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Word版说明书1份，共80页，约35000字

 

CAD版本图纸，共6张

 

 摘  要

 

本论文设计的是制冷量为60kW的模块式水冷冷水机组。制冷系统四大部件分别选用了全封闭式柔性涡旋压缩机、卧式壳管式水冷冷凝器、干式蒸发器、以及热力膨胀阀。其中制冷剂为R134a，系统制冷量为60kW，冷凝温度40℃，冷却水进口温度30℃，出口温度35℃，过冷度5℃，蒸发温度2℃，过热度5℃，冷冻水进口温度12℃，出口温度7℃。

本文首先介绍了模块式水冷式冷水机组的发展状况、存在问题和解决方法。接着介绍了如何确定主要设计参数。本论文的重要部分是卧式壳管式水冷冷凝器和干式蒸发器的设计计算，它阐述如何确定制冷剂流量和载冷剂流量、传热管数、传热系数。另外，完成了冷却水流动阻力计算、总体结构的设计计算。除此以外，还完成了压缩机的选型、热力分析、热力膨胀阀的选型以及热力分析和辅助设备的选型。最后，利用计算机完成换热器图纸的绘制。

 

关键词  冷水机组/卧式壳管式水冷冷凝器/干式蒸发器/辅助设备

 

 

目  录

中文摘要 I

英文摘要 II

1  绪论 1

1.1 引言 1

1.2 模块式水冷冷水机组的概况 1

1.3 模块式水冷冷水机组的前景 2

1.4 模块式水冷冷水机组国内外研究的状况 2

1.5 模块式水冷冷水机组的工作原理 3

1.6 模块式水冷冷水机组的特点 3

1.7 模块式水冷冷水机组的发展的方向 4

1.8 模块式水冷冷水机组存在问题 5

2  方案论证 6

2.1 流程选择 6

2.2 冷凝器介绍与类型选择 6

2.2.1 水冷冷凝器 7

2.3 蒸发器的选择 9

2.3.1 满液式蒸发器 9

2.3.2 干式蒸发器 10

2.3.3 板式蒸发器 11

2.4 制冷剂 11

2.4.1 制冷剂的选择原则 11

 

2.4.2 制冷剂介绍与选择 12

2.5 节流装置的选择 14

2.5.1 节流机构概述 14

2.5.2节流装置的分类 15

2.6 压缩机的选择 18

2.6.1 压缩机的概述 18

2.6.2 压缩机的分类 19

2.6.3 制冷压缩机选性原则 19

3  制冷剂的热力计算 20

3.1 原始资料及技术条件 20

3.2 蒸发器温度的确定 20

3.3 冷凝温度的确定 21

3.4  制冷剂流量的确定 21

3.5 制冷循环热力计算 22

4  压缩机 23

4.1 压缩机的选择 23

4.1.1 制冷压缩机选性原则 23

4.1.2 初选压缩机 23

4.2 制冷压缩机性能换算 24

4.2.1 制冷工况下理论循环的性能指标计算 24

4.3 压缩机的选型计算 26

4.4 压缩机的校核 27

 

5  壳管式水冷冷凝器的设计计算 29

5.1 冷凝热负荷的确定 29

5.2 结构的初步规划 30

5.2.1 结构型式 30

5.2.2 污垢系数的选择 30

5.2.3 冷却水的流速 30

5.2.5 冷冻水流量 31

5.2.6 估算传热管总长 31

5.2.7 确定每流程管数Z，有效单管长l及流程数N 32

5.2.8 传热管的布置排列 33

   5.3 热力计算 34

5.3.1 水侧表面传热系数 34

5.3.2 氟利昂侧冷凝表面传热系数 34

5.3.3 实际所需热流密度计算 34

      5.3.4 实际所需换热面积 35

   5.4 阻力计算 36

   5.4.1 冷冻水流动阻力计算 36

5.5 结构设计计算 36

5.5.1 筒体 36

5.5.2 管板 37

5.5.3 法兰 37

5.5.4 端盖 38

 

5.5.5分程隔板 38

5.5.6支撑板与拉杆 38

5.5.7封头和支座 39

5.5.8垫片的选取 39

5.5.9螺栓的选取 39

5.6 连接管的确定 39

5.6.1 冷却水进出口连接管 39

5.6.2 制冷剂连接管 40

6  干式蒸发器的设计计算 40

6.1 制冷剂流量 的确定 40

6.2 初步结构设计 41

6.2.1传热管的选择 41

6.2.2 管内R134a的表面传热系数 42

6.2.3 水侧表面传热系数的计算 43

6.2.4传热系数的计算 45

6.2.5管内流动阻力和平均传热温差的计算 46

6.2.6 面积热流量qf0及传热面积A0的计算 46

6.2.7 冷水侧流动阻力计算 47

6.3 连接管的确定 48

6.3.1 冷冻水进出口连接管 48

6.3.2 制冷剂连接管 48

7  节流装置的选择 49

 

7.1热力膨胀阀的选型 49

7.2 热力膨胀阀的性能换算 49

7.3 热力膨胀阀的选型计算 50

7.3.1 热力膨胀阀名义工况下的热力学计算 50

7.3.2 热力膨胀阀节流前后的压力计算 51

7.3.3 热力膨胀阀选型计算 53

7.4 热力膨胀阀的使用 55

8  辅助部件的选择 55

8.1 油分离器 55

8.2 干燥过滤器选型 56

8.3 气液分离器 57

8.4 视液镜 58

8.5 电磁阀 59

8.7 压力控制器 61

8.8 水泵 62

9  自动控制系统 62

9.1 蒸发器的自动控制 62

9.2 冷凝器的自动控制 63

9.3 制冷装置的自动控制 64

9.3.1 排气与吸气压力自动保护 64

9.3.2 断水自动保护 64

9.3.3 冷冻水防冻自动保护 65

 

结束语 66

致谢 67

参考文献 68