制冷系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)與選型1

1、第四章系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)與選型該制冷系統(tǒng)試驗(yàn)裝置部件包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)、低溫箱體（含蒸發(fā)器）、節(jié)流元件、冷凝-蒸發(fā)器等主要設(shè)備，還有回?zé)崞鳌庖悍蛛x器、干燥過濾器等輔助設(shè)備。本章主要介紹這些設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型（或制作）等內(nèi)容。4.1壓縮機(jī)的選型計(jì)算53壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)中最主要部件，是實(shí)現(xiàn)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)必不可少的部件，起著壓縮及輸送氣體的作用。目前，在中、小型空調(diào)和冷柜機(jī)組中，容積式制冷壓縮機(jī)為主要機(jī)種。隨著制造和設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，開啟式壓縮機(jī)在小冷量范圍內(nèi)已由半封閉式、全封閉式壓縮機(jī)所代替。全封閉活塞式制冷壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、制造相當(dāng)成熟，在中小型制冷系統(tǒng)中廣泛采用。該類壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：電機(jī)的

2、工作性能較可靠，噪音低，使用方便53-54。自上個(gè)世紀(jì)七十年代能源危機(jī)后，為得到較高的能量利用率，出現(xiàn)了一些新型的容積式壓縮機(jī)，如：旋轉(zhuǎn)活塞式、滑片式、渦旋式制冷壓縮機(jī)。據(jù)本次設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度較低的特點(diǎn)，將經(jīng)驗(yàn)成熟的活塞式壓縮機(jī)作為選型對(duì)象，按照制冷循環(huán)熱力計(jì)算所求壓縮機(jī)理論輸氣量進(jìn)行選配，同時(shí)也應(yīng)考慮壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)性能上的要求?；钊街评鋲嚎s機(jī)的制冷量與壓縮機(jī)的工作容積、轉(zhuǎn)速、吸氣壓力、排氣壓力、吸氣溫度等因素密切相關(guān)。各種型號(hào)壓縮機(jī)的制冷量和蒸發(fā)溫度、冷凝溫度的關(guān)系曲線（性能曲線）一般由制造廠提供。應(yīng)用這些曲線圖，可確定在不同工況下壓縮機(jī)的制冷量、功率消耗、能效比等數(shù)值。若無性能曲線作為參考，可按

3、壓縮機(jī)產(chǎn)品樣本所提供的輸氣量選型。4.1.1壓縮機(jī)吸氣和排氣狀態(tài)參數(shù)吸氣狀態(tài)參數(shù)：t二20C,P=1.5bar,h=391kj/kg,s=1.875kJ/kg1111v=0.2092m3/kg，制冷劑狀態(tài)為過熱氣體。1排氣狀態(tài)參數(shù)：t=114C,P=18bar,h=473.7kJ/kg,s=1.875kJ/kg2222v=0.019888m3/kg，制冷劑狀態(tài)為過熱氣體。24.1.2壓縮機(jī)的熱力計(jì)算（1）壓比=18F1.5=12制冷劑質(zhì)量流量G低溫箱的制冷量Q0設(shè)計(jì)要求Q=100W0二級(jí)節(jié)流毛細(xì)管制冷劑流量G2Q100G=h10一h8292,3152,6=0.7158g/s一級(jí)節(jié)流毛細(xì)管制冷劑

4、流量G10.75-0.15xGG=0.870.752=5X0.7158=3.579g/s1總制冷劑流量GG=G+G=3.579+0.7158=4.295g/s123）壓縮機(jī)內(nèi)實(shí)際體積流量VhV=GXv=4.295X0.2092X3.6=3.235m3/hh1（4）輸氣系數(shù)九a）容積系數(shù)九=1一cv（1+也）m1L役（4-1）式中：c相對(duì)余隙容積，現(xiàn)代中、小型壓縮機(jī)c=0.0150.06，低溫機(jī)取較小的c值，本系統(tǒng)中取c=0.025；m多變膨脹指數(shù)，對(duì)氟利昂壓縮機(jī)m=0.951.05,本系統(tǒng)中m=1.05；壓比，=12；Apdipdk排氣壓力損失，對(duì)氟利昂壓縮機(jī)p=(0.100.15)p,本系統(tǒng)

5、中取為dkd1dk0.10。1-0.025x12x(1+0.1).051=0.6965b)壓力系數(shù)九1(1+c)xAps1Apx九d0v(4-2)Aps1Apd0為0.06吸氣壓力損失，對(duì)氟利昂壓縮機(jī)p=(0.060.08)p，本系統(tǒng)取s1d0九1(1+0.025)xp=0.060.6965=0.9117c)泄漏系數(shù)九10.98d)溫度系數(shù)九(4-3)273.1520二(273.15+32)x0.98=0.8465(4-4)九二九九九九=vp1T九=0.6965X0.9117X0.98X0.8465=0.52685)壓縮機(jī)內(nèi)理論體積流量VpV3.235_h=V=九0.5268=6.141m3/

6、sp壓縮機(jī)單位理論功wow=h-h=473.7-391.0=82.7kJ/kgo21理論功率NoN二GXw=4.295X82.7=355.2Woo指示功率NiN355.2=N=“i0.8=444.0Wi軸功率Ne軸效率m=0.8N444.0J=N=“m0.8=555.0We(10)配用電動(dòng)機(jī)功率Nel配用電動(dòng)機(jī)效率mo=0.85N555.0eN=mo0.85=652.9Wel4.2風(fēng)冷冷凝器的選型計(jì)算2,55采用卩8X1mm的純銅管，肋片為平直套片(鋁片)，片厚5f=0.2mm,片寬L=66mm,進(jìn)風(fēng)溫度t=30C，出風(fēng)溫度t=40C，冷凝溫度t=46C。a1a2k冷凝器負(fù)荷的確定Q=735+

7、100=835Wk冷凝器結(jié)構(gòu)的初步規(guī)劃及有關(guān)參數(shù)：管排方式采用正三角排列，管間距s=25.4mm，排間距s=22mm；肋片間距s=1.8mm，沿氣流方向的管排數(shù)n=4。12f冷d21肋片面積f=2J(ss12b丿(4-5)-(0.0254x0.022-(0.008+0.0004)2)=0.00184=0.5593m2/m肋間基管表面積f=b5)1-fs丿f(4-6)0.2兀(O.OO8+0.0004)x(1-)=1.8=0.02345m2/m肋管外表總面積f=f+f=0.5593+0.02345=0.5828m2/mtfb肋管內(nèi)表面積f二nd=n0.006=0.01885m?/miiB二f=0

8、.5828肋化系數(shù)f0.01885=30.9空氣進(jìn)出冷凝器的溫差及風(fēng)量：溫差：t=t-t=40C-30C=10Caa2a1Qk風(fēng)量：(4-7)V=PcAtV=mpaaa835=1.1465x1.005xl0 xl03=0.07247ms/s式中，空氣平均密度p=1.1465kg/m3；比熱容c=1.005W/(kg.K)；運(yùn)動(dòng)粘度mpaum=16.48X10-6m2/s；熱導(dǎo)率率f=0.02715W/(m.K)；這些物性參數(shù)的定性溫度為t+130+40a1a2t=22=35Coam肋片效率及空氣側(cè)傳熱系數(shù)：根據(jù)肋片參數(shù)，冷凝器的空氣最小流通面積A與迎風(fēng)面積A之比:minf(4-8)0eqA(s

9、d)(s8)TOC o 1-5 h zmin1b2f_ HYPERLINK l bookmark150 o Current Document Assf=1f(25.48.4)X(1.80.2)25.4x1.8=0.595取迎面風(fēng)速w=2.0m/s，則最小流通面風(fēng)速：f2.0A.ww=Aminmaxminw=0.595=3.361m/smax(4-9)2(sd)(s8)1b2當(dāng)量直徑：d=(s1db)+(s28f)(4-10)2x(25.48.4)(1.8-0.2)(25.48.4)+(1.80.2)=2.92mmwdmaxeq空氣的雷諾數(shù)：R=efvf(4-11)3.361x2.92x10-3

10、=16.48x10-6=595.52L_66單元空氣流道長(zhǎng)徑比：eq2.92=22.6流體橫向流過肋片管簇的整張平套片換熱計(jì)算公式eqCRnefIdeq(4-12)其中C=A(1.36-0.24R/1000)(4-12a)(4-12b)n=0.45+0.0066L/dLL30.518-0.02315A=Ldeq+0.000425d丿eq-3x10-6Id丿e(4-12c)m=-0.28+0.08R/1000(4-12d)代入數(shù)據(jù)計(jì)算A=0.518-0.02315X22.6+0.000425X22.62-3X10-6X22.63=0.17730.24x595.52C=0.1773X(1.36-1

11、000)=0.2158n=0.45+0.0066X22.6=0.5992595.520.02715a0=2.92x10-3m=-0.28+0.08X1000=-0.23236x0.2158x595.520.5992x22.6-0.23236=44.72W/(m2.K)25.48=3.175,故p=1.27X3.175s對(duì)于叉排管有p，=1-27，1-0-3，其中卩db1X0.72=3.374h二db(p-1)(1+0.35lnp)肋片當(dāng)量高度：2*八V丿(4-13)8=2(3.374-1)(1+0.35Xln3.374)=13.538mm肋片特性參數(shù)2aX5m=(4-14)2x51.49二J2

12、03x0.2x10-3丿=50.36其中久=203W/(m.K)為鋁肋片的熱導(dǎo)率。fth(mh)葉=肋片效率fmh(4-15)th(50.36X13.538x10-3)二50.36x13.538x10-3=0.87,fn+f0.5593x0.87+0.02345耳二b二冷凝器外表面效率sft0.5828=0.875管內(nèi)R22冷凝時(shí)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：t+142+46wk首先假設(shè)管壁溫度：=42C，則平均溫度t=2=2=44C,mrs4=20.040,B=69.726,R22蒸氣在管內(nèi)冷凝換熱計(jì)算式為ma=0.555r4B(d)-4(t-1)-4ismikw(4-16)=0.555X20.040X6

13、9.726X0.006-0.25X(t-t)-0.25kw=2786.43(t-t)-0.25kw由熱平衡關(guān)系求解管壁溫度：忽略薄壁銅管熱阻和管與肋片間接觸熱阻,則管內(nèi)外平衡關(guān)系為：aind.g-t)=呼0ft(tw-tam)(4T7)ikw即2786.43(46-1)-X0.006X(46-1)=0.875X44.72X0.5828X(t-35)www整理得52.523(45-t)0.75=22.805(t-35)ww由試湊法得t=41.77C時(shí)上述等式成立。此值與所設(shè)定的t：=42C非常接近。w證明設(shè)計(jì)合適。ai=2786.43(t-t)-0.25=2786.43(46-41.77)-0.

14、25=1943.0W/(m2.K)ikw計(jì)算所需要的傳熱面積：以管外面積為基準(zhǔn)的傳熱系數(shù)：K=ofio5or卩+a/卩+r+a入ioaqif0s(4-18)fo.5828=1fm兀XO.7=26.5,5f=0.001m，取r=0.000048(m2.K)/W,m01-x30.9+0.001x26.5+0.000048+代入公式得K=1943.020344.72x0.875of=24.02W/(m2.K)求平均溫差：Atmtta2allnk吐ttka2(4-19)_40304630ln4640=10.195C所需的管外傳熱面積及結(jié)構(gòu)參數(shù)Q835_管外面積F=KofAtm=24.02X10.195

15、=3.41m20F_3.41所需的肋片管總長(zhǎng)度L=f0.5828=5.85m若取冷凝器每列管數(shù)6根，總管數(shù)6X4=24根，以單管有效長(zhǎng)度0.25米計(jì)算，其總有效管長(zhǎng)為24X0.25=6m。冷凝器高度為6X25.4=152.4mm。冷凝器的V0.07247W*_a_迎風(fēng)面積為A=0.25X0.1524=0.03852。實(shí)際的迎面風(fēng)速faAf0.0381=1.9fm/s空氣的流動(dòng)阻力及風(fēng)機(jī)選配(粗糙肋片A=0.0133)a2內(nèi)箱壁表面對(duì)箱內(nèi)空氣的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，單位為W/(m2.K)；Ap=1.2gA(pWA7阻力dwmaxeq丿(4-20)=1.2X9.81X0.0133X22.6X(1.1465

16、X3.361)i.7=35.05Pa則該冷凝器需要配用風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量V=0.07247m3/s，風(fēng)機(jī)全壓：apw2(4-21)wfp=Ap+21.1465x1.92=35.05+2=37.12Pa4.3低溫冷柜箱體設(shè)計(jì)、制作及標(biāo)定4.3.1低溫冷柜箱體的設(shè)計(jì)考慮到定做-70C低溫箱體價(jià)格昂貴而采用對(duì)普通冷柜箱體進(jìn)行改造的方法。采用新飛冷柜做殼體，型號(hào)BC/BD-216L，由于其保溫層厚度不能夠滿足本試驗(yàn)的需要，采用自然發(fā)泡的方法增加其厚度。增加的發(fā)泡層厚度為75mm。低溫冷柜箱體外形尺寸：940X540X800mm，內(nèi)尺寸：830X430X660mm，增加發(fā)泡層后內(nèi)膽尺寸為680X280X51

17、0mm。內(nèi)容積V=0.68X0.280X0.510=0.097m3=97L。改造后的箱體的總體熱負(fù)荷計(jì)算過程如下：熱負(fù)荷計(jì)算過程如下：1)箱體熱負(fù)荷計(jì)算55熱負(fù)荷包括：箱體漏熱量Q、開門漏熱量Q2、貯物熱量Q3和其它熱量Q4。即Q=Q1+Q2+Q3+Q4(4-22)A)箱體漏熱量Q1箱體漏熱量包括，通過箱體隔熱層的漏熱量Q,通過箱門和門封條的漏熱量Qb，通過箱體結(jié)構(gòu)形成熱橋的漏熱量Q。即aQ1=Qa+Qb+Qc(4-23)箱體隔熱層的漏熱量Q由于箱體外殼鋼板很薄，而其熱導(dǎo)率久值很大，所以熱阻很小，可忽略不計(jì)。因此箱體的傳熱可視為單層平壁的傳熱過程。即Qa=KA(t1-t2)(4-24)式中A箱

18、體表面積(以保溫層中心線為基準(zhǔn))，單位為m2；t1箱外空氣平均溫度，為30C；t2箱內(nèi)空氣平均溫度，為-70C。傳熱系數(shù)K(單位為為W/(m2.K)為11_8_1+-K=a1九a2件25)式中a1箱外空氣對(duì)箱體外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，單位為W/(m2.K)；6隔熱層的厚度，單位為m；入隔熱材料的熱導(dǎo)率，單位為W/(m2.K)。當(dāng)室內(nèi)風(fēng)速為0.10.15m/s時(shí)，ai可取3.511.6W/(m2.K)；箱內(nèi)空氣為自然對(duì)流(直冷式)時(shí)，a2可取0.61.2W/(m2.K)。在本文中，取a1為3.5W/(m2.K),a2為0.6W/(m2.K),又=O.13Om0=0.030W/(m2.K)，代入公式

19、4-25可得110.1301+K=3.50.0300.6=0.1591W/(m2.K)箱體表面積A=2X(0.81X0.41+0.41X0.66+0.66X0.81)=2.27m2因此Q=0.1591X2.27X(30-(-70)=36.12W通過箱門與門封條進(jìn)入的漏熱量Qb由于Qb值很難用計(jì)算法計(jì)算，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出，可取Qb為Qa的15%值。所以，Q=0.15X36.12=5.42W。b箱體結(jié)構(gòu)部件的漏熱量Q箱體內(nèi)外殼體之間支撐方法不同，Q值也不同。采用聚氨酯發(fā)泡成型隔熱結(jié)構(gòu)的箱體，無支撐架形成的冷橋，因此Qc值可不計(jì)算。所以，Q1=Qa+Qb+Qc=36.12+5.42=41.54W

20、開門漏熱量Q2在實(shí)驗(yàn)過程中我們不打開箱門，因此該項(xiàng)為零，即Q2=0。貯物熱量Q3冷柜的貯物熱量無明確規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，這里按“以冷柜內(nèi)容積0.4%的25r水，在2h內(nèi)結(jié)成實(shí)冰”進(jìn)行計(jì)算。實(shí)冰的具體溫度建議按-2-5C取值。下式計(jì)算。貯物熱量Q3(單位為W)可按(mcg(4-26)q=2x3.6式中m水(冰)的質(zhì)量，單位為kg；c水的比熱容，c=4.19kJ/(kg.k)；r水的凝固熱(冰的溶解熱)，r=333kJ/kg；cb冰的比熱容，cb=2kJ/(kg.k)；Jt2水的初始溫度和凍結(jié)終了溫度，單位為C。m=97X0.004kg=0.388kg，t1取25C，t2取-2C，貝V(0.388x4.1

21、9x25+0.388x3330.388x2x(2)Q3=2x3.6=23.81WD)其它熱量Q4這里所說的其它熱量，是指箱內(nèi)照明燈、各種加熱器、冷卻風(fēng)扇電機(jī)的散發(fā)熱量，可將其電功率折算熱量計(jì)入。本實(shí)驗(yàn)中冷柜內(nèi)無這些內(nèi)熱源，可不計(jì)算?？紤]10%的余度，總熱負(fù)荷為Q=1.1(Q1+Q2+Q3+Q4)=1.1(41.54+0+23.81+0)=71.89W空柜時(shí)熱負(fù)荷：Q=1.1(Q1+Q2+Q4)=1.1(41.54+0)=45.69W折算箱體總傳熱系數(shù)Kf=Q/Qt)=45.69/100=0.4569W/K4.3.2蒸發(fā)盤管的設(shè)計(jì)計(jì)算55板管式蒸發(fā)器空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)a0蒸發(fā)器外表面是自然對(duì)流，

22、可用公式a=1.28Aac(t一t_odo1/4丿(4-27)式中A對(duì)于多排管，為沿高度方向管排數(shù)的修正系數(shù)，按低溫箱內(nèi)膽高度，規(guī)劃蒸發(fā)器冷卻排管為16圈，查表可得A=1.25；低溫冷柜內(nèi)空氣的平均溫度，為-70C；板管式蒸發(fā)器管內(nèi)的蒸發(fā)溫度，為-75C；管外徑，單位為mm，=10mm。則板管式蒸發(fā)器空氣側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)-70(75)1/4aac=1.28X1.25X0.01=7.57W/(m2.K)在蒸發(fā)排管外表面對(duì)空氣的換熱過程中，自然對(duì)流的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較小(一般在10W/(m2.K)以下)，因此輻射換熱相對(duì)來說不可忽視?？諝鈧?cè)的表面輻射換熱系數(shù)acr可按下式計(jì)算了T4C100J(4-28

23、)crttaw式中T低溫冷柜內(nèi)空氣平均溫度(單位為K),T=(273-70)=203K；蒸發(fā)器管子的表面溫度，因?yàn)檎舭l(fā)器的管壁很薄，則內(nèi)外表面溫差不大。管子外表面溫度可視為與蒸發(fā)器管內(nèi)制冷劑蒸發(fā)溫度相同，Tw=(273-75)K=198K。C輻射系數(shù)，對(duì)于結(jié)霜表面取5.46W/(m2.K4)。則空氣側(cè)的輻射傳熱系數(shù)acr為5.46x(203丫100丿acr=70-(-75)=1.76W/(m2.K)綜合計(jì)算空氣側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)a0必須同時(shí)考慮對(duì)流和輻射，計(jì)算公式如下(4-29)a=a+a屮0accr式中：aac，acr空氣側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和輻射傳熱系數(shù)，單位為W/(m2.K)；屮曝光系數(shù)，對(duì)于

24、平板可取為1.0；因此空氣側(cè)的傳熱系數(shù)a0=7.57+1.76X1.0=9.33W/(m2.K)低溫冷柜蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)K0由于空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)遠(yuǎn)小于管內(nèi)制冷劑側(cè)的傳熱系數(shù)，因此總傳熱系數(shù)計(jì)算可簡(jiǎn)化為：aK0=e0(4-30)式中e考慮管內(nèi)熱阻和管外霜層熱阻的修正系數(shù)，取0.96。代入數(shù)據(jù)計(jì)算，得：K0=0.96X9.33=8.957W/(m2.K)蒸發(fā)器的傳熱面積A低溫冷柜熱負(fù)荷為45.69W，蒸發(fā)溫度為-75C，低溫冷柜內(nèi)溫度為-70C，則由下式計(jì)算冷柜蒸發(fā)器的傳熱面積：Q_45.69A=K00k8-957x(70-(75)=1.02m2又A=ndloAl=兀do=32.46m取32.5

25、m,(管徑Q10mm,壁厚&=0.8mm)。4.3.3低溫冷柜箱體的制作在新飛冷柜BC/BD-216L殼體的基礎(chǔ)上改制成的低溫柜如圖4-1。1.新制作的內(nèi)膽680X280X510mm內(nèi)膽材料采用厚度&=0.8mm的不銹鋼板，將不銹鋼板裁成需要的尺寸，再折疊并用氬弧焊接。2.蒸發(fā)盤管的制作為了便于分析蒸發(fā)盤管內(nèi)的工質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)，蒸發(fā)盤管直接敷設(shè)在內(nèi)膽的內(nèi)壁上，以便將熱電偶直接貼在銅管外壁上；另一方面，蒸發(fā)盤管與箱內(nèi)空氣直接進(jìn)行對(duì)流換熱，可提高降溫速率。銅管長(zhǎng)度32.5米，用彎管扳手將銅管彎成需要的長(zhǎng)方形，共16圈，銅管各圈間隔大約3cm，然后用兩根銅管焊接在蒸發(fā)盤管上固定之。3.內(nèi)膽上預(yù)留孔3個(gè)，

26、其中2個(gè)直徑12,在內(nèi)膽底部，用作蒸發(fā)盤管的進(jìn)出口，另一個(gè)孔直徑為6,用于布置測(cè)溫的熱電偶線的通路（3根）。4.發(fā)泡采用AB料，黑料和黃料1：1自然發(fā)泡。先將黑料倒入盆中，然后再倒黃料，以1：1的比例混合，稍加攪拌倒入原箱體與內(nèi)膽的夾層中，很快就會(huì)自然發(fā)泡成型。5.門封考慮到低溫下門封的漏熱量較大，在試驗(yàn)中有可能在門封位置結(jié)霜而凍住箱門。為避免這個(gè)問題，重新設(shè)計(jì)了雙層門結(jié)構(gòu)來減小門封處的漏熱量；保留其原來的上門的作為外門，在外門和內(nèi)膽之間增設(shè)了內(nèi)門，并采用雙層橡塑保溫棉作為門封。ABDEFIA內(nèi)膽制作、折邊B彎管C蒸發(fā)盤管固定D發(fā)泡材料E發(fā)泡F成型圖4-1低溫冷柜箱體的制作過程4.3.4低溫冷

27、柜箱體的標(biāo)定采用內(nèi)熱法，在箱內(nèi)設(shè)置電加熱器并輔以微型風(fēng)扇吹之，使箱體內(nèi)溫度場(chǎng)均勻，當(dāng)箱內(nèi)外溫差大于40C，且內(nèi)外溫度恒定后，箱體總輸入功率(包括風(fēng)扇等輸入功率)即是該箱體在所保持的室內(nèi)外溫差下的漏熱量。標(biāo)定時(shí)室溫：25.5C，輸入功率：20W，平衡后箱體內(nèi)的溫度：63.7C，因此該箱體的輸入功率=20總傳熱系數(shù)為Kf=溫差637一25-5=0.5236W/K圖4-2低溫箱體的升溫試驗(yàn)CM乙勺CCIIMI匕逗CCIIP4.4中間換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型本系統(tǒng)中的中間換熱器包括一個(gè)回?zé)岱帜骱鸵粋€(gè)冷凝蒸發(fā)器，均采用套管式換熱器，其中高壓冷凝制冷劑走內(nèi)管內(nèi)，回流的低壓蒸發(fā)制冷劑走套管間?；?zé)岱帜鲹Q熱

28、量:Q=GX(h-h)=4.297X(391-265.2)=540.56W16冷凝蒸發(fā)器換熱量:Q=G2X(h5-h7)=0.7158X(354.8-133.6)=158.33W選用DanfossHE1.5和HE1.0套管換熱器，其參數(shù)如表4-1所示岡，其實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)圖如圖4-3所示。表4-1DanfossHE換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)型號(hào)KXAW/C焊接連接H1LL1L2(pD容積cm3液體管路mm吸氣管路mmmmmmmmmmmm外內(nèi)HE1.03.110162526812930.225.045.0HE1.54.9121830323141036.240.0100.01.回氣管接口2.液體管接口3.內(nèi)管4.

29、外管圖4-3DanfossHE換熱器實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)圖4.5節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型該試驗(yàn)系統(tǒng)中采用毛細(xì)管做節(jié)流裝置。毛細(xì)管的長(zhǎng)度直接影響制冷系統(tǒng)的流量，進(jìn)而與壓縮機(jī)的運(yùn)行壓力和換熱器的熱負(fù)荷相互影響，它們共同構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。常采用計(jì)算法、圖解法或類比法估算毛細(xì)管的管徑和長(zhǎng)度54-55,57-58。計(jì)算法選配毛細(xì)管的公式很多，本文采用的公式如下58：G=5.44()O.571D2.71式中：G制冷劑流量，g/s；P毛細(xì)管進(jìn)、出口壓力差，MPa；L毛細(xì)管長(zhǎng)度，m；D毛細(xì)管的內(nèi)直徑，mm。(4-31)GL=AP()-0.5715.44xD2.71選用內(nèi)徑為00.7mm的毛細(xì)管，P=1.80-0.1

30、5=1.65MPa一級(jí)節(jié)流毛細(xì)管的長(zhǎng)度(4-31a)1g3.579”亠1.65()0.571L1=5.44x0.72.71=0.635米二級(jí)節(jié)流1毛細(xì)管的長(zhǎng)度L2=0.7158”亠)0.5715.44x0.72.71=10.5米本章僅對(duì)毛細(xì)管的內(nèi)徑和長(zhǎng)度進(jìn)行理論上的估算，需要在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)不斷進(jìn)行修正以確定最終的毛細(xì)管內(nèi)徑和長(zhǎng)度。4.6其它輔助部件的選型4.6.1氣液分離器的選配為增強(qiáng)氣液分離效果，需擴(kuò)大混合工質(zhì)的流通截面，降低流速，利用重力的作用使液體沉淀下來，采用的是立式氣液分離器。選用西安市慶安空調(diào)附件廠生產(chǎn)的YZ系列氣液分離器網(wǎng)。采用YZ-13型，筒徑D=28.6mm,筒高L=145mm,進(jìn)氣管內(nèi)徑D=12.8mm,出氣管外徑D2=15mm,容積V=0.08L。4.6.2干燥過濾器的選配在實(shí)際的氟利昂系統(tǒng)中常常將過濾器筒體內(nèi)填充干燥劑，使過濾和干燥功能合二為一，叫做干燥過濾器。過濾器用于清除系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)械雜質(zhì)、金屬屑、氧化皮等。干燥劑一般采用無水氯化鈣、硅膠、活性氧化鋁和分子篩等，以吸收制冷劑液體中的水分。在本試驗(yàn)裝置中選用丹佛斯DX型實(shí)芯干燥過濾器。4.7本章小結(jié)在本章中，主要對(duì)系統(tǒng)各個(gè)部件進(jìn)行了分