制冷壓縮機(jī)和設(shè)備選型計(jì)算

1、關(guān)于制冷壓縮機(jī)與設(shè)備的選型計(jì)算第一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算 一、制冷壓縮機(jī)的選擇原則1.壓縮機(jī)的制冷量 制冷量應(yīng)與制冷裝置的機(jī)械負(fù)荷相等或接近，相近蒸發(fā)溫度的冷間可能把必需的制冷量集中在一個(gè)機(jī)組中，按不同的蒸發(fā)溫度系統(tǒng)分別選配壓縮機(jī)，盡可能使每臺(tái)（組）壓縮機(jī)分別提供一種蒸發(fā)溫度，以確保制冷系統(tǒng)運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理 。2.型式 當(dāng)機(jī)械負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)選用大型壓縮機(jī) 。3.臺(tái)數(shù) 同一制冷系統(tǒng)中如需多臺(tái)壓縮機(jī)，應(yīng)選同一系列，且臺(tái)數(shù)要適宜。 4.壓縮級(jí)數(shù) 冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比值，如對(duì)NH38，氟利昂10時(shí)，應(yīng)采用雙級(jí)壓縮 5.電動(dòng)機(jī) 壓縮機(jī)在不同的工況下運(yùn)行

2、，消耗的功率不同，壓縮機(jī)配用電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)按照運(yùn)行的工況校核。對(duì)在變工況下工作的壓縮機(jī)應(yīng)按最大軸功率工況選配電動(dòng)機(jī)。 第二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、計(jì)算參數(shù)的確定1.蒸發(fā)溫度to的確定根據(jù)儲(chǔ)存物品的種類、冷藏工藝的需要和對(duì)冷間溫、濕度的要求，確定合理的計(jì)算溫差，從而確定蒸發(fā)溫度。 2. 冷凝溫度tk的確定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(guān)，3. 吸氣溫度tx的確定壓縮機(jī)的吸氣溫度是指壓縮機(jī)吸氣閥處的溫度，與系統(tǒng)的供液方式、吸氣管的長(zhǎng)度、吸氣管的管徑、隔熱情況、冷間內(nèi)的熱負(fù)荷大小和系統(tǒng)供液量等因素有關(guān)。4. 過(guò)冷溫度tg的確定制冷循環(huán)中液體在節(jié)流前過(guò)冷，可

3、以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，但要考慮具體條件，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析來(lái)確定是否采用液體過(guò)冷。第一節(jié) 制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算第三張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算三、往復(fù)式壓縮機(jī)的選型1.結(jié)構(gòu)形式的選擇（1）單級(jí)活塞式壓縮機(jī)開(kāi)啟型活塞式制冷壓縮機(jī)主要用NH3、R22、R404A、R407C和R134a等制冷工質(zhì)，半封閉壓縮機(jī)主要用R22、R502、R404A、R407C、R134a、R290、R600a和CO2制冷工質(zhì)全封閉型活塞式壓縮機(jī)主要用R22、R404A、R407C、R134a和R600a等制冷工質(zhì)（2）雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)（3）壓縮機(jī)組第四張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2

4、022年6月第一節(jié) 制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算2.選型計(jì)算（1）單級(jí)壓縮機(jī)的選型計(jì)算 按壓縮機(jī)的理論輸氣量選型 機(jī)械負(fù)荷壓縮機(jī)的理論輸氣量按壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量選型 按壓縮機(jī)的性能曲線選型 按壓縮冷凝機(jī)組的性能選擇圖3-1 單級(jí)壓縮制冷循環(huán)壓焓圖第五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算2.選型計(jì)算(2)雙級(jí)冷庫(kù)用低溫壓縮機(jī)的選型計(jì)算確定最佳中間溫度 的方法 從制冷循環(huán)的計(jì)算確定最佳中間溫度按下式計(jì)算中間壓力近似值，對(duì)應(yīng)的飽和溫度即為中間溫度在中間溫度的上、下按一定間隔選取若干個(gè)中間溫度，對(duì)每個(gè)中間溫度的熱力循環(huán)，計(jì)算出理論制冷系數(shù)和高、低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量之比。

5、繪制 =f（ tm）、=f（ tm）曲線。確定最佳中間溫度值。 根據(jù)給定的高、低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量之比確定中間溫度第六張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（3）復(fù)疊式循環(huán)壓縮機(jī)的選型計(jì)算 蒸發(fā)溫度/制冷劑（高溫循環(huán)/低溫循環(huán)）制冷循環(huán)型式-80R22/R23R22單級(jí)或雙級(jí)壓縮循環(huán)/R23單級(jí)壓縮循環(huán)R507/R23R507單級(jí)或雙級(jí)壓縮循環(huán)/R23單級(jí)壓縮循環(huán)R290/R23R290雙級(jí)壓縮循環(huán)/R23單級(jí)壓縮循環(huán)-55R290/CO2R290單級(jí)壓縮循環(huán)/CO2單級(jí)壓縮循環(huán)NH3/CO2NH3單級(jí)壓縮循環(huán)/CO2單級(jí)壓縮循環(huán)第一節(jié) 制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算第七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作

6、于2022年6月第一節(jié) 制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算圖3-7 NH3/CO2復(fù)疊式制冷系統(tǒng) 第八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算一、冷凝器的選型計(jì)算（一）結(jié)構(gòu)形式的選擇（1）風(fēng)冷式冷凝器風(fēng)冷式冷凝器適用于水源極為缺乏或不能用水冷的場(chǎng)合（2）水冷式冷凝器 立式殼管式冷凝器適用于水質(zhì)較差、水源豐富的地區(qū)；臥式殼管式冷凝器適用于水溫較低、水質(zhì)較好的地區(qū)；板式冷凝器適用于中、小型制冷裝置 套管式冷凝器 主要用于小型商用制冷裝置中 蒸發(fā)式冷凝器適用于缺乏水源或夏季室外空氣相對(duì)濕度較低的地區(qū)；第九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算（二）選型計(jì)算

7、1.冷凝器傳熱面積(1)冷凝器的對(duì)數(shù)平均溫差tm (K或) 第十張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(2)冷凝器的傳熱系數(shù)K 由冷凝器的結(jié)構(gòu)型式、制冷劑種類、冷卻介質(zhì)的速度、溫度差、傳熱面上的污垢系數(shù)、傳熱管的材質(zhì)等因素所支配。 表3-10 氟里昂冷凝器的K與qF值選取范圍 冷凝器種類 傳熱系數(shù)W/（m2K）單位面積熱負(fù)荷qF（W/m2） 備注水冷式冷凝器臥式（翅片管）80090045005000tm =5套管式110035004000tm =5空氣冷卻式冷 凝器強(qiáng)制通風(fēng)式2428240280tm = 812自然對(duì)流式5.89.3 蒸發(fā)式冷凝器58075014001800tm = 23第

8、二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算第十一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(3)冷凝器的熱負(fù)荷Qk 第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算有以下三種計(jì)算方法：圖3-12 R717冷凝器的負(fù)荷系數(shù) 對(duì)于空氣冷卻式冷凝器，也可由下式計(jì)算的名義制冷量來(lái)選擇：第十二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算2.冷凝器的冷卻介質(zhì)流量冷凝器中制冷劑蒸氣釋放的熱量Qk被冷卻介質(zhì)帶走。根據(jù)熱平衡，對(duì)空氣冷卻式和水冷式冷凝器，冷卻介質(zhì)的流量可由下式計(jì)算求出： 3.流動(dòng)阻力 臥式殼管式冷凝器空氣冷卻式冷凝器第十三張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）水冷卻塔水冷卻塔的作用使水冷式冷凝器中冷卻

9、水吸收的制冷劑蒸發(fā)而吸收的熱量，通過(guò)表面蒸發(fā)及與空氣接觸進(jìn)行熱交換后排放到環(huán)境當(dāng)中，使冷卻水的溫度降低下來(lái)，供冷凝器循環(huán)使用，以達(dá)到節(jié)約用水的目的。冷卻塔與水冷式冷凝器的管線連接見(jiàn)圖3-13、圖3-14 。第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算圖3-13 冷卻塔與水冷式冷凝器的管線連接圖第十四張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算3. 冷卻水系統(tǒng)設(shè)備的選型計(jì)算（1）冷卻塔的選型選型參數(shù)冷卻范圍冷卻塔中進(jìn)水溫度與出水溫度之差；冷幅高出水溫度與空氣濕球溫度之差；熱負(fù)荷冷卻塔的熱負(fù)荷Q可由下式計(jì)算：式中：G被冷卻水的質(zhì)量流量（kg/s）；Cp被冷卻水的比熱容（KJ/kgK）；t1、

10、t2分別是被冷卻水的進(jìn)出口溫度（）。第十五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算3. 冷卻水系統(tǒng)設(shè)備的選型計(jì)算（2）水泵的選型根據(jù)冷卻塔的熱負(fù)荷確定循環(huán)水量，通常冷卻塔的冷卻能力在（0.15 m3/h）/（kW熱負(fù)荷）（0.2 m3/h）/（kW熱負(fù)荷）之間（或是0.68m3/h0.91m3/h/冷卻塔噸）。選用管材和管徑。根據(jù)工作條件可以使用鍍鋅鋼管、L型銅管和CPVC塑料管等，管徑的大小以水在管內(nèi)的流速不超過(guò)2.4m/s為宜。確定管路系統(tǒng)中的閥門(mén)和配件的數(shù)量。計(jì)算管路中的沿程阻力損失和局部阻力損失。 第十六張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱

11、設(shè)備的選型計(jì)算二、蒸發(fā)器的選型計(jì)算 結(jié)構(gòu)形式的選擇 （1）冷卻空氣式蒸發(fā)器 在商用制冷裝置中自然對(duì)流型空氣冷卻蒸發(fā)器主要有管板式、吹脹式和冷卻排管等幾種。冷風(fēng)機(jī) 工作在空氣露點(diǎn)以下、0以上的冷卻空氣式蒸發(fā)器凝結(jié)水的處理方法之一 見(jiàn)圖3-15.（2）冷卻液體式蒸發(fā)器 這類蒸發(fā)器包括殼管式、水箱式和套管式三種型式。殼管式蒸發(fā)器有滿液式與干式兩種，水箱式蒸發(fā)器也有直立管式、螺旋管式及蛇管式等幾種型式。第十七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算2.選型計(jì)算 （1）蒸發(fā)器傳熱面積F蒸發(fā)器的傳熱溫差t直接冷卻：傳熱溫差為被冷卻空氣溫度與制冷劑蒸發(fā)溫度之差 間接冷卻：傳熱溫差

12、可按對(duì)數(shù)平均溫差進(jìn)行計(jì)算 。蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)K隨著蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)的不同而有不同的計(jì)算公式 第十八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算3.通過(guò)蒸發(fā)器的風(fēng)量及載冷劑流量的計(jì)算 （1）冷卻空氣式蒸發(fā)器的風(fēng)量 （2）在冷卻液體式蒸發(fā)器中，載冷劑（水、鹽水等）的循環(huán)量 第十九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算三、中間冷卻器的選型計(jì)算中間冷卻器用于雙級(jí)或多級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)中，用來(lái)降低低壓級(jí)的排氣溫度，使高壓液體進(jìn)一步過(guò)冷，以提高制冷系統(tǒng)的產(chǎn)冷量。通過(guò)計(jì)算內(nèi)部蛇形盤(pán)管的冷卻面積和筒體直徑來(lái)選型。 中間冷卻器的選擇應(yīng)滿足兩個(gè)條件：氣體通過(guò)中間冷卻器橫

13、截面的流速應(yīng)滿足氣液分離的作用，一般流速不大于（0.50.8）m/s；傳熱面積應(yīng)滿足液體制冷劑過(guò)冷的要求，且盤(pán)管內(nèi)的流速不大于0.40.7m/s。第二十張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算1. 冷卻面積的計(jì)算 2.中間冷卻器筒體直徑的計(jì)算所選的中間冷卻器應(yīng)符合冷卻面積和筒體直徑兩項(xiàng)指標(biāo)的要求 。 壓縮機(jī)高壓級(jí)的理論輸氣量（m3/h）中間冷卻器中的氣體流速，可取0.5m/s。 蛇形管的出液溫度（） 第二十一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、回?zé)崾綗峤粨Q器的選型計(jì)算回?zé)崾綗峤粨Q器用于氟利昂制冷裝置中，從冷凝器或中間冷卻器來(lái)的高壓制冷劑液體與流出蒸發(fā)器的回

14、氣進(jìn)行熱交換，使液體過(guò)冷，蒸氣過(guò)熱。對(duì)小型氟利昂制冷裝置，如電冰箱，將供液管與回氣管綁或焊在一起構(gòu)成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的回?zé)崾綗峤粨Q器。第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算第二十二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 換熱設(shè)備的選型計(jì)算回?zé)崾綗峤粨Q器的傳熱面積按下式計(jì)算：進(jìn)熱交換器的制冷劑液體溫度 出熱交換器的制冷劑液體溫度 進(jìn)熱交換器的制冷劑氣體溫度 出熱交換器的制冷劑氣體溫度 第二十三張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型計(jì)算第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型計(jì)算一、液體儲(chǔ)存設(shè)備1.高壓儲(chǔ)液器高壓貯液器的選擇主要是確定容積，保證制冷裝置在運(yùn)行時(shí)，最大貯液量小于容積的70%，最小貯液量

15、大于容積的10%。大型儲(chǔ)液器中小型儲(chǔ)液器第二十四張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型計(jì)算2. 低壓循環(huán)貯液器 低壓循環(huán)貯液器是用制冷劑泵強(qiáng)制供液制冷系統(tǒng)的重要設(shè)備，起著容納貯存制冷劑液體供給制冷劑泵，調(diào)節(jié)對(duì)蒸發(fā)器的供液和氣液分離，保證壓縮機(jī)安全地運(yùn)行。 （1）低壓循環(huán)貯液器容積 下進(jìn)上出系統(tǒng) 上進(jìn)下出系統(tǒng) （2）低壓循環(huán)貯液器直徑 第二十五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型計(jì)算二、分離捕集設(shè)備的選型計(jì)算1. 油分離器：油分離器內(nèi)的氣體流速，填料式油分離器， =0.30.5 m/s其他形式油分離器， 0.8 m/s第二十六張，PPT共三十

16、五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型計(jì)算2. 氣液分離器 氣液分離器的作用是使混合的氣體和液體制冷劑進(jìn)行分離，按照不同的蒸發(fā)系統(tǒng)分別設(shè)置，并按設(shè)置位置的不同，分為機(jī)房氣液分離器和庫(kù)房氣液分離器。 機(jī)房氣液分離器 庫(kù)房氣液分離器 第二十七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型計(jì)算三、節(jié)流機(jī)構(gòu)節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用是為蒸發(fā)器提供適量的制冷劑液體，同時(shí)又維持系統(tǒng)高、低壓側(cè)的壓力差，保證蒸發(fā)器中適宜的蒸發(fā)壓力。（1）常用節(jié)流機(jī)構(gòu)手動(dòng)調(diào)節(jié)的節(jié)流裝置手動(dòng)膨脹閥；用制冷劑蒸氣過(guò)熱度調(diào)節(jié)的節(jié)流裝置包括熱力膨脹閥及電子膨脹閥等；不能調(diào)節(jié)的節(jié)流裝置恒壓膨脹閥和毛細(xì)管等；浮球調(diào)節(jié)閥。

17、（2）應(yīng)用第二十八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型計(jì)算1.熱力膨脹閥 熱力膨脹閥是反應(yīng)敏捷、應(yīng)用最廣泛的節(jié)流元件，可自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，其控制的方法取決于蒸發(fā)器出口上的制冷劑蒸氣的過(guò)熱溫度和蒸發(fā)器中制冷劑的壓力。 熱力膨脹閥的閥體應(yīng)垂直布置在蒸發(fā)器入口的水平管路上，感溫包放置在蒸發(fā)器出口的水平管路上，溫包應(yīng)與回氣管路充分接觸，以便更好地感受管內(nèi)的制冷劑蒸氣的溫度 。熱力膨脹閥是根據(jù)蒸發(fā)器出口的制冷劑蒸氣的過(guò)熱度的大小，成比例地調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，改變制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的流量，以達(dá)到改變制冷量的目的。 第二十九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型

18、計(jì)算（1）熱力膨脹閥的型式選擇 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥是通過(guò)閥體內(nèi)部的通道，將膨脹閥出口（即蒸發(fā)器進(jìn)口）的制冷劑的壓力傳遞給感應(yīng)元件，適用于管內(nèi)流動(dòng)阻力較小的小型蛇管蒸發(fā)器。外平衡式熱力膨脹閥則通過(guò)外平衡管，將蒸發(fā)器出口的制冷劑壓力傳遞給感應(yīng)元件，用于蒸發(fā)器管路較長(zhǎng)、管內(nèi)制冷劑流動(dòng)阻力較大及帶有分液器的場(chǎng)合。 熱力膨脹閥的型式選擇可按照表3-28中規(guī)定的壓力損失值來(lái)確定，當(dāng)壓力損失小于規(guī)定值時(shí)采用內(nèi)平衡式，反之，采用外平衡式。 多個(gè)熱力膨脹閥的并聯(lián)使用方法第三十張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 輔助設(shè)備的選型計(jì)算（2）熱力膨脹閥容量的選擇熱力膨脹閥的容量（制冷能力），是指在某一壓力差作用下，處于一定開(kāi)度的膨脹閥通過(guò)的制冷劑流量，在一定蒸發(fā)溫度下完全蒸發(fā)時(shí)所產(chǎn)生的制冷量。影響熱力膨脹閥的容量的因素包括：膨脹 閥前后的壓力差、蒸發(fā)溫度和制冷劑的過(guò)冷度。(3)影響膨脹閥的因素?zé)崃ε蛎涢y前后壓力差的影響蒸發(fā)溫度的影響 制冷劑液體過(guò)冷度的影響熱力膨脹閥選用時(shí)必須根據(jù)制冷裝置的種類，蒸發(fā)溫度范圍及蒸發(fā)器熱負(fù)荷的大小選擇一定的型號(hào)、通徑和容量。通徑選擇過(guò)小，不能滿足制冷量的要求；