冷凝器的选型和风机的选型。本课题采用理论计算法，根据给定的条件计算出系统热负荷，确定压缩机。根据确定的制冷量，在取得最大除湿量的情况下确定最佳风量，从而得到实际除湿量为8.40kg/h。然后进行热平衡计算和制冷循环计算确定各部分的热负荷，并以此进摘要II行蒸发器和风冷冷凝器的结构设计确定其结构。最后对蒸发器和冷凝器进行传热计算和阻力压降计算，并选择合适的风机。本论文中的除湿机设计着重考虑蒸发器和冷凝器的空气侧的强化传热。在蒸发器和冷凝器中采用整体套片式肋片，提高换热器空气侧换热系数，从而提高换热器的整体换热系数，降低换热器的尺寸结构。考虑到水蒸气在翅片上析出大量冷凝水，为便其顺利留下，翅片采用亲水膜处理。此外，在本论文中的除湿机系统中，在风冷冷凝器的进出口之间设计一个流量调节阀，当流量调节阀全开时，风冷冷凝器里没有制冷剂流过，机组出风温度可达到蒸发器出口温度。也就是说，本论文中的除湿机系统没有调温盲区。关键词：除湿机蒸发器冷凝器压缩机南京工业大学本科生毕业设计（论文）IIIAbstractIVThedesignof8kg/hchest-typedehumidifierAbstractTherelativehumidityoftheairplaysanimportantroleintheproductionprocessofindustrialproductsforagriculturalproductsandthecomfortablefeelinginourdailylife.Amajorityofareasinourcountrybelongtosubtropicalclimate.Especially,atYangtzeValleyandinsouthareaofit,therelativehumidityoftheairisrelativelyhigh.Therefore,intheseareas,thedemandofdehumidifyingtechnologyisparticularlyoutstanding.Dehumidifyingtechnologymainlyincludescoolingdehumidifier,soliddesiccant,andliquiddesiccant,etc.Bybeingusedcoolingdehumidification,chest-typedehumidifierhastheadvantagesofsimplestructure,operationconvenience,highreliability,andcontinuousdehumidification,etc.Currently,thetechnologyiswildlyappliedtobiology,environmentalprotection,metallurgy,chemicalengineering,petrochemicalindustry,andaerospace,etc.Theworkingprincipleandthemaincomponentsofthechest-typedehumidifier,andthestatusandimprovementofcoolingdehumidificationathomeandabroadaredescribedinthethesis.Coolingdehumidificationisappliedtothechest-typedehumidifier.Theprincipleofitisthatbylowingthetemperaturebelowtheapparatusdew-pointtemperature,moistairisprecipitatedcondensedwater,andthenispumpedintocondenserstoreheat.Themaincomponentsofchest-typedehumidifierareevaporator,air-cooledcondenser,condenserwithwatercooling,compressor,expansionvalve,fansandsoon.Byundertakingthepartoftaskofcondensingheat,thetemperatureoftheairattheoutletofdehumidifiercanberegulatedthroughcondenserwithwatercooling.Thechest-typedehumidificationinthisthesishasthreeparts,whicharerefrigerationsystem,airsupplysystem,andelectricalsystem.Inrefrigerationsystem,thehightemperatureandhighpressurerefrigerantgaswhichiscompressedbyacompressorispumpedintocondenserwithwatercoolingandair-cooledcondenser.Theheatpassedtoairandcoolingwaterandthegasiscondensed南京工业大学本科生毕业设计（论文）Vintohigh-pressureliquid.Thenthehigh-pressureliquidispumpedintotheevaporatorafterbeingthrottledbyexpansionvalve.Itevaporatesintothelowtemperatureandlowpressuregasbyabsorbingtheheatfromair.Thenitissuckedintothecompressorforcompression,andthecycleisrepeatedagainandagain.Inthesupplysystem,thewetairsuckedintotheevaporatorafterbeingfilterediscooledbelowtheapparatusdew-pointtemperature,andprecipitatedcondensedwater.Thenthelow-temperatureairispumpedintoair-cooledcondenserabsorbingcondensingheattorisethetemperature.Thefunctionofelectricalsystemistocontrolthecompressorandfanstostartworkatthesametime.Thedesignofan8kg/hchest-typedehumidifierisdescribedinthepaper.Themainpointisthedesignsofevaporatorandair-cooledcondenserandtheselectionofcompressor,condenserwithwatercoolingandfans.Thistopicresearchmethodistheoreticalcalculation.Accordingtotheconditionofairgiven,aftercalculatingthethermalloadofthesystemandselectingtherightcompressor,wecancalculatetheoptimumairflowratebasedonthecoolingcapacityofcompressorandgettheactualamountofdehumidification8.4kg/h.Then,bytheheatbalancecalculationandtherefrigerationofthermodynamiccalculation,wecancalculatetheheatloadofeachpartofsystem,anddeterminedthestructureoftheevaporatorandair-cooledcondenser.Finally,weconducttheheattransfercalculationandtheresistancecalculationoftheheatexchangerandselecttherightfans.Theproblemsofstrengtheningofair-sideheatexchangerwereconsideredseriouslyinthedesignofdehumidifier.Toimprovetheair-sideheattransfercoefficient,improvethewholeheattransfercoefficient,anddecreasethestructureofheatexchanger,thewholesetoffinsareusedintheevaporatorandtheair-cooledcondenser.Consideringthattherewillbealargeamountofcondensedwaterprecipitatedontheevaporatorfins,themembranetreatmentarecarriedonevaporatorfinstofacilitatethecondensateflowout.Whatsmore,flowregulatingvalveisinstalledbetweentheoutletandinletoftheair-cooledcondenser.WhenflowAbstractVIregulatingvalveisfullyopened,thereisnorefrigerantinevaporatorandthetemperatureofairattheoutletofunitequalstothatofevaporator.Thatistosay,thereisnotemperatureadjustableblindareainthedehumidifiersystem.Keywords:dehumidifierevaporatorcondensercompressor南京工业大学本科生毕业设计（论文）目录摘要.IABSTRACT.III第一章前言.1第二章除湿技术简介.22.1除湿技术的种类.22.2冷冻除湿机简介.22.3冷冻除湿机的基本原理.22.4冷冻除湿机种类.32.5调温型除湿机.42.5.1基本原理.42.5.2调温盲区.42.5.3消除调温盲区解决方案.42.6使用场所.52.7技术现状.52.8市场前景.62.9冷冻除湿机的特性.62.9.1冷冻除湿机的优点.62.9.2冷冻除湿机的缺点.6目录第三章国内外除湿技术的改进和本文的研究内容.73.1国内外冷冻除湿机的一些技术改进与改革.73.2本文研究的内容及意义.8第四章设计计算说明书.104.1原始数据参数.104.2制冷循环计算.104.2.1湿空气的计算.104.2.2压缩机的选型.114.2.3制冷循环系统.124.2.4实际空气状态参数的计算.154.3蒸发器的设计计算.164.3.1确定蒸发器进口与出口空气状态参数.164.3.2确定蒸发的结构参数.164.4水冷冷凝器的设计选型.284.4.1制冷循环系统计算.284.4.2水冷冷凝器的设计选型.294.5风冷冷凝器的设计.304.5.1风冷冷凝器的结构.304.5.2风冷冷凝器的设计计算.314.6风机的选择.38南京工业大学本科生毕业设计（论文）4.6.1风机参数.384.6.2产品简介.384.6.3产品特点.394.6.4适用场所.394.6.5风机使用条件.394.6.6风机结构尺寸.394.6.7风机的性能曲线与除湿机阻力曲线.404.6.8风机的安装与使用.414.6.9风机的维护.424.7调温除湿机主要换热器的结构参数.42结语.44参考文献.45致谢.47南京工业大学本科生毕业设计（论文）1第一章前言空气湿度是空气调节的一个重要参数，具有举足轻重的影响。第一，对于人们的生活环境，潮湿的室内环境会影响人的热舒适感,造成建筑围护结构、家具、地毯织物等霉烂,损坏电器物品,导致细菌生长繁殖,影响人的健康和带来经济损失1。第二，在诸如精密仪器、计量仪器、电子产品生产等工业领域中,特别是不断发展电子产品生产领域，电子产品中的如电容器，电阻器等产品在生产过程中的必须要有个低湿的环境2。第三,我国是农业大国，而仓库空气环境的干燥对于粮食产物的储存和保管有着不可估量的影响3。除此之外，中国大部分地区属于亚热带气候，特别是长江流域及以南地区，夏季多雨，冬季潮湿，对除湿技术的需求尤为突出。随着人类在生活水平提高的同时，对环境的要求越来越高，而对绿色节能环保的日益重视，也极大地推动了空气除湿技术的发展4。而在空调领域,对于湿度控制技术的研究远滞后于对于温度控制技术的研究。目前温湿度独立控制系统成为当今空调领域的研究热点,空调系统的除湿技术,尤其是新风的除湿技术越来越受到重视。目录第二章除湿技术简介2第二章除湿技术简介2.1除湿技术的种类1、冷凝除湿：使用制冷式冷源制冷除湿，利用冷源降低湿空气的温度，析出湿空气中的水分；再对空气升温，降低其相对湿度。2、固体吸附式除湿：将固体吸附剂（如硅胶、分子筛、活性氧化铝、沸石等）作为固定层填充于塔（筒）内进行空气除湿，此方法为间歇除湿。3、热泵除湿：通过压缩机做功使蒸发器回收的低品位热在冷凝器中温度升高而成为高品位的热用于除湿。4、氢泵除湿（电化学除湿）：在阳极处电解水蒸汽，降低阳极处水蒸气的含量，及降低阳极处空气含湿量。5、液体除湿6：使用LiCl,CaCl2等溶液作为吸收剂，吸收空气中的水蒸气。6、膜除湿：在膜的两端形成浓度，以水蒸气分压力为驱动力，利用膜的选择透过性对空气进行除湿。7、HVAC除湿：用加热办法使空气相对湿度降低。该方法投资少、运行费用低，但只能降低空气的相对湿度，不能降低其含湿量5。2.2冷冻除湿机简介冷冻除湿机7-8除湿原理就是利用制冷系统来降低空气温度至露点温度以下，降低空气的含湿量，再通过再热器将空气升温变成干燥的空气。除湿机中制冷系统与空调中的制冷系统相同，其结构都是由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成。南京工业大学本科生毕业设计（论文）32.3冷冻除湿机的基本原理除湿机主要有制冷系统、送风系统9和电气控制系统三大系统组成。制冷系统：包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。由压缩机1压缩出来的高温高压制冷剂气体进入再热器6（作冷凝器用），将热量传给冷干空气后，冷凝成常温高压液体；经膨胀阀4节流后进入蒸发器2，吸收通过蒸发器2的空气中的热量，变成低温低压气体；低温低压的制冷剂气体又被吸入压缩机进行压缩，如此往复循环。送风系统：包括通风机、过滤器、蒸发器和冷凝器。湿空气经过过滤器3被吸入后，在蒸发器2被冷却到露点温度以下，析出凝结水，绝对含湿量下降；再进入再热器6，吸收制冷剂的热量而升温，相对湿度降低，再由送风机5送入房间。第二章除湿技术简介4电气控制系统10：家用和小型除湿机采用单项(220V/50Hz)电源,较大型的工业空气除湿机用三相(380V/50Hz)电源。电路由压缩机、通风机和加热器控制三部分组成。2.4冷冻除湿机种类1、一般型除湿机：制冷剂的冷凝热全部由流经再热器的冷空气带走，出风温度不能调节，只用于升温除湿的除湿机。2、降温型除湿机：制冷剂的冷凝热大部分由水冷或风冷冷凝器带走，只有小部分的冷凝热用于加热经过蒸发器的空气，可用于降温除湿的除湿机。3、调温型除湿机：制冷剂的冷凝热可以全部或部分由水冷或风冷冷凝器带走，剩下的冷凝热用于加热经过蒸发器的空气，其出风温度可以调节。4、多功能型除湿机：集升温除湿（一般型）、降温除湿、调温除湿于一体的多功能除湿机3。2.5调温型除湿机2.5.1基本原理一方面，如图2.2所示，经压缩机排出的高温高压制冷剂气体首先经过水冷冷凝器冷凝换热，换热后的制冷剂再经过风冷冷凝器冷凝成液体后依次经过贮液罐、干燥过滤器；然后经过膨胀阀节流，并流入蒸发器蒸发，吸收外部空气热量，变成低压制冷剂蒸汽；再被压缩机吸入压缩，从而完成1个制冷循环11。南京工业大学本科生毕业设计（论文）5另一方面，湿空气通过蒸发器冷却，温度降低至露点温度以下，析出凝结水，使空气含湿量降低。冷却干燥后的湿空气经风冷冷凝器换热升温，相对湿度降低，并通过离心风机排出。当需要调温时，冷却水带走一部分冷凝负荷，被冷却除湿后的空气经过风冷冷凝器带走剩余的冷凝负荷，根据回风温度调节冷却水流量，以调节风冷冷凝器所承担的冷凝负荷来达到调温目的。2.5.2调温盲区调温盲区12，一般指普通调温除湿机在降温除湿工况与调温除湿工况出风温度之间的温差。而降温除湿工况的出风温度即为蒸发器的出风温度，也即风冷冷凝器的进风温度，所以调温盲区是风冷冷凝器进风干球温度与出风干球温度的差值，也等于机组的出风温度与蒸发器出风温度的差值。2.5.3消除调温盲区解决方案如图2.3所示，在风冷冷凝器的进出口之间设计1个流量调节阀，通过调节流量调节阀的开度调节制冷剂进入风冷冷凝器的流量，因而可以控制风冷冷凝器需要负担的冷凝热负荷，控制出风温度流量调节阀的开度由出风设定温度调第二章除湿技术简介6节。当流量调节阀全开时，风冷冷凝器里没有制冷剂流过，机组出风温度可达到蒸发器出口温度13。2.6使用场所空气除湿是一门涉及多个学科的综合性技术，目前已被广泛应用于仪器仪表、生物、环保、纺织、冶金、化工、石化、原子能、航空、航天等领域，并将日益在工业、农业、国防、医疗、商业和日常生活中发挥巨大的作用5。例如目前除湿技术应用于提高掘进工程环境的舒适性14。2.7技术现状目前升温除湿只适用于对室温无要求的场合；通风除湿只适用于室外空气较干燥的地区；液体吸湿剂除湿的系统，设备复杂，投资高，液体溶液还会腐蚀金属；固体吸湿剂的除湿性能不太稳定，并随时间的延长而性能下降，而且须再生，耗能较高；膜法除湿因其核心部件除湿膜技术还不够成熟，在现阶段还存在透湿率低、强度差、成本高的缺点，发展受到了限制。而空调系统中的冷却除湿技术,由于应用广泛、无须增加复杂的整套独立的除湿设备，具有与空调系统紧密结合、节能环保等优点，成为当前商用空调研发制造企业尤为关注的除湿技术热点4。2.8市场前景除湿机作为一个某些场所必用品和提高人类生活质量不可缺少的产品，其市场前景是非常大的。一方面，由于制冷技术的发展,设备制造工艺日臻完善，冷却除湿设备应用越加广泛，除湿性能稳定且能耗少15；另一方面，我国长江柳绿夏季气候特点以高温高湿为主，属于夏热冬冷地区。该地区夏季建筑热环境质量较差,空调使用量居全国前列,空调能耗也高于全国其他地区。为了提高人体皮肤蒸发散热量和防止细菌的滋生，空气的除湿需求就显得尤为重要16-17。因此，我国的除湿机市场极为广阔。南京工业大学本科生毕业设计（论文）72.9冷冻除湿机的特性2.9.1冷冻除湿机的优点(1)结构简单，维修简便。冷冻除湿机系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀和风机组成，结构简单维修方便。(2)运行方便。只需接上相应电源和处理风管道即运行。(3)性能稳定，使用可靠性高。运动部件少，性能可靠、稳定。(4)能够连续除湿。与固体吸附式除湿和液体吸收式除湿相比，无需对除湿材料再生18。2.9.2冷冻除湿机的缺点(1)对处理空气的进风温度有要求。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。(2)进风温度过低会结霜。对于低温型除湿机，当进风温度低于18时，还要间断性的融霜，影响冷冻除湿机的除湿效率。(3)对出口处空气含湿量有要求。冷冻除湿机适合处理出风含湿量不小于6.5/干的空气，对于出风含湿量更低的空气，用冷冻除湿机来处理，可靠性差19。第三章国内外除湿技术的改进和本文的研究内容8第三章国内外除湿技术的改进和本文的研究内容3.1国内外冷冻除湿机的一些技术改进与改革1、冷却除湿与吸附除湿相结合20-22：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降温与放热作为转轮的前期除湿与加热再生空气。可达到节能和增大除湿能力的效果。这种组合系统即可充分利用内部热能,又兼有转轮除湿的优点。2、蒸发器与冷凝器之间增设换热器23-26：在传统除湿机原理的基础上，在蒸发器与冷凝器之间增设了换热器。被风机吸入的湿空气首先通过空气换热器与来自蒸发器的低温干空气进行热交换，其温度被降低,相应的低温干空气的温度也同时被升高（该过程是等量热交换)。温度被降低后的湿空气继续向前流动到蒸发器进行2次降温使其达到湿空气的露点温度以下将其水分析出。由于在此过程中湿空气不是直接送到蒸发器降温除湿，而是先通过空气换热器与来自蒸发器的低温干空气进行热交换。因此，到达蒸发器的湿空气将比直接送到蒸发器的湿空气的温度低。因而减轻了蒸发器的负担，提高了除湿效率。3、采用室外双冷凝器系统的节能型恒温除湿机27-28:利用空调机制冷除湿降温和除湿机除湿升温的特性，采用室外双冷凝器系统，并将系统部件合理匹配。室内冷凝器与室外冷凝器同时工作。空气通过蒸发器制冷除湿，再经过室内冷凝器吸收热量温度升高。调节进入室内冷凝器的制冷剂流量来控制其负荷，使空气经过室内冷凝器所吸收的热量正好等于升温到出风温度所需的加热量，从而使温度和湿度保持在一定的范围内。4、采用热旁通技术29:在普通的全新风调温除湿机的压缩机排气管上分出一根旁通管连接到蒸发器分液管前端,旁通管路上安装有电磁阀和能量调节阀。利用将未冷凝的高压制冷剂气体与蒸发器内节流后的制冷剂混合,再进入蒸发器,使得蒸发器内的制冷剂温度和压力产生变化,以达到控制蒸发器后出风露点温度的特点。这样的应用可以弥补压缩机的低负荷调节的缺陷。南京工业大学本科生毕业设计（论文）95、采用热管技术30-31:将热管的冷凝段放在蒸发器后面，蒸发段放在进风口前面。将蒸发器出口空气的冷量通过热管这一载体转移到回风口出，从而降低蒸发器进口空气的干球温度，相应提高相对湿度。这样的应用将会使除湿机的性能提高，同时提高了机组运行可靠性。6、全新风无级调载除湿机32:通过控制除湿机的出风露点温度、蒸发器面积以及出风温度来实现无级调控除湿机出风状态。全新风无级调载除湿机在新风工况为1535范围内能够精确且有效控制出风温度及出风露点温度,具有明显的除湿效果；全新风无级调载除湿机能够明显降低运行费用,有明显的节能效果。7、在常规冷却系统加入乙二醇2,33:冷冻极限除湿空调系统在常规的冷却除湿系统中加入了25重量比以上的乙二醇这在理论上可保证冷冻水冰点为-10.7。在初投资和运行费用方面要低于达到相同效果的转轮除湿和复合除湿，具有节能的作用。8、使用通风量调节控制装置34:在冷却除湿机的蒸发器和冷凝器之间设计一个由三块挡板组成并由曲柄机构驱动的挡板机构。通过改变挡板的相对位置，调节内通风口与外通风口的开度，控制通过蒸发器的湿空气流量，使除湿效率达到最佳状态；同时，也为冷凝器散热提供了所需通风量，从而保证了制冷系统的正常工作。该调节控制装置在准确及时地控制除湿过程的前提下，简化了除湿控制的方法，可快速、准确地调节制冷系统的工作状态，从而有效地降低空气的相对湿度。9、将冷凝水用于新风预冷35:水箱通过将工程内部产生的冷凝水手机并存储起来，咋爱通过水泵，经空气-水表面式换热器将新风预冷，从而达到回收利用冷凝水冷量的目的。该技术一般用于国防地下工程。3.2本文研究的内容及意义本文主要描述的是关于8kg/h柜式除湿机的设计。其中包括蒸发器和风冷冷凝器的设计，压缩机、水冷冷凝器和风机的选型。本文中的除湿机使用的是第三章国内外除湿技术的改进和本文的研究内容10运用最为广泛的冷冻除湿技术。原理是将湿空气降温到露点温度以下，析出冷凝水；再到冷凝器里再热升温，降低相对湿度，从而达到除湿的目的。本文的设计思路是通过给定的条件计算系统热负荷并选择合适的压缩机，从而得到确定的制冷量，并根据确定的制冷量求得最佳风量。其次根据热平衡计算和制冷循环计算确定系统主要部件的额热负荷，并据此进行传热计算和结构计算。最后，根据阻力计算选择合适的风机。随着人们对生活品质的要求的不断提高，除湿技术越来越多的受到重视，除湿机的市场前景也将会相当广阔。通过本文的叙述，将会加深大家对除湿机工作原理和设计思路的理解。南京工业大学本科生毕业设计（论文）11第四章设计计算说明书12第四章设计计算说明书4.1原始数据参数已知环境条件：干球温度：27额定风量：按相关产品确定湿球温度：21.2除湿量：8kg/h制冷剂：R224.2制冷循环计算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=13.4g/kg湿球温度：21.2比容：=0.858m3/kg露点温度：18.61焓值：h=61.4kJ/kg相对湿度：=60%南京工业大学本科生毕业设计（论文）13查产品样本，选定额定风量。苏州可林艾尔：型号除湿量（kg/h）额定风量（m3/h）CFTZF772000CFTZF10102500初步选取额定风量为2200m3/h处理后空气的除湿量：218103.4=.372Ddg/kGd2与=95%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42.5kJ/kg，t2为15.68。蒸发器热负荷：第四章设计计算说明书14120.061.4253.86363GhQkW4.2.2压缩机的选型根据制冷量选择压缩机品牌：美国谷轮压缩机型号：ZF15K4E-TED制冷量：14.1kW蒸发温度：5水冷冷凝温度：45风冷冷凝温度：45输入功率：4.44kW压缩机参数如下表（表4-1）：表4-1压缩机参数型号ZF15K4E-TED输入电流7.69ACOP3.18排量(m3/hr）14.5长度/宽度/高度(mm)241/244/442净重(kg)39接管尺寸(英寸)吸气阀螺纹接口角阀排气管11/41南京工业大学本科生毕业设计（论文）15油充注量(L)1.9安装底脚尺寸(mm)190190底脚孔径(mm)8.5功率级噪声(dBA)764.2.3制冷循环系统制冷循环系统的基本流程调温除湿机的制冷循环系统主要由压缩机、蒸发器、两个冷凝器（一个水冷冷凝器、一个风冷冷凝器）和风机等部件组成。其中水冷冷凝器主要是用来调节除湿机的出风温度的。具体流程如图4.2所示。单级压缩制冷循环的设计计算初步确定制冷剂的蒸发温度为5，冷凝温度为45。查R22压焓图（图4.3），得制冷剂各点的温度、压力、焓值，详细见表4-2。表4-2制冷循环各点制冷剂状态参数状态点参数单位R22备注11t5等温线t1与等压线p0的交图4.3R22压焓图第四章设计计算说明书161pkPa5841h/Jg406.711v3/mk0.0411s/Jg1.7436点就是吸气状态1点2t622pkPa173022h/Jg434等焓线h2与等压线p2的交点就是压缩过程线终点23t453pkPa173033h/Jg417在3点，制冷剂蒸汽开始凝结4t454pkPa173044h/Jg256.37t4为饱和液体温度5t55pkPa58455h/Jg256.37t5为蒸发器入口温度南京工业大学本科生毕业设计（论文）17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，详细参数列与表4-3中。表4-3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0qkW015406.725.3qh150.342单位容积制冷量v3/kJm01.4v3666.833制冷剂流量mq/s0.53mQq0.0944压缩机单位功耗W/kJg2146.71h27.295压缩机理论功耗Nk0.92.mNqW2.576冷凝器单位散热量kq/Jg24356.7kh177.637冷凝器总散热量kQW0.91.kmkQq16.78制冷系数05.342795.51第四章设计计算说明书184.2.4实际空气状态参数的计算确定最佳风量根据选取的压缩机的制冷量为14.1kW，即蒸发器的实际负荷为14.1kW。假设G=1900m3/h021636014.39./2QhkJgG查焓湿图得：d2=9.75g/kg12.1903.4758.32/Ddkgh再假定风量为2000m3/h、2100m3/h、2200m3/h，依次计算除湿机的实际除湿量，所得结果列在表4-4中。表4-4风量与除湿量的关系风量(m3/h)1900200021002200实际除湿量(kg/h)8.328.408.3668.157由上表结果分析可知，当风量为2000m3/h时，该除湿机可达到最大除湿量。空气实际状态参数和实际除湿量的计算南京工业大学本科生毕业设计（论文）19计算2点的实际焓值：00213636014.25/2QhkJgG与=95%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02d得到20点实际干球温度为14.9，湿球温度为14.14，含湿量为9.9g/kg。故，实际除湿量为：0012.13.498.0/DGdkgh4.3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=13.4g/kg；焓值：h=61.4kJ/kg。蒸发器出口空气状态参数：第四章设计计算说明书20干球温度：14.9；含湿量：d=9.9g/kg；焓值：h=40.25kJ/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120.6mm正三角形排列，管间距S1=25mm，S2=21mm，铝箔片厚f=0.2mm，片距Sf=3mm，翅片高h=9mm，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4.5）其设计计算的具体内容及结果如下表（表4-5）：表4-5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bdm0210.2bfdD=12.42管内径i0.6i10.83当量直径efdm125.430.2bffefSdd4.584沿气流方向的L21.6LZS108.27图4.5蒸发器结构参数示意图南京工业大学本科生毕业设计（论文）21套片长度5每米管长翅片的外表面积fa2/m2122405.61.43bffSda0.286每米管长基管外表面积ba2/m103.42.bffdSa0.