新型蒸发冷凝式空调机组系统的设计
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国铁站房空调通风系统设计问题探讨发表时间:2020-07-02T06:57:12.097Z 来源:《建筑学研究前沿》2020年6期作者:袁道安[导读] 主要探讨当前国铁站房暖通设计中的几种常见冷热源对比选型、新规范实行后防排烟设计的重难点以及国铁站房“厕所革命”的相关问题,为今后的站房暖通设计提供参考。
袁道安中铁上海设计院集团有限公司上海 200070摘要主要探讨当前国铁站房暖通设计中的几种常见冷热源对比选型、新规范实行后防排烟设计的重难点以及国铁站房“厕所革命”的相关问题,为今后的站房暖通设计提供参考。
关键词冷热源冷(热)水机组防烟分区排风0 引言铁路在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。
当前我国正处于全面建成小康社会的决胜阶段,对铁路发展提出新的更高要求。
根据《中长期铁路网规划(2030)》要求,到2020年,一批重大标志性项目建成投产,铁路网规模达到15万公里,其中高速铁路3万公里,覆盖80%以上的大城市。
到2025年,铁路网规模达到17.5万公里左右,其中高速铁路3.8万公里左右。
展望到2030年,基本实现内外互联互通、区际多路畅通、省会高铁连通、地市快速通达、县域基本覆盖。
这对铁路站房的规划和建设也提出了越来越多且高的要求。
暖通空调系统作为车站设计的重要环节,一直在进行着不断的改进,力求更节能、更高效、更智能。
1 空调冷热源选型对比分析冷热源作为空调系统的重要部分,应根据站房规模、当地的能源结构、气候及水质情况等综合确定[1]。
根据近几年站房空调系统设计经验及技术研究,下面介绍几种常见的冷热源系统特点。
1.1 热泵型冷(热)水机组热泵型冷(热)水机组是空调系统中的主机,而蒸发器是水冷的,夏天制冷时提供冷水,冬季制热时提供热水。
空调系统的末端装置一般采用组合式空调箱、小空调箱、全新风机组、风机盘管等。
冷凝侧则根据站房规模、设计条件等采用水冷式(应用冷却塔)或风冷式。
水冷式一般应用于较大型站房,而风冷式由于不需要使用冷却塔、减少了冷凝侧循环管路所以使用更广泛。
血)|DISCRETE MANUFACTURING|离散制造飞馳面空调机组控制系统设计Design of Control System of Airplane Pre-conditioning Air Unit.深圳中集天达吉荣航空制冷有限公司孙映辉SunYinghui林运龄Lin Yunling摘要:本文介绍一种飞机地面空调机组智能控制系统,阐述了主要系统配置和通讯功能,满足5?寸机组高智能化、可靠性和可维护性要求。
关键词:飞机地面空调机组可维护性节能Abstract:This paper in t raduced an in t ellige n t con t rol system of the airpla n e pre-c o nditioning air unit,describing control system configuration and communication functions,which meets the requirements of high reliability,inte[ligenee,energy saving,efficiency,and convenient maintenance.Key words:PCA convenientmaintenance energy-saving【中图分类号】U664.5+1【文献标识码】B文章编号1606-5123(2020)07-0050-031引盲飞机地面空调机组(简称PCA),是一种能向停靠机场的飞机输送新鲜冷、热空气的空调设备。
当飞机停靠机场时,飞机地面空调机组与飞机地面电源配合,可以替代飞机内置辅助动力单元(简称APU),有效减低飞机的废气排放,具有环保、节省航空燃油、降低运行费用等优点。
近几年,民航系统将桥载设备替代飞机APU作为节能减排的重大专项大力推广,截止2019年,全国年旅客吞吐量500万人次以上机场中95%以上的单位已完成APU替代设备安装并投入使用,千万级以上机场基本实现应用尽用⑴。
组合式空调机组工作原理
组合式空调机组是由冷风机、冷凝器、蒸发器、压缩机、容积式膨胀
阀及其他部件等组成的一个封闭的模块化空调系统,根据不同的使用
场所选择不同类型的冷凝器和蒸发器,可实现广泛的应用。
组合式空
调机组工作原理如下:
1、压缩机会将低温低压的气体压缩成高温高压的气体,气体流向冷凝
器进行冷凝,产生低温高压的气体。
2、低温高压的气体从冷凝器流向蒸发器,过热的低温高压的气体到达
蒸发器,蒸发器对这部分气体进行蒸发,将这部分气体转化为气体,
并将气体和低温的气体混合,产生一种新的低温低压的气体。
3、低温低压气体从蒸发器流向冷风机,它会带来冷风机的旋转,同时
带动容积式膨胀阀的旋转,膨胀阀会放出一部分低温低压气体,其余
气体依旧回到压缩机,形成循环,从而实现空调效果。
组合式空调机组也可以用来制冷,将冷却剂通过压缩机压缩,使其变
成高温高压,然后从冷凝器放出大量的热量,让冷却剂变成低温低压,最后在蒸发器将其蒸发,产生制冷效果。
组合式空调机组的工作原理简单实用,性能稳定,非常适合各类空调
需求。
此外,它具有自动切换功能,可以在需要时自动切换制冷或制
热模式。
数据中心机房空调系统设计分析随着云计算和大数据技术的兴起,数据中心在现代社会中扮演着至关重要的角色。
而数据中心机房的运行环境对于高效运转和数据安全至关重要。
机房温度、湿度等参数的控制是保证机房正常运行的基础,其中空调系统的设计尤为关键。
本文将对数据中心机房空调系统的设计进行分析,并提出优化建议。
一、需求分析数据中心是大规模的计算设备集群,其密集的服务器运行会产生大量热量,因此需要一个稳定而高效的空调系统来排除这些热量,维持机房温度在合适的范围内。
首先,机房空调系统需要能够提供足够的制冷量,以满足机房内各种设备的散热需求。
其次,机房空调系统需要具备良好的温湿度控制能力,确保机房内的温度和湿度处于合适的范围内,以防止设备故障或数据丢失。
此外,机房空调系统还需要具备高可靠性和可扩展性,以适应不同规模的机房,并能在各种异常情况下正常运行。
二、空调系统设计原则1. 制冷效率高:机房空调系统应采用高效率的制冷设备,如变频压缩机和高效蒸发器,以降低能耗和运行成本。
2. 温湿度控制精准:空调系统应能够实时感知机房的温湿度变化,并及时做出调整,以保持机房内的稳定环境。
3. 可靠性和冗余设计:机房空调系统应具备冗余设计,以保证在设备故障或停电等意外情况下,仍能正常运行。
此外,还应考虑备用电源、UPS电池等设备,以提供电力保障。
4. 可扩展性:机房空调系统应具备良好的可扩展性,可以根据机房规模的变化进行扩充或缩减。
三、优化建议1. 采用新型制冷设备:可以考虑采用新型的高效制冷设备,如风冷式或液冷式的高温热泵,以提高制冷效率和能源利用率。
2. 温湿度感知设备:引入温湿度感知设备,实时监测机房的温湿度变化,并通过自动化控制系统调整空调工作状态,以保持机房内适宜的环境。
3. 空调系统冗余设计:应采用冗余设计,如多台空调机组的并联运行,以保证在某一台设备故障时不影响机房的正常运行。
4. 配电设备冗余设计:机房空调系统的电力供应也需要进行冗余设计,采用备用电源和UPS电池等设备,以防止电力供应中断导致的机房温度上升。
【最新整理,下载后即可编辑】空调用制冷技术课程设计指导书一、课程设计目的课程设计是《空调用制冷技术》课程的重要教学环节之一,通过课程设计了解空调用制冷站工艺设计的内容、程序和基本原则,学习设计计算方法和步骤,提高运算和制图能力,增强对制冷站中所应用的冷水机组、水泵、冷却塔等设备的认知,巩固所学理论知识。
并学习运用这些知识解决工程问题。
二、设计内容和要求1.制冷站总负荷计算制冷站总负荷应包括用户实际所需制冷量以及制冷系统本身和供冷系统的冷损2.制冷机组类型及台数的选择根据装机容量、运行工况、节能环保、以及负荷变化情况和运行调节要求等因素确定。
一般选择同型号2—3台的机组。
3.水系统设计(1)确定冷冻水和冷却水系统形式,进行水管路设计,计算并确定管径,拟定系统草图(2)选择冷冻水泵的规格和台数(3)冷却水泵和冷却塔的规格和台数(4)使用分、集水器时,决定分、集水器直径。
(5)选择主要阀门4.制冷机房设备工艺布置机房内的设备布置应保证操作维修的方便,同时尽可能是设备布置紧凑以节省建筑面积(1)制冷机组设备布置。
(2)冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔布置(3)主要汽水管道布置。
(4)绘制布置简图。
5.制冷机控制安全保护6.采用溴化锂制冷机时能源供应系统设计7.编写设计说明书说明书按设计程序编写,包括方案确定、设计计算、设备选择和设计简图等全部内容;计算部分可用表格形式。
(1)设计成果:包括课程设计说明书、计算书、图纸(2)课程设计说明书的要求:①课程设计说明书的内容一般包括冷水机组选型计算及方案比较;主要设备选型;包括冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备型号及台数的选型计算;制冷站内水力计算;等几个部分。
②课程设计说明书文字要通顺、层次清楚、工艺方案选择合理、选定的参数要有依据、计算正确、各种符号应注有文字说明、必要时列出计算数据表格;8.图纸要求(1)图纸要求课程设计图纸绘制要符合现行的制图和空调工程设计相关标准和规范,达到工艺图要求;图纸量一般不少于2张,出图图幅大小根据具体要求确定;课程设计图纸采用CAD制图或手工绘图。
组合式空调机组技术说明:组合式空调机组特点一、优越的箱体结构1)箱体卓越的机械强度⏹机组采用加强型框架结构,框架由铝型材通过高强度的尼龙三角联接器联接而成,铝型材采用6063T6合金以保证机组更坚固的结构强度;⏹箱体面板为双壁结构,内部采用无氟聚氨脂封闭发泡作为保温材料,具有极好的刚性;⏹箱内合理设计中间连接支撑,使得机组受力更合理,可以保证机组在高压下不发生永久性变形。
2)箱体绝佳的密闭性a)箱体与面板采用双“线接触”防漏风设计,严实稳固,永久性密闭防漏风,“线接触”是目前应用于少数净化空气处理机组和大量船舶密封处理的技术,大家都知道在同样压力下接触面积越小压强越大,密封效果越集中,示例如图:BCA如图所示“C”形状的物体更容易在红色的弹性保温介质上产生局部的密度变化保证最佳的防漏风,同时由于接触面类似于一条直线所以也称之为“线接触”结构。
“线接触”铝合金框架组合式空气处理机组正是应用这一物理原理,在机组的面板与框架之间巧妙的设计了两道“线接触”尖角,保证了整机密封性。
b)盘管段进出水管密封:对于大风量组合式,由于表冷器是多组并联层叠安装,所以进出水管较多,如果处理不当,会造成相当大的漏风率。
空调箱内部采用独特工艺,使用专用的发泡密封工艺技术,彻底杜绝漏风的可能性。
c)段体连接:机组段与段连接处采用专用的密封保温加强措施,使段间渗进的气流改变方向,隔绝气流的渗入。
3)箱体优越的热性能a)箱体铝合金型材防冷桥优化设计:型材中间嵌入PA66尼龙隔热条,使内框和外框架没有金属直接接触,彻底消除框架冷桥;风阀,接水管和检修门等外部件通过隔热材料固定,机组在高湿环境中不会有凝露产生;在箱外露点温度28.2℃~26.2℃,箱内干球温度7℃,相对湿度95%的恶劣工况下测试,机组无凝露现象。
b)面板外板为彩涂板(标配),内板为镀铝锌板(标配),镀铝锌板使用寿命是镀锌板的2~6倍,光热反射能力是镀锌板的2倍;内板和外板间用特制的绝热材料隔开,内填聚氨脂绝热材料,高压均匀无氟发泡,密度高达50kg/m3;箱体传热系数低至0.9W/(m2.K)。
空调系统方案设计说明一、项目概况1-1工程概况项目位于内蒙古呼和浩特市西二环内回民区,用地南临城市主干道光明路,东临阿拉善路,北侧为铁路线,东侧为已开发住宅小区。
总建筑面积18万平米(其中地下9万平米),地下三层,主要房间功能为:医药库房、功能用房、设备用房、餐厅、商业及车库;地上五层,局部十层,主要房间功能为:门诊、医技、住院部及培训等。
医院定位于以老年病、慢性病为治疗特色的500床三级综合医院。
1-2气象资料夏季空调干球温度:30.6℃,夏季空调湿球温度:21.0℃。
冬季空调干球温度:-20.3℃,冬季空调相对湿度:58%,采暖计算温度:-17℃。
年平均空气温度:6.7℃,最热月日平均温度:22.3℃,最冷月日平均温度:-12.2℃。
呼市全年日干球温度统计见下图。
1-3地质资料场地土层分布符合冲洪积沉积的特点,地层土质为:①杂填土层、②圆砾层、②1粉土层、②2粉质粘土层、③细砂层、③1砾砂层、③2粉土层和④粉质粘土层;地下水静止水位埋深在自然地面下-7.6~-10.1米,常年地下水温度约9.5℃;项目地质剖面见下图。
二、设计依据综合医院建筑设计规范(GB51039-2014)医院洁净手术部建筑技术规范(GB50333-2002)民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB50736-2012)建筑设计防火规范(GB50016-2014)锅炉房设计规范(GB50041-2008)公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)公共建筑节能设计标准(内蒙古地方标准)(GBJ103-2007)地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005)三、空调方案2-1空调负荷根据医院空调特点,本项目空调系统拟采用双冷源温湿度独立控制系统。
根据现有条件初步估算,本项目夏季空调冷负荷11000kw(含医疗专用空调负荷),其中高温冷源(16℃/21℃)负荷6000kw,低温冷源(7℃/12℃)负荷5000kw;夏季医疗专用空调再热负荷1500kw;冬季供暖负荷12500kw(含生活热水负荷)。
组合式空调机组知识及设计选型组合式空调机组是一种集制冷、制热、除湿和通风功能于一体的空调系统,广泛应用于大型商业建筑、工厂、医院、酒店等场所。
了解组合式空调机组的知识以及如何进行设计选型对于工程师和设计师来说是非常重要的。
本文将在1200字以上的篇幅中介绍组合式空调机组的基本知识以及设计选型的相关内容。
首先,我们先来了解一下组合式空调机组的基本原理和构成。
组合式空调机组由制冷机组、热水机组、空气处理机组和空气配管系统组成。
其中,制冷机组用于制冷,热水机组用于制热,空气处理机组用于净化和调节空气质量,空气配管系统用于将处理后的空气输送到各个房间。
组合式空调机组的制冷机组一般采用压缩机制冷,根据需求可选择螺杆式压缩机、螺杆离心式压缩机、螺杆溶液压缩机等不同类型的压缩机。
压缩机的选择要考虑到制冷量、能效比、噪音等因素。
制冷机组还包括冷凝器、蒸发器、膨胀阀等组件,它们共同完成制冷工作。
组合式空调机组的空气处理机组主要包括过滤器、换热器、风机等组件。
过滤器用于过滤空气中的颗粒物,换热器用于进行热交换,风机用于将处理过的空气送出。
换热器的类型有板式换热器、空调盘管等,选择时考虑到传热效果、空气净化效果、噪音等因素。
在进行组合式空调机组的设计选型时,需要考虑以下几个因素:1.空调负荷计算:根据建筑的用途、面积和周围环境等因素,计算出所需的制冷量和制热量。
2.能效比:选择具有较高能效比的组合式空调机组可以降低能源消耗,减少使用成本。
3.噪音控制:选择噪音较低的压缩机、风机等组件,或通过使用隔音材料、隔音罩等方法来控制噪音。
4.空气质量控制:选择适当的过滤器和换热器,以提高空气净化效果。
5.设备尺寸和布局:考虑到建筑物的空间限制,选择适合的机组尺寸和布局,以确保机组的正常运行和维护。
6.成本控制:需要综合考虑机组的采购成本、使用成本以及日常维护成本等,选择性价比较高的机组。
总之,组合式空调机组的知识和设计选型对于工程师和设计师来说都是非常重要的。
TM364新型节能技术在暖通空调系统中的应用徐饱歧 沈阳松陵机电成套电器厂李 嫄 沈阳华新联美置业有限公司摘 要:伴随着现代人的生活品质的提高,对于建筑物内的环境要求也日益增加。
舒适和高品质的居住环境成为人们追求的趋势。
暖通空调系统的节能已经不再是新兴问题。
因而,暖通空调技术的创新势在必行,节能建筑也成为建筑发展的必要趋势,本文结合工作中的一些经验,归纳分析了实现暖通空调中的新型节能技术。
关键词:暖通空调;环保节能;技术引言暖通空调能够满足室内的生活环境,为人们的工作、生活提供更舒适的环境,安装暖通空调显得十分必要。
其作用主要体现在能自由的保持并控制室内空气的湿度、温度及洁净度,室内的温度与人体的温度相互保持平衡,从而达到满足、舒适的目的。
在工艺性的空调室内,以满足生产的工艺要求为标准。
1 板管蒸发冷凝中央空调技术简要介绍:1.1 节能:板管蒸发式冷凝器不需要安装冷却塔及大功率冷却水泵,冷凝压力低,压缩机输出功率减少,夏季供冷时可免费提供生活用热水,所以比采用传统水冷冷水机组、风冷空调机组都很明显。
1.2 环保:采用蒸发式冷凝空调产品避免了采用传统水冷冷水机组冷却水塔“飞水”“噪音大”影响周围环境、卫生等缺点,这样使得建筑周围环境变得更加舒适。
1.3 节省空间:板管蒸发式冷凝冷水机组可安装在机房、室外空地、屋面,可以节省空间美化外观,提高的项目外观的美观度、提升了空间的利用率。
2 蒸发式冷凝技术在空调系统中的节能、节水应用:2.1 蒸发式冷凝空调设备在冷却系统中的节能体现在(1)冷凝压力降低,压缩功率减少;(2)冷却水泵流量与扬程减小;(3)冷却风量减少,冷却风机功率减小。
所以:(1)较水冷空调系统节能 15% 以上,全天耗水量同水冷冷水机组空调系统耗水量相比,节水率≥50%。
(2)较风冷空调系统节能 35% 以上2.2 蒸发式冷凝器基本原理以水和空气为冷却介质,利用部分冷却水的蒸发潜热带走气体制冷剂冷凝过程中所放出的热量。
组合式空调机组内部结构组合式空调机组内部结构是指将蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置等主要部件集成在一起的空调设备。
它是一种常见的空调系统,广泛应用于家庭和商业场所。
组合式空调机组内部结构主要由以下几个部分组成:1. 蒸发器:蒸发器是组合式空调机组的主要换热器件之一。
它通过循环制冷剂在内部进行换热,将室内的热量吸收并转化为制冷效果。
蒸发器通常由多个薄片状的金属管组成,管内充满制冷剂。
2. 压缩机:压缩机是组合式空调机组的核心部件之一。
它主要负责将低温低压的制冷剂吸入,并将其压缩成高温高压的气体。
压缩机通常采用旋转或往复运动的方式工作,通过压缩制冷剂来提高其温度和压力。
3. 冷凝器:冷凝器是组合式空调机组的另一个重要换热器件。
它主要负责将高温高压的制冷剂释放出来,并将其冷却成高温高压的液体。
冷凝器通常由多个金属管组成,通过外界空气或水进行冷却。
4. 节流装置:节流装置是组合式空调机组中的一个重要部件。
它主要负责控制制冷剂的流量和压力,以确保系统的正常运行。
常见的节流装置包括节流阀和热力膨胀阀等。
除了以上主要部件外,组合式空调机组还包括一些辅助设备,如电子控制系统、风扇和过滤器等。
电子控制系统主要用于监测和控制整个空调系统的运行状态,以确保其正常工作。
风扇用于循环空气,增加室内的舒适度。
过滤器则用于过滤空气中的灰尘和污染物,提供清洁的室内环境。
总体来说,组合式空调机组内部结构复杂而精密,各个部件相互配合,共同完成空调系统的制冷和换热功能。
通过合理设计和优化配置,可以提高空调系统的效率和性能,为用户提供舒适的室内环境。
中央空调安装规范和工艺1. 通风与空调系统的组成:通风和空调工程包括(送排风系统、防排烟系统、防尘系统、空调系统、净化空气系统、制冷设备系统、空调水系统等七个子分部工程).2。
中央空调系统的组成:中央空调系统主要由制冷制热设备或装置(压缩机、压缩冷凝机组、冷水机组、空调箱、锅炉、喷水室等)、管路(制冷剂管路、冷媒管路、载冷剂管路等)、室内末端设备(室内风管水管、散流器、风机盘管、空调室内机等)、室外设备(室外风管、冷却塔、风冷式冷凝器等)、水泵、控制装置及附属设备等组成。
3。
中央空调系统的分类:中央空调系统主要按如下方式分类:(1)按空气处理设备的集中程度分(2)按承担负荷的介质来分(3)按空调系统的用途分(4)按对建筑物内空气来源分其他的分类方法有:按风量是否固定分:定风量系统、变风量系统按风管内空气流速分:低速系统(〈8m/s)、高速系统(〉20~30m/s )按用途分:工艺性空调、舒适性空调按系统精度分:一般性空调、恒温恒湿空调按运行时间分:全年性空调、季节性空调按使用场所分:大型工民建筑用空调、商用空调、户式空调4。
变流量系统(VRV)变制冷剂流量的VRV空调系统,实质上是由制冷压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、其他阀门和管路构成的环状管网系统.4。
1变流量系统组成变流量系统一般分为以下几种:(1)由室外机和多个室内机组成,室外机由压缩机、外侧换热器和其他制冷附件组成,室内机由风机、室内侧换热器组成;(2)制冷剂管路连接室外机和室内机,长度可达50~125m,落差可达30~50m;(3)智能控制系统可进行单独控制或分区集中控制。
4。
2变流量系统特点(1)优点:各房间可以独立调节温度,且控制精确,变流量调节能效比较高。
(2)缺点:控制系统复杂,制冷剂管路较长易泄漏,对管材、制造安装工艺要求高;机组存在回油、回液等技术问题。
5。
中央空调的安装规范中央空调历来就有“三分质量,七分安装”的说法,不论是工程项目还是别墅家装,如果中央空调的安装不合格那么后续会带来很多的麻烦,今天给大家讲讲中央空调安装验收标准,希望能给大家带来更多的帮助。
新型蒸发冷凝式空调机组系统的设计[/center]摘要从新型蒸发冷凝式空调机组的原理着手,介绍了压缩机的选型、蒸发式冷凝器(风冷与水喷淋冷凝器)及蒸发器的设计、毛细管的选择等的计算方法,为新型蒸发冷凝式空调机组系统的设计和性能优化提供了依据。
关键词新型蒸发冷凝式空调机组设计性能优化0 引言为了解决水冷空调机组安装繁琐和风冷空调机组耗能高的难题,笔者经过多年的探索,将风冷和水喷淋冷凝的优势有机地融为一体,设计了新型蒸发冷凝式空调机组。
其高效节能、安装快捷等独特的优点赢得了广大用户的信赖。
本文根据新型蒸发冷凝式空调机组的原理,介绍了压缩机的选型、蒸发式冷凝器(风冷与水喷淋冷凝器)及蒸发器的设计、毛细管的选择等的计算方法,为新型蒸发冷凝式空调机组系统的设计和性能优化提供了依据。
1 机组系统原理图及说明在室内被冷凝成液体,经节流后排向室外冷凝器,通过吸收室外环境的热量,将液体蒸发成气体,再进入压缩机进行下次循环。
该机组的压缩机与冷凝器分离,压缩机可靠近室内机安装,以达到降低回气阻力,提高压缩机的效率的目的,并可减轻搬运和安装强度;蒸发式冷凝器的铜管采用内低肋高效传热铜管,这样不仅强化了冷凝传热,而且大大提高了制冷效果。
其机组系统制冷、制热原理图如下:液体排向室内机,吸收室内热量,实现对室内空气温度的调节;当机组制热运行时,从压缩机排出来的高温高压气体排向室内蒸发器,使室内温度升高,而,蒸发式冷凝器采用由盘成蛇形的水喷淋冷凝器和风冷冷凝器串联而成。
当机组制冷运行时,从压缩机排出来的高温高压过热气体排向风冷冷凝器,先经风冷冷凝器冷却,再进入水喷淋冷凝器冷凝,冷凝后经毛细管节流将低温低压的新型蒸发冷凝式空调机组由压缩机、冷凝器和室内机三部分组成。
采用蒸气压缩式制冷循环,制冷工质为2 空调机组系统设计条件1) 冷、热量:制冷量:Q0KW;制热量: Q0KW;制冷剂:R222) 制冷工况:室内:干球温度:27℃、湿球温度:19.5℃;冷凝器空气进口温度:35℃;3) 制热工况:室外干球温度:7℃;室内干球温度:21℃;3) 压缩机的选用蒸发温度:te,冷凝温度: tc ,制冷量:Q0 KW的空调机组的制冷循环在压焓图上的表示根据R22的热力性质表,查出处于饱和线上各点的有关状态参数值:h1 kJ/kg;Pe KPa;v1 L/kg;h3 kJ/kg;Pc KPa;根据R22的P-h图上找到Pc Kpa等压线,过1点作等熵线,此线与等压线相交于2点,该点为压缩机的出口状态点。
由图可知,h2 kJ/kg,由于节流前后比焓值不变,所以h3= h4 kJ/kg。
(1)、单位质量制冷量:q0= h1—h4 kJ/kg(2)、制冷剂质量流量:qm =Q0/ q0 kg/s(3)、冷凝器单位热负荷:qc = h2—h3 kJ/kg(4)、冷凝器热负荷:Qc= qm qc= Q0 ×(h2—h3 )/ q0 KW考虑到系统的散热要大于系统的吸热,故取1.1的安全系数。
即冷凝器总热负荷:Q总=1.1×Qc KW再根据蒸发温度、冷凝温度查压缩机制冷特性曲线图,(1)选取压缩机的型号;(2)压缩机输入功率P0 KW。
4 冷凝器的设计计算[设计计算原理参考文献1、2、3]4.1 确定蒸发式冷凝器的结构参数:(1)、风冷冷凝器的结构参数:风冷冷凝器由内低肋高效传热紫铜管和铝合金翅片组成;铜管选用规格为ФD,选用的铝合金翅片是厚度δf的波纹片,翅片片距为sf,纵向和横向中心距s1= s2,管簇顺排布置。
(2)、水喷淋冷凝器的结构参数:水喷淋冷凝器由ФD1的内低肋高效传热铜管组成蛇形管组。
4.2 确定蒸发式冷凝器的热负荷:冷凝器热负荷设计计算处理:蒸发式冷凝器的总热负荷由风冷冷凝器与蛇形内低肋高效传热铜管的水喷淋冷凝器平均分担;即Q风= Q水=0.5Q总KW式中:Q风——风冷冷凝器热负荷(KW);Q水——蛇形内低肋高效传热铜管的水喷淋冷凝器热负荷(KW);(以下简称为水喷淋冷凝器)Q总——蒸发式冷凝器总热负荷(KW);4.3 风冷冷凝器的选择计算:(1)、计算风冷冷凝器传热温差:设冷凝器箱冷却段风冷凝器的冷凝温度:tc ℃,风冷冷凝器进风干球温度:t1 ℃,取空气在风冷冷凝器的温升△t℃,则风冷冷凝器出风干球温度:t2= t1+△t ℃△tm= t2— t1Ln[tc—t1 / tc—t2 ] ℃(2)、计算风冷冷凝器传热系数计算:K= 1[1 /αki×αof/αi] +[δ/λ×αof /αm] +r0+ rb+[1/αfη0]式中:αki——R22在管内凝结的表面传热系数(W/m2•k);αf——空气侧表面传热系数(W/m2•k);αm ——紫铜管每米管长平均面积,m2/m;αi ——紫铜管每米管长内表面积,m2/m;αof——紫铜管每米管长外表面积,m2/m;λ——紫铜管材料热导率(W/m•k);δ——翅片的厚度(m);r0——空气侧尘埃垢层热阻(m2•k /w);rb——管壁与翅片间接触热阻(m2•k /w);η0——翅片表面效率;代入数据计算传热系数得:K W/(m2•k)(3)、计算风冷冷凝器传热面积计算:F风= Q风/[K•△tm] m24.4 水喷淋冷凝器的选择计算:(1)、计算水喷淋冷凝器传热面积计算:计算公式为:F水= Q水/[K•△tm•β] = Q水/[qA•β]式中β——考虑水垢的系数;在水喷淋冷凝器的传热过程中,同时存在着热量和质量的交换,因此计算比较复杂。
现通过计算水喷淋冷凝器的单位热负荷来计算水喷淋冷凝器传热面积。
(2)、计算水喷淋冷凝器的单位热负荷:①、水喷淋冷凝器的单位热负荷计算公式为:qA =[α/cp′]×C×[hc –(h1+ h2)/2]式中 qA ——按管束外表面计算的单位热负荷(W/ m2);α ——空气与管束之间的表面传热系数[W/(m2•k)];cp′——湿空气的定压平均比热容;C ——与制冷剂有关的系数;hc——与冷凝温度tc对应的饱和空气的比焓(J/kg);h1、h2——空气进、出冷凝器的比焓(J/kg);②、空气与管束之间的表面传热系数计算公式为:α=0.297×λ/d0 ×(ωd0/υ)0.6×1.2式中:λ——空气的导热率 [W/(m•k)];d0——蛇形管外径(m);ω——空气通过最窄断面的流速(m/s);υ——空气的运动粘度系数(m2/s);代入数据得:α W/(m2•k)③、考虑管外水膜的存在,必须对空气与管束之间的表面传热系数α值进行修正,其修正系数为:[参考文献1]管束排数 2 3 5 6 7 10修正系数0.8 0.88 0.95 0.96 0.98 1.00④、计算水喷淋冷凝器的单位热负荷:因为冷凝温度tc℃得hc J/kg空气进、出冷凝器的温度分别为t1 ,t2 则求得: h1 J/kg 及h2 J/kg;代入数据得:qA =[α/cp′]×C×[hc–(h1+ h2)/2](3)、计算水喷淋冷凝器传热面积为:F水= Q水/[K•△tm•β] = Q水/[qA•β]4.5 确定风冷冷凝器、水喷淋冷凝器的管数、排数及有效管长:(1)、风冷冷凝器的管束排、列数组合:取管束排数为N排;则F风=Nnπd0L0β其中:n为列数;d0为管外径;L0为管束有效长度;β为翅化系数;(2)、水喷淋冷凝器的管束排、列数组合:取管束排数为N1排;则F水=N1nπd0(L0+0.5πd1)其中:n为列数;d0为管外径;d1为U型弯头直径;L0为管束有效长度;(3) 蒸发式冷凝器外表总面积F总=F风+F水=nπd0(NβL0+0.5 N1πd1+ N1L0)(4)计算水喷淋冷凝器喷淋水的蒸发量及补充水量:水喷淋冷凝器换热量:Q水KJ/h;水的汽化潜热为:q=2450 kJ/kg;喷淋水的蒸发量为:M= Q水/q kg/h蒸发式冷凝器喷淋水量应使蛇管外表面积充分润湿,可按照经验数据选取。
考虑到在机组运行中,喷淋水受热而使部分水分蒸发,另有少量水分被排出的空气带走,所以应向蓄水箱适当补充水量。
取水的补充量为循环水量的5%,则所需补充水量为: C =0.05×L kg/h(5)循环水泵的选用:水泵的体积流量:qv m3/h水泵的扬程: H m水泵的功率: P1 KW5 冷凝风量计算及电机选用空气密度ρ kg/m3空气比热CP kJ/kg•℃标准迎面风速:ωNF m/s进风温度t1′℃出风温度t2′℃所以迎风面积AF=Q风/[3600ωNFρCP(t2′-t1′)] m2风量V=3600AFωNF m3/h风机的全压由下式求得:[参考文献2]△P=△P1+△P2式中:△P1为风机静压Pa;△P2为风机动压Pa;动压:△P2=0.5ρωNF2 Pa;静压:△P1=0.108(ρωmax)1.7×b/de风机采用电机直接传动,则传动效率ηm=1;取风机的全压效率ηfan=0.6,则电机的输入功率:P=V•△P/[ηfan. ηm]W根据风量、风压、输入功率用风机特性曲线来选取风机的型式及风机叶片角度。
6 蒸发器的设计计算(1)、计算蒸发器传热温差:蒸发温度:te,蒸发器进风干球温度:t1,取空气在蒸发器的△t ℃,则蒸发器出风干球温度:t2= t1-△t ℃△tm= t1— t2Ln[t1—te / t2—te](2)、计算蒸发器传热系数计算:传热系数:K W/(m2•k)(计算过程略)(3)、计算蒸发器传热面积计算:F= Q0/[K•△tm] m2(4)、蒸发器的管束排、列数组合:取管束排数为N排;则F=Nnπd0Lβ其中:n为列数;d0为管外径;L为管束有效长度;β为翅化系数;假设取 n列,则L=F/[Nnπd0β]mm故蒸发器的结构为:选用规格为ФD2紫铜管,翅片是厚度δf的冲缝片,翅片片距为sf,管束按正三角形叉排排列,垂直于流动方向管间距s1,迎面风速:ωNFm/s,7 蒸发器侧的风量计算及电机选用(1)、风量计算及迎风面积计算:室内干球温度:t1℃,h1 KJ/Kg经N排表冷器盘管处理后:出风干球温度:t2℃, h2 KJ/Kg ;根据公式:Q0=ρ×Va×(h1- h2)式中:ρ—空气密度kg/m3,Va—送风量(m3/h),h1—进风空气焓值(kJ/kg),h2—出风空气焓值(kJ/kg)蒸发器侧的风量:Va = Q0/[ρ×(h1- h2)] m3/h迎风面积:A=Q0/[3600ωNFρCP(t1-t2)] m2(3)、风机配用电机的功率计算:计算公式:Nm = Q×Pd /[1000×η]式中:Nm——风机配用电机的额定功率(W);Q ——风机输送的空气量(m3/h);Pd ——风机的动压(Pa);η——离心风机效率;根据风量、风压、电机的额定功率用离心风机特性曲线来选取离心风机。