分體式熱泵空調機設計說明(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ； C4=； C1=； C2=； Ffl= 210130[())()]/()3il r flFBWmK?????（8） 傳熱溫差的初步計算先不計 R22 的阻力對蒸發溫度的影響，則有 ???????（9） 傳熱系數的計算 20 ()mof twsi mjk Kaarrhh?????式中：由于 R22 與聚酯油能互溶，故管內污垢熱阻可忽略。根據文獻，翅片側的污垢熱阻、管壁導熱熱阻及翅片與管壁間的接觸熱阻之和 可twsmarr?. . . . 參考取 103 m3K/W。(其中， 為翅片污垢熱阻； 為管壁導熱熱阻；wrsr為翅片與管壁間接觸熱阻 )tmar（10）核算假設的 qi的值 ??20=9./ofiiaq則假設的 qi初值為 10000 W/ m2與核算值 10599W/ m2較為接近，偏差為%10﹪,故假設有效。（11）蒸發器結構尺寸的確定蒸發器所需的內表面傳熱面積 39。 ?蒸發器所需的外表面傳熱面積 39。 ?蒸發管所需傳熱管總長 ??迎風面積 , ?. . . . 參考取蒸發器長 L=830mm，高 H=275mm，則實際迎風面積 ???前面已選定垂直于氣流方向的管間距 s1=25mm，故垂直于氣流方向的每排管數為 12751Hmns??深度方向（沿氣流流動方向）為 2 排，共布置 24 根傳熱管，傳熱管實際總長為 m???傳熱管的實際內表面傳熱面積為 iAdB m???????則 39。iiA???即計算有一定的裕度。由于上述計算未考慮制冷劑蒸氣出口處的過熱度，而當蒸氣在管內被加熱時，過熱段的局部表面傳熱系數很低，即使過熱溫度不高，為 35℃，過熱所增加的換熱面積仍可高達 10%20%，所以上述設計是合理的。（12）R22 的流動阻力及其對傳熱溫差的影響根據經驗公式可計算 R22 在管內蒸發時的流動阻力如下 (G)/lipqBnd?????. . . . 參考代入數據得 Δp =，則 Δp/p s=% ( ps為蒸發壓力)，則流動損失在飽和壓力中所占比例較小，可忽略不計，則計算可靠。（13）風量及風機的選擇進口溫度為 27℃，重慶地區夏季大氣壓力為 ，查空氣的物性參有 密度: ρ=, 翅片寬度: 動壓： （相對靜壓太小可忽略）239。.3fuppa??? 靜壓：微元最窄界面的當量直徑 12()()??????干工況空氣流動阻力： ()562eLupPad?????對于錯排布置的蒸發器流動阻力增加 20%，即 ???對于濕工況，阻力修正系數查得為 ，則： ?風機全壓 ?????? 其中 ΔP 2為蒸發器前過濾網阻力取 40pa,ΔP 3為出風柵阻力取 10pa,ΔP 4為機外余壓取 40pa。. . . . 參考循環空氣量 3,1 ???風機采用電動機直接傳動，則傳動效率 =1；取風機全壓效率 =，則電?fon?動機輸入功率為： ???選擇 GFD365120 型風機，功率 40，風量大于 580m3/h. . . . 參考參數說明 符號 參數值 單位銅管外徑壁厚 d0δ 101 mmmm翅片類型 平直鋁套片翅片厚度 δ f mm翅片熱導率 λ f 237 W/(m2K)翅片間距 sf mm換熱量 QL 3000 W沿流動方向的管排數 nl 2分路數 Z 4. . . . 參考 表 46 蒸發器總體結構參數垂直于氣流方向每排管數 nz 12迎面風速 uf m/s蒸發器長度寬度厚度 LHB 83027540mmmmmm換熱面積 A m2風機風量 qv 630 m3/h風機功率 P 40 w風機靜壓 H pa. . . . 參考 冷凝器選型采用強制通風空氣冷卻式冷凝器冷凝器設計工況如表 54 所示冷凝溫度 tk 45 進出口空氣溫差 8進口空氣干球溫度 ta1 30 出口空氣干球溫度 ta2 38表 54（1） 有關溫度參數及冷凝器熱負荷的確定。對數平均溫差 ?????由《小型制冷裝置設計指導》 [1] 圖 31 查得 R22 在冷凝溫度 45℃，蒸發溫度 5℃時的冷凝負荷系數 C0=,則冷凝器熱負荷為 =4190W（2）翅片管簇結構參數選擇及計算選擇 φ12 mm 1 mm 的紫銅管為傳熱管，選用翅片厚度 σ= 的波紋形整張鋁制套片。取翅片節距 = 2mm，迎風面上管中心距 = 25mm，管簇排列采用正三角行叉排。單位管長有關傳熱面積： /m2212f 3s()44a .?????????A. . . . 參考20.)5(37/bffdsam?????= + = /m = π = π = /m當地大氣壓 P=,根據空氣熱物理性質表，在空氣平均溫度 tm=34℃條件下，Cpa= 1013 J/()、λa = W/() 、 =19 106 /s,并在進風溫度 =30℃條件下 = kg/ 。冷凝器所需空氣的體積流量m3/ska21Q4190q = .4().653(8)vpact??????選取迎面風速 = ，則迎風面積 = / =取冷凝器迎風面寬度既有效單管長 l= 則迎風面的高度 H = / l = 迎風面上管排數 N=H/s – = 取 N=15 排（3）進行傳熱計算，確定所需傳熱面積 Aof、翅片管總長度 L 及空氣流通方向上的管排數 n 采用整張波紋翅片及密翅距的叉排管簇的空氣側傳熱系數由 maofCRe()nbhd???乘以 再乘 計算。. . . . 參考預計冷凝器在空氣流通方向上的管排數 n=2 則翅片寬度 m????微元素最窄截面的當量直徑 mmsdfble )()3125()()21 ?????????最窄截面風速 ????1f ()()bfuumsdb/ = 因為 Rer= / = 查《小型制冷裝置設計指導》表 318 和表 319，用插入法求得ψ= ，n=，c=，m= 則空氣的表面傳熱系數 ???????A2maofCRe()查表得 R22 在 =45℃物性集合系數 B= 制冷劑在管內凝結的表面傳熱系數=?翅片相對高度 c= =39。()[.35ln()].832sshcmd????. . . . 參考取鋁片熱導率 λ=203w/() 翅片參數 m???翅片效率 (39。)??表面效率 ???忽略各有關污垢熱阻及接觸熱阻的影響，則 = = ,將計算所得代入 0()()kiwofwmtht?????.2528kikt?解得以上方程式 tw=39℃則 R22 在管內的凝結表面傳熱系數 =???A2W/mK取管壁與翅片間接接觸熱阻 = /W,空氣側塵埃垢層熱阻A2= /W，紫銅管熱導率 λ=393w/(m k) 冷凝器的總傳熱系數A2mK (.)ofofbimofar????????冷凝器的所需傳熱面積. . . . 參考??所需有效翅片管總長 ?空氣流通方向上的管排數 ?取 2，與計算空氣側表面傳熱系數時預計的空氣流通方向上的管排數相符。這樣，冷凝器的實際有效總管長為 16m，實際傳熱面積為 ，有一定裕2m度，能滿足冷凝符合的傳熱要求，此外，冷凝器的實際迎風面風速與所取的迎風面風速相一致。(4) 風機的選擇計算 由于冷凝器迎風面寬度 l=，高度 H=，用一臺風機即可滿足需求。動壓：△P 0= =靜壓：干工況空氣流動阻力：△P 1=(b/ )( )= 對于濕工況，阻力修正系數查得為 ，則： ???風機全壓 pa?????? 其中 ΔP 2為蒸發器前過濾網阻力取 40pa,ΔP 3為出風柵阻力取 10pa,ΔP 4為機外余壓取 40pa。. . . . 參考所需空氣的體積流量m3/s=1584m3/hka21Q4190q = ().653(2)vpact??????風機采用電動機直接傳動，則傳動效率 =1。取風機全壓效率 =,則電動機輸入功率 ???. . . . 參考 風機風量為 1584 /h,輸入功率 ，風壓為 ，選用 T3011(0311 30K4)軸流通風機，機號為 ，實際風量為 1740m3/h,扇葉直徑250mm，轉速 2900r/min。參數說明 符號 參數值 單位銅管外徑壁厚 d0δ mmmm翅片類型波紋形整張鋁制套片翅片厚度 δ f mm翅片熱導率 λ f 203 W/(m2K)翅片間距 sf mm換熱量 QR 4190 W沿流動方向的管排數 nl 2分路數 Z 4垂直于氣流方向每排管數 nz 15迎面風速 uf m/s. . . . 參考表 53 冷凝器總體結構參數冷凝器長度寬度厚度 LHB 55040050mmmmmm換熱面積 A m2風機風量 qv 1740 m3/h風機功率 P 108 w風機靜壓 H pa. . . . 參考 校核制熱工況下室內機冬季室內機工況如表 55 所示 室內機設計工況如表 55 所示冷凝溫度 tk 45℃ 進出口空氣溫差 9℃進口空氣干球溫度 ta1 18℃ 出口空氣干球溫度 ta2 27℃（1） 有關溫度參數及室內機結構參數的確定。根據表 55，可求出對數平均溫差℃ ??? 已知室內機結構參數如表 56 所示 參數說明 符號 參數值 單位銅管外徑壁厚 d0δ 101 mmmm翅片類型 平直鋁套片. . . . 參考 表 56 室內機結構參數翅片厚度 δ f mm翅片熱導率 λ f 237 W/(m2K)翅片間距 sf mm垂直于流動方向的管間距 s1 25 mm沿流動方向的管排數 nl 2分路數 Z 4垂直于氣流方向每排管數 nz 12迎面風速 uf m/s長度寬度厚度 LHB 83027540mmmmmm換熱面積 A m2風機風量 qv 630 m3/h風機功率 P 40 w風機靜壓 H pa. . . . 參考