电冰箱制冷系统原理与设计. 共31页
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前言通过丝管式冷凝器和平板式蒸发器的优化设计,借助制冷系统压缩机.冷凝器.蒸发器负荷匹配和毛细管制冷机流量匹配,通过提升冷凝器和蒸发器的热交换能力,借助两大换热器(冷凝器和蒸发器)中制冷剂管道的合理布置,从而提高系统制冷量,根据大学四年对制冷原理和制冷系统的学习理解进行了此设计,内容包括冰箱热负荷计算,压缩机选型,冷凝器的设计,蒸发器的设计,毛细管的长度计算等。
此设计系统地阐述家用小型冰箱的设计过程和设计内容。
通设计该冰箱的参数如下:有效容积为201L,工质为:R134a,温带型双门;使用条件:冰箱周围环境温度为18℃,相对湿度755%ϕ=±。
箱内温度:冷冻室温度t不高于-18o C,冷藏室平均温度为4℃。
箱内有效容积:总容积为201L,n其中冷冻室为60L,冷藏室为141L,采用上部冷藏室下部冷冻室的方式布置,制冷系统为单级蒸气压缩式制冷系统,冷却方式采用直冷式,冷冻室蒸发器采用平板式,冷藏室蒸发器也采用平板式,冷凝器采用丝管式冷凝器,采用毛细管作为节流元件。
1.电冰箱的总体布置1)使用条件:冰箱周围环境温度t a=18,相对湿度755%ϕ=±。
2)箱内温度:冷冻室温度t不高于-18o C,冷藏室平均温度t m=4℃n3)箱内有效容积:总容积为201L,其中冷冻室为60L,冷藏室为141L4)制冷系统为单级蒸气压缩式制冷系统,冷却方式采用直冷式,冷冻室蒸发器采用平板式,冷藏室蒸发器采用平板式,冷凝器采用丝管式冷凝器,采用毛细管作为节流元件。
5)箱体结构:外形尺寸为580mm×669mm×1479mm(宽×深×高)绝热层采用聚氨酯发泡。
其厚度根据理论计算和冰箱厂的实践经验选取,其值如表所示:1-1冷冻冷藏箱个面的绝热层厚度(mm)箱体结构图选用R134a做工质(1)润滑油选用合成的聚酯油作为系统的润滑油。
(2)干燥过滤器选用XH7型干燥过滤器。
3 冰箱制冷系统设计冰箱制冷系统的设计基本思路和顺序是:先根据要求确定箱体尺寸,然后根据箱体尺寸确定热负荷,根据热负荷和其他发热元件可以确定冰箱的基本能耗,并依次确定压缩机,同时可以确定蒸发器和冷凝器两大主要传热设备,最后才是确定节流元件和制冷剂充注量。
当然,计算设计不可能是很准确的,最后还需要通过试验和不断的调试来使系统运行达到最优化。
保温层设计3.1.1 保温层设计方法冰箱保温层厚度是设计的重点,关键是产品的成本与性能,而保温层的设计需要考虑的因素包括:①不同的市场和不同的能耗要求;②产品的不同风格和设计特点;.③市场对发泡料的限制条件;④产品成本的综合对比选择;⑤产品的市场要求:全球性、区域性、特殊客户;⑥产品的未来发展考虑。
冰箱保温层厚度是设计的重点,在设计中总会与不同部门发生冲突,当然要求的厚度越薄越好,这样成本低,容积大,但由于技术的能力有限制的,在能耗达到一定的水平时,厚度也不是可以薄到想要的程度,因此在厚度的设计方面存在选择是否合理的问题。
目前冰箱箱体都采用硬质聚氨脂整体发泡作绝热层,其绝热性能好,适于流水线大批量生产,发泡后的箱体内外壳被粘接成刚性整体,结构坚固,内外壳厚度可以适当降低,无须对箱体做防潮处理,年久也不会吸湿而使热导率增大。
电冰箱绝大多数为立式结构。
箱体结构的发展过程,大致分为四个阶段:5 0年代以前主要是厚壁箱体(厚度为60~65mm);60年代是薄壁箱体(厚度30~3 5mm);70年代是薄壁双温双门;80年代以后世界上趋于采用中等壁厚箱体(厚度为40~45mm),并以箱背式冷凝器的三门三温或双门双温自然对流冷却(即直冷式)冰箱为主。
随着良好隔热性能的隔热材料的应用,箱体壁厚的减薄,箱体重量进一步减轻并增大了冰箱的内容积。
立式冰箱箱体,首先根据内容积确定宽深比例,一般选为正方形或矩形,其比例不超过1:,双侧门柜式箱体的宽深比为1:左右。
总体高度以放置稳定和箱内储放食品方便为原则。
冰箱布局图之袁州冬雪创作•冰箱布局图包含了家用冰箱的构造与组成.一.电冰箱的构造家用电冰箱由箱体、制冷系统、温度节制装置三部分组成.1.箱体的组成:外壳内衬绝热层台面箱体的基本作用是绝热,绝热性能的优劣直接关系到箱体的保温性能.箱体的隔热功能主要是从以下几个方面来实现的:⑴外壳与内衬之间填充绝热资料.⑵箱门装有磁性密封条防止寒气外漏和热空气侵入.⑶箱顶的顶板下面垫有高密度聚苯乙烯泡沫板,起隔热作用.2.制冷系统:电冰箱制冷系统中,主要组成有压缩机、冷凝器、蒸发器和毛细管四部分,自成一个封闭的循环系统.其中蒸发器装置在电冰箱外部的上方,其他部件装置在电冰箱的反面.系统里充灌了一种叫“氟里昂12(CF2Cl2,国际符号R12)”的物质作为制冷剂.氟里昂12在蒸发器里由低压液体汽化为气体,吸收冰箱内的热量,使箱内温度降低.变成气态的氟里昂12被压缩机吸入,靠压缩机把它压缩成高温高压的气体,再排入冷凝器.在冷凝器中气态的氟里昂12不竭向周围空间放热,逐步液化成液体.这些高压液体必须流经毛细管,节省降压才干缓慢流入蒸发器,维持在蒸发器里继续不竭地汽化,吸热降温.就这样,冰箱操纵电能做功,借助制冷剂的物态变更,把箱内蒸发器周围的热量搬送到箱后冷凝器里去放出,如此周而复始不竭地循环,以达到制冷目标.外部汽化吸热→外部液化放热→箱内温度降低3.温度节制装置:冰箱的温度节制装置叫温度节制器.它的主要作用是当箱内温度过高时接通压缩机,使制冷系统工作,从而使箱温降下来;当箱温降至要求的温度时,使压缩机断电.(三)实践操纵通过学习电冰箱的布局和原理,懂得了操纵物质的物态变更(汽化吸热)可以降低温度.根据这个原理自制简易冰箱.活动的主要思路根据冰箱原理设计准备器材实践操纵交流合作第一小组活动A:花盆冰箱用花盆和水做一个冰箱,在热天里保管冷饮..1.将饮料放在盘子里.2.用花盆盖住饮料,在花盆上面浇水.要注意盘中应有足够的水.3.将盘子和花盆放在阳光下,湿花盆会变得更凉,冷却了饮料.4.大约一小时后,打开花盆.变凉的饮料足以令你感到风凉.第二小组活动B:沙子冰箱用两个分歧直径的陶罐、沙子和水制作沙漠冰箱.1.将较小的罐放置在另外一个罐之内.2.向两罐之间的空地填上沙子.3.往沙子上浇水,使沙子一直坚持湿润.4.将水果、蔬菜及饮料等放在外面较小的罐中.5.上面用湿布盖住,放在干燥且通风的地方.四、拓展与创新1.在实践操纵的基础上,引导学生操纵各种资料制作各种各样的简易冰箱.2. 组织学生将自制的冰箱互相展示、评价与交流.通过自评、互评和点评,对作品停止分析;引导学生发现问题,思考改进方法,以便完善作品.。