家用空调设计计算说明书

制冷系统课程设计说明书热能与动力工程专业目录一、设计工况...........................................................................................3二、压缩机选型......................................................................................3三、热力计算...........................................................................................51、循环工况：....................................................................................52、热力计算：..................................................................................6四、蒸发器设计计算................................................................................721、设计工况：....................................................................................72、计算过程：....................................................................................83、风机的选择..................................................................................184、汇总...............................................................................................18五、冷凝器换热计算..............................................................................19第一部分：设计计算........................................................................19一、设计计算流程图................................................................19二、设计计算............................................................................193、计算输出................................................................................25第二部分：校核计算........................................................................25一、校核计算流程图..................................................................25二、计算过程..............................................................................26六、节流装置的估算和选配................................................................27七、空调电器系统................................................................................28一、设计工况3KW机组，半封闭压缩机，风冷冷凝器，风冷蒸发器，毛细管，制冷剂R22，蒸发温度5℃，过热度20℃，冷凝温度50℃，过冷度5℃二、压缩机选型1、选型条件：制冷量3kW,制冷剂R22，蒸发温度5℃，过热度20℃，冷凝温度50℃，过冷度5℃。2、选型结果：使用压缩机选型软件select6，选择型号为DKM-75的半封闭往复式压缩机。a.其基本参数如下：制冷量3.15kW，输入功率1.06kW，cop为2.97，电流(400V)2A,质量流量18.9g/s，放热3.65kWb.b.其技术参数：4c.压缩机图纸：d.附件3、压缩机的定位与固定5定位见设计制图；固定方法：将压缩机焊接在钢板上，再将钢板与外机底部用螺拴固定。三、热力计算1、循环工况：根据已知条件，通过压焓图以及相关公式求出如图1-1各关键点参数值：图1-1蒸汽压缩式制冷循环p-h图（其中1-2s是压缩机实际压缩过程，而1-2是压缩机理论压缩过程，为等熵过程。）h6点号P/MPat/℃h/（KJ/kg）ν/（m³/kg）00.58375407.14310.583725421.9030.04464521.9423455.26131.942345256.3842、热力计算：（1）单位质量制冷量0qq0=h0-h4=407.143KJ/kg-256.384KJ/kg=150.759KJ/kg（2）单位容积制冷量zvqzvq=q0/v1=150.759KJ/kg/0.044645m3/kg=3376.840KJ/m3（3）理论比功ww=h2-h1=455.261KJ/kg-421.903KJ/Kg=33.358KJ/Kg（4）指示功率7wi=w/ηi=33.358KJ/Kg/0.8=41.698KJ/Kg（5）性能系数。理论值COP=q0/w=150.759KJ/Kg/33.358KJ/Kg=4.52指示值COPI=q0/iw=150.759KJ/kg/41.698KJ/kg=3.62（6）冷凝器的单位负荷h2s=iw+h1=41.698KJ/kg+421.903KJ/kg=463.601KJ/kgkq=h2s-h3=463.601KJ/kg-256.384KJ/kg=207.217KJ/kg（7）制冷剂循环质量流量mq=φ0/q0=3KW/150.759KJ/kg=0.01990kg/s（8）实际输气量和理论输气量vsq=mqv1=0.01990kg/s×0.044645m³/kg=0.00089m3/svhq=vsq/λ=0.00089m3/s/0.8=0.00111m3/s（9）压缩机的理论功率和指示功率P=mqw=0.01990kg/s×33.358KJ/Kg=0.664KWPi=P/ηi=0.664KW/0.8=0.830KW（10）冷凝器热负荷φk=mqkq=0.01990kg/s×207.217KJ/kg=4.124KW四、蒸发器设计计算1、设计工况：进口空气的干球温度是ta1=27℃，湿球温度是ts1=19.5℃；管内制冷剂R22的蒸发温度t0=5℃，当地大气压101.32kPa；要求出口空8气的干球温度t2a=17.5C,湿球温度t2s=14.6C；蒸发器制冷量0=3000W。2、计算过程：⑴选定蒸发器的结构参数选用mmmm7.010的紫铜管，翅片选用厚为0.2fmm的铝套片，翅片间距2.2fsmm。管束按正三角形叉排排列，垂直于流动方向的管间距125smm，沿流动方向的管排数2Ln，迎面风速fu=2m/s。⑵计算几何参数翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为mmmmmmddfb4.102.021020沿气流流动方向的管间距为21cos30250.86621.65ssmmmm沿气流方向套片的长度3.4365.21222sLmm每米管长翅片的外表面面积mmmmmmsdssafbf/4148.00022.0/0104.025.002165.0025.0214222221每米管长翅片间的管子表面面积22113.14160.01040.00220.00020.02970.0022bbfffadsmmmms每米管长的总外表面面积220.41480.02970.4445offbaaammmm9每米管长的外表面面积2210.010410.03267bobadmmmm每米管长的内表面面积22100.72110.027021000iiadmmmm每米管长平均直径处的表面面积220.01040.0086110.029842mmadmmmm由以上计算得0.44450.0326713.606ofboaa备注：铜管内径di=0.0086mm⑶计算空气侧干表面传热系数1）空气的物性空气的平均温度为℃℃℃25.2225.1727221aaattt空气在此温度下的物性约为3/1966.1mkga,KkgJcpa/1005,7026.0Pra,smva/1088.15262）最窄界面处的空气流速ffbffsdsssuu11max252.223.77(2510.4)(2.20.2)mmmmmsmmmmmmmm3)空气侧干表面传热系数空气侧干表面传热系数计算1015.04.0max15.04.02618.00014.0Re2618.00014.0boofabboofdaavduaaj0.40.1563.770.01040.00140.261813.60615.88100.009183/2maxPrapaaocujh3/237026.0/1005/77.3/1966.100918.0KkgJsmmkg52.66KmW2/（4）确定空气在蒸发器内的状态变化过程根据给定的空气进出口温度，由湿空气的hd图可得155.6hKJkg,240.7hKJkg,111.1dgkg,29.2dgkg。在图上接空气的进出口状态点1和点2，并延长与饱和空气线（）0.1相交于点，该点的参数是29.5whJkg,9wt℃，7.13dgkg。在蒸发器中，空气的平均比焓为11''121255.640.729.547.155.629.5lnln40.729.5m在h-d图上按过程线与47.1mhkJkg线的交点读得21.4mtC,10mdgkg。析湿系数可由下式确定：107.1312.4612.461.5721.49mmddtt（5）循环空气量的计算210hhqmkgkJkgkJW/1.47/6.5536003=1271kg/h进口状态下空气的比体积可由下式确定：113110.0016287.42732710.001611.10.866101320aBRTdmkgP故循环空气的体积流量为hmkgmhkgvqqmaV/1101/866.0/1271331,（6）空气侧当量表面传热系数的计算当量表面传热系数jh=ohbfbffaaaa对于正三角形叉排排列的平直套片管束，翅片效率f可由式f=''mhmhth计算，叉排翅片可视为正六角形，且此时翅片的长对边距离和短对边距离之比为BA=1