課程設計論文煙臺市某冷庫設計

1、設計題目設計題目 煙臺市某冷庫設計煙臺市某冷庫設計姓名院系食品工程學院食品工程學院專業(yè)制冷與空調(diào)技術(shù)制冷與空調(diào)技術(shù)年級13011301學號指導教師 2015 年 10 月 22 日 目 錄1 1設計條件設計條件12 2制冷壓縮機型號與數(shù)量的選擇制冷壓縮機型號與數(shù)量的選擇.12.1 確定機房總制冷量.12.2 確定制冷系統(tǒng)設計工況.12.2.1 蒸發(fā)溫度.1 2.2.2 冷凝溫度.1 2.2.3 吸氣溫度2 2.2.4 排氣溫度22.3 將設計工況制冷循環(huán)表示在 lgph 圖.2 2.4 將設計工況制冷量換算成標準工況（或制冷工況）相應制冷量，選擇確定制冷壓縮機的類型、型號、臺數(shù)2 2.4.1

2、確定標準工況下的制冷量3 2.4.2 壓縮機的選型33 3冷凝器的選擇計算冷凝器的選擇計算.33.1確定冷凝器的熱負荷.33.2確定冷凝器的形式.33.3計算冷凝器所需換熱面積，選擇冷凝器臺數(shù).44 4蒸發(fā)器的選擇計算蒸發(fā)器的選擇計算.54.1確定蒸發(fā)器的形式.54.2計算蒸發(fā)器的換熱面積，選定蒸發(fā)器臺數(shù).55 5膨脹閥的選擇計算膨脹閥的選擇計算.55.1確定膨脹閥型式55.1 .1 確定閥兩端的壓力差65.1.2 確定膨脹閥的形式.65.2計算確定膨脹閥規(guī)格.66 6其他輔助設備的選擇其他輔助設備的選擇.66.1制冷劑的凈化與安全設備.66.2制冷劑的分離.66.2.1潤滑油的分離與收集設備

3、.6參考文獻參考文獻 .71、設計條件冷庫間主要儲存水果、蔬菜等，冷藏間的溫度為 t0=0oc，選用的制冷劑為 r717設計地點:煙臺市某冷庫 采用煙臺市室外氣象資料：東經(jīng) 3732，北緯 12124，海拔 46.7 米室外計算溫度：夏季通風 27，夏季空氣調(diào)節(jié)日平均 29室外計算相對濕度：最熱月月平均 81，夏季通風 742、制冷壓縮機型號與數(shù)量的選擇2.1 確定機房總制冷量已知冷庫間主要儲存水果、蔬菜等，冷藏間的溫度為t0=0 攝氏度，選用的制冷劑為 r717，并且制冷負荷總計為 100+10*6=160 kw2.2 確定制冷系統(tǒng)設計工況r717 制冷系統(tǒng)中冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比值 pk/

4、po8，因此，為使壓縮機安全、可靠和經(jīng)濟的運行應采用單級壓縮。根據(jù)所儲存的物質(zhì)，所需要的溫度范圍，選用全封閉型活塞式壓縮機。2.2.1 蒸發(fā)溫度根據(jù)儲存物品的種類、冷藏工藝的需要和對冷間溫、濕度的要求，確定合理的計算溫差，從而確定蒸發(fā)溫度。對于直接冷卻系統(tǒng)， 則 t0=tn -（810） （申江 主編 制冷裝置設計 84 頁 3-2）因此，蒸發(fā)溫度為t0=0-10=-10oc根據(jù) r717 的熱力性質(zhì)查得 po=0.291mp2.2.2 冷凝溫度冷凝溫度與冷凝器的形式、冷卻方式、冷卻介質(zhì)的溫度等有關，采用水冷式冷凝器時，冷凝溫度tk=（tz1+tz2）/2+（57） 式中tz1、tz2 為冷凝

5、器冷卻水的進口溫度和出口溫度。立式冷凝器的溫差tz=1.53oc ，臥式殼管式冷凝器溫差tz=46oc . 蒸發(fā)式冷凝器的冷凝溫度tk按下式計算tk=ts+（510）式中，ts為夏季室外平均每年不保證 50h 的濕球溫度。 由煙臺地區(qū)氣象條件查得ts=25.9 oc即冷凝溫度tk=30oc冷凝壓力 pk=1.169 mppk/po8，因此選用單級壓縮機。2.2.3 吸氣溫度 查（申江 主編 制冷裝置設計 85 頁 ）表 3-2 得在蒸發(fā)溫度為-10 oc 時，吸氣溫度為-7 oc。2.2.4 排氣溫度由工程熱力學可得，排氣溫度可有下式求得 trp =tx（pp/px）n-1/x式中，tx、tr

6、p表示壓縮機吸、排氣絕對溫度（k） pp、px表示壓縮機吸、排氣壓力（kp） x 表示制冷劑的等熵指數(shù)。 而，在實際情況中可查氨壓縮機排氣溫度表，得在蒸發(fā)溫度為-10oc，冷凝溫度在 30 oc 時，排氣溫度為 98oc.2.3 將設計工況制冷循環(huán)表示在 lgph 圖已知盤管氨液出口處端溫度差t3=3oc 管路有害過熱t(yī)1=5oc，氨允許的過熱度 3 oc據(jù)工程熱力學讀出 r717 的壓-焓圖各點的設計工況參數(shù)為h1=1445.22 kj/kgh1=1445.20 kj/kgs1=5.8125 kj/（kg.k）h2=1486.14h3=341.769 kj/kg=h4h3=327.284 k

7、j/kg=h4 2.4 將設計工況制冷量換算成標準工況（或制冷工況）相應制冷量，選擇確定制冷壓縮機的類型、型號、臺數(shù)，并校核壓縮機配套電機的功率2.4.1 確定標準工況下的制冷量 當已知活塞壓縮制冷機標準工況下的制冷量 q0可按下式換算：q=k1 q0根據(jù)冷凝溫度和蒸發(fā)溫度 查（馬國遠 主編 制冷壓縮機及其應用 171 頁 表 7-1）得立式和 v 型氨壓縮機制冷量換算系數(shù) k1=1.28 即，q0=q/ k1=160kw/1.28=125kw 2.4.2 壓縮機的選型根據(jù)冷藏間機械負荷 j= q0=125kw 制冷劑 r717已知壓縮機標況下的制冷量，根據(jù)壓縮機產(chǎn)品樣本提供的技術(shù)數(shù)據(jù)，選配適

8、用的制冷壓縮機型號為 2av12.5 型，其單臺制冷量 61kw,單級壓縮機軸功率 18.2kw，氣缸直徑 125選用 3 臺煙臺冷凍機總廠 125 系列單級活塞式制冷壓縮機3、 冷凝器的選擇計算3.1 確定冷凝器的熱負荷 冷凝器的熱負荷等于壓縮機的功率加制冷量。即，qk=18.2*3+125=179.6kw3.2 確定冷凝器的型式根據(jù)制冷工質(zhì)及冷卻劑供應條件確定冷凝器的型式。在 r717 制冷系統(tǒng)中，常采用臥式殼管式冷凝器，它結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。資料如下：3.3 計算冷凝器所需換熱面積，選擇冷凝器臺數(shù)冷凝器所需的換熱面積 依據(jù) ak=qk/ktm 其中冷凝器的熱負荷 qk等于壓縮機.的功率

9、加制冷量。tm取 4oc ，k 取 700w/（m2* oc） .即 ak=qk/ktm=179.6*103/700*4=65 m2 .按選定壓縮機的數(shù)目確定每臺冷凝器的實需冷凝面積 ak/n，n 為冷凝器的臺數(shù)。即，選用 4 臺冷凝器。lna-70 型立式冷凝器4 蒸發(fā)器的選擇計算4.1 確定蒸發(fā)器的型式蒸發(fā)器型式的選擇根據(jù)冷卻對象和冷卻方式的要求確定，保證運行安全可靠性、經(jīng)濟高效節(jié)能和降低勞動強度。本設計中，采用臥式殼管式蒸發(fā)器。4.2 計算蒸發(fā)器的換熱面積，選定蒸發(fā)器臺數(shù)蒸發(fā)器傳熱面積的計算，a0=q0/ktm其中冷凝器的熱負荷 qo等于設計工況 .下的制冷量。tm取 5oc ，k 取

10、450w/（m2* oc） .a0=q0/ktm=160*103/450*5=72 m2.按選定壓縮機的數(shù)目確定每臺蒸發(fā)器的實需蒸發(fā)面積 ao/n，n 為蒸發(fā)器的臺數(shù)。即，選用 4 臺蒸發(fā)器。5、 膨脹閥的選擇計算5.1 確定膨脹閥型式膨脹閥是制冷系統(tǒng)的四大組件之一，是調(diào)節(jié)和控制制冷劑流量和壓力進入蒸發(fā)器的重要裝置，也是高低壓側(cè)的“分界線” 。膨脹閥是節(jié)流裝置的一種，節(jié)流裝置的種類很多，根據(jù)他們的應用范圍，可分為以下五種類型。（1）手動膨脹閥，用于工業(yè)用的制冷裝置。（2）熱力膨脹閥，用于工業(yè)、商業(yè)和空氣調(diào)節(jié)裝置。（3）電子膨脹閥，用途與熱力膨脹閥相同。（4）毛細管，用于家用制冷裝置。（5）浮球

11、調(diào)節(jié)閥，用于工業(yè)、商業(yè)和生活用調(diào)節(jié)裝置。5.1 .1 確定閥兩端的壓力差p=pk-pi-po(kpa) (1)式中：pk冷凝壓力，kpa，pi為 p1p2p3p4（p1為液體管路阻力損失；p2為彎頭、閥件等得阻力損失；p3為液體管升高得壓力損失，p3h；p4為分液頭及分液毛細管得阻力損失，通常各為 0.5bar）; po蒸發(fā)壓力，kpa。即 p=1.169-0.236=0.933mp5.1.2 確定膨脹閥的形式選擇內(nèi)平衡還是外平衡，由蒸發(fā)器中的壓力降而定對 r717 系統(tǒng)，當壓力降超過相應蒸發(fā)溫度 1，均宜采用外平衡式熱力膨脹閥。5.2 計算確定膨脹閥的規(guī)格蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度范圍：-8 oc -

12、10oc 最大 制冷量：160kw熱力膨脹閥進出口的壓力差：p=0.933mp熱力膨脹閥采用外平衡式因此，查得膨脹閥的規(guī)格為：bae2hac6、其他輔助設備的選擇6.1 制冷劑的凈化與安全設備氨用過濾器一般由 23 層網(wǎng)孔為 0.4mm 的鋼絲網(wǎng)制成。在制冷設備中氨液過濾器裝設在浮球閥、節(jié)流閥和電磁閥前的輸液管道中。氨氣過濾器裝在壓縮機吸氣管道上，防止氨中的機械雜質(zhì)進入壓縮機氣缸。安裝緊急泄氨器。制冷系統(tǒng)中充裝的氨較多時，一般應設置緊急泄氨器，以便在緊急情況下，例如發(fā)生火災時，迅速將液氨放掉，以保護設備和人身安全。6.2 制冷劑的分離 空氣分離器，空氣分離器的作用是把冷凝器中的不凝氣和儲氨器中

13、的混合氣排出系統(tǒng)并把潔凈的氨氣重新凈化回收到低壓系統(tǒng)，提高冷凝器的傳熱效果，避免壓縮機出口壓力和溫度的升高，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運行及減少電耗。6.3 潤滑油的分離與收集設備洗滌式油分離器是氨制冷系統(tǒng)中常用的油分離器，能分離出 80%85%左右的油量。在洗滌式油分離器中，氨液的洗滌冷卻作用是主要的，因此設計施工和操作中必須使氨液液面高出進氣口底部 125150mm，以保證氨油混合的過熱蒸汽與氨液有較好接觸。安裝時冷凝器的出液管應高于分離器進液管 200300mm，其連接形式應從冷凝器出液管的底部接出。集油器是氨制冷系統(tǒng)中收集從油分離器、冷凝器、儲液器、中間冷卻器、蒸發(fā)器和排液桶等設備放出的潤滑油的設備。集油器在氨制冷系統(tǒng)中的設置應根據(jù)潤滑油排放安全、方便的原則。高壓部分的集油器一般放置于放油頻繁的油分離器附近，低壓部分的集油器設置在設備間低壓循環(huán)儲液器和排液桶附近。參考文獻