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家用分体挂壁式空调设计项目说明.doc
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1、毕业设计阐明书题 目:2600W家用冷暖空调设计计算学 院: 专 业: 学 号: 姓 名: 指引教师: 完毕日期:5月28日 目 录摘要IAbstractII第一章 绪 论11.1 空调设计背景及意义11.2 家用空调发展历程11.3 家用空调国内外研究状况11.4 分体挂壁式空调构造构成及工作原理21.5 空调重要部件简介21.6 研究重要内容及目的3第二章 分体挂壁式空调设计总体方案42.1 设计任务:42.2 设计目:42.3 设计环节:4第三章 工况选取及计算53.1 设计工况选取53.1.1 室内外空气状态参数拟定53.1.2 房间空调器运营参数拟定53.2 制冷循环热力计算53.2
2、.1 制冷循环及压焓图53.2.2热力计算63.3 压缩机选取93.3.1 压缩机类型选取93.3.2压缩机型号选取93.4热泵循环热力计算9第四章 冷凝器设计计算114.1 冷凝器简介及选取114.2 冷凝器计算114.2.1 关于温度参数及冷凝热负荷拟定各关于温度参数114.2.2 翅片管蔟构造参数选取及计算114.2.3 传热计算13第五章 蒸发器简介及设计计算175.1 蒸发器进口空气状态参数175.2 风量及风机选用175.3 蒸发器进、出口焓差及出口处空气焓值175.4 选定蒸发器成果参数175.5 设计几何参数185.6 计算空气侧干表面传热系数195.6.1 空气物性195.6
3、.2最窄截面处空气流速195.6.3 干表面传热系数195.7 拟定空气在蒸发器内状态变化过程205.8 循环空气量计算205.9 空气侧当量表面传热系数计算215.10 管内R22蒸发时表面传热系数计算215.11 传热温差初步计算245.12 传热系数计算245.13 核算设定值255.14 蒸发器构造尺寸拟定25第六章 其她辅助设备选取及计算266.1 节流装置选取计算266.1.1 毛细管选取计算266.2 四通换向阀选取276.2.1四通换向阀容量和选用276.3 风机及配用电机选取276.3.2 室外风机(选取轴流式风机)276.3.3 室内风机(选用贯流式)286.4 制冷剂布满
4、量计算286.5 热泵空调器热力经济性指标核算296.6 管路及辅助设备选取296.6.1 管路系统选型296.6.2 干燥过滤器选型306.6.3 气液分离器选型30第七章 设计成果317.1 压缩机317.2 冷凝器317.3 蒸发器327.4 节流装置327.5 四通换向阀327.6 风机及备用风机32总 结34参照文献35致 谢36附 录37附图一:R22压焓图37附录一:英文翻译38附录二:翻译原文502600W家用冷暖空调设计计算摘要空调设计不断更新换代,技术也在不断完善和发展,本文通过R22小型家用空调实例设计来简介空调基本有关设计计算,让有关人员更清晰理解小型家用空调设计计算过
5、程。本文通过对空调各个重要零件分别计算,如蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置,对于详细部件选用采用国家有关技术原则,结合热力计算及系统装配,通过计算得出R22小型分体挂壁式空调核心部件。采用R22制冷剂设计有关制冷循环系统,结合有关物性参数,得出计算成果。最后通过对空调经济性能指标核算拟定空调设计与否符合规定。这是一种小型家用空调,安装简朴,操作以便,并且设计过程清晰,可以满足大众需求,发展空间大,与其她空调设计相比显得更简朴明了。核心词:分体壁挂式空调;蒸发器;冷凝器;R22A design and calculation of 26GW household air conditionerAb
6、stractThe design of air conditioner is upgrading and updating continuously,and the technology is developed and improved,either. This text is focused on the basic design calculation of air conditioner by offering the design case of household air conditioner. The primary goal is to let the related per
7、sonnel know more clearly about the design calculation process of small-sized household air conditioner.This text is to calculate the critical component of R22 small-sized fission wall-mounted household air conditioner by calculating respectively every significant component of air conditioner such as
8、 evaporimeter,condenser,compressor,and throttling gear,employing the relevant national technical standard to choose the specific component and combining with the thermodynamic calculation and systematic assemble to calculate. This text is to employ the refrigerating cycle system related to the R22 r
9、efrigerating fluid design,combining with the relevant physical property parameter to get the computation result. Finally,this text is to ensure that the design of air conditioner is in line with the demand by adjusting accounts of the air conditioners economic performance index. This is a type of sm
10、all-sized household air conditioner. It is easy to install and operate,and the design process is clear. The air conditioner can satisfy the public need and has great development space. The design is more concise and explicit than others. Keywords:Fission wall-mounted air-conditioner; evaporator; con
11、denser;R22第一章 绪 论1.1 空调设计背景及意义能源是人类社会赖以生存和发展重要物质基本。近年来国内在经济发展同步,也面临着资源匮乏,环境恶化等严峻挑战。人民对生活环境舒服和健康规定越来越高。并且随着人们生活水平提高,居住条件也在不断改进,越来越多人们开始选用和使用家用空调,空调也走进了千家万户。空调种类诸多,但是大某些家用空调还是以分体挂壁式为主。分体挂壁式空调以其体积小,外形美观,使用灵活,噪声低,不影响室内采光,安装检修以便等长处被广泛应用于家居之中。并且随着人们对生活环境规定越来越高,空调所提供舒服度也相应提高,因此本设计针对分体式空调进行了基本设计计算。1.2 家用空调发
12、展历程 在二十世纪六,七十年代,美国地区发生罕见干旱天气,为解决干旱缺水地区空调冷热源问题,美国率先研制出风冷式冷水机,用空气散热代替冷却塔,其英文名称是:Air cool Chiller,简称为Chiller. 1988年中华人民共和国第一台国产分体壁挂机KF-19G1A在华宝空调器厂诞生,启动了国内家用空调器行业一种新时代;20世纪八十年代中华人民共和国空调市场始终以进口为主;推出了光面板系列空调产品,此后始终使用至今。 在原有技术手段上,随着不断创新和改进,在如今形成了系统完善生产过程。从压缩机、热互换器。精细阀和电子控制装置等均有了明显改进。并且空调技术也在如今社会不断提高,为人们营造
13、更加舒服环境。1.3 家用空调国内外研究状况在90年代中华人民共和国,从先进国家吸取了较大型空调设备先进高新技术,并与多数是美国大公司构成合资公司。如今,中华人民共和国已经是一种顶级国家,中华人民共和国重要工厂和合资公司制造了大量SRAC和SPAC以满足增长国内市场出口需要。制冷剂是制冷机中工作流体,它在制冷机系统中循环流动,通过自身热力状态循环变化不断与外界发生能量互换,达到制冷目。在上世纪30年代成功研发“氟利昂”系列制冷剂危害开始被人们所认知,人们开始更加关注氟利昂破坏作用,并开始寻找代替品。当前市面上以R410a使用最为普遍,并占重要地位。但是这种制冷剂依然具有少量氟,只能算过度性产品
14、。人们越来越多把眼光放到了天然工质制冷剂上,重要有碳氢化合物,氨和二氧化碳。但是此类制冷剂依然存在诸多问题,因此始终未得到普遍应用。杜邦,霍尼韦尔,大金这三大公司已R134a为主,在中华人民共和国,有些行业咱们采用自主研发R600a制冷剂。分体式空调其她方面如在制冷过程中产生冷凝水,普通做法是将冷凝水直接通到室外,但是这容易损坏建筑物,污染环境。国内对于冷凝水回收运用研究,基本还处在理论分析阶段。当前对于浮现冷凝水回收几乎大某些是将冷凝水对室内空气所释放焓值从新从冷凝器中补充,从而达到减少散热器效果节约能源作用。1.4 分体挂壁式空调构造构成及工作原理 挂壁式空调室内机组重要由换热器、贯流电扇
15、、电动机、自动风向系统、排水系统等构成。室外机组重要由全封闭式压缩机、室外换热器、四通换向阀、毛细管、轴流电扇、电动机等构成。家用分体挂壁式空调制冷量普通比较小,在1860-4300W之间,容量小,故其室外机组均为单个电扇类型。制冷过程:低温低压制冷剂蒸汽被压缩机压缩成高温高压蒸汽,然后进入冷凝器对外放热变成低温高压液体,接着通过节流装置变成低温低压气液混合物,然后进入蒸发器,吸取房间内热量变成低温低压气体,在压缩机吸力进入压缩机从新开始新循环。制热过程:制热过程整好与制冷过程相反。制冷剂通过四通换向阀变化其流路,使其流路与制冷过程整好相反,这样来实现制热。工作原理如图1图1 分体空调原理图1
16、.5 空调重要部件简介压缩机:压缩机分活塞压缩机,螺杆压缩机,离心压缩机,她们重要作用是将低温低压制冷剂压缩成高温高压制冷剂蒸汽。冷凝器:空调机依照冷凝形式可分为:水冷式和空冷式两种,是一种通过散热把气体转化成液体装置。蒸发器:蒸发器是制冷四大件中很重要一种部件,低温冷凝液体通过蒸发器,与外界空气进行热互换,气化吸热,达到制冷效果。节流阀:节流阀是通过变化节流截面或节流长度以控制流体流量阀门。在空调器中,通过节流阀来控制流体变化流体温度和压强,但是保持焓值不变,即等焓变化。1.6 研究重要内容及目的 已知条件:名义制冷量,名义制热量,制冷剂R22。依照已知条件设计工况,拟定设计参数,计算制冷循
17、环热,设计蒸发器和冷凝器。 预测达到目的:通过计算设计出空调重要部件,拟定制冷循环方案,设计出符合国标家用空调,满足家庭调温规定。 第二章 分体挂壁式空调设计总体方案2.1 设计任务: 设计一台KFR-26GW分体壁挂式家用冷暖空调,名义制冷量=2600W,名义制热量=3600W,制冷剂R22。2.2 设计目: 通过独自进行空调有关设计,理解和明白空调器原理。加深对空调器理解。结合大学所学有关知识,初步掌握空调器有关设计,理解技术发展和社会需求,为后来工作积累经验。2.3 设计环节:1)设计工况和设计参数拟定 2)制冷循环热力计算 3)压缩机选取 4)热泵循环热力计算 5)冷凝器设计计算 6)
18、蒸发器设计计算 7)毛细管选取计算 8)四通换向阀选取 9)风机及配用电机选取 10)制冷剂充灌量计算 11)家用冷暖空调热力经济性指标合算 12)管路及铺设设备选取第三章 工况选取及计算3.1 设计工况选取3.1.1 室内外空气状态参数拟定 依照GB/T7725-1996中4.2.4,由于工作环境温度为-743,因此选用参数如下所示:制冷: 室内干球温度27, 室内湿球温度19.5室外干球温度35, 室外湿球温度24制热:室内干球温度20, 室内湿球温度15室外干球温度-7, 室外湿球温度-83.1.2 房间空调器运营参数拟定 依照文献6P283表7-11和P284表7-14,选用窗式空调器
19、参数如下:蒸发温度=7.2冷凝温度=54.4有效过热温度5有效过冷温度5吸气温度203.2 制冷循环热力计算3.2.1 制冷循环及压焓图名义工况下,制冷循环参数及室内外空气参数如下:蒸发温度7.2,冷凝温度54.4,膨胀阀前液体温度46.1,出口温度15,吸气温度20。室内干球温度27,湿球温度19室外干球温度35,湿球温度24。依照条件绘制循环p-h图,如图1所示: 图3-1 循环过程在p-h图上表达查R22热力性质表,得各特性点状态参数如下表所示:表3-1 R22热力性质状态点10.6252.1462.1467.215208854.446.1414418451269257.90.04112
20、3453.2.2热力计算(1)、基本性能指标计算单位质量制冷量(kJ/kg)单位理论功(KJ/)制冷系数容积系数式中,c相对余隙容积,取为1.2%冷凝压力(排气压力)(pa)蒸发压力(吸气压力)(pa)K膨胀系数,取为1.05压力损失系数温度系数式中,冷凝温度蒸发温度压缩机前吸气温度对于R22,,因此,泄露系数 近似取输气系数压力比(2)依照总制冷量,选配压缩机制冷剂循环量压缩机实际输气量压缩机理论输气量求出数值可以作为选取压缩机根据。(3)计算压缩机功率压缩机理论功率压缩机批示功率式中,吸入点比体积,单位 压力比吸、排气阀平均压力降,单位为pa压缩开始及终了时比焓,单位为J/kg K膨胀系数
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