島型開啟式商用冰柜制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、I / 46 島型開啟式商用制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要 1第一章 緒論 31.1 冷藏列柜的簡介.31.2 本課題的發(fā)展趨勢.5第二章 制冷負(fù)荷計(jì)算 62.2 開啟式冰凍柜的熱負(fù)荷計(jì)算.62.2.1 通過柜體維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量7wQ2.2.2 通過列室冰凍柜敞開口從外界輻射進(jìn)入的熱量8kQ2.2.3 風(fēng)幕熱負(fù)荷8sQ2.2.4 柜熱負(fù)荷10nQ2.2.5 島型開啟式冰凍柜柜總熱負(fù)荷計(jì)算 .11第三章 制冷系統(tǒng)熱力計(jì)算 113.1 制冷工況的確定 113.1.2 運(yùn)用壓焓圖求各參數(shù) .113.2 制冷系統(tǒng)的熱力計(jì)算 12第四章 制冷設(shè)備的選型與熱力計(jì)算 144.1 壓縮機(jī)的分類與選型 144.1.1 壓縮

2、機(jī)的分類 144.1.2 壓縮機(jī)的選型 .154.2 冷凝器的選型與熱力計(jì)算.204.2.1 冷凝器的結(jié)構(gòu)形式選型 .204.2.2 冷凝器的選型計(jì)算 .224.4 毛細(xì)管的選型與熱力計(jì)算 294.4.2 毛細(xì)管的選型計(jì)算 304.5 制冷劑充注量計(jì)算 .314.5.2 求制冷劑最佳充注量 .32第五章 輔助設(shè)備的選型 325.1 干燥過濾器的選擇 325.2 氣液分離器選擇 33II / 465.3 壓力控制器選擇 34第六章 列柜的節(jié)能性與環(huán)保性討論 346.1 節(jié)能性討論 346.2 環(huán)保性討論 37結(jié) 束 語 37致 38參考文獻(xiàn) 390 / 46摘 要為了滿足市場對列柜的需求，本設(shè)計(jì)

3、簡要的介紹了 1400L 島式食品冷藏列柜的設(shè)計(jì)情況，其中制冷劑采用 R134a。探討了食品冷藏列柜的分類以與其發(fā)展前景。為了更好的設(shè)計(jì)，首先對列柜行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀以與今后的發(fā)展趨勢做了簡要的闡述，然后進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算和制冷系統(tǒng)熱力計(jì)算，接著進(jìn)行了制冷設(shè)備的熱力計(jì)算和選型，最后對本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的節(jié)能性和環(huán)保性做了簡單的討論。本設(shè)計(jì)說明書重點(diǎn)介紹了1400L島型商用列柜的制冷系統(tǒng)，以與其輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)。制冷系統(tǒng)選用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，文中涉與了壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管和蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算。這種制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，在商用冷藏列柜中得到了廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：制冷系統(tǒng)；壓縮機(jī)；冷凝器 ；蒸發(fā)器1 / 46Abs

4、tractIn order to meet the needs of the market display cases, a brief introduction to the design1400L Island-type food refrigerated display case design, of which use refrigerant R134a. Refrigerated display cases of the benefits of food as well as its development prospects. In order to better design,

5、development of the industrys first showcase status and future trends are briefly described, followed by a heat load calculation and the calculation of refrigeration systems, refrigeration equipment, followed by a thermodynamic calculation and selection, the last of the design of energy-saving produc

6、ts and environmental protection do a simple discussion.This design-guides focuse on the 1400L Island-type commercial showcase refrigeration system and its auxiliary equipment design, which slects the vapor compression refrigeration system refrigeration cycle system. This paper discussed the designs

7、and calculations of the compressor, condenser, evaporator and capillary.Because of its simple structure, the refrigerating system has gained a widely application in commercial areas.Keywords: refrigeration system; compressor; condenser; evaporator2 / 46第一章 緒論1.1 冷藏列柜的簡介 冷藏列柜顧名思義，也就是冷藏易腐敗的食品的裝置，樣式是列放

8、置所以叫冷藏列柜，作為食品冷藏鏈最后一個(gè)環(huán)節(jié)的制冷裝置冷藏列柜，具有有效的保存易腐敗商品和食品的功能和展示與銷售商品或食品的功能。在易腐敗商品或食品的銷售環(huán)節(jié)中，使其始終保持設(shè)定的低溫環(huán)境下，最大程度地保證食品質(zhì)量、減少食品損耗。冷藏列柜通常使用于酒店和超市的新鮮食品銷售與展示，根據(jù)其用途、使用溫度、適用場所等具有各種不同的結(jié)構(gòu)和形式；其目的就是在列柜維持適當(dāng)?shù)臐穸群蜏囟龋员ＷC食品或商品的新鮮度和品質(zhì)，為消費(fèi)者提供良好的購物環(huán)境和可靠地食品品質(zhì)保障。 在零售商店和超市，為了提高商品的展示效果和品質(zhì)保證，冷藏列柜應(yīng)用與各種生鮮食品，包括蔬菜、水果、精肉、鮮魚、乳制品、蛋糕、飲料等各種熟食品和半

9、熟食品等的低溫保鮮與銷售。由于儲(chǔ)存與展示的商品種類繁多，冷藏列柜的結(jié)構(gòu)形式也有很多種類，準(zhǔn)確的分類很困難，所以下面用按照列柜的使用溫度、制冷機(jī)組布置、外形結(jié)構(gòu)等，對其分類方法分別介紹。 1.根據(jù)冷藏列柜的使用溫度分類 根據(jù)冷藏列柜的使用溫度分類，冷藏列柜大體可分為冷卻型、冷凍型、冷卻冷凍型與溫?zé)嵝偷取＠鋮s型列柜 柜溫度為6以上，主要用于儲(chǔ)藏列蔬菜、鮮魚、肉制品、豬肉、水果、飲料等。冷凍型列柜 柜溫度為6以下，主要用于儲(chǔ)藏列冰激凌、凍魚、凍肉等冷凍食物。冷卻冷凍型列柜 有冷藏和冷凍功能并存，同時(shí)保存不同的食物。溫?zé)嵝土泄?柜溫度 35以上，用于儲(chǔ)存列各種熟食。 2.按制冷機(jī)組的不置分類 3 /

10、46 列柜的制冷機(jī)組可分為置式和分離式兩種類型。由于大型制冷機(jī)組規(guī)模比較大，所以占用顯示食品和商品空間是安裝在柜，操作將產(chǎn)生的廢熱，噪聲，振動(dòng)，直接影響購物環(huán)境。為了避免這些不利的影響，大型制冷機(jī)組是放置在一個(gè)特殊的房間，稱為分離式機(jī)組列。 分離單元柜制冷壓縮機(jī)，冷凝器和電氣控制柜，柜體分別安裝，制冷壓縮機(jī)，房間里的櫥柜，室外冷凝器放置在通風(fēng)良好的地方。這套機(jī)組具有噪音低，振動(dòng)小有助于創(chuàng)造一個(gè)良好的購物環(huán)境，易于實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)，蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)相結(jié)合，有助于降低設(shè)備成本和運(yùn)行成本。缺點(diǎn)是密切相關(guān)的性能和施工質(zhì)量，需要有專業(yè)的施工隊(duì)伍安排，并再次定位，是很難打動(dòng)。所以，它特別適合與大型超市使用。 置式

11、制冷機(jī)組與列柜體合成一體，缺點(diǎn)是對室空氣冷卻冷凝器的制冷機(jī)組，增加室空調(diào)冷負(fù)荷系統(tǒng)，和噪聲大，適合中小型便利店和小商店。 3.按列柜的外形結(jié)構(gòu)分類 冷藏列柜根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同可分類為封閉式和敞開式列柜。封閉型列柜 該列柜的四周封閉，并有多層玻璃做成門或蓋，供展示食品或?yàn)轭櫩湍萌∩唐分?。?yōu)點(diǎn)是柜溫度波動(dòng)小、冷藏條件好、能耗低、制造成本低、對環(huán)境的敏感度低，所以該列柜適合于列對環(huán)境要求高、要求儲(chǔ)存溫度穩(wěn)定、比較講衛(wèi)生的食品或商品，比如冰激凌、奶食品、醫(yī)藥品等。敞開型列柜 該列柜是拿取貨物的部分是敞開的，顧客可以自由的拿取或放入商品或食品，即為消費(fèi)者創(chuàng)造良好的購物條件同時(shí)滿足商品或食品的存放要求。

12、所以它適合于大型超市、酒店等場所。由于拿取商品的部分是敞開的所以外部熱量很容易進(jìn)入柜，導(dǎo)致能源損失，為了防止熱量不斷地滲入柜設(shè)計(jì)一層或多層風(fēng)幕形成柜與外界隔開的屏障達(dá)到防止外部熱量滲入，但由于風(fēng)幕會(huì)帶走柜一部分熱量所以這樣的列柜比封閉型列柜能耗大。此外，列柜又可以按其結(jié)構(gòu)形式分為立式列柜和臥式列柜。立式柜和臥式柜的機(jī)構(gòu)形式上的差別大，而且在功能和種類也不同，立式列柜的柜空氣溫度一般10左右，多用于蔬菜、奶食品、水果等食品的冷藏與保鮮。而臥式列柜的柜空氣溫度一般15左右，因外形結(jié)構(gòu)多為箱體式結(jié)構(gòu)，對于雙面臥式列柜又可稱為島式列柜。臥式列柜使用于存儲(chǔ)商品時(shí)商品易于堆積，不如立式列柜存取方便；但臥式

13、列柜的上開門方式可以減小冷量損失，結(jié)構(gòu)比立式列柜簡單，價(jià)格便宜。多用于周轉(zhuǎn)量比較大的凍結(jié)商品、冰激凌等食品的凍藏。4 / 461.2 本課題的發(fā)展趨勢現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展在為人類帶來巨大的利益和便利的同時(shí)，也帶來極對環(huán)境和自然資源破壞。環(huán)境和自然資源是現(xiàn)代社會(huì)和全人類的生存和發(fā)展的基礎(chǔ)與資本。環(huán)境污染問題、能源緊問題和食品安全問題越來越引世界各國各界人士的關(guān)注。保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約自然資源，與自然和諧發(fā)展，是制冷行業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。采用新的制冷設(shè)備與技術(shù)工藝，對于提高制冷裝置的效率、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持性續(xù)發(fā)展具有重要意義。 1. 制冷壓縮機(jī)技術(shù) （1）應(yīng)用變頻制冷壓縮機(jī)

14、 用變頻控制器根據(jù)設(shè)計(jì)的溫度與熱負(fù)荷的變化，自動(dòng)的控制制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的制冷量供需的基本平衡和制冷系統(tǒng)的高效率運(yùn)行，具有高效、節(jié)能和控溫精度高等優(yōu)點(diǎn)，比不變頻制冷壓縮機(jī)可節(jié)能 30%以上，可以減輕制冷設(shè)備在非全負(fù)荷條件下工作與頻繁開停機(jī)對電網(wǎng)電壓造成的影響。 （2）應(yīng)用并聯(lián)制冷壓縮機(jī)組 高效的油分離器和油位控制器的并聯(lián)壓縮機(jī)組，利用微電腦單片機(jī)控制器，可根據(jù)設(shè)計(jì)溫度與負(fù)荷的變化實(shí)現(xiàn)分級能量調(diào)節(jié)，最高地發(fā)揮單臺(tái)制冷壓縮機(jī)的效率，同時(shí)多臺(tái)并聯(lián)，如果其中一臺(tái)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)不影響其他的制冷壓縮機(jī)的正常工作，提高制冷壓縮機(jī)的可靠性，增強(qiáng)了制冷機(jī)組的制冷能力。 （3）應(yīng)用回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)

15、渦旋式和螺桿式制冷壓縮機(jī)由于沒有吸氣閥和排氣閥，具有吸、排氣連續(xù)，啟動(dòng)力矩低以與抗液擊能力好的特性，將得到廣泛的應(yīng)用。2.制冷裝置的自動(dòng)控制 制冷裝置的自動(dòng)控制，已從單機(jī)自動(dòng)安全保護(hù)。單機(jī)自動(dòng)運(yùn)行發(fā)展到多機(jī)組自動(dòng)控制，利用計(jì)算機(jī)檢測和控制，有制冷壓縮機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)、冷凝壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)、供液自動(dòng)控制系統(tǒng)、冷間溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、融霜自動(dòng)控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)組成的集散控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工況最佳化，降低能源消耗。4.利用自然工質(zhì)常規(guī)制冷裝置中使用的人工合成制冷工質(zhì) CFCs 和 HCFCs，引起的臭氧層破壞和全球溫暖化，已經(jīng)成為日益嚴(yán)峻的全球環(huán)境問題，對人類的生態(tài)環(huán)境造成去大的威脅。而 R1

16、34a 等若干人工合成的 HFC 機(jī)器混合物，大都有較高的溫室效應(yīng)并存在某5 / 46些安全缺陷，未能達(dá)到“長期”替代要求。從對環(huán)境的長期安全來看，起用自然工質(zhì)是一種非常安全的選擇。（1）氨的應(yīng)用 氨具有優(yōu)良的熱力性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于帶載冷劑的中央空調(diào)系統(tǒng)和間接制冷系統(tǒng)中。（2）碳?xì)浠衔锏膽?yīng)用 目前作為制冷劑應(yīng)用的碳?xì)浠衔镏饕斜椋≧290） 、丁烷（R600）和異丁烷（R600a）等，碳?xì)浠衔锏膬?yōu)點(diǎn)是 ODP=0，GWP 很小，和所有帶用的工程材料和潤滑油都能兼容，且價(jià)格低廉，已廣泛用于冷藏箱和冷凍箱中。第二章 制冷負(fù)荷計(jì)算 2.1 島型開啟式冰凍柜的設(shè)計(jì)參數(shù) 冷藏列柜的總體布置是設(shè)計(jì)列

17、柜的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。必須認(rèn)真考慮這個(gè)問題。本設(shè)計(jì)的總體布置是以國家標(biāo)準(zhǔn) GB8059.1-3-78 為依據(jù)?，F(xiàn)根據(jù)所提出的任務(wù)給出如下設(shè)計(jì)條件；1）使用環(huán)境條件；環(huán)境溫度 =25，相對濕度=555%。dt2）箱溫度：柜的平均溫度=1。mt3）箱有效容積：總?cè)莘e為 0.463m4）制冷系統(tǒng)為單級蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，冷卻方式采用直冷式，冷藏室蒸發(fā)器采用單脊翅片式。冷凝器選用絲管式冷凝器，選用毛細(xì)管為節(jié)流元件。5）箱體結(jié)構(gòu)：外形尺寸為 2000*1100*1180（寬*深*長） 。絕熱層用聚氨酯發(fā)泡，其厚度根據(jù)理論計(jì)算和冰箱廠家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選取。其值如表 2-1 所示。 表 2-1.電冰箱各面的絕熱層厚

18、度箱面?zhèn)让姹趁娴撞坷潢笆?545506 / 462.2 開啟式冰凍柜的熱負(fù)荷計(jì)算熱負(fù)荷計(jì)算是冷臧列柜設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),與其相關(guān)的因素有列柜的柜體結(jié)構(gòu)、列柜的容積、柜體隔熱層的厚度和隔熱材料的隔熱性能等。冷藏列柜的總熱負(fù)荷包括：1）通過柜體支架結(jié)構(gòu)的傳熱量；2）通過列柜敞開口從外界滲入QwQ柜的熱量；3）風(fēng)幕熱負(fù)荷，由于風(fēng)幕吹時(shí)柜外的熱質(zhì)交換引起的熱損失；4）kQsQ柜熱負(fù)荷，包括風(fēng)機(jī)發(fā)熱量、柜照明輻射熱量、融霜加熱器熱量等。即nQ （2-1）nskwQQQQQ式中，為總熱量（W） ；為通過柜體支架結(jié)構(gòu)的傳熱量（W） ；為通過列柜敞QwQkQ開口從外界滲入柜的熱量（W） ；為風(fēng)幕熱負(fù)荷（W）

19、 ；為柜熱負(fù)荷（W） 。sQnQ2.2.1 通過柜體維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量wQ通過柜體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量，大約占總熱量的 10%15%，可按式（2-1）wQQ作近似的計(jì)算，即 （2-2）nwwTTKAQ式中，為圍護(hù)壁面?zhèn)鳠嵯禂?shù)W/(k)；為圍護(hù)壁面外表面積（） ；為環(huán)境KAwT溫度（K） ；為柜溫度（K） ，=（+）/2；、為蒸發(fā)器進(jìn)口溫度和出口空氣溫度（K） 。nTnT1T2T1T2T 表 2-2 冷凍室箱體各表面的傳熱 箱面計(jì)算值側(cè)面背面底部面積/A1.0621.8002.360傳熱系數(shù)/K/(K)W0.3330.2990.3227 / 46Q (2-3)WQw462.33599. 7608.15

20、 通過列室冰凍柜敞開口從外界輻射進(jìn)入的熱量kQ1輻射熱量kQ 通過列柜的敞開口從外界輻射進(jìn)入的熱量，可由式（2-4）確定，即kQ （2-4） WTTAQnwsk449.11445.2836. 267. 5032. 094. 010010044式中，為柜列食品的包裝材料以與柜壁的黑度（一般可取 0.91.0） ；為輻射系數(shù)； 為斯忒藩-波耳茲曼常量W/(k4)，= 5.67W/(k4)；為開口面積sA（m2） ，即照明面積；為環(huán)境溫度（K） ；為柜最上層物品的表面溫度或柜側(cè)壁wTnT面表面溫度（K） 。 2.輻射熱流強(qiáng)度kQ由于輻射傳遞的熱量數(shù)值不大，故計(jì)算時(shí)可取=1。輻射

21、熱流強(qiáng)度的skkAQq 數(shù)值，取決于室空氣溫度和柜貨物表面溫度。當(dāng)= 時(shí)，雖然輻射傳遞的wT0nT1熱量提高了柜貨物的表面溫度，但由于貨物表面因?qū)岱绞轿盏臒崃康臄?shù)值并dQ箱面計(jì)算值側(cè)面背面底部傳熱溫差/292910傳熱量KQ10.2557315.60787.59928 / 46不大，因而可以忽略不計(jì)。所以可以認(rèn)為，所有的輻射熱量均由風(fēng)幕帶走，則 （2-5) WTnTQnk174) 1273(5273290式中，為風(fēng)幕與貨物表面間的傳熱系數(shù)W/(k)；為柜空氣溫度（K） 。nT2.2.3 風(fēng)幕熱負(fù)荷sQ環(huán)境熱空氣通過風(fēng)幕滲入柜的熱量，對于高溫列柜約占總熱量的 60%70%；sQsQ對低溫列柜

22、約占總熱量的 50%60%。假設(shè)：風(fēng)幕與環(huán)境存在的質(zhì)量交換，有環(huán)sQ境空氣狀態(tài)變?yōu)楣窨諝鉅顟B(tài)，并形成顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷；空氣風(fēng)幕本身1sQ2sQ產(chǎn)生的熱量熱傳導(dǎo)負(fù)荷完全傳遞到柜。則風(fēng)幕總的熱負(fù)荷為3sQsQ （2-6）321ssssQQQQ式中，為風(fēng)幕總的熱負(fù)荷（W） ；為風(fēng)幕的顯熱負(fù)荷（W） ；為風(fēng)幕潛熱負(fù)荷sQ1sQ2sQ（W） ；為風(fēng)幕的熱傳導(dǎo)負(fù)荷（W） 。3sQ1. 風(fēng)幕同環(huán)境空氣質(zhì)量交換量（/s）0G由于影響風(fēng)幕同環(huán)境空氣質(zhì)量交換量的因素很多，不易于計(jì)算求取。通常根0G據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定，各企業(yè)針對不同的產(chǎn)品有不同的經(jīng)驗(yàn)值，也可以應(yīng)用相應(yīng)的參考材料進(jìn)行估算。2. 空氣風(fēng)幕的顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)

23、荷1sQ2sQ空氣風(fēng)幕的顯熱負(fù)荷 （2-7）nwpasTTcGQ1式中，為空氣比定壓比熱容J/(kgK)。pc空氣風(fēng)幕的潛熱負(fù)荷 （2-8）npffwpwwwsTcrTcrGQ2732732式中，為水比定壓熱容J/(kgK)；為融霜比定壓熱容J/(kgK)；為pwcpfcwr水蒸發(fā)潛熱（J/kg） ；為水凍結(jié)潛熱（J/kg） 。fr9 / 463空氣風(fēng)幕的熱傳導(dǎo)負(fù)荷3sQ空氣風(fēng)幕單位面積換熱系數(shù)3sq （2-9）aanswq113式中，為空氣風(fēng)幕同柜貨物之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)W/(m2K)；為空氣風(fēng)幕同nw環(huán)境空氣之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)W/(m2K)；為空氣風(fēng)幕的厚度（m） ；為空氣aa風(fēng)幕的導(dǎo)熱率W

24、/(m2K)?？諝怙L(fēng)幕的熱傳導(dǎo)負(fù)荷 （2-10）nwsssTTAqQ33式中，為空氣風(fēng)幕的傳熱面積（m2） 。sA 由式（2-6）得風(fēng)幕熱負(fù)荷，即321ssssQQQQ=12+67+100 =179W2.2.4 柜熱負(fù)荷nQ冷臧列柜的柜熱負(fù)荷包括風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的散熱量、防結(jié)霜熱負(fù)荷、融霜熱負(fù)nQrQbQ荷和照明熱負(fù)荷等。即dQcQ（2-11）cfnQQQ1. 風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的散熱量fQ由于強(qiáng)迫空氣循環(huán)的風(fēng)機(jī)安裝在列柜中，因而風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)散發(fā)的熱量是列柜的柜熱負(fù)荷的一部分，可按式（2-11）計(jì)算，即 (2-12)WnPQf16161式中，為柜風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的數(shù)量；為風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的功率（W） 。nP2.

25、柜體四側(cè)壁面的絕熱層厚度很薄，因此只要對它們進(jìn)行露點(diǎn)校核即可。傳熱計(jì)算的溫度系數(shù)，空氣溫度箱，盒體外部空氣中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 11.63 W（m2K） ，10 / 46外表面溫度 （2-13）Cttkttw2463.11)1(25(431. 025)(0211可見箱四側(cè)不會(huì)凝露。查 h-d 濕空氣焓濕圖得，環(huán)境溫度，相對濕度16C2560%,其露點(diǎn)溫度為，因此不會(huì)凝露，也不必設(shè)計(jì)融霜設(shè)備。C183照明熱負(fù)荷cQ (2-14)WnkPQc246 . 020211式中為照明燈數(shù)量；為照明燈功率（W） ；為照明燈和鎮(zhèn)流器位置散入柜的熱n1P1k量的影響系數(shù)。由式（2-11）得柜總熱負(fù)荷等于各個(gè)部位的熱

26、負(fù)荷的總和，即(2-15)WQQQcrn4024162.2.5 島型開啟式冰凍柜柜總熱負(fù)荷計(jì)算 (2-17)WQQQQQnskw46.43740179185460.330第三章 制冷系統(tǒng)熱力計(jì)算3.1 制冷工況的確定3.1.1 確定制冷系統(tǒng)的額定工況 表 3-1 制冷系統(tǒng)額定工況工況參數(shù)冷凝溫度kt蒸發(fā)溫度t回氣溫度ht過冷溫度gt設(shè)計(jì)值35-6251011 / 46（80）參數(shù)來源=25+10kt環(huán)境溫度加上傳熱溫差=-1-5t冷凍室溫度減去傳熱溫差取為環(huán)境溫度括號(hào)值為實(shí)際吸入氣缸前的過熱蒸汽= 25-15st環(huán)境溫度減去過冷度3.1.2 運(yùn)用壓焓圖求各參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)冰箱確定的工況和選用的制冷

27、劑，運(yùn)用壓-焓圖或熱力性質(zhì)表或計(jì)算公式求取有關(guān)壓力、各點(diǎn)比焓值和過熱蒸氣比體積。計(jì)算時(shí)采用圖 3-1 的壓-焓圖。=47=-6=25(80) =10ktthtgt 圖 3-1 R134a 壓焓圖12 / 463.2 制冷系統(tǒng)的熱力計(jì)算3.2.1 熱物性參數(shù)計(jì)算表 3-2 熱物理性參數(shù)表參數(shù)名稱符號(hào)單位參數(shù)來源設(shè)計(jì)值冷凝壓力kPPa查熱力性質(zhì)表Ctk 350.886蒸發(fā)壓力PPa查熱力性質(zhì)表Ct 600.235出蒸發(fā)器時(shí)飽和蒸汽比焓1hkgkJ查熱力性質(zhì)表Ct 602432進(jìn)壓縮機(jī)前過熱蒸汽比焓1hkgkJ查熱力性質(zhì)圖C35280進(jìn)入壓縮機(jī)前過熱蒸汽比體積1Vkgm3查熱力性質(zhì)圖C350.012

28、6進(jìn)入氣缸前過熱蒸汽比焓 1hkgkJ查熱力性質(zhì)圖C80320進(jìn)入氣缸前過熱蒸汽比體積 1Vkgm3查熱力性質(zhì)圖C800.13排出過熱蒸汽溫度st2=(PK/P0)(k -1)2T/k(t1+273)155冷凝溫度下飽和蒸氣比焓2hkgkJ=35查熱力性質(zhì)圖kT272制冷劑過冷至 10時(shí)比焓3hkgkJ=10kT90毛細(xì)管節(jié)流前液體比焓（10）3hkgkJ=10kT60蒸發(fā)器入口制冷劑比焓4hkgkJ=4h3h60定熵壓縮蒸氣比焓值（35）sh2kgkJ=35kT335定熵壓縮蒸氣比焓值（80）2shkgkJ=80kT375循環(huán)各性能指標(biāo)計(jì)算值如下：13 / 46(1) 單位制冷量 （3-1）

29、kgkjhhq2) 單位體積制冷量 （3-2） 312110/66.151612. 0182)(mkjvhhvqqv(3) 單位等熵壓縮功 （3-3）kgkjhhsi/5528033512(4) 制冷系數(shù) （3-4）309. 35518212410hhhhqsi(5) 單位冷凝熱量 （3-5）kgkjkgkjhhqk/285/)90375(32(6) 制冷劑循環(huán)量 （3-6）hkjqQGa/65. 81826 . 346.4370式中列柜的總熱負(fù)荷值。Q(7) 冷凝器循環(huán)量 （3-7）WWhhGqGQakak92.61936001028565. 8)(332(8) 壓

30、縮機(jī)實(shí)際吸入過熱蒸汽量 （3-8）hmhmvGVaS/04. 1/12. 065. 833114 / 46第四章 制冷設(shè)備的選型與熱力計(jì)算4.1 壓縮機(jī)的分類與選型4.1.1 壓縮機(jī)的分類1.按提高氣體壓力的原理的不同，制冷壓縮機(jī)分為容積型制冷壓縮機(jī)和速度型制冷壓縮機(jī)。(1）.容積型制冷壓縮 直接壓縮制冷劑在一個(gè)封閉的容積可變?nèi)莘e，體積更小，從熱壓縮的目的。這種壓縮機(jī)稱為容積型壓制冷縮機(jī)。 屬于溶劑型壓縮機(jī)的主要有往復(fù)式、螺桿式、渦旋式、滑片式、旋葉式和滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式等形式。 (2).速度型制冷壓縮機(jī) 速度型制冷壓縮機(jī)提高制冷劑蒸汽壓力的途徑是先提高氣體動(dòng)能，在將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲荒?，提高壓力。速度型?/p>

31、冷壓縮機(jī)有離心式和軸流式兩種。由于軸流壓縮機(jī)的壓力小，不適用于制冷系統(tǒng)，使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，一般指的是離心式壓縮機(jī)。2.按使用制冷劑種類分類按制冷機(jī)劑種類不同，制冷壓縮機(jī)可以分為有機(jī)制冷劑壓縮機(jī)和無機(jī)制冷劑壓縮機(jī)兩大類。前者包含的制冷劑有氟利昂制冷劑和碳?xì)浠衔?，如R22、R404A、R134a、R410A、R600a、R290 等；后者包含的制冷劑如 R717、R744 等。3.按密封方式分類按密封方式的不同，可以分為開啟式、半封閉式、全封閉式制冷壓縮機(jī)等三類。（1）開啟式制冷壓縮機(jī) 開啟式制冷壓縮機(jī)是一種靠原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)其伸出機(jī)殼外的軸或其他運(yùn)行零件的壓縮機(jī)。它的特點(diǎn)是容易拆卸、維修。因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)與

32、制冷劑和潤滑油不接觸，原動(dòng)機(jī)不需要具備耐制冷劑和耐油的要求，因此可用于氨制冷系統(tǒng)。15 / 46 但是開啟式制冷壓縮的缺點(diǎn)是密封性能比較差，制冷劑容易通過軸承向外漏，因此必須有軸封裝置。 （2）半封閉式制冷壓縮機(jī)半封閉式制冷壓縮機(jī)是一種外殼可以在現(xiàn)場拆卸修理部元件的無軸封的制冷壓縮機(jī)。電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)連城一體裝在機(jī)體殼，共用一根主軸。 （3）全封閉式制冷壓縮機(jī)全封閉式制冷壓縮機(jī)是一種壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)裝在一個(gè)由熔焊或釬焊死的外殼的制冷壓縮機(jī)。焊接的外殼保證制冷劑不會(huì)外漏，但也因此使機(jī)殼不易拆卸、修理。4.按使用的蒸發(fā)溫度圍分類 使用的蒸發(fā)溫度圍與制冷壓縮機(jī)的種類、規(guī)格和合適用的制冷劑有關(guān)。例如，國家

33、標(biāo)準(zhǔn) GB/T100792001 規(guī)定了活塞式單級壓縮機(jī)的適用圍，該標(biāo)準(zhǔn)適用于有機(jī)制冷劑（R22、R404A、R134a、R407C、R410A 等）無機(jī)制冷劑（R717） ，以與氣缸直徑不大于 250mm 的單級活塞式全封閉、半封閉、開啟式制冷壓縮機(jī)。4.1.2 壓縮機(jī)的選型 電冰箱壓縮機(jī)均采用全封閉式壓縮機(jī)。對于冰箱廠，一般無制造冰箱壓縮機(jī)的能力，只能在進(jìn)行電冰箱設(shè)計(jì)時(shí)，直接根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所提出的制冷量的大小從已有產(chǎn)品中選擇壓縮機(jī)。壓縮機(jī)選型時(shí)，主要的參考資料是各種壓縮機(jī)的全性能曲線，全性能曲線見圖4-1。 圖中為蒸發(fā)溫度,為冷凝溫度。壓縮機(jī)制造廠提供每種型號(hào)壓縮機(jī)的全性能tkt曲線。16

34、 / 46 圖 4-1.壓縮機(jī)全性能曲線1.設(shè)計(jì)工況下的輸氣系數(shù)其輸氣系數(shù)等于容積系數(shù)，壓力系數(shù)，溫度系數(shù)和泄露系數(shù) 的乘vpte積。(1) 容積系數(shù) （4-1） 1)(110mkkvpppc其中相對余隙容積 c 取 2.5%，膨脹系數(shù) m 取 1，冷凝壓力 pk 取 886.82kpa，蒸發(fā)壓力 p0 取 234.36kpa，排氣壓力損失 pk 為 0.1pk，則容積系數(shù) （4-2）921. 0 136.234)82.8861 . 082.886(%5 . 21v(2) 壓力系數(shù)p （4-3）00)1 (1ppcvp其中進(jìn)氣閥的壓力損失，其余取值同容積系數(shù)，則壓力系數(shù)005. 0pp 17

35、/ 46 （4-4） 944. 036.234921. 036.23405. 0)025. 01 (1p(3) 溫度系數(shù)t （4-5）baTTtk1系數(shù) a 取 1.15，b 取 0.25，回氣熱力學(xué)溫度了取 353K，冷凝熱力學(xué)溫度取1tkt308K，蒸發(fā)溫度取-6壓縮機(jī)吸入前過熱度 0t （4-6）Ktt86)2736(353)273(01 （4-7）939. 08625. 030815. 1353t(4) 泄漏系數(shù) 取 0.9751輸氣系數(shù)為796. 0975. 0939. 0944. 0921. 01tpv2.理論輸氣量hv實(shí)際輸氣量 （4-8）hmvs/04. 13 （4-9）hmv

36、vsh/3 . 1796. 004. 133.壓縮機(jī)的制冷量0Q （4-10）WhkjvqQhv29.1574/796. 03 . 166.151604.壓縮機(jī)的功率(1).理論絕熱功率0P （4-11）WKWGPia15.132360010005565. 836000(2).指示功率iP （4-12）iiaiiGPP0式中指示效率，可以用下面公式計(jì)算i （4-13）852. 0)6(0025. 030826700btTTHki18 / 46上式中的為采用攝氏溫度為單位的蒸發(fā)溫度系數(shù) b 憑經(jīng)驗(yàn)選取。則指示效率0t （4-14）WWPi54.144852. 015.132(3).摩擦功率 摩擦

37、功率按下式計(jì)算mP （4-15）72.36hmmVPP 式中為平均摩擦壓力，取，mPMPa65. 0hmVh/1 . 13 （4-16）WPm5 .1972.361 . 11065. 06(4).壓縮機(jī)的軸功率eP （4-17）WWPPPmie04.164)5 .1954.144(5).電功率和電機(jī)效率elPmo （4-18）moeelpP取則8 . 0mo （4-19）WWpel05.2058 . 004.164根據(jù)以上求得的數(shù)據(jù)，現(xiàn)選擇壓縮機(jī)型號(hào)為 SC10C，額定制冷量 945W，輸入功率 470w，電源電壓 220240V、50Hz。壓縮機(jī)外形如圖 4-2。19 / 46圖 4-2 壓

38、縮機(jī)外形圖 通過選型計(jì)算和查壓縮機(jī)全性能曲線圖與壓縮機(jī)型號(hào)表得出本課題采用螺桿式全封閉壓縮機(jī)。4.2 冷凝器的選型與熱力計(jì)算4.2.1 冷凝器的結(jié)構(gòu)形式選型制冷設(shè)備裝置當(dāng)中，按照冷卻介質(zhì)和冷凝方式的區(qū)別，分為空氣冷卻式、水冷卻式、蒸發(fā)式等三種類型。20 / 46空氣冷卻式冷凝器是空氣作為冷卻介質(zhì)，按其通風(fēng)形式的不同，有自然對流式和強(qiáng)制通風(fēng)式兩種類型。強(qiáng)制通風(fēng)空氣冷卻式冷凝器可用于冷藏柜、商用食物列柜、小型顆粒冰機(jī)、冰激凌機(jī)等商用制冷裝置。自然對流空氣冷卻式冷凝器的傳熱效率低于強(qiáng)制通風(fēng)空氣式冷凝器，但由于不使用風(fēng)機(jī)，節(jié)省風(fēng)機(jī)的電耗，避免風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)和噪聲，適用于小型制冷裝置。由于空氣冷卻式

39、冷凝器安裝、維修方便，目前在商用制冷裝置中應(yīng)用最廣泛，特別是適用于缺水、干燥地區(qū)或運(yùn)輸式制冷系統(tǒng)，其應(yīng)用圍甚至擴(kuò)大到制冷量在 350kW 以上的制冷裝置。 圖 4-3 冷凝器結(jié)構(gòu)圖為了減少和降低焊接彎頭和換熱管的工作量，換熱管（銅）宜采用 U 形管，所以，在彎頭管端將傳熱管依次連接。彎頭與傳熱管之間的連接方式見圖 4-4，小型制冷裝置用空冷式冷凝器大多采用圖 4-4b、c 所示連接方式。21 / 46 圖 4-4 冷凝器彎頭結(jié)構(gòu)圖空冷式冷凝器的翅片管組是依靠左右固定端扳支撐，端板與上下封板采用螺栓或焊接連接。在特殊情況下，其中一塊封板可以利用制冷裝置上的框板代替。上下封板和左右端板能保證所需空

40、氣量全部流通過冷凝器的截面。封板與端板間的固定連接方式見圖 4-5。因?yàn)槎税迮c封板材料都為較薄板不宜采用焊接方式連接。 圖 4-5 端板與封板的連接方式 圖 4-6 翅片翻邊示意圖22 / 464.2.2 冷凝器的選型計(jì)算冷凝器的選型計(jì)算，主要是通過熱力計(jì)算和傳熱計(jì)算，確定其傳熱面積，從而選定使用型號(hào)的冷凝器；以與通過流體動(dòng)力計(jì)算，確定冷卻介質(zhì)的流量和流過冷凝器的阻力損失，從而選擇泵或風(fēng)機(jī)的容量與功率?？绽涫嚼淠鞯某崞芤话阌勺箱摴芴卒X片構(gòu)成，也有鋁管鋁片結(jié)構(gòu)。常用紫銅管規(guī)格有舶、和等數(shù)種。為減少mmmm5 . 08mmmm5 . 010mmmm 112金屬材料消耗量與減小冷凝器的重量，在強(qiáng)

41、度允許條件下，應(yīng)盡量避免使用厚壁銅管。所采用的鋁片厚度與翅片節(jié)距依紫銅管管徑不同而有所區(qū)別。表 4-1 列FfS出目前空冷式冷凝器中常用的鋁片厚度與翅片節(jié)距圍。同樣，為減少金屬材料消耗量與減輕整機(jī)重量，宜盡量使用厚度較薄的翅片。表 4-1 鋁片厚度與翅片節(jié)距圍紫銅管規(guī)格翅片厚度f翅片節(jié)距fs1.82.21.82.213由于空氣通過又誹管簇時(shí)的擾動(dòng)程度大于順排管族，空氣通過叉誹管簇時(shí)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較順誹管族高 10以上，因而，空冷式冷凝器的管簇排列以叉排為好。為了使彎頭的規(guī)格統(tǒng)一一般管簇都按等邊三角形排列。為了使組片管有較高的翅

42、片效率，保證彎頭的加工工藝要求，管中心距 h 應(yīng)是傳熱管外徑的 2.5 倍。 表 4-2 冷凝器溫度參數(shù)表項(xiàng)目參數(shù)值/項(xiàng)目參數(shù)值/冷凝溫度35進(jìn)出口空氣溫差8進(jìn)口空氣干球溫度25出口空氣干球溫度33為了有效利用空冷式冷凝器的傳熱面積，沿空氣流動(dòng)方向上的管排數(shù) M 一般為2M6。(1) 有關(guān)溫度參數(shù)與冷負(fù)荷確定 各有關(guān)溫度參數(shù)見表 4-223 / 46 （4-20）CCttttaatktkaam97. 433352535ln2533ln2112(2)翅片管簇結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇與計(jì)算 選擇的紫銅管為傳熱管，選mmmm5 . 010用的翅片是厚度的波紋形整鋁制套片。取翅片節(jié)距，迎風(fēng)面mmf15. 0mms

43、f2上管中心距，管簇排列采用正三角形叉排。mms251每米管長各有關(guān)傳熱面積分別為mmmmsdssaff/4579. 0/002. 0)0103. 0423025. 0(2)4(222222021mmmmssdafffbb/0299. 0/002. 0)00015. 0002. 0(0103. 0)(22當(dāng)?shù)卮髿鈮?，由空氣（干空氣）熱物理性質(zhì)表，在空氣平均溫度kPaPB325.101的條件下，、Ctm 33)/(1005KkgJCpa)/(027. 0KmWa，在進(jìn)風(fēng)溫度條件下。sma/103 .1626Cta 2513/185. 1mkga冷凝器所需空氣體積流量 （4-21）ssmttCQq

44、aapaakv/127. 0/)2533(1005185. 124.1219)(3312選取迎面風(fēng)俗，則迎風(fēng)面積smy/6 . 1 （4-22）22079. 06 . 1127. 0mmqAyvy取冷凝器迎風(fēng)面寬度即有效單管長，則冷凝器的迎風(fēng)面高度ml31. 0 （4-23）mmlAHy258. 031. 0079. 0迎風(fēng)面上管排數(shù) （4-24）排排10)21025. 0258. 0(211sHN(3) 進(jìn)行傳熱計(jì)算，確定所需傳熱面積、翅片管總廠 L 與空氣流通方向上OFA的管排數(shù) n 采用整波紋翅片與密翅距的叉排管簇的空氣側(cè)傳熱系數(shù)由式24 / 46乘以 1.1 計(jì)算menfeeaofdb

45、RdC)(預(yù)計(jì)冷凝器在空氣流通方向上的管排，則翅片寬度3n （4-25）mmsb06495. 023025. 0330cos31微元最窄截面的當(dāng)量直徑 （4-26）mmmmmsdssdsdffbffbe0033. 03 . 3)15. 02()3 .1025()15. 02)(3 .1025(2)()()(211最窄截面風(fēng)速 （4-27）smsmsdsssyffbf/944. 2/6 . 1)15. 02)(3 .1025(225)(11max因?yàn)?（4-28）68.193 . 395.64edb （4-29）596103 .160033. 0944. 26maxaeefdR （4-30）14

46、89. 0)(103)(000425. 002315. 0518. 0362eeedbdbdbA （4-31）1812. 0)1000Re24. 036. 1 (fAC （4-32）621. 00033. 045. 0edbn （4-33）2323. 01000Re08. 028. 0fm則空氣側(cè)的傳熱系數(shù) （4-34）)/(17.43)(Re1 . 12kmWdbCdmenfeaof查表得，R134a 在物性集合系數(shù)，氟利昂在管凝結(jié)的表面?zhèn)鰿tk 351 .1345B熱系數(shù)25 / 46 （4-35）25. 025. 025. 025. 025. 0)35(54.2607)35(009. 0

47、1 .1345555. 0)(555. 0wiwiwikikittttBd翅片相當(dāng)高度計(jì)算 （4-36）mmdscdsdhooo01. 0)01. 0025. 0063. 1ln(35. 01)101. 0025. 0(201. 0)ln(35. 01)1(211取鋁片熱導(dǎo)率)/(.203kmW翅片參數(shù) （4-37）112 .5300015. 020317.4322mmmfof翅片效率 （4-38）914. 001. 02 .53)01. 02 .53()(thmhmhthf表面效率 （4-39） 92. 00299. 04579. 00299. 0914. 04579. 0bfbffoaaa

48、a忽略各有關(guān)污垢熱阻與接觸熱阻的影響，則，將計(jì)算所得有關(guān)值代wwowittt入下式)()(mwofoofwkikittatta （4-40）)33(4878. 092. 017.430283. 0)35(54.260775. 0wwtt)33(2625. 0)35(75. 0wwttCtw4 .34則 R134a 在管的凝結(jié)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) （4-41）)/(46.2956)/()4 .3435(54.2607)35(54.26072225. 025. 0kmWkmWtwki26 / 46取管壁與翅片間接觸熱阻、空氣側(cè)塵埃夠?qū)訜嶙鑇kmrb/004. 02、紫銅管熱導(dǎo)率Wkmro/0001. 02

49、)/(393kmW冷凝器的總傳熱系數(shù) （4-42）)/(2 .2592. 017.431004. 00001. 00298. 04878. 03930005. 00283. 04878. 046.2956111112kmWrraaaaKoofbomofiofkio冷凝器的所需傳熱面積 （4-43）2238. 35 .102 .25920mmkQAmokof所需有效翅片管總長 （4-44）mmaALofof93. 64878. 038. 3空氣流通方向上的管排數(shù) （4-45）排23. 231. 01093. 6lNLn取整數(shù)，與計(jì)算空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)時(shí)預(yù)計(jì)的空氣流通方向上的管排數(shù)排3n相符。這樣

50、，冷凝器的實(shí)際有效總管長為，實(shí)際傳熱面積為，較傳熱計(jì)m95. 6246. 3m算所需傳熱面積大，能滿足冷凝負(fù)荷的傳熱要求。此外，冷凝器的實(shí)際迎風(fēng)面%3 . 4風(fēng)速與所取迎風(fēng)面風(fēng)速相一直。(4) 風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算 由于冷凝器的迎風(fēng)面寬度、高度ml31. 0mh258. 0動(dòng)壓 （4-46）PaPapya5 . 126 . 1185. 122227 / 46靜壓 （4-47）PaPaPadbpae18)944. 2185. 1 (3 . 395.64108. 0)(108. 07 . 17 . 1max風(fēng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)，則傳動(dòng)效率；取風(fēng)機(jī)全壓效率，則1m6 . 0fan電動(dòng)機(jī)輸入功率 （4-4

51、8）WWppqPfanmv7 . 26 . 01)185 . 1 (086. 0) ( 4.3 蒸發(fā)器的選型與熱力計(jì)算4.3.1 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)形式選擇蒸發(fā)器是使液體制冷劑吸熱汽化的一種熱交換器。低溫低壓的液體制冷刑在電冰箱蒸發(fā)器迅速蒸發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，同時(shí)吸收被冷卻物體的熱量，使冷藏食品的溫度下降，從而達(dá)到食品保鮮的目的。用冰箱常用的蒸發(fā)器都屬于空氣冷卻式，按空氣循環(huán)對流方式可分為自然對梳式和強(qiáng)制對流式兩種。其結(jié)構(gòu)型式除管板式、鋁一鋁歡脹式、單脊翅片式與翅片盤管式外，還有串聯(lián)板式蒸發(fā)器和多層擱架式蒸發(fā)器。串聯(lián)板式蒸發(fā)器其材料和制法同鋁一鋁吹脹式蒸發(fā)器，它用于直冷式雙門雙溫電冰箱。多層擱架式蒸發(fā)器的

52、其特點(diǎn)是蒸發(fā)器兼作擱架，具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，主要用于立式冷涼箱的制冷系統(tǒng)。冷卻空氣蒸發(fā)器，在商業(yè)制冷裝置中，自然對流型冷卻空氣式蒸發(fā)器主要有管板式、吹脹式和冷卻排管等幾種，本課題采用冷卻空氣管板式蒸發(fā)器。4.3.2 蒸發(fā)器的選型計(jì)算列柜的熱負(fù)荷為，柜的平均溫度，蒸發(fā)器管溫度為，nQW607.778Ctm 1C6冷藏室蒸發(fā)器采用單脊翅片盤管式蒸發(fā)器，一般用厚度為 0.25mm 的鋁板，使它彎曲成 6.5mm 的管形通道，其翅高 h 在 2026mm 之間選擇，本設(shè)計(jì)翅高選為 25mm，翅厚mmf5 . 025. 02(1) 單脊翅片式蒸發(fā)器管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，本設(shè)計(jì)列柜屬于直冷式冰箱，

53、冷o藏室蒸發(fā)器選用單脊翅片式蒸發(fā)器，其空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)應(yīng)按自然對流換熱計(jì)o28 / 46算，計(jì)算公式如下 （4-49）25. 0)(28. 1ooaoLtt 式中 -冷藏室空氣的平均溫度，單位為atCta 1-蒸發(fā)器管制冷劑 R134a 的蒸發(fā)溫度otCto 6-定型尺寸，取單脊翅片的翅高oLmL025. 0則管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù))/(813. 4)/(025. 0)6(128. 12225. 0kmWkmWo(2)管外縱向平直翅片的翅片效率f （4-50）mhmhthf)(式中 -翅片高度，單位hm-定義參數(shù)，當(dāng)翅片的深度比厚度大的多的時(shí)候m （4-51）6 .10105 . 05 .2037

54、24. 5223fom上述的計(jì)算式中，分別為管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，翅厚，肋片的熱導(dǎo)率mof （4-52）9772. 010256 .10)10256 .10()(33thmhmhthHf(3) 翅片的表面效率 翅片的表面效率按下式計(jì)算s （4-53）)(121fssAAA其中為一次傳熱面，為二次傳熱面，為總的傳熱面積。設(shè)翅片的長度為，1A2AsAL則可列出如下關(guān)系： （4-54）LLdlA02. 0105 . 614. 331 （4-55）LLHA05. 0102522312 （4-56）LAAAs07. 02129 / 46表面效率為 （4-57）934. 0)9772. 005. 002. 0

55、(07. 01)(121LLLAAAfsS(4)由于 R134a 在管蒸發(fā)時(shí)的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于空氣自然對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，因此可以不計(jì)算管表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。(5)傳熱系數(shù) 由于空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)遠(yuǎn)小于管制冷劑側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，K因此傳熱系數(shù)的計(jì)算可簡化為 （4-58）)/(045. 4934. 0813. 49 . 02kmWeKsoo(6)傳熱面積與翅片長度 冷藏室蒸發(fā)器總的供熱量 （4-59）ATTKQeaR)100()100(4241其中黑度為 0.9，輻射系數(shù)為，發(fā)射體熱力學(xué)溫度為，)/(67. 542kmW1TK278接受體熱力學(xué)溫度為，傳熱溫度，則傳熱面積為K267Ce10)5(5 （4-

56、60）224442413 . 8)68. 278. 2(67. 59 . 01081. 4364.721)100()100(mmTTKQAeR除于冷藏室蒸發(fā)器中連接管和連接板的傳熱面積，翅片盤管的傳熱面積206. 0m，因?yàn)椋瑒t翅片長度 224. 806. 03 . 8mAsLAAAs07. 021 （4-61）mL7 .11707. 024. 84.4 毛細(xì)管的選型與熱力計(jì)算4.4.1 毛細(xì)管的結(jié)構(gòu)形式選擇目前國外電冰箱的節(jié)流機(jī)構(gòu)一般都是采用毛細(xì)管，它是一根徑為 0.51mm、外徑為 23mm，長度為 24m 的紫銅管在制冷系統(tǒng)中的作用是控制制冷劑的流量和保持冷凝器與蒸發(fā)器的合理壓差。液態(tài)制

57、冷劑進(jìn)入毛紉管后壓力逐漸降低，由開始的30 / 46過冷液體逐步轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡鸵后w，此段稱為液相段，壓力呈線性變化。在毛細(xì)曾中從開始?xì)饣撩?xì)管出口為氣液共存段，亦稱兩相流動(dòng)段。在此段蒸氣的干度沿流動(dòng)方向逐步增加，而壓力降是非線性交化，越接近毛細(xì)管出口，其單位長度的壓力降越大。在毛細(xì)管壓力降至低丁當(dāng)時(shí)溫度相應(yīng)的飽和壓力時(shí)，就要產(chǎn)生閃發(fā)現(xiàn)象，使液體降溫降壓。如果隨著制冷劑的壓力降能從外界得到充分的冷卻(如與回氣管進(jìn)行熱交換)，保持一定的過冷度，則可延遲“閃發(fā)”現(xiàn)象，減少蒸氣含量，從而提高制冷劑的流量。實(shí)踐證明，對于 R12 制冷劑，制冷劑在毛細(xì)管人口的過冷度每增加l，制冷量約提高 0.8。4.4.2

58、 毛細(xì)管的選型計(jì)算毛細(xì)管節(jié)流具有結(jié)構(gòu)簡單，無運(yùn)動(dòng)部件，不易產(chǎn)生故等優(yōu)點(diǎn)；停機(jī)后高低壓力逐漸起于平衡狀態(tài)，故易于壓縮機(jī)啟動(dòng)，可選用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。但是，毛細(xì)管的流量調(diào)節(jié)圍小，因此不適用于熱負(fù)荷變化較大的制冷裝置，只能用于熱負(fù)荷比較穩(wěn)定的家用冰箱、空調(diào)器、除濕機(jī)等小型全封閉型制冷系統(tǒng)。毛細(xì)管計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式如下 （4-62）225. 01582. 0RedPL式中 -壓力差，Pokpp ap-雷諾數(shù)Re-毛細(xì)管長度，Lm-制冷劑流速，sm/-制冷劑密度，3/mkg-毛細(xì)管徑，dm制冷劑 R134a 的壓力差查制冷劑 R134a 飽和狀KPappPok651235886態(tài)下的熱力性質(zhì)圖表，發(fā)現(xiàn)

59、溫度對液體比體積的影響不大，本設(shè)計(jì)所取溫度為冷凝溫度和蒸發(fā)溫度的平均值，查得液體比體積，蒸Ct5 .14kgm /108162. 03331 / 46氣比體積憑經(jīng)驗(yàn)取干度，則平均比體積kgm /03. 031 . 0 x，其密度kgmkgm/1073458. 3/ 1 . 003. 0) 1 . 01 (108162. 03333，下液體粘度333/77.267/1073458. 311mkgmkgvC5 .14，而氣體粘度則平均粘度sPa310235. 0sPa61043.12，已知制冷工質(zhì)循環(huán)量，選用徑 0.66mm 的毛細(xì)sPa310217. 0hkgGa/4 .15管，則制冷劑的流速可

60、按下式計(jì)算 （4-63）smsmdGaW/71.46/360000066. 0414. 31073458. 34 .154232雷諾數(shù) （4-64）3804910217. 077.26700066. 071.46Re3d則毛細(xì)管長度mmL65. 077.26771.461582. 000066. 03804910651225. 064.5 制冷劑充注量計(jì)算4.5.1 根據(jù)給定工況查 R134a 所需參數(shù)冷藏列柜設(shè)計(jì)制造中，制冷劑加入量過多或過少，對于列柜的運(yùn)行都是不利的。制冷劑量不足時(shí)，蒸發(fā)器未完全充滿，蒸發(fā)壓力降低，壓縮機(jī)吸氣過熱度增加，因此蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)和列柜制冷量減小。另一方面制冷劑量