风冷式冷凝器

风冷式冷凝器（★图5-5）可分为自然对流式和强制对流式放热系数：自然7～9W/（㎡·℃），强制24～28W/（㎡·℃）◆优点：冷却系统简单，不会产生腐蚀◆缺点：冷凝温度受环境影响大。★实际运行中，希望有适当的过热度：氨：过热度5～8℃氟利昂：可采取较大的过热度工作参数的确定1.蒸发温度t0：制冷剂在蒸发器中汽化时的温度，与被冷却对象（冷冻水、盐水、空气）有关。空气：t0＝t’－（8～10℃）水或盐水：t0＝t’－（4～6℃）2.冷凝温度tk：制冷剂在冷凝器中液化时的温度，与冷凝器结构型式和所采用的冷却介质（水或空气）有关。空气：tk＝t进口＋15℃水：tk＝tpj＋（5～7℃）蒸发式冷凝器：tk＝夏季室外计算湿球温度＋（8～15℃）3.过冷温度trc：trc＝tk－（3～5℃）4.压缩机吸气温度t1：氨：t1＝t0＋（5～8℃）氟利昂（回热循环）：t1＝15℃（1）高压贮液器◆位置：冷凝器下面；◆作用：贮存制冷剂；按热负荷变化供液；液封。◆液体充灌量一般不超过筒体容积的70～80％。单级蒸汽压缩制冷的局限性：冷凝压力↔tk↔环境温度、冷却介质温度蒸发压力↔t0↔用户要求（制冷系统的用途）蒸发温度↘→蒸发压力↘→压缩比（pk/p0）↗→pk/p0增大1.压缩机输气系数下降；2.压缩机排气温度升高，润滑条件变坏；3.压缩机耗功增加，制冷量下降，制冷系数降低。单级活塞式氨制冷系统：pk/p0≤8；最低蒸发温度＝-25℃；氟利昂（R22）制冷系统：pk/p0≤10；最低蒸发温度＝-37℃；获得更低的蒸发温度保证制冷循环效率不下降压缩机的压缩比不过大采用双级或多级压缩三、中间压力的确定适宜的中间压力可获得最佳的运行经济性：R717：φ＝0.95～1R22:φ＝0.9~0.95四、中间冷却器◆作用：在两次压缩之间冷却制冷剂◆分类：完全中间冷却器（氨用）、不完全中间冷却器（氟利昂用）受制冷剂凝固或蒸发压力过低的限制，双级压缩制冷循环所能达到的最低蒸发温度，氨制冷剂不低于-60℃，氟利昂制冷剂不低于-80℃。1.制冷温度范围与循环的形式和制冷剂种类有关：R22单级和R13单级复叠：-60℃～-80℃；R22双级和R13单级复叠：-80℃～-100℃。2.制冷剂的选择：常采用R22、R13、R14；3.膨胀容器：起超压保持作用。复叠式制冷装置停止运行后，当系统内的温度升高到环境温度时，低温制冷剂就会全部汽化成过热蒸汽，且其压力将高于规定的最大工作压力。接入膨胀容器，以便在停止运行后，大部分的低温制冷剂的蒸汽进入膨胀容器中，不至于系统中的压力过度升高。四、确定制冷剂种类和系统形式一般根据系统总制冷量、冷冻水量、水温及使用条件确定1.制冷剂的确定Q0＞350kw，间接供冷或对卫生、安全无特殊要求时：宜用氨；Q0＜350kw，对卫生、安全有特殊要求或直接供冷：宜用氟利昂。2.系统形式的确定采用多台压缩机时，采用并联系统还是单机台系统。一般制冷量较大，连续供冷时间长，自动化要求较高的系统应采用多机组并联。3.供冷方式：根据工程的实际需要来确定直接供冷：冷藏库间接供冷：大中型机制空调用制冷系统五、确定系统设计工况（四个温度，见课本15页）1.冷凝温度由冷却介质温度及传热温差确定2.蒸发温度由冷却对象的温度及传热温差确定3.过冷温度trc比冷凝温度低3～5℃4.吸气温度t1氨系统：t1比t0高5～10℃氟系统：吸气温度＜15℃；六、选择压缩机及其配用电机1.选择原则压缩机型式、台数、压缩级数的选择大中型冷冻站：一般离心式或螺杆式中小型冷冻站：一般活塞式2.压缩机制冷量计算三种方法：由制冷量（或理论输气量）选择压缩机。①由理论输气量计算（P55公式4-9）②由冷量换算公式计算（P59公式4-19）③由压缩机特性曲线确定3.压缩机轴功率的计算（P57公式4-14、4-15）七、冷凝器选择计算（P77）1.选择原则冷却水水质差、水温较高、水量较充足：立式冷凝器冷却水水质好且水温较低的地区：卧式冷凝器缺水或夏季室外空气湿球温度较低：蒸发式冷凝器2.计算冷凝器热负荷（P78公式5-4）3.确定传热面积计算后应加上10％～15％的裕度，确定冷凝器型号4.计算冷却水量（P80公式5-8）由冷却水量定冷却塔九、其他辅助设备的选择计算（P109～110）1.油分离器2.贮液器3.集油器标准工况下Q0＝250～300kW159mmQ0＝300～600kW219mmQ0＞600kW325mm4.空气分离器Q0＜1163kW：宜用一台小号108mmQ0＞1163kW：宜用一台大号219mm5.紧急泄氨器多为SA－25型，筒体直径D＝108mm，任何规模均可用。6.过滤器和干燥器7.回热器十、制冷机房的布置布置原则（P160）：1.制冷机房位置尽可能靠近冷负荷中心，力求缩短输送管道；氨制冷机房应考虑到氨制冷剂的易燃易爆特性。2.大中型机房内主机宜与辅助设备及水泵分间布置，可单设泵房；3.压缩机一般情况下不少于两台，布置成对称或有规律的形式。压缩机的所以压力表、温度计等仪表，均应设置在操作时便于观察的地方，通常使其面向主要操作通道；4.立式冷凝器一般均装在室外，距外墙一般不宜超过5m；卧式冷凝器一般装在室内；蒸发式冷凝器一般布置在制冷站屋顶上；5.蒸发器位置应尽可能靠近压缩机，以缩短吸气管，减少压力降；6.设备间的净间距要求。水冷式：t水－tk＝3～5℃；风冷式：t空－tk＝10～15℃；第一节制冷机房的设计步骤一、了解设计任务空调用冷冻站：总制冷量540kw，冷冻水回水温度12℃，供水℃冷藏库制冷系统：冷藏量？冻结能力？二、收集原始资料1.冷负荷资料（最主要的原始资料）来源随制冷工艺的不同而异，如空调用冷冻站，其冷负荷由空调计算提供。同时要了解用户要求的供冷方式（直接、间接）。2.水质资料冷却水水源的水质资料：浑浊度、含铁量、PH值、水温、供水情况等。3.气象资料最高、最低温度，大气压力、大气相对湿度等；4.地质资料通常由土建专业提供。5.设备资料各种设备的主要性能、技术规格、技术参数、设备外形图、安装图、出厂价格等。6.主要材料资料保温材料、各种管材的技术性能、规格、价格等。7.工厂发展规划资料三、确定总制冷量Q0应考虑：用户实际需要的制冷量制冷系统本身和供冷系统的损失量A为冷损失附加系数：直接供冷A＝5%～7%间接供冷A＝7%～15%四、确定制冷剂种类和系统形式一般根据系统总制冷量、冷冻水量、水温及使用条件确定1.制冷剂的确定Q0＞350kw，间接供冷或对卫生、安全无特殊要求时：宜用氨；Q0＜350kw，对卫生、安全有特殊要求或直接供冷：宜用氟利昂。2.系统形式的确定采用多台压缩机时，采用并联系统还是单机台系统。一般制冷量较大，连续供冷时间长，自动化要求较高的系统应采用多机组并联。3.供冷方式：根据工程的实际需要来确定直接供冷：冷藏库间接供冷：大中型机制空调用制冷系统五、确定系统设计工况（四个温度，见课本15页）1.冷凝温度由冷却介质温度及传热温差确定2.蒸发温度由冷却对象的温度及传热温差确定3.过冷温度trc比冷凝温度低3～5℃4.吸气温度t1氨系统：t1比t0高5～10℃氟系统：吸气温度＜15℃；工况确定后，即可进行循环热力计算，为选设备提供原始数据六、选择压缩机及其配用电机1.选择原则压缩机型式、台数、压缩级数的选择大中型冷冻站：一般离心式或螺杆式中小型冷冻站：一般活塞式2.压缩机制冷量计算三种方法：由制冷量（或理论输气量）选择压缩机。①由理论输气量计算（P55公式4-9）②由冷量换算公式计算（P59公式4-19）③由压缩机特性曲线确定3.压缩机轴功率的计算（P57公式4-14、4-15）七、冷凝器选择计算（P77）1.选择原则冷却水水质差、水温较高、水量较充足：立式冷凝器冷却水水质好且水温较低的地区：卧式冷凝器缺水或夏季室外空气湿球温度较低：蒸发式冷凝器2.计算冷凝器热负荷（P78公式5-4）3.确定传热面积计算后应加上10％～15％的裕度，确定冷凝器型号4.计算冷却水量（P80公式5-8）由冷却水量定冷却塔八、蒸发器选择计算（P90）九、其他辅助设备的选择计算（P109～110）1.油分离器2.贮液器3.集油器标准工况下Q0＝250～300kW159mmQ0＝300～600kW219mmQ0＞600kW325mm4.空气分离器Q0＜1163kW：宜用一台小号108mmQ0＞1163kW：宜用一台大号219mm5.紧急泄氨器多为SA－25型，筒体直径D＝108mm，任何规模均可用。6.过滤器和干燥器7.回热器十、制冷机房的布置布置原则（P160）：1.制冷机房位置尽可能靠近冷负荷中心，力求缩短输送管道；氨制冷机房应考虑到氨制冷剂的易燃易爆特性。2.大中型机房内主机宜与辅助设备及水泵分间布置，可单设泵房；3.压缩机一般情况下不少于两台，布置成对称或有规律的形式。压缩机的所以压力表、温度计等仪表，均应设置在操作时便于观察的地方，通常使其面向主要操作通道；4.立式冷凝器一般均装在室外，距外墙一般不宜超过5m；卧式冷凝器一般装在室内；蒸发式冷凝器一般布置在制冷站屋顶上；5.蒸发器位置应尽可能靠近压缩机，以缩短吸气管，减少压力降；6.设备间的净间距要求。十一、制冷剂管路的设计1.管道布置2.管径确定3.阻力损失计算十二、制图包括设备平面布置图、剖面图、系统图等。第二节制冷剂管道的设计一、基本布置原则•保证各蒸发器充分供液；•避免压力损失过大；•防止液态制冷剂进入压缩机；•防止压缩机润滑不足；•应考虑操作和检修方便，适当注意整齐。二、氟利昂管道的布置氟利昂系统应保证回油良好，管道设计时应注意带油问题。有坡度的管道，都坡向制冷剂流动的方向。•吸气管•吸气管应有不小于0.01的坡度，坡向压缩机，以便于回油。•蒸发器高于压缩机时，其回气管应先向上弯曲至蒸发器的最高点，再向下通至压缩机。•多台压缩机并联运行时，曲轴箱上应装有均压管和油平衡管。•上升吸气立管的氟利昂气体流速必须高于带油最低流速。•排气管应注意最低带油速度，，并防止停机后排气管中可能凝结的液滴流回压缩机。•排气管应有0.01～0.02的坡度，坡向油分离器或冷凝器；•不用油分离器时，若压缩机低于冷凝器，排气管应设计成U形弯管；•冷凝器至贮液器的管道冷凝器或贮液器至蒸发器的管道