毕业设计（论文）-3P家用柜式空调机设计

摘要分体空调器是将整体式空调器(窗式、柜式)分为两个部件构成的。一般是将制冷压缩机、冷凝器、轴流式风机以及毛细压缩冷凝机组，置外，称为室外;将蒸发器、、控制置于室内，称为室内。两者之间用连接管道相连，构成一个完整的空调机组。本设计为三匹家用单冷型分体柜式空调器，三匹对应的制冷量为7200W。通过给定的条件，对家用分体空调器进行理论计算，根据计算结果进行系统部件选型，最终完成对空调器的整体设计。设计的主要内容包括:压缩机的选型、冷凝器设计和室外风机选型、蒸发器设计和室内风机选型、节流装置的选型、制冷剂充注量的确定。关键词:家用空调器；分体柜式；翅片管换热器AbstractThesplitairconditionerconsistsoftwoparts:theintegralairconditioner(windowtypeandcabinettype).Generally,thecompressor,condenser,axialfan,etc.areassembledintocompressioncondensingunits,whichareputoutside,andarecalledoutdoorunits.Theevaporator,centrifugalfanandcontrolelementareassembledintoacoldwindboxintheroom,whichiscalledanindoorunit.Thetwoareconnectedbyconnectingpipestoformacompleteairconditioningunit.Thedesignisthreehouseholdsingle.cooledcabinettypeairconditioners,andthethreecorrespondingrefrigerantsare7200W.Basedonthegivenconditions,thetheoreticalcalculationofthehouseholdsplitairconditioneriscarriedout,andthesystemcomponentsareselectedaccordingtothecalculationresults,andtheoveralldesignoftheairconditionerisfinished.Designmaincontentincludes:selectionofcompressor,condenserfantypeselection,designandoutdoorevaporatorfantypeselection,designandindoorthrottlingdeviceselection,thedeterminationoffilledvolumeoftherefrigerant.Keywords：householdairconditioner；Splitcabinettype；Finnedtubeheatexchanger目录第1章绪论 第1章绪论空调设计的背景及意义在全民奔小康这个大环境下，高，期望的舒适度高而且健康。同时随着，居，越来越多的家庭开始选择使用家用空调，空调也就随即走进了千家万户。这也暴露出一些生态环境的问题，展的同时，也面临着严峻挑战。这让我们愈发重视能源，。空调的种类很多，但是在家用分体式空调这一分类大部分还是以分体挂壁式为主，但是随着人们经济能力更强，人们的居室空间越来越大，分体柜式空调的市场占有率也后来居上。分体式空调以其体积比较小巧，外形美观，使用灵活，噪声低，安装以及检修方便等优点，被大面积应用于家居住宅之中。并且因为人们对生活环境要求的提高，空调所提供的舒适度也相应提升，所以本设计针对家用3P分体柜式空调进行了基本的设计计算。家用空调的发展历程，由于美国的干旱天气，对当时空调几乎依靠冷却塔换热的美国来说，可谓是一个巨大的打击。为了解决这些问题，因此美国率先开发出了风冷式冷水机组，用空气换热替代冷却塔。1988年，在华宝空调器厂生产出了我国第一台国产的家用分体壁挂式空调机KF.19G1A，从而开启了我国家用分体式空调机行业的一个崭新时代；家用分体式空调机在我国从无到有，从依赖进口到自主生产与创新，在这个行业里的发展过程里，家用分体式空调机在国民中的地位不断提升，发展速度也可谓高歌猛进。我国在已有的技术措施上，不断地进行创新和改良，至今已经形成了一个系统完善的生产过程。、节流装置以及辅助设备等都有了显著的改进。并且我国的空调技术也在不断的进步，为人们营造更加舒适美好的环境。分体式空调的结构组成及工作原理家用分体式空调主要由室内机以及室外机组成。本设计的家用分体柜式空调器为单供冷型，则室内机组主要、自动风向系统、。、冷凝换热器、轴流式风机及其电动机以及细管等组成。制冷过程工作原理：制冷压缩机冷剂蒸汽吸入，经过压缩成为。然后进入冷凝器与室外空气换热，把热量散发至外界空气中从而成为低温高压的制冷剂液体。紧接着通过节流装置也就是，，随后进入蒸发器，与房间内的热量，从而变成低温低压的制冷剂气体，在制冷压缩机的吸力下被吸入压缩机从而开始新的循环。由于本设计是单供冷型家用分体柜式空调器，所以就没有制热过程。工作原理如下图1-1所示：图1-1分体空调原理图

炎热的夏天室内湿度大时，空气露，当空气温度低于，空调在制冷过程中处理这些冷凝水的一般做法是将冷凝水直接用过冷凝水管排到室外，但是这容易损坏建筑物以及污染环境。对冷凝水的再利用能有效地节约能源，但是国内对于冷凝水的回收利用的研究，基本上还是停留在理论分析的阶段。目前对于家用空调产生的冷凝水回收利用的研究，大部分理论进行收集利用比如浇以及利用冷凝，从而提高冷凝器低空调的能耗。空调主要部件介绍压缩机：制冷压缩机按其工作容积的变化分以及工作速度为，涡旋式压缩机，。压缩机的主要用并且低压的气态压的气态制冷剂。压缩机是整个制冷“心脏”一点。冷凝器：空调机可分为：空冷式形式，是通过把外界空气中，把气态制冷剂转化成液态制冷剂的装置。蒸发器：蒸发器是制冷系统四大部件中不可或缺的一个部件，低温的冷剂经过蒸发器，与房间的，气化吸热从而吸收房间的热量，从而达到降温。节流装置：节流装置是者节流截面阀门。在空调器中，通过节温度以及压强，并且保持焓值不发生变化。

第2章设计初始参数2.1制冷剂选择通过对各种制冷剂的比较，选择一种家用分体式空调适用的制冷剂。良好的制冷剂应该具备较、物理性质。详细的要求有以下几个：（1）临界温度不能太低，可以在一般低温或者常温下液化。（2）在工作温度饱和蒸汽压力，防止外部空气入系统。（3）单位容积量要大。（4）粘度和密度要小，以缩小流动的阻力。（5），、，、化学反应发生。（6）。（7）凝固温度要低，具备优秀的电绝缘的性能。（8）价钱低廉、容易获得，对人类的生态环境无毁坏的作用。（9）单位容积压缩功小。当然，需要找到一种具备其上所有要求的制冷剂是不太可能的，至少在现阶段是不可能的。在众多制冷剂中，被广泛应用于家用分体式空调器的制冷剂有R22、R134a以及R410A。其中R22和R134a作为卤代烷烃类制冷剂的代表，其具备稳定性较高、热力学性质以及物理性质都比其他制冷剂高，所以R22和R134a是这三种制冷剂当中被最广泛应用的，应且常用在小型制冷装置上。但是由于R22对生态环境的破坏非常大，R134a具有微小毒性，在空气中的含量假如超过80%时就会引起人的窒息，所以在本设计中不考虑。反观R410A是一种新型的环保制冷剂，其工作压力，约1.6倍，选用能力会更好。R410A的总传热特性，传热效率高，从而换热。最重要的是对臭氧层很好友，并不会破坏臭氧层。综其特点，R410A在小型制冷装置中特别是家用空调的应用率有反超R22以及R134a的势头。所以在根据家用空调的实际应用情况，以及考虑到对环境的保护，本设计的制冷剂应选R410A。2.2已知参数家用柜式空调机型号：KFR-72LW制冷量：7200W制热量：7800W制冷剂：R410A2.3制冷循环的图单级压缩蒸汽制冷的理论循环图如图（2-1）所示：图2.1制冷理论循环图2.4单供冷工况空调制冷循环系统的：冷凝温度、、冷凝器冷度、蒸发器出口。（1）冷凝温度冷凝器的冷却形式分，本设计中选用强制式的冷凝器，以空气为冷却介质。查询《》得出的设计工况如下表2-1所示：表2-1空冷冷凝器设计工况（柜式）项目符号单位参数进风温度℃干球35，湿球24冷凝温度50出口过冷度5进出口空气温度10进口温度差15迎面风速m/s2.5（2）蒸发温度无论是，蒸发器均为选用制冷剂蒸发，空气在风机，强制通过而进行冷却。蒸发温度取决于被冷中的传热温差。查询《冷装置设计指导》得出的设计工况如下表2-2所示：表2-2蒸发器的设计工况（柜式）进风温度蒸发温度出口过热度迎面风速干球温度湿球温度℃m/s2719.5552.5（3）过冷温度空冷式冷凝器的过冷《》中查得，一般取5℃。（4）吸气温度家用柜式空调机出口的过热度，所以出。制冷压缩机的吸气吸气管道的，普遍取管道过。关于全封闭，因为机壳内的电机，压缩机的空调工况时将会。查阅相关文献得知，全封闭式制冷压缩机的吸气温度的实测值要比开启式制冷压缩机高20～30℃。

第3章压缩机的选择通过对各种制冷压缩机的相比，选择一种适合于家用分体式空调的压缩机。制冷压缩机分为速度型。在容积型制冷活塞式压缩机最具代表性。而后者按照压缩机的构造特点、滑片式、螺杆式。全封闭式制冷压缩、体积小、，因而被中小型空调。目前，在中小型家用，普遍往复式或压缩机。但是，因为本设计选用的制冷剂为R410A，在日前的压缩机市场中，由于R410A的特殊性质，R410A的往复式或滚动转子式制冷压缩机的类型机数量很少，要在其中选用合适本设计的制冷压缩可是说是很困难的，所以本设计不考虑往复式或滚动转子式制冷压缩机。反观涡旋式特设计，使其成为当今。压缩机的：、、，因此被誉为“”。工作时，输气连续平稳、运行可靠、气源清洁。市面上R410A的压缩机多数为涡旋式压缩机从经济性以及所选用的制冷剂考虑，家用空调应选用往涡旋式压缩机。3.1制冷循环热力计算制冷系统工况指确定蒸发器的、冷凝器的冷凝温度、压缩机温度过热温度。主要有关的数的确定参考《小型制冷装置设计指导》与《制冷原理与装置》进行计算。已知参数：制冷量7200W、制冷剂R410A。蒸发温度，冷凝温度；过冷度，过热度；蒸发器出口温度，吸气温度；室内干球温度，湿球温度；室外干球温度，湿球温度。循环的图如图（2.1）所示，根据上述条件在查得各个表3-1所示：

表3-1R410A热力性质表状态点t/（oc）P/（Mpa）v/(m3/kg)h/(kJ/kg)150.933422.581′100.9330.0239428.042743.063461.562s803.063469.944453.063275.68550.933275.68制冷系统的热力计算（1）单位质量制冷量的计算 （3.1）（2）单位容量制冷量的计算 （3.2）（3）单位理论压缩功的计算 （3.3）（4）制冷系数 （3.4）（5）单位指示功的计算 （3.5）（6）压缩比的计算 （3.6）（7）制冷剂循环量的计算 （3.7）（8）压缩机的实际输气量的计算 （3.8）（9）压缩机的理论输气量的计算 （3.9）取=0.75压缩机的理论输气量 （3.10）（10）压缩机的理论功率的计算 （3.11）（11）压缩机的指示功率的计算（） （3.12）（12）压缩机的轴功率的计算（取机械效率） （3.13）（13）压缩机的电机即输入功率的计算（电动机效率） （3.14）（14）单位冷凝热负荷的计算 （3.15）（15）冷凝热负荷的计算 （3.16）（16）性能系数的计算 （3.17）（17）能效比的计算 （3.18）3.2压缩机选择3.2.1压缩机初步选择本设计通过对压缩机的产品性能以及经济效益的综合考虑，决定选用由广东美芝制冷设备有限公司生产的涡旋式压缩机。表3-2为广东有限公司生产的涡旋式压缩机SM以及G2系列部分的涡旋式压缩机在名义工况即：冷凝温，蒸发温，过热，过冷下的制冷参数。表3-2美芝SM与G2系列部分涡旋式压缩机参数R410A定速空调压缩机R410AAIR.CONDITIONERCOMPRESSOR系列代表机型制冷量功率能效比高度排气管内径回气管内径单位wWW/Wmmmmmm制冷剂：R410A1.60Hz.208~230VASM106N12UFT318510203.122978.112.9ASM130N14UDZ387012703.052928.112.9ASM135N15UEZ406013003.122978.112.9ASM140N16UFT417513353.082928.112.9G2PA216G2C.3KU662021493.083449.812.9PA226G2C.3MT679022183.063109.816.2PA241G2C.3MT730022053.313109.816.2PA290G2CS.3MU887028153.153449.816.2本设计根据美芝新型R410A定速空调用涡旋压缩机参数、原始数据以及计算数据综合考虑，选用压缩机的型号为：PA241G2C.3MT。此压缩机参考数据如下：型号：PA241G2C.3MT名义制冷量：7300W输入功率：2073W电压：208~230V能效比EER：3.31高度：310mm此压缩机的名义工况条件的单级压缩蒸汽制冷的理论循环图如图（3-1）所示：图3-1名义工况下制冷循环图根据上述的压缩机名义工况条件在制冷剂查询软件Solkane查得R410A各个状态点的参数如下表3-2所示：

表3-3名义工况下R410A热力性质表状态点t/（oc）P/（Mpa）v/(m3/kg)h/(kJ/kg)17.20.998423.111′12.20.9980.0227428.692793.385463.042s86.353.385473.8449.33.385284.5757.20.998284.57由表4.3可得单位质量制冷量： (3.19)查表4.3得=0.0227m3/kg，所以单位容积制冷量为 (3.20)单位理论功为 (3.21)根据《制冷压缩机》可知，其输气系数=0.96，轴功率=0.904.3设计工况下的主要性能参数在之前的制冷系统的热力计算中已经计算过了各种主要参数，现在摘抄如下：单位制冷量为 (3.22)=0.0239m3/kg，所以单位容积制冷量为 (3.23)单位理论功为 (3.24)根据《制冷压缩机》可知，其输气系数=0.96，轴功率=0.904.4压缩机校验为了验证本设计所选择的制冷压缩机能够满足设计出来的空调的日常使用，我们必须对该制冷压缩机进行校验。该步骤主要是要校验此制冷压缩机的设计工制冷量以及缩机输入功率。参考制冷压缩机的性能换算公式计算此制冷压缩机的设计工况下的制冷量为 (3.25)在设计工况下的压缩机输入功率为 (3.26)根据计算出来的数据对比可以得出结论，本设计所选压缩机的制冷量以及输入功率都满足了设计的要求，所以选型合理。

第4章冷凝器的设计计算4.1冷凝器选择经过各种冷凝器对比，选用一种适合于家用空调的冷凝器。冷凝器按冷却形式冷凝器、空气冷却、蒸发冷。目前在制冷量小于的小型制冷装置，如、、及各种家用空调，除了广泛地冷凝器外，也有不少采用。但从使用，选用空冷式冷凝器是最佳选择。由于家用分体式空调机的冷凝器被安装在室外，很难使用水作为冷却介质，又因为目前家用分体式空调机多以氟利昂作为制冷剂，本设计的制冷量为7.2KW大于0.5KW，所以本设计选用冷却式冷凝器，以空气为。4.2冷凝器的结构规划及有关参数传热管选用铜管，，，肋片选用平直翅片（铝片），片厚=0.15，选用正三角形，管间距，排间距，肋片节距，沿气流方向的管排数，片宽。套平后翅片间传热管部分的外径为 (4.1)管外肋片单位面积为 (4.2)肋间管外单位表面积为 (4.3)管外总单位表面积 (4.4)管内单位表面积 (4.5)肋化系数为 (4.6)4.3空气侧传热系数计算空气进出冷凝器的温差及风量：温差为 (4.7)故平均温度为 （4.8）平均温度下空气物性参数为：密度；比定压热容；运动粘度；导热率。则风量为 （4.9）肋片效率及空气侧传热系数。 （4.10）取迎风面风速，则最小流通面的风速 （4.11）当量直径 （4.12）空气的雷诺数 （4.13）单元空气流道长径比 （4.14）根据流体流过是的换热公式有 （4.15） （4.16） （4.17） （4.18）平直翅片的管外传热系数为 （4.19）对于传热管为叉排管时有 （4.20）其中 （4.21）故肋片当量高度 （4.22）肋片特性参数 （4.23）其中肋片效率 （4.24）冷凝器外表面效率 （4.25）当量表面传热系数 （4.26）4.4表面传热系数计算假设管壁的温度，则平均温度 （4.27）根据R410A管内冷凝换热计算公式 （4.28）其中，，带入上式 （4.29）由热平衡可得管壁温度平衡方程 （4.30） （4.31）整理得 （4.32）当时，。该数值与，证明合适。得 （4.33）4.4传热面积计算，查《》可得，传热阻、接触热阻之，数为 （4.34）平均温差为 （4.35）所需管外面积及结构参数：管外总面积 （4.36）所需肋片管总长度 （4.37）取迎面风速,则迎风面积 （4.38）假设迎风面的管排数N=18排，即迎风面的高为 （4.39）迎风面宽度即有效单管长 （4.40）4.5风侧阻力计算当传热管为顺排时风侧的阻力为 （4.41）式中——系数A=0.0113，则 （4.42）当传热管为叉排时风侧的阻力为 （4.43）4.6风机选择冷凝器是处于家用分体式空调室外机的换热器，根据实际，为强化管外空气空气侧换热系数，本设计的冷凝器的流式风机。轴流式风机的特点明显，有以下几个特点：（1）效率较高（2）风量大，噪声低（3）风压较低（4）结构紧凑、安装方便。因此轴流式风机使用于配用空冷式冷凝器。由于冷凝器迎风单管长，迎风面的高，所以平行安装比较合适。根据上述的冷凝器的尺寸以及业界口碑综合考虑，本设计决定选用由宁波狮球通风机电有限公司生产销售的名为YWF400系列的外转子轴流风机。其产品性能参数如表4-1所示。表4-1YWF400系列的外转子轴流风机产品性能参数型号额定电压频率输入功率速度最大风量噪音曲线（v）（Hz）（W）(RPM)(m3/h)（dBA）YWF4E40023050/60165/2051360/15353715/380069/73（1）（2）YWF4D400400Y50/60170/2201370/15503715/385069/73YWF4E40.7P230501961320360069/73（3）YWF6E40023050/60115920/10902570/270059/62（4）（5）YWF6D400400Y50/6098/102920/10902570/270059/62根据设计风量初步选择型号的风机。风机的动压以及：动压 （4.44）静压 （4.45）风机由电动机直接带动，则传动效率=1。由该风机的宣传手册可知，风机的全压效率=0.65，所以电动机的功率为 （4.46）风量和静压曲线的关系如图4-1所示图4-1风量和静压曲线图由上述计算过程及结果证明得出，初步选择的型号为YWF4E400的轴流式风机适合本设计。该外转子轴流风机的风量。

第5章蒸发器的设计计算5.1蒸发器选择经过各种蒸发器的对比，选择一种适合于家用空调的蒸发器。按照蒸发器所冷却，式蒸发器和冷却。因为家用，同样选式。冷却空气式，蒸发器类从、供现场的。蒸发器应该选用直接冷却方式，因为这样可以不用中间冷却介质，从而减小冷量消耗，总的传热温差减小，因此制冷循环的经济型得以提高。针对本设计的要求，蒸发器选用空气冷却式蒸发器，采用翅片管式结构。5.2初步结构规划传热管选用铜管，，，肋片选用平直翅片（铝片），片厚，采用正三角形排列的管排方式，管间距，排间距，肋片节距，沿气流方向的管排数，片宽。套平后翅片间传热管部分的外径为 （5.1）5.3翅片管各部分传热面积计算管外翅片面积 （5.2）翅片间管外表面积EQEQ （5.3）管外总表面积 （5.4）管内表面积 （5.5）肋化系数 （5.6）当量直径 （5.7）最窄流通面积与迎风面积之比 （5.8）5.4确定空气流经蒸发器时的状态变化过程根据设定的进风参数查图，得。进入湿空气的比体积 （5.9）进出口空气的比焓差 （5.10）出口空气的比焓 （5.11）循环空气量 （5.12）所以循环空气的体积流量为 （5.13），查得（取）的饱和状态点，连接与，得到状态干球，含湿量。空气的平均温度 （5.14）空气在此温度下的物性为：密度比定压热容普朗特常数运动粘度蒸发器中空气的平均比焓 （5.15）则线与线相交于m点，同时查状态参数： （5.16）析湿系数为 （5.17）5.5空气侧传热系数计算取蒸发器迎面，，则蒸发器的高度为 （5.18）取由此可得蒸发器的列数为 （5.19）最窄通风面风速为 （5.20）干表面传热系数 (5.21) （5.22）翅片效率为 （5.23）其中 （5.24） （5.25）又因为 （5.26）故 （5.27）式中，A、B分别为对边间隔，对于叉排，角形，因此。所以 （5.28）故 （5.29）空气侧当量表面传热系数 （5.30）5.6表面传热系数计算R410A在t0=5℃时的物性如下：饱和液体的密度饱和蒸汽的密度汽化热液体的动力粘度液体的热导率液体的普朗特常数平均干度制冷剂质量流量 （5.31）每根管子的有效流通横截面积 （5.32）蒸发器的分路数取Z=2，设热流密度为，则R410A的质量流速 （5.33）R410A在管内沸腾换热，则 （5.34）于是 （5.35） （5.36） （5.37） （5.38） （5.39）由于，则：经计算得 （5.40）5.7管内传热面积计算查《小型制冷装置设计指导》可知，取管内，管外污垢、，则以管外面积为系数 （5.41）平均传热温差 （5.42）管内热流密度 （5.43）计算结果表明，假设的初值与计算的数值比较接近，偏大3%，故假设值有效。故 （5.44）5.8传热管长度计算总管长 （5.45）有效管长 （5.46）为了这款家用柜式空调能满足日常使用同事兼顾室内机的整体美观，选取实际管长。则实际总管长 （5.47）裕度 （5.48）计算说明约有20%的裕度，满足要求。5.9壁温校核计算由 （5.49）得EQ （5.50）比设计的壁温12℃低，设计合理。5.10风侧阻力计算干工况阻力：当传热管为顺排时 （5.51）其中系数A=0.0113。 （5.52）在凝露的工况下，因为滞留在翅片的表了一层，所力比干工况。干工况的阻力的基础上乘以。的值与析湿系数有关，可以由下表6-1查取：表6-1值与析湿系数关系表1/1.00.61.01.08所以在湿工况下 （5.53）当传热管为叉排时 （5.54）全压为 （5.55）5.12蒸发器制热量校核计算在夏季工况下，蒸发器是制冷设备，在冬季工况下室内蒸发器为制冷系统的冷凝器，室外冷凝器作为冬季工况下的蒸发器。已知设计制热量为，冬季室内设计温度为，可按照以下传热公式进行校核计算： （5.56）式中，——冬季工况下的实际制热量，单位W；——冬季工况下冷凝器的传热系数，单位W/（m2/K）；——冬季工况下冷凝器的传热面积，单位m2；——冬季工况下冷凝温度，单位；——冬季室内设计温度，单位。由《小型制冷装置设计指导》查得，强制通风式空冷式冷凝器的传热系数取值范围为24~28，本设计取26。冬季工况下冷凝器的传热面积取夏季工况下蒸发器的传热面积，即。则冬季工况下的实际制热量为： （5.57）因为，考虑到冬季空调采暖时供热量不足，所以本设计制冷系统加以电辅助加热装置，则电辅助加热选用700W功率的装置平行安装于室内机蒸发器上，当冬季采暖供热不足时开启。5.11风机选择蒸发器是处于家用分体式空调室内机的换热器，根据实际情况考虑，为强化热以及增加空气侧，本设计的蒸发风前倾式蜗壳离心风机。前倾式离心风机的特点明显，有以下几个特点：（1）具有使用寿命长、免维护。（2）、低功耗。（3）风压。（4）高经，设计紧凑，节省空间。（5）美观，低压启动。因此单进风前倾式蜗壳离心风机使用于配用空冷式蒸发器。本设计的蒸发器配用一台前倾式离心风机即可。根据上述蒸发器的设计计算得出的风量、全压以及业界口碑综合考虑，本设计决定选用由宁波狮球通风机电有限公司生产销售的名为YWFB300系列的后单进风前倾式蜗壳离心风机。其产品性能参数如表5-2所示。

表6-2YWFB300系列的后倾式离心风机产品性能参数型号额定电压频率输入功率速度最大风量噪音曲线（V）（Hz）（W）(RPM)（m3/h）(dBA)YWFB2E30023050/60165/1752300/27002030/245065/68（1）（2）YWFB2D300400Y50/60160/1502500/26502030/245065/68YWFB4E30023050/6088/1051350/15501600/175055/58（3）YWFB4D300400Y50/60105/1201350/15501600/175055/58YWFB4E300.7P23050/6098/1151340/15001600/195055/58（4）根据设计风量初步选择型号为YWFB2E300的前倾式离心风机。该单进风式前倾式蜗壳离心风机风量和静压曲线的关系如图6-1所示图6-1风量和静压曲线图由上述计算过程及结果证明得出，初步选择的型号为YWFB2E300的单进风前倾式蜗壳离心风机适合本设计。该前倾式离心风机的风量。

第6章节流装置的选型6.1节流装置选择通过对各种节流，空调中普遍使用，分别为热以及毛细管。热力膨胀阀可以依据冷剂蒸汽过，智能地调节阀启度，从而控制制冷，使制冷剂的流发器的负荷相匹配。这样不仅能充分利用热面积，还能避免压“液击”的现象。随着封闭缩机和冷剂的问世，人们便开始选用一种直径为、长度为的修长紫铜管替代膨胀阀，以实现制冷制以及节流降压，这种细管被称为。如今毛细管已经被普遍封闭式制冷装置，例如家用冰箱以及家用分体式空调器。本设计为家用柜式分体空调器，是工况比较稳定的制冷系统，考虑到经济，本设计选用。6.2毛细管选型计算在毛细管的选型计算中，我们应该依据，以确定其长度与内径，使得流经剂流量和装置的制冷。细管的选型计算方法有类比法以及图解法，经过综合考虑，本设计中采用类比法比较方便。本设计的家用空调器中的毛细管的尺寸以及根数采用类比法确定，可以通过与一台比较成熟的制冷量的家用空调器中所选取的毛细管进行类比来确定。该家用空调器选以及根数为：内径、长度、管并联。即由于： （6.1）所以： （6.2）因此本设计可以选择内径=1.6mm，长度=500mm，4跟毛细管并联即可以满足本设计的要求。这里应该特别地指出，因为在毛细管内的流冷剂其流动复杂，并且毛细管的小偏差对毛细管的尺寸较大，所以无论是通过什么还是图解法求得的毛细管尺寸以及根数，都需要在经过了实际，经过科学地才能够取得的合适尺寸。

第7章制冷剂充灌量的计算对于本设计的家用空调器而言，因为是小型空调器所以没有贮液器，故制冷系统中的制冷剂的充满量对家用空调器的经济性以及安全性起着至关重要的作用。由《小型制冷装置设计指导》以及《房间空气调节器》可知：假如制冷剂的冷剂的过热度升高，以至于压缩机的使用寿命会受到很大的影响。相反的制冷剂温差会大量减小，甚至严重的时候压缩机产生“”的现象，而且会导致内经过冷冷剂液体不能及，使得冷凝器的有效，从而导致了，大增加。由上，在一定工况下，存在一个最佳充注量问题。制冷剂中的制冷循环量与制冷剂的充注量是不相等的，制冷剂的充注量应该按照系统中的容积大小以及系统每一处的状态分别加以计算。根据《》中的有关，对于小型空冷式说，系统的量可以用以下 （7.1）式中，—系统制冷剂充灌量，单位㎏—蒸发器容积，单位L—冷凝器容积，单位L由前面的计算可得，冷凝器的总传热管长为66.22m蒸发器的总传热管长为25.2m因为需要考虑到弯头等其他因素，所以取各器的总为70m，蒸发器的为29m，则各自容积为 （7.2） （7.3）所以，制冷剂充灌量为 （7.4）这里应该特别地指出，制冷剂的充注量对制冷系统性能的影响因素是多个方面的，其中一个影响也与毛细管的长度有关，它在毛细管的长度一定的情况下存在一个最佳的充注量，所以这个制冷剂的最佳充注量应该通过在实际的装置中进行实验之后才可以确定。

第8章房间空调器的热力经济性指标的核算在制冷装置行业中，我们一般使用两个指标消耗方面的先进性，它们分别以及性能系数这两个指标，家用空调器在在方面也不例外。当家用空调器在制冷工况和制热工况运行的时候，热力经济性分别为：能效比和性能系数。本设计中的家用柜式空调器为单冷型家用空调器，即只运行制冷工况而没有制热工况，所以本章节只核算在制冷工况运行时的热力经济性。本设计中的家用柜式空调器的制冷量为=7200W，查询国家标准GB12021.3—2010《房间空气调节器定值》的要求，空调的规定值。表8.1空调器能效限定值类型额定制冷量（CC）能效比（EER）WW/W整体式2.9分体式CC45003.24500<CC71003.17100<CC140003.0由表8-1里的数据可知，分体式家用空调器的EER需要大于或等于3才能满足要求。具体算法如下： （8.1）式中，—家用房间空调器的制冷量—家用房间空调器总输入功率 （8.2）此EER值为设计值，符合要求。本设计所选的制冷压缩机的EER值为3.31，大于规范要求值，也符合要求。根据家用空调器的实测能效比，查下表8.2，判定该家用，该家用空调器的额定能效等级。表8-2空调器能效限定值类型额定制冷量（CC）能效等级123整体式分体式4500W3.43.23本设计的制冷压缩机的实际能效比为3.31，查表9-2可知，属于2级能效，符合规范中的表中能效等级的2级的要求。

第9章辅助设备的选用在家用空调器制冷系统当中，除了由上述选用的制冷、、冷凝器、节流装置以及轴流式风机离心式风机等主要装置之外，还有干燥过滤器与气液分离器等辅助设备。这些辅助设备的选择设计的是否合理正确，也将影响着家用空调器的性能。9.1干燥过滤器的选型在氟利昂，由一个辅助设备，那就是干燥过滤器，其只被用于氟利昂制冷系统中。干燥过滤器被安装在节流装置前的液体管路上，用于吸附停留在节流孔周围的一部分水分以制冷剂蒸汽和存在于制冷剂液体、铁锈。假如没有这个干燥过滤器的话，当含有水分的氟利昂通过节流装置进行膨胀，温度急，其溶解度又相低，所以就会有出来而停留在节流，又因为节流后温度，就会有结冰“”的现象。干燥过滤器通常把用作其主要成分，干燥过滤器中的制冷剂，流速不能过大，否则就会将，这个流速的范围被视为选择干燥过滤器直径大小的依据。所以一般的制造厂商都是成套配给，我们可以根据给出的接管直径选用。家用空调器用的干燥过滤器如图9-1所示。图9-1家用空调器用干燥过滤器本设计选用由浙江鸿森机械有限公司生产销售的空调用干燥过滤器，其基本参数如表9.1所示。表9-1空调用干燥过滤器基本参数型号¢A¢B¢C¢DL重量(g)DFS.052S6.553.5860.5113235DFS.053S9.610117242DFS.083S9.653.51060.5143320DFS.084S12.911151335DFS.085S1611151348经过管径等因素综合考虑，选用型号为DFS.084S的干燥过滤器。9.2气液分离器的选型在家用空调器系统中，，以用于气液分离，这样可以防止压缩机发生“液击”的现象。家用空调器用的气液分离器一般采用重力沉降的原理来分离气液。即，当液体在与气体一起流动的时候，因为气体与液体的密度不同，所以液体会受到重力的作用从而产生一个向下的速度，但是气体却仍然朝着原来的方向流动。即气体和液体在重力场中存在分离的现象，对于家用空调器中的气液分离器一般分为两种，分别为管道型气液分离器以及简体形气液分离器。（1）管道型气液分离器：来至室内蒸发器带有进气液分离器之后，离，落入气液分离器的腔体内，气态制冷剂由回气管的上端进入制冷压缩机。为了使润滑油可以顺利返回制冷压缩机，在回气管的下端开有回油小孔，直径大小为1mm左右的。（2）简体形气液分离器：流进气液分离器的简体内，的一端进入制冷压缩机。在U形管下部也开有小孔以便帮助润滑油能够顺利返回制冷压缩机。本设计选用的气液分离器为简体形气液分离器，该简体形气液分离器由新昌冷配厂生产销售，其结构如图9-2所示。图9-2筒形气液分离器其主要技术参数如表9-2所示。表9-2筒形气液分离器主要技术参数型号容积高度/mm直径D接管尺寸固定方式LABmmmmQFQ3.63.6340300120¢19X1中间固定QFQ22240200120¢19X1低脚固定QFQ2A2240200120—低脚螺钉经过管径以及高度等因素综合考虑，选用型号为QFQ2的气液分离器。9.3四通换向阀四通换向阀的作用是切换制冷剂流通的路径，达到制冷装置实现制冷或制热的转换效果。本设计的分体柜式空调设计制冷量为7200W，制冷量取7800W，应选名义容量略大的四通换向阀。根据《制冷空调原理及应用》中关于四通换向阀的选用说明，选择名义容量略大于制冷量、制热量的型号。详细参数如表9.3所示。由表9.3，现在DHF8型号的四通换向阀，其进气接管外径为10mm，排气接管外径为13mm，名义容量为8KW。表9-3四通换向阀型号参数型号接管外径（mm）名义容量（KW）进气排气DHF58104.5DHF810138DHF10131610DHF18131918DHF28192228DHF34222834DHF80323880

第10章制冷剂管路设计对于一个家用空冷系统来说，选择要设备和辅助至关重要的。但是，如果制冷剂的，就会给制冷系统的正常运行带来难以想象的困难，严重的时候甚至会引起事故，毫无疑问地可以认为制冷剂的管路是制冷系统中特殊而又重要的辅助设备。10.1管路的设计布置原则本设计为小型家用制冷装置，且为氟利昂制冷系统，针对这一特性，我们选用路材料，考虑到减轻降低生产，选用薄壁，薄壁铜管的壁厚最。为降低系统的压降和管路中的制冷剂的充注量，我们配管时要尽量短而直。设计管路时，应考虑不妨碍压缩机和其他设备的观察与检修。（一）：压缩机排气缩机，的坡度要求，坡向油分离器。在压缩机器U型，这样可以防止制冷剂或者，同时可以防止停机时因压缩机温度较低，而使得冷凝器中的制冷剂蒸发而回流至制冷系统管道造成开机液击。（二）压缩机吸气管：针对本设计的压缩机吸气管制冷管路特点，我们设计管路时，应使得压缩机排气管的坡度，本设计将蒸发器安装的水平位置高于压缩机处，所以在蒸发器至压缩机的管路时，蒸发器出口处应该最高点，形成U型管。10.2管路管径的确定在确定管径时，主要的依据是管道。对吸气管道来说，，和温度降低℃；对排气管道来说，，；。在制冷系统的制冷剂流量工况已明确的情况之下，制冷系统的压力损失决定于管路中的制冷剂的流速。针对本设计选用氟利昂冷媒，8~15m/s，,冷凝器至节流装置的液态制冷剂。对于上升的吸气管，因为需要考虑到回油问题，。常用紫铜管的规格如下表10-1所示。表10-1铜管规格表序号规格管径mm壁厚mm重量kg/m保温规格1Φ6.35*0.66.350.60.0900Φ6*92Φ9.53*0.79.530.70.1800Φ10*153Φ12.7*0.8500Φ13*154Φ15.88*1.015.8810.4900Φ16*155Φ19.05*1.019.0510.5000Φ19*156Φ22.2*0.7100Φ22*207Φ25.4*0.8000Φ28*208Φ28.6*0.9800Φ28*209Φ31.75*1.231.751.21.0340Φ34*2010Φ34.9*1.40