水源热泵毕业设计

水源热泵毕业设计内容摘要：

构计算，其他零部件的选择。 总的热力计算 具体步骤如下： （ 1） 确定制冷循环热力状态参数 （ 2） 单位质量制 冷量 （ 3） 单位容积制冷量 （ 4） 单位指示功 （ 5） 单位冷凝热 （ 6） 制冷剂质量流量 （ 7） 压缩机理论排量 （ 8） 制冷系数 （ 9） 卡诺循环制冷系数 （ 10） 热力完善度 （ 11） 压缩机输入电功率 （ 12） 冷凝负荷 （ 13） 能效比 压缩机的选择 根据热力计算所确定的理论输气量选配合适的压缩机 蒸发器的热力计算和结构计算 （ 1） 蒸发器机构的初步规划 （ 2） 蒸发器设计参数计算 （ 3） 板片的选择 （ 4） 制冷剂蒸发器设计热力计算 南京工业大学本科生毕业设计（论文） 8 （ 5） 制冷剂侧蒸发段热力计算 （ 6） 侧过热段热力计算 （ 7） 蒸发器设计校核计算 冷凝器器的热力计算和结构计算 （ 1） 冷凝器机构的初步规划 （ 2） 管型的选择 （ 3） 估算传热管总长 （ 4） 确定每程管数、有效单管长及 流程数 （ 5） 传热管的布置排列及主体结构 （ 6） 传热计算及所需传热面积确定 （ 7） 连接管管径计算 节流阀的选择 （ 1）压差的确定 （ 2）根据系统流量和蒸发量确定型号 南京工业大学本科生毕业设计（论文） 9 第三章 50Kw 水源热泵系统的设计 任务要求 设计一台制冷量为 50KW 的水源热泵系统，制冷剂为 R134a，以湖水为水源。 要求机组结构紧凑 ,占用面积小 ,使用方便 ,运行安全。 系统设计 冷凝器蒸发器1245 0１2 s４５ 0lgph023 水源热泵主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器 等 4 个部件组成，通过 管道连成密封系统。 本系统蒸发器选用板式，冷凝器选用管壳式，水源采用湖水。 M1 2 3 4 5 678湖水10 91112 1— 四通阀； 2— 油过滤器； 3— 压缩机； 4— 电动机； 5— 气液分离器； 6— 水泵； 7— 视液镜； 8— 干燥过滤器； 9— 管壳式冷凝器； 10— 电磁阀； 11— 节流阀； 12— 板式蒸发器 图 31 制冷循环图 图 32 制冷循环 lgph 图 图 33 水源热泵系统图 南京工业大学本科生毕业设计（论文） 10 工况确定 冷冻水进口温度 ts1=12℃ ，出口温度 ts2=7℃ ，蒸发温度 t0=2℃ ； 冷却水进水温度 tw1=25℃ ，出水温度为 tw2=30℃ ，冷凝温度 tk=35℃ ； 吸 气温度 7℃ ，过冷度 5℃ ，过热度 5℃。 制冷循环热力状态参数 表 制冷循环热力状态参数 状态点 符 号 单 位 参数值 参数来源 0 t0 ℃ 2 根据 t0确定蒸发压力 p0，作等压线交饱和气体线得 0 点，查图或表 p0 102kPa h0 kJ/kg 1 t1 ℃ 7 p0的等压线交 t1，查 lgph图 v1 m3/kg h1 kJ/kg 2s t2s ℃ 过 1 点作等熵线，与 p2等压线交点 2s h2s kJ/kg 2 t2 ℃ 由公式求得 h2 p2 102kPa h2 kJ/kg 4 t4 ℃ 30 h4=h5 h4 kJ/kg 南京工业大学本科生毕业设计（论文） 11 设计计算 热泵系统热力计算 表 热泵系统热力计算 项 目 符号 单 位 计算公式或数据来源 数 值 备注 冷凝温度 tk ℃ 选用 35 蒸发温度 t0 ℃ 选用 2 吸气温度 tx ℃ 选用 7 过冷度 ΔtG ℃ 选用 5 过 热度 Δtr ℃ 选用 5 蒸发器出口温度 t1′ ℃ t1′=t0+Δtr 7 蒸发器出口比焓 h1′ kJ/kg 查 R22 性质表 冷凝器出口温度 t4 ℃ t4=tkΔtG 30 冷凝器出口比焓 h4 kJ/kg 查 R22 性质表 蒸发压力 p0 MPa 查 R22 性质表 冷凝压力 pk MPa 查 R22 性质表 压缩机入口比体积 ν1 m3/kg 查 R22 性质表 压缩机吸气焓 h1 kJ/kg 查 R22 性质表 单位质量制冷量 q0 kJ/kg q0=h1h5= 制冷剂质量流量 qm,r kg/s qm,r=Q0/q0 南京工业大学本科生毕业设计（论文） 12 续表 项 目 符号 单位 计算公式或数据来源 数 值 备注 冷凝器单位热负荷 qk kJ/kg qk=h2h4= 冷凝器热负荷 Qk kW Qk=qm,rq k 理论比功 ω kJ/m3 ω=h2h1= 压缩机实际输气量 qvs m3/s qvs=qm,rν1 制冷系数 ε ε=q0/ω 卡诺循环制冷系数 εc εc=T0/(TkT0) 热力完善度 η η=ε/εc 机械效率 ηm 取用 电动机效率 ηmot 取用 压缩机输入功率 P kW P=qm,rω/ηmηmot 能效比 EER EER=Q0/p 压缩机的选择 选择压缩机：美国谷轮公司（ Compeland）的 ZR250KCTWD 压缩机 ZR 系列涡旋压缩机技术为中高温空调应用提供了出众的解决方案，高可靠性、高能效比。 可提供的产品系列为 2～ 30HP。 技术参数 电源 (V/Hz) 380/50460/60 功率 (马力 ) 制冷剂型号 R134a 冷凝温度（ ℃ ） 南京工业大学本科生毕业设计（论文） 13 表 ZR 系列涡旋压缩机 温度 — 制冷量表 蒸发温度（ ℃ ） 制冷量（ W） 蒸发温度（ ℃ ） 制冷量（ W） 29200 37500 47000 57500 63000 10 69500 谷轮压缩机 ZR 系列产品特点： 压缩机 ZR 系列超高能效 能效比比目前市场上最先进的活塞式压缩机还高 12% 压缩机 ZR 系列杰出的可靠性 运动部件少轴向及径向的谷轮专柔性设计提供了前所未有的耐液击和容忍杂质的能力 压缩机 ZR 系列内置电机断路装置 能有效保护电机免受高温及高电流之损坏 压缩机 ZR 系列低噪音 /低排气脉冲 噪音值比活塞式压缩机低 5 分贝以上 压缩机 ZR 系列简化系统设计 独特的卸载启动设计使单相压缩机启动时无需启动 电容 /继电器在大多数应用中无需曲轴箱加热器和气液分离器 压缩机 ZR 系列近 100%的容积关键所在率带来超常的制热能力 板式蒸发器的设计计算 表 板式蒸发器设计参数计算 项 目 符 号 单位 计算公式或数据来源 数 值 备注 水进口焓 h12℃ kJ/kg 查水性质图表 水出口焓 h7℃ kJ/kg 查水性质图表 水 的 质量流量 qm,w kg/s qm,w=Q0/(h12℃ h7℃ ) 水体积流量 qv,w m3/s qv,w=qm,w/ρw 103 南京工业大学本科生毕业设计（论文） 14 续表 项 目 符 号 单位 计算公式或数据来源 数 值 备注 2℃ 时 R134a饱和液态焓 h′ kJ/kg 查 R134a 性质表 2℃ 时 R134a气态焓 h″ kJ/kg 查 R134a 性质表 2℃ R134a 饱和液态密度 ρr,l kg/m3 查 R134a 性质表 1288 2℃ R134a 饱和气态密度 ρr,v kg/m3 查 R134a 性质表 制冷剂液相体积流量 qv,l m3/s qv,l=qm,r/ρr,l 104 制冷剂气相体积流量 qV,v m3/s qV,v=qm,r/ρr,v 102 查某公司 型板片参数，外形尺寸 495164 其厚度为 ，平均板间距 δ=，当量直径 de=2δ=。 表 技术数据 表 单片换热面积：㎡ 法兰通径： DN ㎜ 板间距：㎜ 4 工作温度： ℃ ≤180 单流道截面积：㎡ 工作压力： Mpa ,， 最大处理量： m3/h 25 角孔直径：㎜ 50 表 型板片参数 表 板片外形尺寸㎜ 495164 法向波纹节距㎜ 15 流道宽度㎜ 130 平均板间距㎜ 单片重量㎏ 平均当量直。