制冷系統(tǒng)空調(diào)高能效初步設(shè)計(jì)

1、序言 去年底今年初，一場在全國范圍內(nèi)爆發(fā)的“電荒”危機(jī)在為人 們敲響節(jié)約能源的警鐘之際，也燒熱了沉寂已久的空調(diào)市場，空調(diào) 節(jié)能刻不容緩。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國家用空調(diào)的年耗電量為 400 億千瓦時(shí)以上， 約占中國每年全國電力消耗的 15%左右，而其年增長率卻和全國實(shí) 際 gdp 增長率相近，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出我國每年新增電力的增長量。隨著空 調(diào)的進(jìn)一步普及，這個(gè)數(shù)字還將進(jìn)一步提高，我國目前正在制定家 用空調(diào)的能效標(biāo)準(zhǔn)，以解決空調(diào)用戶日益增多所帶來的電力供應(yīng)壓 力。 空調(diào)的核心技術(shù)是制冷、制熱的能力與效率，更高能效比意味 著更強(qiáng)、更高的制冷制熱能力和更低的消耗。日本以及大多數(shù)西方 國家經(jīng)過多年努力在空調(diào)效率方

2、面取得長足進(jìn)步：日本規(guī)定，所有 家用空調(diào)器的能效比必須在 3.5 以上；歐洲、美洲以及香港等國家 和地區(qū)也都相應(yīng)制定了能效比標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定來引導(dǎo)空調(diào)行業(yè)不斷開發(fā) 生產(chǎn)更高效率的產(chǎn)品，并引導(dǎo)消費(fèi)者選購高效空調(diào)。而我國空調(diào)行 業(yè)對(duì)空調(diào)能效比技術(shù)一直沒有給予足夠的關(guān)注與投入，致使中國空 調(diào)器的核心技術(shù)能效比平均水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，目前市場 上的空調(diào)平均能效水平過低，僅有 2.6，空調(diào)的能耗問題已日漸成 為影響空調(diào)業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵。 提升空調(diào)能效水平是一個(gè)系統(tǒng)工程，空調(diào)的能效水平與壓縮機(jī)、 換熱器、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)系統(tǒng)、制冷劑、控制系統(tǒng)、系統(tǒng)匹配等眾 多因素有非常密切的作用關(guān)系，為此各空調(diào)制造商展開了深入

3、的研 究和分析。 國家正通過政策引導(dǎo)促進(jìn)空調(diào)企業(yè)致力于節(jié)能空調(diào)的研發(fā)，企 業(yè)通過對(duì)高效節(jié)能空調(diào)的推廣，將有利于搶占市場競爭的主動(dòng)權(quán)， 為此廣東志高空調(diào)股份有限公司為響應(yīng)號(hào)召、順應(yīng)潮流，以便角逐 高能效空調(diào)市場研發(fā)一款高能效單冷式家用分體空調(diào)，型號(hào)為 kf- 28gw/g。 一一.制冷劑選型制冷劑選型 從分子組成來分，制冷劑分為幾種: 1）cfc，以 r12 為典型代表。它含有的 cl 離子會(huì)與大氣平流 層中能吸收太陽紫外線輻射的臭氧層中 o3結(jié)合，使 o3分解 成 o2，因此這種制冷劑雖然制冷能力高，但是由于環(huán)保原 因，目前已經(jīng)被禁止使用。 2）hc，主要代表有丙烷、異丁烷，它們最大的缺點(diǎn)是可

4、燃， 對(duì)于有高壓而且有電氣系統(tǒng)的空調(diào)器來說，從安全角度考 慮是很少采用這種制冷劑。 3）hfc，主要代表有 r23、r32、r125、r134a，它們分子組成 中不含有 cl 離子，因此是環(huán)保工質(zhì)，但它們都制冷能力都 不夠理想。 4）hcfc，以 r22 為典型代表。制冷能力雖比 r12 要小，但仍 較好。但畢竟對(duì)環(huán)境還有一定的影響，因此會(huì)逐步禁用。 5）hfc 混合制冷劑，主要代表有 r407c、r410a。制冷能力比 hfc 單質(zhì)制冷劑的制冷能力好，且環(huán)保。 綜合地考慮，較為優(yōu)越的制冷劑有 r22、r407c、r410a。進(jìn)一步進(jìn) 行比較:在冷凝溫度 45，蒸發(fā)溫度 6.5，過熱度 10，

5、過冷度 5的情況下 冷凝壓 力 蒸發(fā)壓 力 吸收熱 量 吸入狀 態(tài)密度 制冷能 力 mpampakj/kgkg/m3 r221.6280.511165.1424.666.07 r407c1.7580.533160.5725.955.94 無壓力 損失 r410a2.6250.876168.99355.67 r221.6280.511167.0820.195.08 r407c1.7590.533162.9121.334.99 壓力損 失相同 r410a2.6250.876171.430.755.07 r221.6280.511167.0820.195.08 r407c1.7590.533162.

6、9121.334.99 高壓制 冷劑壓 力損失 小 r410a2.6250.876170.1931.985.32 （廣州松下萬寶壓縮機(jī)公司提供的三種壓力損失條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)） 由上面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以得出以下結(jié)論:在無壓力損失和壓力損 失相同的情況下，r22 的制冷能力均是最好的;在高壓制冷劑壓力損 失小的情況下，r410a 優(yōu)于 r22。相比之下，r407c 性能較低，而且 r407c 是一種非共沸混合制冷劑，充注和補(bǔ)充制冷劑的時(shí)候都會(huì)有 一定的麻煩；r410a 是新型環(huán)保工質(zhì)，由于本身工質(zhì)特性，壓力強(qiáng) 度較 r22 時(shí)大，與它相溶的潤滑油對(duì)水份管理、殘?jiān)芾硪蠹訌?qiáng)， 這些都給實(shí)際操作帶來困

7、難；由于對(duì) r22 性能的長期了解和它本身 特性仍具有的優(yōu)越性，本次設(shè)計(jì)的制冷劑選型定為 r22。 r22 根據(jù)含水量和其它雜質(zhì)量的不同又可以分為合格品、一級(jí) 品、優(yōu)質(zhì)品三類。系統(tǒng)中含水量超標(biāo)則有可能引起冰堵和鍍銅腐蝕。 r22 的含水量限制在 25ppm 以下。采用杜邦優(yōu)質(zhì) r22，它的含水量 低，在相同的質(zhì)量下，工質(zhì)制冷能力較高。 二二.壓縮機(jī)的選擇壓縮機(jī)的選擇 圖 43 15 lg p 37 h 18 68 虛線表示常規(guī)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)壓焓圖 實(shí)線表示高能效機(jī)實(shí)際的壓焓圖 高能效機(jī)壓焓圖之所以與常規(guī)機(jī)的不同，主要是它加大了兩器 面積并加強(qiáng)了它們的換熱效果。低壓側(cè)蒸發(fā)能力加大，液體成分減 小，壓

8、力上升；高壓側(cè)換熱能力增強(qiáng)，壓力下降。 在壓縮機(jī)的選擇方面，普通的壓縮機(jī)不能適用，需用高能效壓 縮機(jī)。壓縮機(jī)型號(hào)選用的一般原則為壓縮機(jī)單體能力的 85%為整機(jī) 能力；對(duì)應(yīng)于高能效空調(diào)器，壓縮機(jī)型號(hào)選用的一般原則為壓縮機(jī) 單體能力的 95%-105%為整機(jī)能力。此次開發(fā)的指導(dǎo)思想是把能效 比盡量做到最高（初定 4.0 以上） 。所以在選擇壓縮機(jī)時(shí)，要求壓縮 機(jī)單體能力與整機(jī)能力比會(huì)比一般高能效壓縮機(jī)高。 （盡量先找國內(nèi)其它廠家的同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，選額定能效比 高的。為什么選轉(zhuǎn)子式不選渦旋式？）選擇兩款開發(fā)潛力大的超高 能效機(jī)，初步選定型號(hào)為 2p14s225ane 和 2p15s225ane 萬

9、寶壓縮 機(jī)。 由于它們的制冷量和額定壓縮機(jī)能效比相近，具有很好 的可比性。簡要規(guī)格書對(duì)比如下: 額定參數(shù)2p14s225ane（簡稱 2p14） 2p15s225ane（簡稱 2p15） 額定制冷量(w)22202425 額定輸入功率(w)705785 單冷充注量(g)max800800 電容(f)3030 說明：壓縮機(jī)的額定冷媒充注量并不代表就是它的極限充注能力。當(dāng)系統(tǒng) 換熱能力增強(qiáng)后，充注量（在不超過最大充注量的前提下）也要相應(yīng)地增加。 所謂極限充注量，以 2p14 為例，最大充注量：油充注量=76%:24%。由規(guī)格 書可知，油的充注量為 350cm3，atomos m60 油的密度約等于

10、水的密度，故 算得最大充注量為 1100g。當(dāng)超出它的最大充注量，潤滑效果變差，壓縮機(jī)的 損耗會(huì)劇增。制冷劑的溶油性是系統(tǒng)特性和壓縮機(jī)壽命的決定因素。此外,還要 考慮儲(chǔ)液罐的容積,防止過多的冷媒使壓縮機(jī)發(fā)生液擊。 分別用這兩種壓縮機(jī)配同一個(gè)系統(tǒng)，并通過多次試驗(yàn)調(diào)節(jié)使系 統(tǒng)到達(dá)最佳狀態(tài)，再最終優(yōu)化系統(tǒng)，比較壓縮機(jī)的性能得出以下結(jié) 果: 節(jié)流毛細(xì)管 1.4400，交流電機(jī)轉(zhuǎn)速 860rpm 2p15（充注量 870g） 制冷量 2745w 輸入功率 797w 能效 3.44 2p14（充注量 880g） 制冷量 2517w 輸入功率 726w 能效 3.47 節(jié)流毛細(xì)管 1.4400，直流電機(jī)轉(zhuǎn)速

11、 810rpm 2p15（充注量 880g） 制冷量 2750w 輸入功率 763w 能效 3.60 2p14（充注量 880g） 制冷量 2512w 輸入功率 692w 能效 3.63 不難得出:2p15 的制冷量雖較大，但輸入功率較高，對(duì)降低功率 不利；且能效比也不如 2p14 的高。故放棄 2p15 而采用 2p14。 2p14s225ane 的出廠額定工況:蒸發(fā)溫度 7.2,冷凝溫度 54.4,過冷卻溫度 46.1，回氣溫度 35，排氣溫度 115。 其主要性能參數(shù)如下： 產(chǎn)品型號(hào)松下萬寶 2p14s225ane 壓縮機(jī)類型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式 電源形式單相 制冷量 （w） 2220 額定輸入功

12、率（w） 705 氣缸容積（cm3/rev） 13.2 制冷劑 r22 吸氣連接管外徑（mm） 12.7 排氣連接管外徑(mm) 8.0 電源 220v /50hz 三三. .冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型 1. 確定冷凝器熱負(fù)荷及空氣流量 有關(guān)設(shè)計(jì)溫度參數(shù)如下： 冷凝溫度， 蒸發(fā)溫度 ， 43 k t15 0 t 進(jìn)風(fēng)干球溫度， 出風(fēng)干球溫度35 ai t42 ao t 由小型制冷裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)圖 31 查得在、 22 r15 0 t43 k t 時(shí)，冷凝器負(fù)荷系數(shù) c0=1.13,則冷凝熱負(fù)荷： qk= c0q0=1.132800=3164w 進(jìn)出口空氣溫差 ,則空氣流量735

13、42 aiao tt )( aiaopa k a ttc q v 3 107013 . 1 092 . 1 3164 =sm /408 . 0 3 室外溫度 t=35時(shí)空氣密度，取 1.092103 kg/m3 ； a 空氣定壓比熱，取 1.013kj/kg。 pa c 2. 冷凝器結(jié)構(gòu)的初步規(guī)劃及有關(guān)參數(shù) 管排方式采用非正三角形叉排排列(經(jīng)過長期測試，非正三 角形比正三角形的換熱有所提高，并說明原因)，沿氣流方向排 數(shù)排，冷凝管用的紫銅管（薄壁高齒內(nèi)螺紋） ，2 l nmm25 . 0 7 橫向管中心距,縱s2，外套0.11mm 厚的鋁片；mms21 1 mm14 f 翅片間距,翅片寬度 b

14、=2 s2=214=28mm，翅片為親水mms f 56 . 1 膜波紋管百葉窗片。 管束排列方式及尺寸 d0=7 s2=14 s1=21 +27+20.117.22mm b d 0 d f 套片管單位管長的翅片側(cè)面面積： =0.3244m2/m f b f s d ss f ) 4 (2 2 21 單位管長翅片間管子外表面積： )1 ( f f bb s df ) 56 . 1 11 . 0 1 (00722 . 0 mm /0211 . 0 2 翅化面積： 0 fmmff bf /3455 . 0 0211 . 0 3244 . 0 2 翅化系數(shù)：=17 i bf f ff b 0065

15、. 0 3455 . 0 3. 計(jì)算空氣側(cè)換熱系數(shù)及表面效率 0 a 按選定的翅片參數(shù) f ffb f ss sds a a 1 1 min )( 00156 . 0 021 . 0 )00011 . 0 00156 . 0 )(00722 . 0 021 . 0 ( =0.610 選定迎風(fēng)面風(fēng)速 wf=1.8m/s，故最窄截面風(fēng)速： f f w a a w min max 610 . 0 8 . 1 sm/95 . 2 微元最窄截面的當(dāng)量直徑: )()( )(2 1 1 ffb ffb eq sds sds d 45 . 1 78.13 45 . 1 78.132 mm624 . 2 進(jìn)出口

16、空氣的平均溫度： am t39 2 4235 2 0 aai tt 查空氣的熱物性表，得 ； ； smv f /10 5 . 17 26 )/(02643 . 0 kmwa 3 /0955 . 1 mkg f 故 5 . 442 5 . 17 10624 . 2 95 . 2 3 max f eq ef v dw r b/de=0.028/0.002624=10.67 對(duì)于平套片翅片順排管簇空氣側(cè)換熱系數(shù)可按下式計(jì)算： of =c m eq n f e a db d )/(re 而整張波紋翅片叉排管簇空氣側(cè)傳熱系數(shù)應(yīng)是上式 1.1 再乘以 1.2 倍， 查小型制冷裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 3-18 和

17、3-19，用插入法求得： =0.327,n=0.516,c=1.26,m=-0.28。則空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： o =c2 . 11 . 1)/(re m eq n f e db d a =1.260.3272 . 11 . 167.10 5 . 442 002624 . 0 02643 . 0 28 . 0 516 . 0 =49.6w/() 2 km 翅片當(dāng)量高度由小型制冷裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)式（3-15）計(jì)算， 等邊三角形叉排 c1.063，近似取 c1.063 則： h1 =)ln(35 . 0 1)1( 2 0 1 0 10 d s c d sd =) 007 . 0 021 . 0 063

18、. 1 ln(35 . 0 1)1 007 . 0 021 . 0 ( 2 007 . 0 =0.010m 由式（3-14）計(jì)算翅片參數(shù) m =66.7 00011 . 0 203 6 . 4922 0 ff a f鋁片導(dǎo)熱系數(shù)，取 203 w/mk 由式（3-13）計(jì)算翅片效率 874 . 0 010 . 0 7 . 66 )010 . 0 7 . 66()( 1 1 th mh mhth f 故表面效率 s=1-0.8817)874 . 0 1 ( 3455 . 0 3244 . 0 1)1 ( 0 f f f f 4計(jì)算管內(nèi)側(cè)冷凝換熱系數(shù) 查小型制冷裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 3-11,r22 在

19、tk=43的物性集合 系數(shù) b=1422.76, 蒸氣在管內(nèi)凝結(jié)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由式 3-17 計(jì)算： 22 r i=0.555bdi-0.25(tk-twi)-0.25 =0.5551422.760.0065-0.25(43-twi)-0.25 =2781(43-twi)-0.25 tw管壁內(nèi)表面溫度； tm空氣出口平均溫度（tm=39） 2 4335 如忽略銅管熱阻和接觸熱阻的影響，twi=tw （tw壁面平均溫度） 由管內(nèi)外熱平衡關(guān)系： idi(tk-tw)= s0f0(tw-tm) 27810.0065(43-tw =0.8056920.3455(tw-39) 4 3 ) 解上式得 tw

20、=41.7，故 i=2781(43-41.7=2604.4 w/（m2k） 4 1 ) 5.計(jì)算傳熱系數(shù)及傳熱面積 取空氣側(cè)塵埃垢層熱阻 r0=0.0001 m2k/w，污垢熱阻 ri=0, 則 k0 = 0 0 00 1 ) 1 ( 1 a r f f f f r sb t i i i = 6 . 498817 . 0 1 0001 . 0 0211 . 0 393 3455 . 0 00025 . 0 03041 . 0 4 . 2604 3455 . 0 1 = 36.57w/m2k 紫銅管的導(dǎo)熱率 393w/(mk) 由于采用了內(nèi)螺紋管，換熱效果可以比光管提高 50，且材料工藝 水平較

21、高，比一般常規(guī)冷凝器換熱效果好，可提高 48%的換熱效果。 即 k0 = 1.936.5772.4 w/m2k 平均傳熱溫差為 m = =3.67 4243 3543 ln 7 ln 2 1 12 ak ak aa tt tt tt 故需要的傳熱面積： f0=m2 9 . 11 67 . 3 4 . 72 3164 0 m k k q 所需翅片管總長： l=34.44 m 3455 . 0 9 . 11 0 0 f f 6.確定空冷冷凝器的結(jié)構(gòu)尺寸 據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，取有效單管長 l=0.75m,冷凝器的迎風(fēng)面高 度 h=0.5m.迎風(fēng)面上的管排數(shù)：n=排， 取 24 8 . 23 2 1 0

22、21 . 0 5 . 0 2 1 1 s h 排。 空氣流通方向上的管排數(shù)： n=排9 . 1 2475 . 0 44.34 ln l 取整數(shù) n=2 排，與計(jì)算空氣側(cè)表傳熱系數(shù)時(shí)預(yù)計(jì)的空氣流通方向上 的管排數(shù)相符。 這樣，冷凝器的實(shí)際有效總管長為 l=,mlnn3675 . 0 242 實(shí)際傳熱面積為 s=,較傳熱計(jì)算所需傳熱面 2 44.12363455 . 0 mlfo 積大 4.5,能滿足冷凝器負(fù)荷的傳熱要求。 實(shí)際垂直氣流方向管排數(shù) nb=24，沿氣流方向排數(shù) nl=2,則冷凝 器尺寸：寬 a= =0.75 m 224 36 lb t nn l 高 b=nbs1=240.021=0.

23、504 m 深 c=nls2=20.014=0.028 m 實(shí)際迎風(fēng)面積：af=ab=0.750.504=0.378 實(shí)際氣流方向排數(shù)的迎面風(fēng)速為：wf= =1.08 m/s 378 . 0 409 . 0 f a a v 與原假設(shè)的迎面風(fēng)速相近，不再另作計(jì)算。 為節(jié)省空間，在不改變換熱面積的情況下，把雙排冷凝器做成 l 型。 冷凝器具體參數(shù)表 冷凝器 管道材料紫銅管 規(guī)格(mmmm) 70.25 外套鋁片厚度 (mm)0.11 鋁片形式親水膜百葉窗波紋片 翅片節(jié)距(mm)1.56 沿氣流方向排數(shù)2 垂直氣流方向排數(shù)24 縱向管間距離(mm)21 橫向管間距離(mm) 14 管簇排列形式叉排

24、四四. .蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型 進(jìn)口空氣干球溫度 ta1=27,濕球溫度 ts1=19；出口空氣干球 溫度 ta2=16.3,濕球溫度 ts2=14.6 ；制冷量 q0=2800w （測得當(dāng) 地大氣壓 pb=101.11kpa） 1.選定蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 選用 7mm0.32mm 的紫銅管,翅片選用 f=0.12mm 的鋁套片, 翅片間距 sf=1.56mm.管束按非正三角形叉排排列,垂直于流動(dòng)方 向管間距 s1=17.6mm, s2=12.7mm 沿流動(dòng)方向管排數(shù) nl=2,迎面風(fēng) 速 wf=3m/s。 comment hhb1: 頁：14 17.6 12.7 2.計(jì)

25、算幾何參數(shù) 翅片為開縫形翅片,先考慮用平直套片的方法來計(jì)算，套片的管 外徑為： db=d02f=7+20.12=7.24mm 沿氣流方向套片的長度 l=2s2=212.7=25.4mm af=2（s1s2/4db2）1000/sf =2（17.612.73.1416/47.242）1000/1.56 =0.2338m2/m 每米管長翅片的管子表面積 ab=db（sff）1000/sf =3.14167.24（1.560.12）1000/1.56 =0.0210 m2/m 每米管長的翅片總外表面積 a0f= af ab=0.2338+0.0210=0.2548 m2/m 每米管長的外表面積 ab

26、0=db1=0.02275 m2/m 由以上計(jì)算可得 a0f/ ab0=0.2548/0.02275=11.2 m2/m 3.計(jì)算空氣側(cè)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) (1)空氣的物性 空氣的平均溫度為 tf=（ta2ta1）/2=21.7 取空氣在 22下的物性 f=1.195/m3 cpf=1005j/(kgk) prf=0.7025 vf=15.29510-6m/s (2)最窄截面處空氣流速 wmax=wfsfs1/(s1-db)(sft) =31.5617.6/(17.6-7.2)/(1.56-0.12) =5.52m/s (3)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 四排管時(shí)的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： 4=0.0014+0.26

27、18 (wmaxd0/vf)-0.4(a0f/ab0)-0.15 =0.0014+0.2618(5.520.0072/15.29510-6)-0.4 (11.201)-0.15 =0.00923 n 排管的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和四排管的平均表面?zhèn)鳠嵯抵g的關(guān)系 式是： )4(607 . 0 031 . 0 092 . 0 4 ) 4 (re24 . 2 992 . 0 n d n n a a 因此 2=0.99242.24( wmax db/ vf)-0.092 (2/4)-0.031 0.607(2-4) =0.9920.009232.24(5.520.0072/15.29) -0.092 (2

28、/4)-0.031 0.607(2-4) =0.00807 0 =2fmaxcpf/(prf)(2/3) =0.008081.1954.971005/(0.725)2/3 =67.71w/(m2.k) (4)確定在蒸發(fā)器內(nèi)的狀態(tài)變化過程 根據(jù)給定的空氣進(jìn)出口溫度可得 h1=54kj/kg h2=40kj/kg d1=10.3g/kg d2=9.3g/kg 連接空氣的進(jìn)出口狀態(tài)點(diǎn) 1 和點(diǎn) 2，并延長與飽和 空氣線（=1.0）相交于 點(diǎn)，該點(diǎn)的參數(shù)為 hw=35.8kj/kg tw=12.8 dw=9.1g/kg 在蒸發(fā)器中空氣的平均比焓 hm=hw+(h1+h2)/ln(h1-hw)/(h2-

29、hw) =35.8+(54-40)/ln(54-35.8)/(40-35.8) =45.3kj/kg 與 hm=45.3kj/kg 線的交點(diǎn)讀得 tm=22oc dm=9.2g/kg。 析濕系數(shù)可由下式確定 =1+2.46(dm-dw)/(tm-tw) =1+2.46(9.2-9.1)/(22-12.8) =1.03 (5)循環(huán)空氣量的計(jì)算 qm,da=q0/(h1-h2)=2.83600/(54-40)=720kg/h 進(jìn)口狀態(tài)下干空氣的比體積可由下式確定 v1=rat1(1+0.0016d1)/pb =287.4(273+27)(1+0.001610.3)/101110 =0.867m3/

30、kg 故循環(huán)空氣的體積流量為 qv,a=qm,dav1=7200.867 =624 m3/h (6)空氣側(cè)當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算 對(duì)于開縫翅片的當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，而沖縫翅片比平直套片的 熱交換率強(qiáng) 1.6 倍需要修正，公式為 j=1.60(faf+ab)/(af+ab) 對(duì)于正三角形叉排排列的平直套片管束，翅片效率 f公式， 叉排時(shí)翅片可視為六角形，且此時(shí)翅片的長對(duì)邊距離和短對(duì)邊距離 之比 a/b=2/31/2=1.1547，且 m=s1/db=17.6/7.2,故 ,=1.27m(a/b-0.3)1/2 =1.27(17.6/7.2)/(1.1547-0.3)1/2 =2.854 肋片折合高

31、度為 h,=db(,-1)(1+0.35ln,)/2 =7.2(2.854-1)(1+0.35ln2.854)/2 =9.176mm m=(20/ff)1/2 =(267.711.03/2370.1210-3)1/2 =69.92l/m 取鋁片熱導(dǎo)率 =237w/(mk), 故在凝露工況下的翅片效率為 f=th(mh,)/ (mh,) =th(69.929.17610-3)/ (69.929.17610-3) =0.8822 當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 j=1.61.0367.71(0.88220.2338+0.0210)/0.2548 =99.2 w/(m2k) (7)管內(nèi) r22 蒸發(fā)時(shí)表面?zhèn)鳠嵯?/p>

32、數(shù)的計(jì)算 r22 在 t0=15oc 時(shí)的物性為： 飽和液體比定壓熱容 cpl=1.231kj/(kgk) 飽和蒸氣比定壓熱容 cpg=0.691kj/(kgk) 飽和液體密度 l=1231.6kg/m3 飽和蒸氣密度 g=34.15 kg/m3 氣化潛熱 r=192.2kj/kg 飽和壓力 ps=0.79 mpa 表面張力 =50.210-3n/m 液體粘度 ul=2.4510-4pas 蒸氣粘度 ug=38.810-6pas 液體熱導(dǎo)率 l=0.089w/(mk) 蒸氣熱導(dǎo)率 g=1.12w10-2/(mk) 液體普朗特?cái)?shù) prl=3.37 蒸氣普朗特?cái)?shù) prg=0.77 已知 r22 進(jìn)

33、入蒸發(fā)器時(shí)的干度 x1=0.15，出口干度 x2=1.0，則 r22 的 總質(zhì)量流量為 qm=q03600/r(x1-x2) =2.83600/192.2(1.0-0.15) =61.7kg/h 作為迭代計(jì)算的初值，取 qi=7000w/m2,考慮到 r22 的阻力比相同條 件下 r12 要大，故取 r22 在管內(nèi)的質(zhì)量流速 qi=200kg/(ms)。則總流通截面為 a =qm/(qi3600)=61.7/(2503600) =0.000086 m2 每根管子的有效流通截面 ai=di2/4=3.14(0.0064)2/4=0.000032 m2 蒸發(fā)器的分路數(shù) z=a/ai=0.00008

34、6/0.0000323 z 為 3 路，則每一分鐘中 r22 的質(zhì)量流量為 qm d=qm/3=61.7/3=20.57 kg/h 每一分鐘中 r22 在管內(nèi)的實(shí)際質(zhì)量流速 gi =gm/3600ai =20.57/(36000.000032) kg/( m2s) = 179.8kg/( m2s) 于是，沸騰特征數(shù) b0=qi/(gir)=7/(250179.8)=0.000182 x=(x1+x2)/2=0.575 c0 =(1-x)/ x0.8（l/g）0.5 =(0.425/0.575) 0.8(34.15/1231.6) 0.5=0.13075 frl = gi2/2gdi =(179

35、.8)2/(1231.629.8/0064)=0.34206 rel =gi(1-x)di/ ul =179.80.4250.0064/24510-6=1984 l =0.023(rel) 0.8 (prl)0.4l/ di =0.023(1984) 0.8 (3.37) 0.4 0.089/0.0064=227.38 i =lc1(c0) c2(25fl)c5 +c3b0 c4ffl =227.381.136(0.13075)-0.9 (250.34206) 0.3 +667.2 ( 0.000182) 0.72.2 =3873.31w/(m2k) (8)傳熱溫差的初步計(jì)算 暫先不計(jì) r22

36、 的阻力對(duì)蒸發(fā)器溫度的影響，則有 m=(ta1-ta2)/ln(ta1-ta2)/(ta1-ta2) =(27-16.3)/ln(27-15)/(16.3-15) =4.8 (9)傳熱系數(shù)的計(jì)算 由于 r22 與聚酯油能互溶，故管內(nèi)污垢熱阻可忽略，據(jù)文獻(xiàn)介 紹翅片側(cè)污垢熱阻，管壁導(dǎo)熱熱阻及翅片與管壁間接觸熱阻之和 rw+rs+ (at /am)rt可取為 0.0048 w/(m2k)，故 ko =1/ a0f/(i ai)+ rw+rs+ (at /am)rt+1/j =1/(0.2548/0.01998 3873.31)+ 0.0048+1/99.2 =55.03 w/(m2k) 內(nèi)螺紋管的

37、換熱效果比光管的換熱效果提高 30-50%左右，且 蒸發(fā)器工藝材料都比一般的要好，換熱效果也會(huì)提高大約 60%故 ko=（1+0.5+0.6）ko =115.56 w/(m2k) (10)核算假設(shè)的 qi 值 k0 qo= kom=115.564.8w/m2=556.34 w/m2 qi=(a0f /ai)qo=(0.2548 /0.01998)556.34 w/m2 =7094w/m2 計(jì)算表明，假設(shè)的 qi初值 7000 w/m2與核算值 7094 w/m2較接 近，偏差小于 2%，故假設(shè)有效。 (11)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)尺寸的確定 蒸發(fā)器所需的表面?zhèn)鳠崦娣e ai= q0/qi=2800/7000

38、=0.4 m2 ao=q0/qo=2800/556.34=5.03 m2 蒸發(fā)器所需傳熱管總長 lt= ao /a0f=5.03/0.2548=19.75 m 迎風(fēng)面積 af= qv,a/wf=624/(33600)=0.0578m2 取蒸發(fā)器寬 b=650 m m，高 h=280 m m，則實(shí)際迎風(fēng)面積 afs=0.650.28=0.182m2 已選定垂直于氣流方向的管間距為 s1=17.6mm，故垂直于氣流 方向的每排管子數(shù)為 nl=h/sl=280/17.6=16 深度方向（沿氣流流動(dòng)方向）為 2 排，共布置 32 根傳熱管， 傳熱管的實(shí)際總長度為 lt=0.65162=20.8m 傳熱

39、管的實(shí)際內(nèi)表面?zhèn)鳠崦娣e為 ai=1620.65di =323.140.00640.65 m2 =0.413 m2 又 ai /ai=0.413/0.4=1.0331 lt/lt=20.8/19.75=1.053 說明計(jì)算約有裕度。上面的計(jì)算沒有考慮制冷劑蒸氣出口過熱 度的影響，當(dāng)蒸氣在管內(nèi)被過熱時(shí)，過熱段的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很 低，即使過熱溫度不高，如 3-5，過熱所需增加的換熱面積仍可 高達(dá) 10-20%。 值得注意的是，盡管用“計(jì)算單元”算出的傳熱管總內(nèi)表面積 于上面計(jì)算出的實(shí)際內(nèi)表面?zhèn)鳠崦娣e相同，但是，按“計(jì)算單元” 計(jì)算出的總外表面積卻與蒸發(fā)器的實(shí)際總外表面積不同。 “計(jì)算單元” 計(jì)算出

40、的總外表面積比蒸發(fā)器的實(shí)際總外表面積稍偏低。偏差的原 因是，實(shí)際蒸發(fā)器有時(shí)并不一定能嚴(yán)格按“計(jì)算單元”劃分，而且 實(shí)際存在的計(jì)算單元的數(shù)量也常大于理論上的“計(jì)算單元”的數(shù)量， 但是在幾何參數(shù)計(jì)算時(shí)，由于蒸發(fā)器尚在設(shè)計(jì)中，無法精確知道 “計(jì)算單元”的數(shù)目，只能先按單個(gè)“計(jì)算單元”作概算，待蒸發(fā) 器設(shè)計(jì)好后在作核算。 以上設(shè)計(jì)是建立在假設(shè)蒸發(fā)器形狀為單折平面式的。為了有效 利用空間和與貫流式風(fēng)機(jī)的合理配合，理想情況是將蒸發(fā)器外形做 成圓形使風(fēng)平行與翅片吹過。但實(shí)際工藝上難以做到，采用三折 n 型平蒸發(fā)器盡量與做到與理想狀態(tài)相似。由于室內(nèi)機(jī)外觀厚度的限 制，使得蒸發(fā)器不能太厚，故在前兩折蒸發(fā)器上各布

41、置六條 u 形管， 后一折蒸發(fā)器上布置四條 u 形管。 （12）r22 的流動(dòng)阻力及其對(duì)傳熱溫差的影響 烏越邦和等的試驗(yàn)表明，在其它條件相同的情況下，r22 在管 內(nèi)的流動(dòng)阻力比 r12 要高 10%，r12 在管內(nèi)蒸發(fā)時(shí)的流動(dòng)阻力可按下 式計(jì)算 pr12=0.00005986(qigi)0.91l/di =0.00005986(7094197.8) 0.9120.8/0.0065 =69kpa 故 pr22=1.1p r12=1.169=75.9kpa 由于在蒸發(fā)溫度 15時(shí) r22 的飽和壓力為 795kpa,故流動(dòng)阻力 損失為 9.5%，不超過 10%,可以忽略不計(jì)。 管數(shù)16翅片形式開

42、窗式 排數(shù)2 片距1.56mm 管徑7.0mm親水性親水膜 蒸發(fā)器參數(shù) 五五. .室內(nèi)外風(fēng)機(jī)、電機(jī)選型室內(nèi)外風(fēng)機(jī)、電機(jī)選型 空調(diào)的特性不僅取決于壓縮機(jī)的特性，而且也與室內(nèi)外側(cè)空氣 的狀態(tài)參數(shù)有關(guān)，猶如風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)取決于風(fēng)機(jī)本身的特性和管道 特性一樣?？照{(diào)器的工作點(diǎn)也取決于上述兩個(gè)特性的平衡點(diǎn)。 室外風(fēng)機(jī)采用軸流式風(fēng)機(jī)：效率高，風(fēng)量大，噪聲大，風(fēng)壓低 （500pa ；室內(nèi)風(fēng)機(jī)采用貫流式風(fēng)機(jī)：轉(zhuǎn)子較長，出風(fēng)均勻，風(fēng) 壓低，噪聲小。 （多節(jié)葉輪，電機(jī)，蝸殼）氣流沿著與轉(zhuǎn)子軸線垂直 方向，以轉(zhuǎn)子一側(cè)的葉柵進(jìn)入葉輪，穿過葉輪內(nèi)部，再次通過葉輪 另一側(cè)的葉柵將氣體壓出。貫流風(fēng)葉外形是長筒型與軸流風(fēng)葉相比，

43、 存在風(fēng)量不均勻現(xiàn)象，尤其長度大于 250mm 以上更為突出。 室內(nèi)機(jī)計(jì)算空氣側(cè)阻力及選定電機(jī)、風(fēng)機(jī) 小型制冷裝置(3-22)動(dòng)壓：p1=pa y wa 77 . 1 2 8 . 1092 . 1 2 2 2 (3-23) 靜壓： p2=pa d b a e 42 . 8 )95 . 2 092. 1 (67.10108 . 0 )(108 . 0 7 . 17 . 1 max w 風(fēng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)，則傳動(dòng)效率風(fēng)機(jī)全效率，, 1 m 4 . 0 fan p= pa pp mfan 475.25 4 . 01 42 . 8 77 . 1 )( 21 風(fēng)量： qv=hlwf=0.50.751

44、.8=0.675m3/s=2430m3/h,則電動(dòng) 機(jī)的輸入功率為： q= (3-25)w ppq mfan v 2 . 17 4 . 01 )42 . 8 77. 1 (675 . 0 )( 21 據(jù)以上的數(shù)據(jù)，選用 ydk-25am-6b 軸流風(fēng)機(jī)電機(jī)，該電機(jī)的有關(guān)資 料如下： 電機(jī)參數(shù)表 室外機(jī)計(jì)算空氣側(cè) 阻力及選定電機(jī)、風(fēng)機(jī) 小型制冷裝置(3-22)動(dòng)壓：p1=pa y wa 3775 . 5 2 3195 . 1 2 2 2 (3-23) 靜壓： p2=pa d b a e 36 . 9 )52 . 5 195. 1 (508 . 3 108 . 0 )(108 . 0 7 . 17

45、 . 1 max w 風(fēng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)，則傳動(dòng)效率風(fēng)機(jī)全效率，, 1 m 4 . 0 fan p= pa pp mfan 84.36 4 . 01 36 . 9 3775 . 5 )( 21 風(fēng)量： qv=bhwf=0.650.283=0.546m3/s=1965.6m3/h,則電 動(dòng)機(jī)的輸入功率為： q= (3-25)w ppq mfan v 2 . 20 4 . 01 )36 . 9 3775 . 5 (546 . 0 )( 21 室外側(cè) 電機(jī)型號(hào)ydk25am6b 極數(shù)6 轉(zhuǎn)速 rpm870 輸入(輸出)功率 w25 電源220v（50hz） 電機(jī)電容 2f 電機(jī)效率32% 風(fēng)機(jī)名

46、稱及形式郎迪軸流式風(fēng)葉 風(fēng)葉尺寸 401115r 據(jù)以上的數(shù)據(jù)，選用 ydk-16-4 貫流風(fēng)機(jī)電機(jī)，該電機(jī)的有關(guān)資料如 下： 電機(jī)參數(shù)表 風(fēng)機(jī)銘牌上所標(biāo)出的風(fēng)量：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積 （p=101325pa，t=20，相對(duì)濕度為 50%，空氣密度為 1.2kg/m3） h=ps+p 濾+p 柵+p 余 ps 翅片管簇的通風(fēng)阻力 p 濾 蒸發(fā)器前過濾網(wǎng)阻力 40pa p 柵 出風(fēng)柵阻力 10pa p 余 機(jī)外余壓 40pa h=ps+1/2(2) ：出口風(fēng)速 1/2(2) 風(fēng)冷冷凝器出口動(dòng)壓 出口平均風(fēng)速：=qv/(/4)(d2) qv 風(fēng)機(jī)風(fēng)量 m3/s d 風(fēng)葉直徑 功率與效率：有效功率

47、pe=hqv/1000 六六. .毛細(xì)管的選擇定型毛細(xì)管的選擇定型 室外側(cè) 電機(jī)型號(hào) ydk-16-4 極數(shù)4 轉(zhuǎn)速 rpm1350 輸入功率 w50 電源220v（50hz） 電機(jī)電容 1.2f 風(fēng)機(jī)名稱及形式郎迪貫流式風(fēng)葉 風(fēng)葉尺寸 97633 毛細(xì)管節(jié)流是利用制冷劑在細(xì)長管內(nèi)流動(dòng)的阻力而實(shí)現(xiàn)的。毛 細(xì)管按使用情況分為有熱交換和無熱交換。為減少冷量損失，用毛 細(xì)管阻尼膠包住，可認(rèn)為工質(zhì)在管內(nèi)絕熱膨脹過程。管內(nèi)流態(tài)將出 現(xiàn)純液相流動(dòng)和汽液兩相流動(dòng)兩個(gè)階段。純液相流動(dòng):過冷液進(jìn)入毛 細(xì)管，因存在液態(tài)流動(dòng)阻力，制冷劑壓力逐漸降低直到飽和溫度下 的飽和壓力，而溫度不變；汽液兩相流動(dòng):壓力繼續(xù)下降，

48、液體中出 現(xiàn)閃蒸汽體，轉(zhuǎn)變成汽液兩相流動(dòng)。由于汽液混合物密度增大，流 速將增大，致使流動(dòng)阻力明顯提高，故沿流動(dòng)方向壓力降低得越來 越快，溫度則隨壓力按飽和對(duì)應(yīng)關(guān)系變化，直到毛細(xì)管出口。 原則上講，毛細(xì)管的尺寸必須與制冷裝置的容量和工況相匹配， 即滿足阻力降和指定的流量要求。毛細(xì)管的阻力應(yīng)能足以在其入口 側(cè)建立起一段制冷劑液封，又不能有過多的液體工作，但由于管內(nèi) 兩相流動(dòng)過程的復(fù)雜性，使實(shí)用而準(zhǔn)確的定量計(jì)算存在一定困難。 另外，還有許多實(shí)際因素影響毛細(xì)管的節(jié)流特性，例如毛細(xì)管制造 中的內(nèi)徑偏差，沿管長方向內(nèi)徑的一致性，安裝中的加工變形以及 系統(tǒng)中潤滑油對(duì)流動(dòng)的影響等，目前的做法是先用經(jīng)驗(yàn)公式或者

49、計(jì) 算線圖初步估算出毛細(xì)管尺寸，再通過裝置運(yùn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)整到最佳尺 寸和最佳充灌。 查圖法:毛細(xì)管前液體過冷度為 43-37=6，查制冷裝置自動(dòng) 化圖 3-3，得出毛細(xì)管長度修正系數(shù)為 0.75。利用圖 3-2b 查能力 為 2800w 的毛細(xì)管尺寸，選內(nèi)徑為 1.4mm 的毛細(xì)管，則查得基本長 度為 0.67m。再考慮到管長修正系數(shù)，初選毛細(xì)管尺寸為: di=1.4mm，l=0.670.75=0.50m 實(shí)驗(yàn)校正:在匹配時(shí)使用此規(guī)格毛細(xì)管，發(fā)現(xiàn)回氣溫度偏高，冷 凝壓力低，冷媒過熱度大。這說明毛細(xì)管過長，節(jié)流程度過大，使 冷媒循環(huán)量小，蒸發(fā)完成得早。經(jīng)過多次調(diào)試，當(dāng)毛細(xì)管長度為 450mm 時(shí)，回

50、氣，排氣，蒸發(fā)，冷凝等各溫度較為合理，制冷量也 到達(dá)最佳值。所以最終確定制冷毛細(xì)管為:3mm1.4mm450mm 繞徑為 60,過小的彎曲半徑易造成彎制后的毛細(xì)管流量與直 管狀態(tài)下的流量變化較大，進(jìn)而造成整機(jī)性能與樣機(jī)差別大。 七七. .系統(tǒng)制冷劑充注量的估算系統(tǒng)制冷劑充注量的估算 系統(tǒng)中冷媒的充注量對(duì)整機(jī)制冷能力有著很大的影響。充注量 過少，蒸發(fā)器只有部分得到潤濕，蒸發(fā)器面積不能得到充分利用， 蒸發(fā)量下降，吸氣壓力降低，蒸發(fā)溫度降低，蒸發(fā)器出口制冷劑過 熱度增加，這不僅使循環(huán)的制冷量下降，而且還會(huì)使壓縮機(jī)的排氣 溫度升高，影響壓縮機(jī)的使用壽命。充注量過多，不僅蒸發(fā)器內(nèi)積 液過多，致使蒸發(fā)器壓

51、力升高，傳熱溫差減小，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生 壓縮機(jī)的液擊現(xiàn)象，而且會(huì)使冷凝器內(nèi)冷凝后的冷凝液體不能及時(shí) 排出，使冷凝器的有效面積減小，導(dǎo)致冷凝壓力升高，壓縮機(jī)耗功 增加。由此可知，在一定工況下，系統(tǒng)內(nèi)存在一個(gè)最佳充注量的問 題。 據(jù)有關(guān)資料介紹，對(duì)制冷劑為 r22 的空冷式空調(diào)器而言，系統(tǒng) 的制冷劑充注量可用下式估算： g=0.5334vh+0.2247vk 式中： g -系統(tǒng)制冷劑充注量，kg； vh-蒸發(fā)器容積，l； vk-冷凝器容積，l。 本設(shè)計(jì)中，由前面計(jì)算可知，蒸發(fā)器的傳熱管總長為 20.8m， 冷凝器的傳熱管總長為 36 m?？紤]到彎管等因素，現(xiàn)取蒸發(fā)器、冷 凝器的總傳熱管長為 21.

52、3m 和 37m，相應(yīng)的各自容積為： vh=di2lh=/40.0064221.3103 l =0.685 l 4 vk=di2lh=/40.0065237103 l =1.227 l 4 按上式可估算出該系統(tǒng)的制冷劑充注量為： g=0.53340.669+0.22471.227=0.641 kg 充注量對(duì)系統(tǒng)性能的影響因素是多方面的，也與毛細(xì)管的長度 有關(guān)，在毛細(xì)管長度一定的情況下，存在一個(gè)最佳充注量，它與確 定毛細(xì)管尺寸的情況類似，也應(yīng)該通過在實(shí)際裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后確 定。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)校正，此時(shí)的排氣、回氣溫度都偏高，說明冷媒充注 量太少。經(jīng)過調(diào)整，最后確定機(jī)組的冷媒充注量為 1.07 kg。

53、八八. .管路設(shè)計(jì)管路設(shè)計(jì) 管路設(shè)計(jì)原則： 合理選擇管材、管徑,盡量縮短管線長度,以減少管路阻力損失, 并防止制冷劑產(chǎn)生“閃氣”現(xiàn)象。采用 r22 制冷劑，因此管材選用紫 銅管，為減輕重量和降低成本選用薄壁銅管。 在氟利昂系統(tǒng)中，應(yīng)盡量減少連接管以避免泄漏，制冷管道采 用焊接連接。 管道的布置原則 氟利昂制冷劑的特點(diǎn)是與潤滑油相互融解，因此，必須保證從 壓縮機(jī)帶出來的潤滑油在經(jīng)過冷凝器、蒸發(fā)器和一系列設(shè)備、管道 之后，能全部回到壓縮機(jī)的曲軸箱里面。 吸氣管 考慮到潤滑油能從蒸發(fā)器不斷流回壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的吸氣管應(yīng) 有不少于 0.01 的坡度，坡向壓縮機(jī)。 防止停機(jī)時(shí)液態(tài)制冷劑從蒸發(fā)器流入壓縮機(jī)，

54、蒸發(fā)器回氣管應(yīng) 先向上彎曲在向下通至壓縮機(jī)。 3 升吸氣立管中的氟利昂氣體必須具有一定的流速，才能把潤滑 油帶回壓縮機(jī)。 排氣管 1防止?jié)櫥突蚩赡芾淠聛淼囊后w流回壓縮機(jī)，排氣管應(yīng)有 0.010.02 的坡度坡向油分離器或冷凝器。 2不用油分離器時(shí)，如果壓縮機(jī)低于冷凝器，排氣管應(yīng)設(shè)計(jì)成一個(gè) u 型彎管，以防止冷凝的液體制冷劑和潤滑油返流回壓縮機(jī)。 毛細(xì)管與冷凝器的連接管 連接管應(yīng)考慮在毛細(xì)管內(nèi)有氣體反向流入冷凝器時(shí)，冷凝器的 液體制冷劑能順利流入毛細(xì)管，其管徑大小應(yīng)按滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)液體 流速不小于 0.5m/s 來選擇。 要有專門的回油設(shè)施：為了保證順利回油，采用“上進(jìn)下出” 的方式；管內(nèi)制冷

55、劑要有足夠的流速；特別是上升回氣立管，在管 徑設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮滿足最小帶油速度。另外，壓縮機(jī)排氣管上設(shè) 油分離器，以便將運(yùn)行中有可能從壓縮機(jī)帶入系統(tǒng)的油減到最少。 配管設(shè)計(jì)： 1.彎曲半徑：根據(jù)配管空間條件，盡量選用最大的彎曲半徑，以免 彎管時(shí)外壁減薄及內(nèi)壁起皺，同時(shí)增加配管柔性。 2.壓縮機(jī)接管：排氣及回氣管與壓縮機(jī)連接時(shí)，直管段不得小于 50mm，以盡力減少應(yīng)力集中。而且壓縮機(jī)與管路的距離須大于 15mm。 3.減振：壓縮機(jī)排氣管須有 1 個(gè) u 型彎或以上，回氣管須有 2 個(gè) u 型彎或以上，以加強(qiáng)配管柔性，減少應(yīng)力集中。而且 u 型彎的兩端 高度盡量不要一樣高。 4.配管距離：動(dòng)管與靜

56、管及鈑金的距離大于 8mm，動(dòng)管與動(dòng)管的距 離大于 15mm，配管與電線的間距要大于 15mm; 毛細(xì)管與易變形管的 距離大于 10mm，同時(shí)裝配工藝性及整管空間要保證。 5.為避免冷媒流動(dòng)噪音，毛細(xì)管及分流管后應(yīng)有一段過度管，以避 免壓力突變而發(fā)生流動(dòng)噪音。 九九.流路的確定流路的確定 確定原則：選擇換熱效果好的流路，防止凝露（使空氣阻力增 加，風(fēng)量減小，傳熱惡化） ，流路均勻，配合風(fēng)量的分布。 從換熱器流路考慮：蒸發(fā)器（冷凝器）中部和出口的飽和溫 度差不大于 2，各出口間溫度差不大于 3；前者是考慮到冷媒流 動(dòng)阻力，充分發(fā)揮壓縮機(jī)能力；后者是考慮到冷媒分配的均勻性， 充分發(fā)揮蒸發(fā)器換熱能力

57、； 對(duì)于雙排換熱器，采用u型回路，以利于在不同工況下 換熱器都處于良好的換熱狀態(tài)；從配管簡化角度考慮，也可以采用 上進(jìn)下出分段設(shè)計(jì)；對(duì)于必須采用分流管才能分流均勻的換熱器， 應(yīng)盡量采用 53.5 以上的規(guī)格銅管,且盡量使分流管長短一致及盡 量的短，以提高制冷系統(tǒng)在變工況下的使用性能；為強(qiáng)化換熱，雙 排冷凝器可采用外排片距寬、內(nèi)排片距密以提高風(fēng)量及使內(nèi)外排換 熱負(fù)荷均衡等，也可以采用內(nèi)外 u 型管規(guī)格如管徑、是否內(nèi)螺紋等 設(shè)計(jì)，在保證換熱能力的前提下降低成本； 蒸發(fā)器輸入管（制冷狀態(tài)下）應(yīng)在循環(huán)空氣流的迎風(fēng)面，有 利于減少制熱狀態(tài)下的不可逆換熱。 對(duì)于單冷機(jī)，蒸發(fā)器設(shè)計(jì)與上相同，冷凝器采用上進(jìn)下

58、出回路， 盡量有匯總管，以保證過冷度，減少冷媒充注量。過冷管盡量短， 要防止偏流，保證毛細(xì)管進(jìn)口都是液態(tài)。 在正常的運(yùn)行條件下，干式蒸發(fā)器中的液體容積約為管內(nèi)容積 的 15%20%。在多管路組成的蒸發(fā)器中，為了充分利用每條管路 的傳熱面積，應(yīng)將制冷劑均勻地分配到各條管路中去。采用一個(gè)三 路分流分配器，每條通道有相同的流動(dòng)阻力，制冷劑經(jīng)分配器進(jìn)入 各條管路中。管道的布置應(yīng)使蒸發(fā)后的制冷劑與溫度最高的氣流接 觸，以保證蒸發(fā)進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣管道時(shí)略有過熱。 注意點(diǎn)：在回風(fēng)風(fēng)速方向靠后的那個(gè)蒸發(fā)器，它的空氣溫度已 經(jīng)比設(shè)計(jì)溫度低了，而且風(fēng)速也減小了，那么單位傳熱量就會(huì)減少。 在這種情況下，一般要加大風(fēng)量

59、來彌補(bǔ)單位傳熱的不足。另外，設(shè) 計(jì)選擇管徑和分路數(shù)時(shí)要考慮蒸發(fā)器的流量，因?yàn)槿绻后w制冷劑 的濕潤面積太大了會(huì)使蒸發(fā)器進(jìn)、出口的壓差因流動(dòng)阻力的增大而 增大，從而降低了制冷系數(shù)。管道布置要使得每條管路有相同的流 動(dòng)阻力，盡量使每條管路的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度相同。要使得蒸發(fā) 后的制冷劑與溫度最高的氣流接觸，以保證蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣管 道時(shí)略有過熱。 進(jìn)口3 進(jìn)口2 進(jìn)口1 蒸 發(fā) 器 進(jìn) 口 處 在 迎 風(fēng) 面 從設(shè)計(jì)上要考慮蒸發(fā)器與出風(fēng)框接水槽底部及側(cè)面不能直接接 觸，以免形成冷橋 ，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)件外表面形成凝露；如果風(fēng)量過 小，出風(fēng)溫度低時(shí)，出風(fēng)口及導(dǎo)風(fēng)板易形成露；如果蒸發(fā)器流路設(shè) 計(jì)不合理或單

60、路 u 型管過長或換熱面積過分大，在接近凝露工況下 運(yùn)行時(shí)，u 型管尾端形成循環(huán)空氣熱通道 ，冷熱空氣混合后易形 成噴水滴現(xiàn)象；同理，再保證空調(diào)器能力的情況下，應(yīng)盡量使用流 量大的毛細(xì)管，同時(shí)蒸發(fā)器分流管流量的設(shè)計(jì)以盡量的大為原則， 以滿足在冷露工況下蒸發(fā)器不偏流和冷媒流量不至于減少太多而造 成 u 型管尾端過熱嚴(yán)重，一般要保證壓縮機(jī)回氣溫度不高于 20。 十十.實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié)實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié) 在具體實(shí)驗(yàn)中，還要不斷地改進(jìn)系統(tǒng)。指導(dǎo)方法是 eer=制冷量:輸 入功率。也就是說，要提高能效比，就要盡量把制冷量提高，并同 時(shí)降低輸入功率。在提高制冷量方面可以采取以下途徑:加強(qiáng)兩器 的換熱效果:加大兩