30kw别墅蓄能空调系统设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

30kw别墅蓄能空调系统设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

式制冷压缩机，其没有余隙容积，输气系数较其他压缩机高许多，一般为 ~7，在此，从极端因素考虑选取输气系数为 ， 指示效率 i =，机械效率 m =，电动机轴效率 e =，电动机效率 mo =，且此循环过热为无效过热。 理论输气量： hmqq avsvh   （ 210） 压缩机理论功率： kwwqN m 8 800  （ 211） 压缩机指示功率： kwNN ii   （ 212） 压缩机轴功率： kwNN mis   （ 213） 压缩机电机输入功率： kwNN mose   （ 214） 该制冷系统制冷系数： 1 5 8 . 8 94 . 53 5 . 3oaoqw    （ 215） 性能系数：  sNQC O P （ 216） 30kw 别墅蓄能空调系统设计 7 能效比：  eNQE E R （ 217） 3 压缩机规格尺寸的选择 如上所说，本系统为空调系统，选用全封闭式涡旋式压缩机。 在此，根据上述计算所得的压缩机理论排气量 50 m3/h及制冷量 30kW，初步选定使用 比泽尔 的全封闭式涡旋式压缩机 DANFOSS SZ2300 涡旋式压缩机 ：，其性能参数如下： 名 义 工 况 ： 0t =10℃ kt =40℃ 过 热 度 ： 30℃ 0sQ =30366 w vsq = 3/mh 输入功率： 电流： COP： 润滑油 充注量 ： 3m 重量： 170kg 计算 由于，通常情况下，所选压 缩机标准工况与所设计计算的实际工况不相同，所以在此，为保障所选压缩机能够正常使用于设计条件，需在此进行压缩机的校核。 30kw 别墅蓄能空调系统设计 8 图 压缩机选型压焓图 0t =10℃ kt =40℃ st2 =℃ 1t =20℃ 4t =40℃ 对应查得： 1h =4h =3/kg 单位制冷量： 0q = 1h － 4h = － = （ 31） 单位理论功： 0w = 2h － 1h =－ = （ 32） 循环质流量： mq = 00Qq =  g/s （ 33） 实际输气量： vsq = mq 1v = 103 = 54m3/h （ 34） 单位容积制冷量： 0vq = 01qv =  kJ/m3 （ 35） 由以上计算可知，在压缩机名义工况下的实际输气量 vsq =54m3/h，理论输气量 vhq =50m3/h，单位容积制冷量 0vsq =30kw 别墅蓄能空调系统设计 9 则，可算出： 名义 工况下 5450  vsvhs qq，对应于上述计算工况下的 a。 又因为， 0  kJ/m3，对应于上述计算工况下的 0  kJ/m3。 （此处， “a”表示实际设计工况； “s”表示所选压缩机名义工况。 ）由此，可将压缩机名义工况下的制冷量 0sQ 换算到实际设计温度下的制冷量 0aQ ，再用 0aQ 与设计制冷量 0Q 作比较，如果 0aQ 大于 0Q ，则说明所选的压缩机符合要求，反之，则不合要求。 具体计算公式如下 [7]： svsavasa qq 00  (36) 数据 带入该公式得： KWKWqq svs avasa 0 3 3 600   (37) 所以，所选压缩机的制冷量满足设计要求。 依据此法，同样对压缩机输入功率进行校核，已知， esp =，0sw =， 0aw =，  ， s ， 31 10av m3/kg，31 10sv m3/kg，ss 与 sa 在此均为 计算。 具体计算公式如下 [7]： saasssssaaesea vw vwpp  1010 (38) 数据代入该公式得： 3310 10   saass sssaaesea wwPP   ep =W (39) 所以，输入功率从名义工况下换算到实际设计工况下时仍符合要求。 介于以上计算，可知，所选的压缩机 DANFOSS SZ2300 型符合使用要求，所以选型正确。 其外观尺寸如下 30kw 别墅蓄能空调系统设计 10 图 压缩机外型尺寸 4 强制风冷式冷凝器设计计算 本系统属于中小型氟利昂制冷系统，所以冷凝器可选用强制风冷式翅片管式换热器。 计算平均温差 已知：环 境空气干球温度为 30℃ ，相对湿度 85％ . 即： 1 30at  ℃ ，为保证进出口风温差在 8～ 10 ℃ 左右 [6]，这里取出口风温度为 2 38at  ℃。 即有： 冷凝温度： kt 45 ℃ 进出口空气温差： 812  aa tt ℃ 进口空气干球温度： 1 30at  ℃ 出口空气干球温度： 2 38at  ℃ 冷凝热负荷为： KWhhqQ mk )()( 342   (41) 对数平均温差： 30kw 别墅蓄能空调系统设计 11 2112akakm tt ttlntata = 38 3045 30ln45 38= ℃ （ 42） 翅片管簇结构参数选择计算 因为 0Q =＜ 60kW，所以多采用 2T 的紫铜管 为传热管， 迎风面上管间距 mm251 s ,管外径 mmdb 10 ， 管壁厚 mmbp 。 选 用 铝翅片 2LF ,翅片厚度mmf  的波纹型整张铝制套片。 取翅片节距 mmSf 2。 取迎面风速smwy 。 空气流动方式；受迫对流、吸风式 基本结构形式； U形整体折弯、传热管水平布置 片型：波 纹式翅片 管排数： n=4 迎风面上管中心距，管簇排列采用正三角形叉排 [8]，具体布置方式如下图所示： 图 管排布置图 30kw 别墅蓄能空调系统设计 12 4． 单位管长翅片面积： fbf sdssa )4(2 221  = m2/m （ 43） 单位管长基管面积： fffbb sda   )(  = m2/m （ 44） 单位管长管外面积： bft aaa  = m2/m （ 45） 单位管长管内面积： ii da  = m2/m （ 46） 单位管长管壁平均面积： 0 2 9 8 )(  pbm bda  m2/m （ 47） 翅化系数：  itaa （ 48） 平均面积比： 2  mtaa （ 49） 流流通截面比： ))((113 ffbfsds ss  （ 410） 迎面比： 51  sat （ 411） 30kw 别墅蓄能空调系统设计 13 传热热力计算 空气平均温度： 1 342aam a ttt    ℃ （ 412） 空气平均参数： 导热系数 )( kmWa  , a = 310 m2 /s,在进风温度 30℃ 条件下密度a =。 冷凝器所需空气体积流量：  apaa kv tCQq  （ 413） （其中查表  1 .0 0 5 /paC kJ kg k） 选取迎面风速 wy=，则迎风面积： yvY wqA (414) 取有效单管长度： l= 迎风面高度： l (415) 迎风面管排数： 11 482HN s   (416) 进行传热计算，确定所需传热面积 Aof、翅片管总长 L 及空气流通方向上的管排数 n。 采用整张波纹翅片及密翅距地叉排管数的空气侧传热系数由式子 menefeaof dbRdc )(  乘以 再乘以 计算 现预计流通方向管排数： n=4 30kw 别墅蓄能空调系统设计 14 则翅片 宽度： msb 0 8 6 s4 01  （ 417） 微元最窄截面当量直径：      112 b f ie b f is d s bds d s b  = (418) 空气流经最小截面时的风速： ))(( 1 1m a x  ffb fsds ss  （ 419） edb = 雷诺数： aeef dwR max = (420) 查表得到： ψ=， n= , c=, m= 则管外空气侧表面传热系数： )(  menefeao dbRdc  =(m2K) （ 421） 对于 R22 制冷剂气其冷凝温度 tk=45℃ ， B 为 氟利昂制冷物质集合系数，查表后其取值为。 管内凝结表面传热系数： )(   wikiki ttBd =（ 55twi） （ 422） 翅片计算高度：   )ln ()1(2 01010 dscdsdh =，其中 c= （ 423） 翅片材料导热系数： λ=203 w/(mK)则有 翅片折算参数： foam 2 = （ 424） 1 f bsd  （ 425） 30kw 别墅蓄能空调系统设计 15 39。 1 . 0 6 3 2 . 7 9 1 4 9ff （ 426） 当量翅高：    39。 39。 39。 31 1 l n 3 . 6 3 0 6 0 1 0f f fhm      （ 427） 翅。