內(nèi)容摘要隨著尖端科技和和現(xiàn)代社會的的高速發(fā)展和和進(jìn)步，人們們的生活水平平的日益提高高，同時人們們對生活質(zhì)量量的要求也越越來越高，而而空調(diào)正在扮扮演這一日益益重要的角色色，使得人們們無論是在炎炎熱的夏季，還還是在寒冷的的冬季都能有有舒適的生活活環(huán)境，這就就為空調(diào)的研研發(fā)和生產(chǎn)提提供了廣闊的的發(fā)展空間，因因此，空調(diào)在在中國的市場場上來講，前前景是極為廣廣闊的。本篇論文的題目目為3500W熱泵型分體體掛壁式空調(diào)調(diào)器的設(shè)計，本本論文的主要要的研究的是是空調(diào)器的基基本原理和實實際的空調(diào)器器的制冷過程程，以實際生生活中的空調(diào)調(diào)原型為設(shè)計計改造的基礎(chǔ)礎(chǔ)和研究的依依據(jù)，以能夠夠更深層次的的了解空調(diào)的的設(shè)計的每個個環(huán)節(jié)，增強強對空調(diào)機組組的整體認(rèn)知知為目的，進(jìn)進(jìn)而展開的創(chuàng)創(chuàng)新性的設(shè)計計計算。本文主要講述了了兩大部分內(nèi)內(nèi)容：文獻(xiàn)綜綜述部分和設(shè)設(shè)計計算部分分。主要概述述了現(xiàn)代制冷冷技術(shù)的發(fā)展展，空調(diào)的基基本原理和空空調(diào)制冷的過過程，然后對對空調(diào)器的分分類和各種不不同空調(diào)器的的特點作了簡簡單的介紹，重重點分析和說說明了熱泵型型分體式空調(diào)調(diào)器的組件和和性能，并根根據(jù)熱泵型分分體掛壁式空空調(diào)器的發(fā)展展前景及適用用范圍說明了了本設(shè)計的意意義，即熱泵泵型分體掛壁壁式空調(diào)器的的發(fā)展前景在在未來的10-20年的發(fā)展?jié)摑摿Α８鶕?jù)綜綜述中講述的的空調(diào)原理及及制冷過程開開始了該空調(diào)調(diào)器的設(shè)計，分分別對壓縮機機的選型問題題和空調(diào)器的的主要部件，即即：蒸發(fā)器和和冷凝器進(jìn)行行了詳細(xì)的設(shè)設(shè)計計算，其其中的主要問問題就是對蒸蒸發(fā)器和冷凝凝器的傳熱面面積進(jìn)行校核核，并根據(jù)蒸蒸發(fā)器和冷凝凝器對風(fēng)量的的需求對風(fēng)機機進(jìn)行了合理理的選擇，使使其盡量不做做到“大材小用”。基于分體體式空調(diào)器占占地面積小的的特點，所以以在此次設(shè)計計中對機組之之間的位置和和管路進(jìn)行了了合理布局和和精心的設(shè)計計。在本次設(shè)設(shè)計中因防止止制冷劑的泄泄漏，而采用用良好的焊接接，保證室內(nèi)內(nèi)機組和室外外機組緊密連連接。為了體體現(xiàn)分體式空空調(diào)器造型美美觀的這個優(yōu)優(yōu)點，在設(shè)計計中采用了圓圓弧性的面板板，使其樣式式美觀并與室室內(nèi)裝飾相配配套，以適應(yīng)應(yīng)消費者的生生活喜好，以以及采用間接接式出風(fēng)方式式，以防止因因直接供風(fēng)而而造成的人體體不適。對于于制冷劑的選選擇主要考慮慮到對環(huán)境和和使用效率等等方面的影響響，所以在設(shè)設(shè)計中采用了了對臭氧層破破壞作用較少少并且單位制制冷量較高、應(yīng)應(yīng)用效率較大大的R22。總之本設(shè)設(shè)計既體現(xiàn)了了現(xiàn)有的熱泵泵型分體掛壁壁式空調(diào)器的的一些優(yōu)點，又又彌補了它固固有的某些缺缺點，使它成成為了既實用用又美觀的典典型家用空調(diào)調(diào)器。關(guān)鍵詞：蒸發(fā)發(fā)器；冷凝器；風(fēng)機；制冷劑；空調(diào)器PAGE23引言空調(diào)技術(shù)是隨著著現(xiàn)代文明的的進(jìn)步發(fā)展起起來的，在過過去空調(diào)只出出現(xiàn)在一些精精密儀器、車車間等工業(yè)場場所，或者是是一些比較重重要的紀(jì)念館館或一些公共共場所。現(xiàn)在在科學(xué)技術(shù)的的不斷提高，使使得空調(diào)越來來越普及，在在辦公室，寫寫字樓，住宅宅，旅館等許許多地方，你你都能輕易地地發(fā)現(xiàn)空調(diào)的的身影。隨著著空調(diào)的需求求量的日益增增加，人們對對空調(diào)的性能能的要求也越越來越多，所所以對家用空空調(diào)器的進(jìn)一一步研究也顯顯得更加重要要了。本論文的主要的的研究的是空空調(diào)器的基本本原理和實際際的空調(diào)器的的制冷過程，以以實際生活中中的空調(diào)原型型為設(shè)計改造造的基礎(chǔ)和研研究的依據(jù)，以以能夠更深層層次的了解空空調(diào)的設(shè)計的的每個環(huán)節(jié)，增增強對空調(diào)機機組的整體認(rèn)認(rèn)知為目的，進(jìn)進(jìn)而展開的創(chuàng)創(chuàng)新性的設(shè)計計計算。熱泵型分體掛壁壁式空調(diào)器是是一種常見的的機型，因其其室內(nèi)機組掛掛在室內(nèi)的墻墻上而得名。其其優(yōu)點主要有有如下方面：：結(jié)構(gòu)多樣，噪噪音低，冷凝凝溫度比較低低，占地面積積小，安裝方方便，維修方方便，控溫精精確、操作方方便。這種機機型有制冷、制制熱和除濕功功能；室內(nèi)機機組小巧玲瓏瓏，美觀大方方，噪音低；；由遙控器操操作控制，簡簡單方便。由由于分體式空空調(diào)器具有以以上特點，近近幾年來在我我國發(fā)展迅速速較快，款式式也日新月異異，非常受用用戶歡迎。我們在設(shè)計中力力求使其優(yōu)點點得到充分的的體現(xiàn)，并且且努力彌補它它的缺點，使使它成為既實實用又美觀的的典型家用空空調(diào)器。第一章文獻(xiàn)綜綜述隨著我國經(jīng)濟的的發(fā)展和人民民生活水平的的提高，制冷冷技術(shù)不僅在在工業(yè)、農(nóng)業(yè)業(yè)、國防而且且在人民生活活中得到了越越來越廣泛的的應(yīng)用，特別別是改革開放放以來，電冰冰箱、空調(diào)器器、冷庫、冷冷藏柜、冷凍凍醫(yī)療器等制制冷設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)和使用的迅迅速發(fā)展，大大大促進(jìn)了我我國制冷水平平的提高。空調(diào)是空氣調(diào)節(jié)節(jié)的簡稱，它它是一門工程程技術(shù)，空氣氣調(diào)節(jié)器(簡稱空調(diào)器)是一種人為為的小型氣候候調(diào)節(jié)裝置，它它可以對房間間進(jìn)行降溫、減減濕、加熱、加加濕、通風(fēng)、凈凈化等調(diào)節(jié)過過程，利用它它可以調(diào)節(jié)室室內(nèi)溫度、濕濕度、氣流速速度、潔凈度度等參數(shù)指標(biāo)標(biāo)，從而使人人們獲得新鮮鮮而舒適的空空氣環(huán)境。這這樣，無論是是炎熱的夏季季，還是寒冷冷的冬季，人人們都能在一一個舒適的環(huán)環(huán)境里更好的的工作和生活活。1.1現(xiàn)代制制冷技術(shù)的發(fā)發(fā)展現(xiàn)代的制冷技術(shù)術(shù)是在18世紀(jì)中葉葉開始的，制制冷技術(shù)得到到了快速的發(fā)發(fā)展。特別是是近二十年來來，制冷技術(shù)術(shù)有了更大的的發(fā)展，主要要體現(xiàn)在以下下幾個方面：：(1)范圍的的擴展；目前前人類能達(dá)到到的最低制冷冷溫度是用原原子核絕熱去去磁的方法達(dá)達(dá)到10-6K的低溫。(2))熱泵技術(shù)術(shù)；人們利用用逆向循環(huán)實實現(xiàn)熱量交換換，因此熱泵泵技術(shù)也列入入制冷技術(shù)的的范疇，熱泵泵技術(shù)已成功功應(yīng)用于空調(diào)調(diào)、化工、干干燥等領(lǐng)域。(3))設(shè)備規(guī)模模不斷擴大、機機組的種類和和形式不斷增增多；用于空空調(diào)的冷水機機組制冷量可可達(dá)70000KW。(4))計算機的的應(yīng)用；計算算機技術(shù)的迅迅猛發(fā)展，也也大大地推動動了制冷技術(shù)術(shù)的發(fā)展應(yīng)用用。計算機輔輔助設(shè)計CAAD和計算機機輔助教學(xué)CCAM開始在在制冷機生產(chǎn)產(chǎn)廠家普遍應(yīng)應(yīng)用，計算機機仿真技術(shù)和和計算機神經(jīng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)制冷設(shè)設(shè)備為制冷機機的發(fā)展做出出了更的貢獻(xiàn)獻(xiàn)。(5)新制冷冷劑的研發(fā)；；在近年來研研究工作的基基礎(chǔ)上，美國國杜邦公司已已提出用HFFC-1344a(R1334a)替代代R12，用HFC--123(RR123)替替代R11等。不不少國家正在在積極研究有有關(guān)CFC替代劑劑應(yīng)用方面的的技術(shù)問題。目目前性能比較較好、應(yīng)用比比較廣的替代代品為R22。1.2空調(diào)器器的基本工作作原理[1]]空調(diào)器制冷時，壓壓縮機壓縮后后將高溫高壓壓的氣態(tài)制冷冷劑送入冷凝凝器，軸流風(fēng)風(fēng)扇將室外空空氣吸入并冷冷凝冷凝器中中的制冷劑，同同時將熱空氣氣排至室外。冷冷凝器的高壓壓液態(tài)制冷劑劑通過室內(nèi)外外機組的連接接管及毛細(xì)管管，降壓后通通入蒸發(fā)器中中換熱，吸收收室內(nèi)循環(huán)空空氣中的熱量量而氣化，低低壓制冷劑蒸蒸汽通過中間間的連接低壓壓管，過熱后后被室外壓縮縮機吸入并壓壓縮成高壓蒸蒸汽，再重復(fù)復(fù)上述過程。循循環(huán)流過蒸發(fā)發(fā)器表面的空空氣，冷卻后后被離心式蒸蒸發(fā)器風(fēng)扇吹吹入室內(nèi)，使使室溫下降。1.3空調(diào)器器的分類[22]隨著科學(xué)力量的的不斷的發(fā)展展和人們的需需求的多樣化化，空調(diào)的種種類日益翻新新，根據(jù)分類類的依據(jù)的不不同，可以分分為以下幾種種:1、房間空調(diào)按按形式分為：：整體式和分分體式，整體體式又分為窗窗式、穿墻式式；分體式又又分為掛壁式式、柜式、吊吊掛式等等。2、按功能分類類：風(fēng)冷型(單冷型)、熱泵型、電電熱型、熱泵泵輔助電熱型型等。3、按空調(diào)器制制冷、制熱能能力分大型空調(diào)機：臥臥室組裝淋水水式；表冷氣氣式機組。中型空調(diào)機：冷冷水機組；柜柜式冷風(fēng)機；；恒溫恒濕機機。小型空調(diào)機：窗窗式空調(diào)機；；分體式空調(diào)調(diào)機(分體床置式式；分體掛壁壁式；分體嵌嵌入式；分體體臺式；分體體落地式)；柜式空調(diào)調(diào)器。4、按空調(diào)器系系統(tǒng)分集中式空調(diào)：中中央式空調(diào)。局部式空調(diào)：空空調(diào)機組(單獨式空調(diào))。混合式空調(diào)：風(fēng)風(fēng)機盤管與新新風(fēng)系統(tǒng)。5、按空調(diào)器用用途分舒適性空調(diào)：溫溫適度適應(yīng)，環(huán)環(huán)境舒適。恒溫恒濕空調(diào)：：對溫適度有有特別的要求求。凈化空調(diào)：對空空氣進(jìn)行高度度凈化處理。6、按空調(diào)器使使用場所分電子計算機房空空調(diào)：恒溫恒恒濕，對氣流流有特殊要求求。醫(yī)藥衛(wèi)生制藥間間實驗室空調(diào)調(diào)：具有恒溫溫恒濕、凈化化功能。交通工具使用空空調(diào)：船艦、車車輛、飛機等等。家庭用空調(diào)：室室內(nèi)空調(diào)溫度度調(diào)節(jié)。飯店商業(yè)用空調(diào)調(diào)：屬于舒適適性空調(diào)，用用于降溫降濕濕。工業(yè)企業(yè)用空調(diào)調(diào)：用于工業(yè)業(yè)用精密機床床、高精設(shè)備備等空氣調(diào)節(jié)節(jié)。1.4熱泵型型分體掛壁式式空調(diào)器主要要部件及整體體結(jié)構(gòu)[3]]1.4.1熱熱泵型分體掛掛壁式空調(diào)器器整體結(jié)構(gòu)本次設(shè)計題目為為熱泵型分體體掛壁式空調(diào)調(diào)器，分體式式空調(diào)器是一一種結(jié)構(gòu)新穎穎的空調(diào)器((又稱分離式式空調(diào)器)，它由室內(nèi)內(nèi)機組和室外外機組組成。室室內(nèi)機組設(shè)有有氣、液管頭頭；室外機組組上設(shè)有氣液液管閥體；兩兩機組在出廠廠前已抽真空空，并在室外外機組內(nèi)沖灌灌規(guī)定量的制制冷劑，閥體體是關(guān)閉的。安安裝時，將兩兩機組用制冷冷管道連接在在一起，便構(gòu)構(gòu)成了一個完完整系統(tǒng)及整整機。分體掛壁熱泵型型空調(diào)器由三三大部分組成成：一是室外外機組；二是是室內(nèi)機組；；三是兩機組組連接管路及及配件。室外外機組有壓縮縮機、冷凝器器、制冷管路路、軸流風(fēng)扇扇，室外機控控制部件等組組成。箱體為為橫長方體，面面板前面為排排風(fēng)口，箱體體側(cè)后方為進(jìn)進(jìn)風(fēng)口；壓縮縮機等部件置置于箱內(nèi)，箱箱體由此下部部有制冷管路路的連接閥。室室外機的功能能是將冷凝器器散發(fā)的熱量量及時地被風(fēng)風(fēng)機排除機外外。室內(nèi)機組組由蒸發(fā)器、離離心風(fēng)機、空空氣過濾網(wǎng)、積積水盤及排水水管等組成。室室內(nèi)機組面板板前方設(shè)有進(jìn)進(jìn)風(fēng)柵，內(nèi)裝裝有空氣過濾濾網(wǎng)，又用來來濾除空氣中中的塵埃與污污物，面板下下部為出風(fēng)口口導(dǎo)流板，冷冷熱風(fēng)由此吹吹出；導(dǎo)流板板可上下移動動；風(fēng)向調(diào)節(jié)節(jié)桿可左右移移動，控制風(fēng)風(fēng)的流向。面面板由此底部部設(shè)有指示燈燈，可顯示壓壓縮機的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。手動動遙控器可設(shè)設(shè)置、調(diào)節(jié)空空調(diào)器的運行行。室內(nèi)機組組的功能是將將室內(nèi)的熱空空氣吸入機內(nèi)內(nèi)冷卻后，再再排入室內(nèi)以以達(dá)到降溫的的目的。室內(nèi)內(nèi)室外機組由由制冷管路和和電源導(dǎo)線相相連。制冷管管路采用接頭頭方式連接。電電源導(dǎo)線兩頭頭有連線標(biāo)志志，可按說明明書要求將室室內(nèi)、室外機機組、制冷管管路、電源導(dǎo)導(dǎo)線，連在一一起，構(gòu)成一一個完整的系系統(tǒng)。1.4.2熱熱泵型分體掛掛壁式空調(diào)器器制冷系統(tǒng)主主要部件各種分體式空調(diào)調(diào)器雖然外形形、結(jié)構(gòu)布置置不一樣，但但其室內(nèi)機組組主要是由蒸蒸發(fā)器、蒸發(fā)發(fā)器風(fēng)扇(離心式)、毛細(xì)管、電電控開關(guān)組成成；而室外機機組主要是由由冷凝器、冷冷凝器風(fēng)扇(軸流式)組成，中小小型分體式空空調(diào)器的壓縮縮機全為全封封閉式壓縮機機，多放在室室外機組。(1)蒸發(fā)器蒸蒸發(fā)器是制冷冷系統(tǒng)中一個個主要的換熱熱部件，其功功能是將節(jié)流流后的制冷劑劑在蒸發(fā)器內(nèi)內(nèi)低壓蒸發(fā)吸吸熱，達(dá)到制制冷目的。制冷劑在蒸發(fā)器器內(nèi)的大部分分區(qū)域處于是是蒸汽狀態(tài)，濕濕蒸汽進(jìn)入蒸蒸發(fā)器時期蒸蒸發(fā)的含量只只占10%左右，其其余都是液體體。隨著蒸汽汽在蒸發(fā)器內(nèi)內(nèi)的流動與吸吸熱，液體逐逐漸蒸發(fā)為蒸蒸汽，蒸汽越越來越多，當(dāng)當(dāng)流至接近蒸蒸發(fā)器出口處處時，一般已已成為干蒸汽汽，到蒸發(fā)器器末段，繼續(xù)續(xù)吸熱，成為為過熱蒸汽。室內(nèi)機組的蒸發(fā)發(fā)器是一種由由紫銅管制成成的換熱盤管管，外面嵌有有鋁合金散熱熱的翹片，便便于散冷散熱熱。由于室內(nèi)內(nèi)機組掛于墻墻上，手動操操作不方便，所所以壁掛式空空調(diào)器都設(shè)有有運動操作裝裝置或者用遙遙控器操作。(2)冷凝器其其功能是將壓壓縮機排出的的高溫過熱蒸蒸汽冷卻成液液態(tài)制冷劑，所所放出的熱量量被冷卻介質(zhì)質(zhì)吸收后排至至周圍環(huán)境中中。過熱蒸汽汽在冷凝器中中放熱而變成成液體時，過過程一般如下下。在排氣溫度下，過過熱蒸汽冷卻卻為冷凝溫度度下的干飽和和蒸汽。干飽飽和溫度在冷冷凝溫度tk下冷凝成飽飽和液體。這這一過程，就就是蒸汽凝結(jié)結(jié)成為液體的的過程。由于冷卻介質(zhì)((水或空氣)的溫度總是是低于冷凝溫溫度，故在冷冷凝器末端，飽飽和液體一般般還可以進(jìn)一一步冷卻，從從而成為過冷冷液體。完成上述過程后后，冷凝器放放熱過程結(jié)束束。在此過程程中，壓力不不變，溫度下下降。(3)過濾器過過濾器的主要要任務(wù)是防止止制冷系統(tǒng)堵堵塞(臟堵或動堵堵)，主要有貨貨物過濾器和和干燥過濾器器兩種了。有有的系統(tǒng)安裝裝一個過濾器器，因內(nèi)部裝裝有吸潮劑和和過濾網(wǎng)，也也可同時起到到雙重過濾作作用。(4)膨脹閥毛毛細(xì)管經(jīng)膨脹脹閥和毛細(xì)管管節(jié)流，高溫溫高壓的液態(tài)態(tài)制冷劑絕熱熱膨脹為低溫溫低壓制冷劑劑。膨脹閥還還能起到調(diào)節(jié)節(jié)蒸發(fā)器供液液量的作用，是是蒸發(fā)量最大大限度的發(fā)揮揮效率。1.5熱泵型型分體掛壁式式空調(diào)器制冷冷制熱系統(tǒng)工工作原理制冷制熱系統(tǒng)工工作原理：當(dāng)當(dāng)室內(nèi)室外機機組同管路連連接后，打開開室外機組上上的液閥和氣氣閥，制冷劑劑便從室外機機組流入室內(nèi)內(nèi)機組整個系系統(tǒng)便連接在在一起，構(gòu)成成了制冷制熱熱系統(tǒng)。當(dāng)機機組接通電源源后，用遙控控器設(shè)定制冷冷狀態(tài)，壓縮縮機工作，系系統(tǒng)內(nèi)低溫、低低壓制冷劑氣氣體由壓縮機機吸入，壓縮縮成高溫、高高壓氣體，在在室外換熱器器中被空氣冷冷凝為液體，經(jīng)經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流流后，流入室室內(nèi)機，制冷冷機在室內(nèi)換換熱器里蒸發(fā)發(fā)吸熱，使室室內(nèi)降溫。蒸蒸發(fā)后的制冷冷劑氣體返回回室外機，再再次被壓縮機機吸收，壓縮縮后排出，周周而復(fù)始，實實現(xiàn)制冷循環(huán)環(huán)，達(dá)到房間間降溫的目的的。熱泵循環(huán)：機組組接通電源，用用遙控器設(shè)定定制熱狀態(tài)，電電磁換向閥線線圈通電，壓壓縮機工作，壓壓縮機排出的的高溫、高壓壓制冷劑氣體體先進(jìn)入室內(nèi)內(nèi)機的熱交換換器中，冷凝凝放熱，使室室內(nèi)升溫，冷冷凝后的高壓壓液態(tài)制冷劑劑在室外機組組中節(jié)流、蒸蒸發(fā)后回到壓壓縮機，如此此反復(fù)，達(dá)到到房間升溫的的目的。制熱熱時，制冷機機在系統(tǒng)中的的循環(huán)是制冷冷時的逆循環(huán)環(huán)，稱熱泵制制熱。1.6熱泵型型分體掛壁式式空調(diào)器優(yōu)點點及特性[44]熱泵型分體掛壁壁式空調(diào)器是是一種常見的的機型，因其其室內(nèi)機組掛掛在室內(nèi)的墻墻上而得名。這這種機型有制制冷、制熱和和除濕功能；；室內(nèi)機組小小巧玲瓏，美美觀大方，噪噪音低；由遙遙控器操作控控制，簡單方方便。熱泵型分體掛壁壁式空調(diào)器可可自動調(diào)節(jié)房房間溫度，又又制冷、制熱熱、降溫、空空氣循環(huán)與過過濾空氣功能能，可為用戶戶提供舒適工工作、生活環(huán)環(huán)境，是一種種較理想的空空調(diào)器。其優(yōu)優(yōu)點主要有如如下方面：(1)結(jié)構(gòu)多樣樣；它又分體體掛壁式、落落地式、吸頂頂式、吊頂式式、臺式等幾幾種不同形式式的室內(nèi)機組組，可滿足于于不同場合使使用。(2)噪音低；；因壓縮機和和冷凝器組合合成的機組皆皆放在室外，機機械部件運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時的噪聲在在室外面對室室內(nèi)環(huán)境噪聲聲影響小。據(jù)據(jù)測試分體式式空調(diào)器的噪噪聲一般都小小于50dBB;質(zhì)量好的的產(chǎn)品一般低低于40ddB。(3)冷凝溫度度比較低；因因冷凝器放在在室外，不受受外形尺寸的的限制，傳熱熱面積和風(fēng)量量都可以適當(dāng)當(dāng)放大，所以以，冷凝效果果好，制冷效效率高。(4)占地面積積小；分體式式空調(diào)器由于于一分為二，大大部分運轉(zhuǎn)機機組皆安裝在在室外，因此此，在室內(nèi)安安裝的部分很很少占用有效效面積，不遮遮擋光線，引引起外形美觀觀、精巧，可可其點綴房間間的作用。(5)安裝方便便；它不像窗窗式空調(diào)器那那樣，一定要要安裝在窗上上，安裝地點點靈活方便。室室外機組的安安裝，只要擺擺放地點平整整、遮光、安安全即可。兩兩機組用管道道連接，嚴(yán)格格性要求不高高。(6)維修方便便；放在室外外陽臺、屋頂頂、院內(nèi)等地地方的室外機機組，全暴露露在空間，以以便觀察與維維護；安裝在在室內(nèi)的機組組，由于質(zhì)輕輕，拆裝也方方便。(7)控溫精確確、操作方便便；一般采用用微型集成電電路，控制靈靈敏，精度高高，控制功能能齊全，安裝裝可靠。(8)采用回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式壓縮機；；它與活塞式式壓縮機相比比具有體積小小、重量輕、效效率高、適應(yīng)應(yīng)性強等優(yōu)點點。由于分體式空調(diào)調(diào)器具有以上上特點，近幾幾年來在我國國發(fā)展迅速較較快，款式也也日新月異，非非常受用戶歡歡迎。1.7熱泵型型分體掛壁式式空調(diào)器的發(fā)發(fā)展前景及應(yīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會中，制制冷技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用已涉及到到國民經(jīng)濟的的各個部門以以及人們的日日常生活，伴伴隨著生產(chǎn)力力、國民經(jīng)濟濟的迅速發(fā)展展和人民生活活水平的快速速提高，熱泵泵型分體掛壁壁式空調(diào)器有有著廣大的發(fā)發(fā)展空間和發(fā)發(fā)展?jié)摿ΑＩ钏降奶岣吒呤沟萌藗儗揖迎h(huán)境的的舒適性和健健康性的要求求越來越高，但但是現(xiàn)在一般般的家庭居住住面積都不是是特別大，室室內(nèi)負(fù)荷小，采采用中央空調(diào)調(diào)會造成巨大大的能源浪費費。如果多家家采用一套大大型的中央空空調(diào)系統(tǒng)，中中央空調(diào)不容容易計算費用用的問題又隨隨之而來，所所以就目前中中國的現(xiàn)狀來來說，像中央央空調(diào)這種集集中式的空調(diào)調(diào)系統(tǒng)在我國國還是無法廣廣泛的應(yīng)用。一一般的家庭都都會選擇制冷冷量比較小，占占地面積小的的空調(diào)器。這這樣不僅能滿滿足人們對舒舒適環(huán)境的需需求，還能減減少能源的浪浪費，又不會會帶來不必要要的收費困難難。現(xiàn)在小型型家用空調(diào)也也應(yīng)該向著節(jié)節(jié)能、直流變變頻、無氟和和健康等方向向發(fā)展。空調(diào)發(fā)展到現(xiàn)在在，家用空調(diào)調(diào)對節(jié)能型的的要求也很高高，目前，建建筑能耗在社社會總能耗中中占的比重比比較大，而空空調(diào)的能耗在在建筑能耗中中占了非常大大的比重。如如何開發(fā)節(jié)能能技術(shù)、空調(diào)調(diào)能耗，是行行業(yè)內(nèi)的重要要課題。電熱熱型空調(diào)在制制熱時耗電量量比較大，而而熱泵型空調(diào)調(diào)卻很好。所所以現(xiàn)在應(yīng)該該開發(fā)節(jié)能性性強的熱泵型型空調(diào)。發(fā)展無氟空調(diào)是是大勢所趨。臭臭氧層的破壞壞是當(dāng)前全球球面臨的重大大的環(huán)境問題題之一，由于于以前空調(diào)業(yè)業(yè)所采取的傳傳統(tǒng)制冷劑對對臭氧層有破破壞作用及溫溫室效應(yīng)，對對大氣造成破破壞，因而無無氟空調(diào)是眾眾所期待的產(chǎn)產(chǎn)品。尤其是是歐盟及美國國等發(fā)達(dá)國家家已禁止有氟氟空調(diào)進(jìn)入國國內(nèi)市場。健康舒適性是多多種技術(shù)的精精華組合。健健康是空調(diào)業(yè)業(yè)發(fā)展的又一一主題。以前前的空調(diào)采用用了多種健康康技術(shù)，如負(fù)負(fù)離子、離子子集塵、多元元光觸媒等，這這些技術(shù)的運運用使空調(diào)產(chǎn)產(chǎn)品的健康性性能得到了極極大提升。像像海爾空調(diào)那那樣，把負(fù)離離子、離子集集塵、多元光光觸媒、雙向向換新豐、健健康除濕等領(lǐng)領(lǐng)先技術(shù)在內(nèi)內(nèi)的高科技手手段組合起來來使用，更發(fā)發(fā)揮了巨大的的威力，未來來空調(diào)進(jìn)步的的一個方向也也就是對各種種技術(shù)的靈活活使用。空調(diào)氣流的舒適適度是健康的的另一個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：傳統(tǒng)空調(diào)調(diào)的送風(fēng)方式式簡單直吹人人體，可能造造成傷風(fēng)、感感冒、頭痛、關(guān)關(guān)節(jié)痛等不舒舒適狀態(tài)，因因此新近推出出的風(fēng)可以從從周圍環(huán)繞，而而不是對人直直吹，通過改改善了空調(diào)通通風(fēng)的氣流分分布，令人感感覺更舒適的的空調(diào)—48種環(huán)繞立體體送風(fēng)，108種三維立體體送風(fēng)的健康康空調(diào)成了熱熱銷產(chǎn)品也不不足為奇了。當(dāng)今最流行一代代高科技產(chǎn)品品——變頻型分體體式空調(diào)器已已在我國深圳圳問世，所謂謂變頻，是指指壓縮機轉(zhuǎn)速速可在一個較較大的轉(zhuǎn)速范范圍內(nèi)任意轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，改變空空調(diào)機制冷制制熱量的輸出出。而傳統(tǒng)的的分體式空調(diào)調(diào)器機的轉(zhuǎn)速速是固定的，因因此制冷制熱熱量也不便。綜上所述，空調(diào)調(diào)調(diào)節(jié)技術(shù)的的發(fā)展，不僅僅要在能源利利用上、能量量的節(jié)約和能能量轉(zhuǎn)換和設(shè)設(shè)備性能的改改進(jìn)系統(tǒng)的技技術(shù)經(jīng)濟分析析和優(yōu)化及計計算機控制等等方面繼續(xù)研研究和開發(fā)，而而且要進(jìn)一步步研究如何防防止空調(diào)本身身產(chǎn)生的污染染，創(chuàng)造有利利于健康的是是和人類工作作和生活的內(nèi)內(nèi)部空間環(huán)境境。可以預(yù)料，空調(diào)調(diào)將由目前主主要解決空間間環(huán)境的溫度度和濕度的控控制問題，即即所謂的溫度度環(huán)境工程，發(fā)發(fā)展到空間環(huán)環(huán)境質(zhì)量的全全面調(diào)節(jié)與控控制，即內(nèi)部部空間的人工工環(huán)境工程。1.8熱泵型型分體掛壁式式空調(diào)器設(shè)計計基本理念近年來對分體式式空調(diào)器數(shù)量量需求猛增，而而生產(chǎn)出來的的產(chǎn)品，性能能越來越完善善，發(fā)展中的的熱泵分體掛掛壁式空調(diào)器器正在向著節(jié)節(jié)能、環(huán)保、舒舒適和造型美美觀等方向兼兼容性發(fā)展，所所以本次設(shè)計計是基于熱泵泵型分體掛壁壁式空調(diào)器在在中國發(fā)展前前景廣闊這一一商業(yè)契機，并并以了解和認(rèn)認(rèn)識熱泵型分分體掛壁式空空調(diào)器的結(jié)構(gòu)構(gòu)原理為目的的而展開設(shè)計計的，本次設(shè)設(shè)計中我的基基本想法有以以下幾點：第一選用的是是比較節(jié)能和和高效的設(shè)備備，以減少不不必要的能量量損失，提高高空調(diào)器的實實際工作效率率。第二是從環(huán)境境保護的角度度出發(fā)，采用用早期制冷劑劑氟利昂的替替代品——R22。第三改進(jìn)空調(diào)調(diào)出風(fēng)口設(shè)計計形狀，使吹吹出的風(fēng)不單單是簡單的直直吹人體而是是使吹出的風(fēng)風(fēng)是立體風(fēng)、旋旋轉(zhuǎn)風(fēng)，給人人一種自然風(fēng)風(fēng)的感覺。第四使用更加加便于掌控并并且能夠達(dá)到到預(yù)期的效果果。如果只要要通風(fēng)不要制制冷時，可將將主控開關(guān)旋旋至通風(fēng)位置置，此時制冷冷系統(tǒng)不工作作，使通風(fēng)系系統(tǒng)的風(fēng)扇工工作；當(dāng)需要要制冷時，將將主控開關(guān)旋旋至制冷位置置，壓縮機及及室內(nèi)外機組組全部投入工工作。需要改改變房間的制制冷程度如“強冷”或“弱冷”，或改變房房間的通風(fēng)狀狀態(tài)如“強風(fēng)”與“弱風(fēng)”，都是通過過改變室內(nèi)機機組中風(fēng)扇的的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)現(xiàn)的，這樣就就可以滿足用用戶的不同要要求了。第二章35000W熱泵型分體體掛壁式空調(diào)調(diào)器的設(shè)計說說明書[1]]本次設(shè)計的題目目為：3500W熱泵型分體體掛壁式空調(diào)調(diào)器，名義工工況下的制冷冷量為3500W，制冷劑選選擇為R22(不選擇R122的主要原因因是出于環(huán)保保的考慮，常常用的氟利昂昂雖然適用廣廣泛，制冷能能力強，價格格低廉，但是是氟利昂對大大氣臭氧層具具有破壞作用用，并產(chǎn)生溫溫室效應(yīng)，在在CFC中不含有H元素，使其其在大氣中的的壽命很長，影影響時間更為為長久。例如如CFC-113壽命為400年，CFC-112壽命約為120年，所以選選擇高效且較較環(huán)保的制冷冷劑顯得格外外重要，R22則基本滿足足此要求。不選用R1344a的主要原因因是出于應(yīng)用用范圍和適應(yīng)應(yīng)性的角度考考慮，R134a雖然在環(huán)保保角度上是很很杰出的制冷冷劑，但是仍仍有些不足之之處，現(xiàn)在應(yīng)應(yīng)用的范圍不不大，造價高高、單位容積積的制冷量較較小，壓力比比較大，但能能效比較小，特特別是在低溫溫下表現(xiàn)更為為突出，另外外與礦物性冷冷凍油互溶性性差，對壓縮縮機的橡膠密密封圈、線圈圈等有一定的的影響)。對于分體式空調(diào)調(diào)器而言，按按照HB68--88《房間空氣氣調(diào)節(jié)器用冷冷凝器、蒸發(fā)發(fā)器》的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定：空冷冷式冷凝器的的名義工況和和蒸發(fā)器的名名義工況如表表1和表2所示。表1空冷冷凝凝器的名義工工況空氣側(cè)迎面風(fēng)速m/s2.5入口溫度干球溫度℃35.0濕球溫度24.0制冷劑側(cè)入口過熱蒸汽溫溫度95.0入口壓力對應(yīng)的的冷凝溫度54.4過冷度5.0表2蒸發(fā)器的的名義工況空氣側(cè)迎面風(fēng)速m/s2.0入口溫度干球溫度℃27.0濕球溫度19.5制冷劑側(cè)膨脹閥前的過冷冷液溫度46.1出口壓力對應(yīng)的的蒸發(fā)溫度7.2出口溫度15.02.1制冷循循環(huán)熱力計算算2.1.1冷冷循環(huán)參數(shù)及及壓焓圖分體式空調(diào)器名名義工況下制制冷循環(huán)參數(shù)數(shù)及室內(nèi)、外外空氣參數(shù)如如下：蒸發(fā)溫度7..2℃，膨脹閥前液液體溫度46.1℃冷凝溫度544.4℃，過冷溫度15℃,吸氣溫度200℃，室內(nèi)干球溫度27℃，濕球溫度19.5℃室外干球溫度35℃，濕球溫度24℃綜上所述，循環(huán)環(huán)的工作參數(shù)數(shù)確定后，循循環(huán)過程p-h圖如圖所示示：圖1.循環(huán)過過程p-h圖P表示為制冷劑劑的壓力值；；h表示為焓值值，單位為kJ·kgg-1；2.1.2各各點參數(shù)值查R22飽和狀狀態(tài)下的熱力力性指表和壓壓-焓圖得表3如下：[1]]表三、R22飽飽和狀態(tài)下各各參數(shù)值t0/℃p0/MPatk/℃pk/MPat1′/℃h1′/(kJ·kgg-1)t1″/℃h1″/(kJ·kgg-1)7.20.62554.42.14615.041420.0418（續(xù)）v1″/(m3·kgg-1)t2/℃h2/(kJ·kgg-1)t4/℃h4/(kJ·kgg-1)0.0418845146.1257.92.1.3熱熱力計算單位質(zhì)量制冷量量：q0=h1′-h4=414kkJ/kg--257.99kJ/kgg=156..1kJ/kkg(此處計算用的的是1′點而不是1點，主要是是考慮到無效效過熱的影響響)單位理論功：WW0=h2-h1″=451kkJ/kg--418kJJ/kg=333kJ/kkg制冷劑循環(huán)質(zhì)量量流量：qm=Q0/q0=35000×10-33/156..1kg/ss=22.442×10--3kg/ss實際輸氣量：qqvs=qmv1″=22.442×10--3kg/ss×0.0441m3/s=0..919×110-3m3/s輸氣系數(shù)：==vpTl其中：容積系數(shù)數(shù)：v=1-c{{[(pdkk+△pds)/pso]1/m′-1}[1]],其中壓縮機機的相對余隙隙容積c=5%，等端點多多變膨脹指數(shù)數(shù)m′=1，△pds=0.112pdk,多變壓縮系系數(shù)n=1.1，其中有關(guān)關(guān)系為p0=pso；pk=pdk得：v=1-5%%{[(pddk+△pds)/pso]1-1}=1-5%××(1.122pdk/pso-1)=1-5%××(1.122×2.1446/0.6625-1))=0.8588壓力系數(shù)：p=1-(11+c)△psl/pso其中c=5%同同上，取△psl=0.006psop=1-(1++c)△psl/(pso)=1-(1+55%)×0..06/0..858=0.927溫度系數(shù)：T=[T0+(T1′-T0)]/[aa1Tk+b1(T1′-T0)]對于家用制冷壓壓縮機a1=1.15；b1值由圖(b1與全封閉往往復(fù)式壓縮機機制冷量的關(guān)關(guān)系)查得b1值為0.48。T=(15++273)//[1.155×(54..4+2733)+0.448×(155+273--7.2-2273)]==0.7577泄露系數(shù)：l=0.977~0.99取l=0.988所以輸氣系數(shù)：：=vpTl=0.858××0.9277×0.7557×0.998=0.559壓縮機理論輸氣氣量：qvh=qvs/=0.9119×10--3/0.559m3/s=1..56×100-3m3/s壓縮機理論功率率：P0=qmw0=22.442×10--3×33==739.886×10--3KJ/ss=0.744KW壓縮機指示功率率：求壓縮機指指示功率要先先求出壓縮比比：=pdk/ppso=2.1146/0..625=33.434然后查圖(i隨隨和c的變化關(guān)系)壓縮機指示示效率i=0.855所以壓縮機指示示功率：Pi=P0/i=0.744/0.855KW=0..871KKW壓縮機軸功率：：取壓縮機的的摩擦功率Pm=1.3009iD2Snpm×10-5其中=S/D取取=0.5，D=43mmm,則S=26..5mm,轉(zhuǎn)速n=28220r/miin。因為壓縮縮機選用一個個氣缸，所以以i=1，pm=0.2~0.5×1105Pa,所以取pm=0.4××105Pa.得壓縮機摩擦功功率：Pm=1.3009×1×4432×10-6×26..5×10--3×0.44×28200KW=0..072KKW所以壓縮機軸功功率：Pe=Pi+Pm=0.8771+0..072KWW=0.9443KW機械效率：m==Pi/Pe=0.8992/0.9943=00.946軸效率：ee=im=0.855×0.9446=0..804取電動機效率：：mo=0.885,則電效率ell=emo=0.8804×0..85=0..683輸入電功率：PPel=Pts/el=0.774/0..683==1.08KKWCOP值：COOP=Q0/Pel=3.55/1.088=3.24412.2壓縮機機的選擇及制制冷劑流量校校核[1]為空調(diào)機組配套套的壓縮機，可可直接根據(jù)設(shè)設(shè)計任務(wù)書中中的工況和制制冷量大小或或按照循環(huán)的的熱力計算所所求出的壓縮縮機理論輸氣氣量數(shù)值進(jìn)行行選型。根據(jù)據(jù)計算結(jié)果，并并查表(空調(diào)用全封封閉往復(fù)式壓壓縮機系列主主要及技術(shù)參參數(shù))，選用空調(diào)調(diào)用F4.3Q型全封閉往往復(fù)式壓縮機機。額定制冷冷量為3815W，電動機輸輸出功率為1100W，壓縮機的的理論輸氣量量為1.56××10-3m3/s，均能滿足足設(shè)計要求。選用全封閉式制制冷壓縮機的的原因主要是是因為全封閉閉式制冷壓縮縮機的壓縮機機和電動機全全部被密封在在一個鋼制外外殼內(nèi)，電動動機在氣態(tài)制制冷劑中運行行，結(jié)構(gòu)緊湊湊，體積小，重重量輕，密封封性能好，振振動小，噪音音低，多用于于家用制冷空空調(diào)設(shè)備和小小型商用制冷冷機械中。選用往復(fù)式壓縮縮機的主要原原因是因其能能使用較廣闊闊的壓力范圍圍和制冷量的的要求；熱效效率較高，單單位耗電量較較少，特別在在偏離設(shè)計工工況運行時更更為明顯；對對材料要求低低，多用普通通鋼鐵材料，加加工比較容易易，造價也比比較低廉；技技術(shù)上較為成成熟，生產(chǎn)使使用上積累了了豐富經(jīng)驗。表四、空調(diào)用FF4.3Q型全封閉往往復(fù)式壓縮機機具體技術(shù)參參數(shù)名義制冷量/W缸徑/cm氣缸工作容積/cm3電機額定功率/KW能效比電源(單相)38154.327.61.12.3220V/500Hz該壓縮機在名義義工況下的制制冷劑質(zhì)量為為：qm1=Q0//q01=Q0/(h11″-h4)=3815×110-3/(4118-2577.9)kgg/s=23.8299×10-33kg/s2.3蒸發(fā)器器設(shè)計計算在進(jìn)行分體式空空調(diào)器制冷量量測定時，不不考慮新風(fēng)量量，因此設(shè)計計計算中可以以假定進(jìn)入蒸蒸發(fā)器的空氣氣狀態(tài)即為室室內(nèi)空氣狀態(tài)態(tài)。圖2.空氣經(jīng)經(jīng)過蒸發(fā)器的的狀態(tài)變化過過程其中h表示焓值值，單位為kJ·kgg-1；d表示干度值值；空氣經(jīng)過蒸發(fā)器器是的狀態(tài)變變化如上圖(空氣經(jīng)過蒸蒸發(fā)器是狀態(tài)態(tài)變化過程)[1]所示。2.3.1蒸蒸發(fā)器進(jìn)口空空氣狀態(tài)參數(shù)數(shù)蒸發(fā)器進(jìn)口處空空氣干球溫度度tlg=27℃,濕球溫度tls=19..5℃,查濕空氣的h-d圖，得蒸發(fā)發(fā)器進(jìn)口處濕濕空氣的比焓焓值h1=55.88kJ/kgg,含濕量d=11..1g/kgg,相對濕度=550%。2.3.2風(fēng)風(fēng)量及風(fēng)機的的選擇蒸發(fā)器所所需的風(fēng)量一一般按KW冷量取0.05mm3/s的風(fēng)量，故故蒸發(fā)器風(fēng)量量為：qv=3.8115×0.005=0.119m3/s=6884m3/s,故選用風(fēng)機機應(yīng)加余量所所以再乘1.1得qv=684××1.1=7752.4mm3/h.查DF型低噪聲聲離心通風(fēng)機機性能表，則則選用DF-2A型離心式通通風(fēng)機，該風(fēng)風(fēng)機的風(fēng)量qv′=800mm3/h(0..22m3/s),全壓P=80PPa,轉(zhuǎn)速n=7500r/minn,配風(fēng)電動機機功率P=80W。聲功率級級為50db,結(jié)構(gòu)安裝形形式為內(nèi)電機機型。2.3.3蒸蒸發(fā)器進(jìn)、出出口空氣焓差差及出口處空空氣焓值蒸發(fā)器進(jìn)、出口口空氣焓差:△h=h1-hh2=Q0/(qvv′)=3.815/(1.22×0.222)kJ/kkg=14.45kkJ/kg蒸發(fā)器出口處空空氣焓值：h2=h1-△設(shè)蒸發(fā)器出口處處空氣的相對對濕度=900%，則蒸發(fā)器器出口處空氣氣的干球溫度度t2g=15.6℃,含濕量d=10gg/Kg。將h-d圖上的空氣氣的進(jìn)、出口口狀態(tài)點1、2相連，延長長與飽和線相相交，得t3=14℃,h3=39kJJ/kg[55]。2.3.4初初步確定蒸發(fā)發(fā)器結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)采用強制對流的的直接蒸發(fā)器器，連續(xù)整體體式鋁套片。紫紫銅管為100mm×0..5mm,正三角排列列，管間距S1=30mmm,排間距S2=25.998mm,鋁片厚=0..2mm,片距Sf=2mm,鋁片熱導(dǎo)率率=204WW/(m·KK)。選用叉排的主要要原因為：空空氣通過叉排排管簇時的擾擾動程度大于于順排管簇，空空氣通過叉排排管簇時的表表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)數(shù)較順排管簇簇高10%以上，因而而選用叉排管管簇好。每米管長翹片表表面積:af=(S1SS2-d02/4)×22/Sf=(0.03×××0.0112/4)×22/0.0002m2/m=0.70099m2/m每米管長翹片基基管外表面積積：ab=d0(SSf-)/Sf=3.14×00.01×((0.0022-0.00002)/00.002mm2/m=0.02833m2/m每米管長總外表表面積：a0f=af+ab=0.70009+0..0283m2/m=0..7292m2/m每米管長內(nèi)表面面積：ai=di=3.144×0.0009×1mm2/m=0..028266m2/m(其中管外徑ddb=d0-2×0..0005mm=0.0009m)每米管長外表面面積：ab0=db×l=3..14×0..0104××1m2/m=0..032677m2/m(其中管外徑ddb=d0+2f=10+22×0.2mmm=10..4mm)肋化系數(shù)：=aa0f/ai=0.72292/0..028266=25.88肋通系數(shù)：是指指每排肋管外外表面積與迎迎風(fēng)面積之比比，即：a=A0f/((NAy)=a0f/S1=0.77292/00.3=244.3鏡面比：是指最最窄流通截面面積與迎風(fēng)面面積之比，即即：=(S1-d00)·(Sf-)/(S1·Sf)=(0.0300-0.011)×(0..002-00.00022)/(0..030×00.002))=0.62.3.5結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計傳熱熱面積、管長長及外形尺寸寸蒸發(fā)器沿空氣流流動方向傳熱熱管的排數(shù)以以3至4排為宜，排排數(shù)過多不僅僅增加了空氣氣的流動阻力力，而且換熱熱效果并沒有有明顯得到改改善。取沿氣流方向管管排數(shù)N=4，迎風(fēng)風(fēng)速速取f=2m/ss,則最小截面面流速為：max=f/==2/0.66m/s=3.333m/s迎風(fēng)面積：Ayy=qv′/f=800//(36000×2)mm2=0.1111m2總傳熱面積：AA0f=Ay·a·N==0.1111×24.33×4m22=10.779m2所需管長：L==A0f/a0f=10..79/0..7292mm=14.880m取蒸發(fā)器高度方方向為10排，則蒸發(fā)器高：H==10S1+S1/2=(110×0.0030+0..030/22)m=0..315m蒸發(fā)器長：L==Ay/H=0..111/00.315mm=0.3552m蒸發(fā)器寬：B==N·S2=4×0..025988m=0.1104m2.3.6傳傳熱溫差m=(t1g--t2g)/ln[[(t1g-t0)/(t2g-t0)]=(27-155.6)/lln[(277-7.2))/(15..6-7.22)]=133.3℃2.3.7傳傳熱計算所需需傳熱面積(1)空氣的的物性：空氣的平均溫度度：tg=(tal+ta2)/2==(27+115.6)//2=22℃空氣在22℃下下的物性為：：f=1.19666kg/mm3；cpf=10005kJ/((kg·k))；Prf=0.77026；f=15.888×10--6m/s；(2)最窄截截面處空氣流流速：max=f·SS1·Sf/[(S1-db)·(Sf-f)]=2.0×300×2.0//[(30--10.4))×(2.00-0.2))]=3.44m/s(其中管外徑ddb=d0+2f=10+22×0.2mmm=10..4mm)(3)干表面面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：：干表面?zhèn)鳠釤嵯禂?shù)可用下下式計算：4=0.00114+0.22618×((Red)-0.4×((a0f/ab0)-0.155=0.00144+0.26618×(22226.77)-0.44×(0.77292/00.032667)-0..15=0..008933(4是4排平均均的表面?zhèn)鳠釤嵯禂?shù)；以管管外徑為特征征尺寸的雷諾諾數(shù)：Red=maxx·d0/f=3.4×0..01/155.88×1106=22226.7)0=a4··f·max·cpf/(Prf)2/3=0.008993×3.44×10055×1.19966/(00.70266)2/3W/((m2·K)=446.20W/(m22·K)(4)確定空空氣在蒸發(fā)器器內(nèi)的狀態(tài)變變化過程根據(jù)給定的空氣氣進(jìn)出口溫度度由濕空氣的的h-d圖[5]可得：：h1=55.88kJ/kgg；h2=41.335kJ//kg；h3=39kkJ/kgd1=11.11g/kg；d2=10g//kg；d3=10gg/kg。在蒸發(fā)器中空氣氣的平均比焓焓為：hm=h3+((h1-h2)/ln[[(h1-h3)/(h2-h3)]=39+(555.8-411.35)//ln[(555.8-339)/(441.35--39)]kJ/kgg=46.3346kJJ/kg在h-d圖上按按過程線與hm=46..346kkJ/kg線的交點讀讀得：tm=19.5℃；dm=10.55g/kgg；析濕系數(shù)：=11+2.466×(dm-d3)/(tm-t3)=1+2.466×(10..5-10))/(19..5-15))=1.277(5)空氣側(cè)側(cè)當(dāng)量表面?zhèn)鱾鳠嵯禂?shù)的計計算：當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯迪禂?shù)：aj=·aC0·(f·af+ab)/(af+ab)對于正三角形、叉叉排排列的平平直管束，翅翅片效率f可有式：f=th(mhh′)/(mhh′)計算，叉排排時翅片可視視為六角形，且且此時翅片的的長對邊距離離和短對邊距距離之比A/B=1，且m=B/db=30/110.4，故：′=1.27××m·(A/BB-0.3))0.5=1..27×300/10.44×(1-00.3)0..5=3.0065肋片折合高度：：h/=db·(′-1)×((1+0.335ln′)/2=10.4×((3.0655-1)×((1+0.335×ln33.065))/2mm==22.7665mm翅片參數(shù)m:m=[2×aa0·/(f·f)]0.5=[2×46..20×1..27/(2237×0..2×10--3)]0.55=49.558故在凝露工況下下的翅片效率率為：f=th(mhh′)/(mhh′)=th(49..58×0..0227665)/(449.58××0.0222765)==0.81當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯迪禂?shù)為：j=1.2466×46.220×(0..81×0..7009++0.02883)/(00.70099+0.02283)=47.05W/(m22·K)(6)管內(nèi)RR22蒸發(fā)時表面面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的的計算：R22在t0==7.2℃時的物性：：飽和液體比定壓壓熱容：cpl=1.118kJ/((kg·k))飽和氣體比定壓壓熱容:cpg=0.776kJ/((kg·k))飽和液體密度：：1=12611.02kgg/m3；飽和蒸汽汽密度：g=22.006kg/mm3汽化熱：r=1199.4kkJ/kg；飽和壓力力：ps=0.6225Mpa表面張力：==10.8××10-3N/M；液體粘度度：1=230××10-6Pa·ss氣體粘度：g==12.2××10-6Pa·ss；液體熱導(dǎo)導(dǎo)率：1=96.55×10-33W/(m··k)氣體熱導(dǎo)率：gg=9.8××10-3W/(mm·k)；液體布朗特數(shù)：：Pr1=cpl·1/l=1.18×1103×230××10-6/96..5×10--3=2.881蒸汽布朗特數(shù)：：Prg=cpg·g/g=0.76×1103×12.22×10-66/9.8××10-3=0..946已知R22進(jìn)入入蒸發(fā)器時的的干度x1=0.445,出口干度x2=1.00,則：X=(x1+x2)/2=00.725；則R22的總質(zhì)量流流量為：gm=Q0×33600/[[(r·(xx2-x1))]=3.5×36600/[1199.4××(1-0..45)]==114.99kg/h作為迭代計算的的初值，取qi=90000W/m2,取R22在管內(nèi)的質(zhì)質(zhì)量流速qi′=110kkg/(m22·s).則總流通截截面：A=gm/(qi′×36000)=114.9//(110××3600))m2=2.9××10-4m2每根管子的有效效流動截面：：Ai=·di2/4=3.14166×0.00092/4m2=6.400×10-55m2蒸發(fā)器的分路數(shù)數(shù)：Z=A/AAi=2.9××10-4/6.440×10--5=4.553根取Z=4，則每每一分鐘R22的質(zhì)量流量量為：gmd=gm/Z=1114.9/44kg/h==28.733kg/h每分鐘中R222在管內(nèi)的實實際質(zhì)量流量量：gi=gmd//（3600××Ai）=28.73//(36000×6.400×10-55)kg//(m2·s)=1124.7kg/(mm2·s)于是沸騰特征數(shù)數(shù)：B0=qi/(gi·r)=9.0/(1124.7××199.44)=3.662×10--4對流特征數(shù)：CC0=[(11-x)/xx]0.88×(g/1)0.5=[(1-0..725)//0.7255]0.8×(222.06//1261))0.5=00.06當(dāng)C0<0.665時，C1=1.11360，C2=-00.9，C3=6677.2，C4=0.7，C5=0.3查圖(各種制冷冷劑的Ffl值)，可得R22的Ffl值為2.2。Ffl取決于于制冷劑性質(zhì)質(zhì)的無量綱系系數(shù)液相弗勞德數(shù)：：Frl=gi2/(12·g·di)=124.722/(12661.0222×9.8××0.0099)=0.111雷諾數(shù)：Rell=gi·(1-xx)·di/l=124.7××(1-0..725)×0.0009/2300×10-66=13441.9液相單獨流過管管內(nèi)的表面?zhèn)鱾鳠嵯禂?shù)：1=0.0233×(Re11)0.8·((Pr1)0.4·1/di=0.023××(13411.9)00.8×(22.81)00.4×(996.5×110-3/0.0009)=1118.5W/(m22·k)管內(nèi)沸騰的兩相相表面?zhèn)鳠嵯迪禂?shù)：i=1·[C11·(C0)C2·(255×Frl)C5+C3·(B0)C4·Ffl]=118.5××[1.1336×(0..081422)-0.99×(25××0.11))0.3+6667.2×((3.62××10-4)0.7×22.2]==2212..4W/((m2·k)(7)傳熱系系數(shù)的計算：：由于R22與潤潤滑油能部分分互溶，故管管內(nèi)污垢熱阻阻可忽略，據(jù)據(jù)文獻(xiàn)介紹翅翅片側(cè)污垢熱熱阻，管壁導(dǎo)導(dǎo)熱熱阻及翅翅片與管壁間間接觸熱阻之之和（rw+rs+at·rt/am）可取為4.8×110-3(m2·k)/WW,K=1/[aat/(i·ai)+rw+rs+at·rt/am+1/j]=1/[0.77292/((0.028826×22212.4))+4.8××10-3+1/447.05]]W/(mm2·k)=226.3W//(m2·k)(8)校核假假設(shè)的qi值q0=K·m==26.3××13.3==349.779W/m22qi=at/ii·q0=0.72292/0..028266×349..79W/mm2=90255.7W//m2計算說明，假設(shè)設(shè)的qi初值9000WW/m2與核算值90255.7較接近，偏偏差為0.288%，所以假設(shè)設(shè)成立。(9)傳熱面面積計算A0=Q0//（K·m）=2500/((26.3××13.3))=7.155<A0ff=10.779m2因此，所設(shè)計的的蒸發(fā)器能滿滿足要求。2.3.8空空氣側(cè)流動阻阻力凝露工況下，氣氣體橫向流過過整套叉排管管簇時的阻力力可按下式計計算：△p=1.2××9.81××A·(B//de)·(·max)1.7對于粗糙的翅片片表面：A=0.00113當(dāng)量直徑：de=2×(SS1-d0)·(SSf-)/[(SS1-d0)+(Sf-)]=2×(0.0030-0..010)×(0.0002-0..0002))/[(0..030-00.010))+(0.00020-00.00022)]=3.3mm沿氣流方向蒸發(fā)發(fā)器長(即蒸發(fā)器的的寬度)B=1104mm,,空氣密度=11.2kg//m3,凝露工況下下取=1.2，則△p=1.22×9.811×0.01113×(1104/3..3)×(11.2×3..33)1..7×1.22=53.011pa<<H(80ppa)所以，選擇的DDF2A型離心式通通風(fēng)機能滿足足壓頭要求。2.4冷凝器器的設(shè)計計算算分體式空調(diào)器的的冷凝器均采采用強制對流流式空冷冷凝凝器，外套整整體式鋁片。2.4.1冷冷凝器的熱負(fù)負(fù)荷根據(jù)循環(huán)的熱力力計算，冷凝凝器熱負(fù)荷有有以下公式計計算：Qk=qm1··(h2′-h3′)其中qm1壓縮機機的制冷劑循循環(huán)量，單位位為kg/s；h22′壓縮機的實實際排氣比焓焓值，亦即制制冷劑進(jìn)入冷冷凝器時的比比焓值，單位位kJ/kg；h3′從冷凝器派派出是制冷劑劑的比焓值，單單位為kJ/kggh2′=(h22-h1″)/i+h1″=(4511-418))/0.833+418kkJ/kg==457.7759kJ//kg由于制冷劑在冷冷凝器內(nèi)過冷冷5℃，故冷凝器器出口制冷劑劑的溫度：T3′=54..4-5=449.4℃.h3′=270..5kJ/kkg所以Qkk=23.8829×100-3×(4557.7599-270..5)KW==4.4622KW2.4.2冷冷凝器進(jìn)、出出口空氣參數(shù)數(shù)冷凝器的進(jìn)風(fēng)溫溫度等于室外外干球溫度，即ta1=35℃，取空氣進(jìn)、出口溫度ta2-ta1=10℃,故冷凝器的出風(fēng)溫度ta2=45℃，冷凝器的冷凝溫度tk=54.4℃。2.4.3風(fēng)風(fēng)量及風(fēng)機的的選擇冷凝器所需的風(fēng)風(fēng)量：qv=Qk/[·cp·(ta2-ta1)]=4462/[[1.2×11013×((45-355)]=0..367mm/s=13321.2mm3/h選風(fēng)機時，qvv應(yīng)乘以1.1，則qv=1.1××1321..2=14553.32mm3/h查FZL型系列列軸流式通風(fēng)風(fēng)機性能表，選選用350FZZL-02型軸流式通通風(fēng)機，風(fēng)量量qv′=30mm3/min==1800m3/h,風(fēng)壓H=1000Pa,功率P=1000W，轉(zhuǎn)速n=14000r/miin.2.4.4初初步規(guī)劃冷凝凝器的結(jié)構(gòu)采用強制對流的的直接冷凝器器，連續(xù)整體體式鋁套片。紫紫銅管為100mm×0..5mm,正三角排列(叉排)，管間距S1=30mmm,排間距S2=25.998mm,鋁片厚=0..2mm,片距Sf=2mm,鋁片熱導(dǎo)率率=204WW/(m·KK)。每米管長翹片表表面積:af=(S1SS2-d02/4)×22/Sf=(0.03×××0.0112/4)×22/0.0002m2/m=0..7009mm2/m每米管長翹片基基管外表面積積：ab=d0(SSf-)/Sf=3.14×00.01×((0.0022-0.00002)/00.002mm2/m=0..0283m2/m因翅片厚度f較較小，翅頂面面積忽略不計計，則每米管管長翅片側(cè)總總面積：a0f=af++ab=0.70009+0..0283m2/m=0..7292m2/m每米管長管內(nèi)表表面積：ai=dil=3.114×0.0009×1m2/m=0..028266m2/m(其中管外徑ddb=d0-2×0..0005mm=0.0009m)每米管長外表面面積：ab0=db×l=3..14×0..0104××1m2/m=0..032677m2/m(其中管外徑ddb=d0+2f=10+22×0.2mmm=10..4mm)肋化系數(shù)：=aa0f/ai=0.72292/0..028266=25.88肋通系數(shù)：是指指每排肋管外外表面積與迎迎風(fēng)面積之比比，即：a=A0f//(NAy)=a0f/S11=0.72922/0.3==24.3鏡面比：是指最最窄流通截面面積與迎風(fēng)面面積之比，即即：=(S1-d00)·(Sf-)/(S1·Sf)=(0.0300-0.011)×(0..002-00.00022)/(0..030×00.002))=0.62.4.5結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計傳熱熱面積、管長長及外形尺寸寸取沿氣流方向管管排數(shù)N=4，分兩路供供液，迎風(fēng)風(fēng)風(fēng)速取f=2.5mm/s,則最小截面面流速為：max=f/==2.5/00.60=44.17mm/s迎風(fēng)面積：Ayy=qv′/f=1800/((2.5×33600)m2=0.200m2總傳熱面積：AA0f=Ay·a·N=0.20×224.3×44m2=19.444m2所需管長：L==A0f/a0f=19..44/0..7292mm=26.666m考慮到制冷劑蒸蒸汽和液體從從冷凝器同一一側(cè)進(jìn)出，故故取冷凝器高高度方向為n=12排，則冷凝器高：H==nS1+S1/2=122×0.0330+0.0030/2mm=0.3775m冷凝器長：L==Ay/H=0..2/0.3375m=00.533mm冷凝器寬：B==N·S2=4×0..025988m=0.1104m2.4.6傳傳熱溫差m=(ta2--ta1)/ln[[(tk-ta1)/(ttk-ta2)]=(445-35))/ln[((54.4--35)/((54.4--45)]==14.3℃2.4.7傳傳熱計算所需需傳熱面積(1)空氣平平均溫度tm=(ta22+ta1)/2=440℃取當(dāng)?shù)卮髿鈮篜PB=98.007KPa，有空氣(干空氣)熱物理性質(zhì)質(zhì)表，在空氣氣平均溫度tm=40℃條件下的物物性，cpa=10013J/((kg·K))，a=0.022643W//(m·K))，a=17.55×10-66m2/s，在進(jìn)風(fēng)溫溫度ta1=35℃條件下a=1.11095kgg/m3。(2)傳熱計計算確定所需傳熱面面積Aof、翅片管管總長：及空空氣流通方向向上的管排數(shù)數(shù)n采用整張波波紋翅片及密密翅距的叉排排管簇的空氣氣側(cè)傳熱系數(shù)數(shù)由式of=C··a/de·Refn·(b/dde)m乘以1.1再乘以1.2計算：預(yù)計計冷凝器在空空氣流通方向向上的管排數(shù)數(shù)n=4，則翅片寬寬度：B=4×Sl××cos300°=4×00.030××31/2/2m=0.1104m當(dāng)量直徑：de=2×(SS1-d0)·(SSf-)/[(SS1-d0)+(Sf-)]=2×(0.0030-0..010)×(0.00020-00.00022)/[(00.00300-0.0110)+(00.00200-0.00002)]mmm=3.30mmm則b/de==0.1044/3.3==31.488雷諾數(shù)：Reff=max·de/a=4.17×33.3×100-3/(177.5×100-6)=7886.3433查表of=C···a/de·Refn·(b/dde)m式中系列及指指數(shù)n和表系數(shù)C及指數(shù)m，用插入法法求得=0..119，n=0.6655,CC=1.1668,m==-0.2116,則空氣側(cè)表面?zhèn)鱾鳠嵯禂?shù)：of=C··aa/de·Refn·(b/dde)m×1.1××1.2=1.168××0.1199×0.022643/((3.3×110-3)×7786.34430.5778×31..48-0..208W//(m2·K)=48.3611W/(mm2·K)查表[幾種氟利利昂的B(氟利昂制冷冷劑的物性集集合系數(shù))值]，R22在tK=54.4℃物性集合系系數(shù)B=13225.4，則R22在管內(nèi)凝結(jié)結(jié)的表面?zhèn)鳠釤嵯禂?shù)為：kii=0.5555B·dii-0.255·(tk-twi)-0.255=0.555××1325..4×0.0009-0..25×(554.4-twi)-0.225=2388×((54.4--twi)-0.225W/((m2·K)翅片相對高度：：h′=d0/2×(SS1/d0-1)×[[1+0.335ln(CC·S1/d0)](其中等三角角形叉排C=1.0063)=0..014m取鋁片熱導(dǎo)率==203W//(m·K))，由式m=[2××of/(·f)]0.55計算翅片參參數(shù)m，即翅片參參數(shù)：m=[22×of/(·f)]0.55=[2×48..361/((203×00.00022)]0.55m-1=48..809mm-1計算翅片效率：：f=th(mmh′)/(mhh′)=th(48..809×00.014))/(48..809×00.014))=0.599表面效率：0==(af·f+ab)/(af+ab)=(0.70009×0.559+0.00283)//(0.70009+0..0283))=0.611忽略各有關(guān)污垢垢熱阻及接觸觸熱阻的影響響，則twi=tw0=tw，將計算所所的有關(guān)各指指代入式：kki·ai(tk-tw)=of·0·aof·(tw-tm)進(jìn)行整理得:00.34(ttw-40)==(54.44-tw)0.755解上式得：tww=49.6℃，則R22在管內(nèi)的凝凝結(jié)表面?zhèn)鳠釤嵯禂?shù)：ki=23888×(54..4-twwi)-0.225W/((m2·K)=2388×((54.4--49.6))-0.225=16113W/(mm2·K)查圖(接觸熱阻阻于接觸率的的關(guān)系)取管壁與翅翅片間接觸熱熱阻rb=0.0005m2·K/W(一般，脹管管后的基管外外徑稍d0大于脹管前前的翅片孔徑徑df,所以其接觸觸率=(d0/df-1)××100%通常在0%至2%范圍內(nèi))、空氣側(cè)塵塵埃垢層熱阻r0忽略不計、紫紫銅管熱導(dǎo)率率=393WW/(m·KK)，則冷凝器器總的傳熱系系數(shù)為：K=1/[aoof/(ki·ai)+·aof/(·am)+r0+rb+1/(off·0)]=1/[0.77292/((1613××0.028826)+00.00055×0.72292/(3393×0..029833)+0.0005+1//(48.3361×0..61)]==18.200W/(m22·K)2.4.8冷冷凝器所需的的傳熱面積：：Ak=Qk/((m·K)=446