【精华设计】0040-制冷系统综合试验台设计(量换热器及总体设计)

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摘  要

该试验台的设计是为了研究在不同工况下各输入参数的变化对压缩机或制冷系统综合性能的影响大小;或在不同制冷剂工质下,检验制冷系统的性能,并提出针对性的改善措施,最终使系统的性能得到优化。

该试验台采用“第二制冷剂电量热器法”,其原理是制冷系统产生的冷量与电加热器产生的热量相交换,达到平衡时,通过测量电加热量而得出制冷量的一种间接实验方法。校核实验方法采用水冷冷凝器量热法。该试验台设置有数据自动采集系统,通过控制系统调节节流阀的开起度和冷凝器冷却水阀的开启度,达到在设定工况下采集记录各工况参数的目的。

本次设计的主要任务是对试验台的一个主要部件——量热器进行设计计算,并对该试验台进行总体布置。通过热力计算,得出制冷量等性能指标。再根据传热学和换热器设计等有关文献,计算出蒸发盘管的传热系数,从而得出所需蒸发盘管面积,并对其进行结构设计。同时还根据量热器设计压力,计算出量热器的壁厚,并对其进行强度校核。接下来,进行了制冷系统节流机构和附属设备的选型。

关键词:量热器,试验台,第二制冷剂,制冷系统 

目  录

第一章  前言1

第二章  制冷系统的热力计算3

§2.1循环特征点的状态参数3

§2.2计算循环的各性能指标4

第三章  量热器的结构设计与计算5

§3.1关于量热器5

§3.2蒸发盘管的计算与结构选取5

§3.2.1管外换热系数的计算5

§3.2.2管内换热系数的计算6

§3.2.3总传热系数的计算6

§3.2.4传热面积的计算7

§3.3蒸发盘管的面积校核7

§3.4蒸发盘管结构设计8

§3.5量热器壳体及封头设计计算9

§3.6支座的选择12

§3.7保温材料的选择12

§3.8漏热系数的计算13

第四章  节流机构和辅助设备的选择16

§4.1节流机构16

§4.2辅助设备17

§4.2.1油分离器17

§4.2.2气液分离器18

§4.2.3干燥过滤器18

§4.2.4电磁阀18

§4.2.5水泵19

§4.2.6贮液器19

第五章  实验台操作规程20

§5.1 启动前的准备工作20

§5.2 实验台启动程序20

§5.3 实验台运转中检测项目21

§5.4 停机操作程序21

第六章  试验中相关计算及规定22

§6.1目的22

§6.2试验规定22

§6.3 试验方法24

§6.3.1第二制冷剂量热器法24

§6.3.2水冷式冷凝器量热器法25

§6.4输入功率计算27

§6.4.1电动机输入功率27

§6.4.2压缩机输入功率计算27

§6.5压缩机单位功率制冷量Ke值27

§6.6校核试验和主要试验之间的偏差28

第七章  结论29

参考文献30

致 谢32


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