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摘  要

模块式水冷冷水机组主要主要目的在于制冷，本文设计的是120KW模块式水冷冷水机组，在文中分别介绍了制冷剂的类型，最终确定了使用R134a作为本次设计的制冷剂。介绍了压缩机的选型及校核计算，壳管式冷凝器与壳管式蒸发器的选择以及设计计算。对节流机构进行简单的选型介绍以及校核，在文中也对贮液器、视液镜、过滤干燥器、电磁阀等辅助设备进行选择。

本文设计的机组基本工况为冷却水进水温度为，冷却水出水温度为，冷媒水进水温度为12，出水温度为。根据所选择的壳管式蒸发器与壳管式冷凝器的温度变化的范围，确定了本次设计的蒸发温度为，冷凝温度为41，进行热力了计算，最终进行蒸发器与冷凝器的设计计算。

关键词  冷水机组/压缩机/壳管式冷凝器/卧式蒸发器

 

目  录

 

摘要 I

ABSTRACT II

1 绪论 1

1.1冷水机组 1

1.2 冷水机组研究的意义 1

1.3 节能和环保政策对市场的影响 1

1.4 存在问题及发展前景 2

1.4.1 水冷式集中空调系统存在的不足和解决措施 3

1.5 模块式冷水机组 4

1.5.1 初期模块式冷水机组 4

1.5.2 模块化技术的特点 5

1.5.3 中国早期模块式冷水机组的研究 6

1.5.4 磁悬浮模块化冷水机组 7

2 方案选择与论证 8

2.1 制冷剂 8

2.1.1 制冷剂的分类 9

2.1.2 制冷剂的选择原则 9

2.1.3  制冷剂的确定 10

2.2  压缩机 10

2.2.1 压缩机的分类 11

2.2.2 压缩机的比较 12

2.3 冷凝器 13

 

2.3.1 冷凝器的分类 13

2.4 蒸发器 16

2.4.1 蒸发器分类及选择 16

3 冷凝器的设计计算 17

3.1 设计工况的循环热力计算 17

3.2 冷凝器设计计算 19

3.2.1 冷凝器的传热管参数的计算 19

3.2.2 冷凝器热负荷及冷却水流量计算 20

3.2.3 冷凝器结构的初步规划 20

3.2.4 管内水侧表面传热系数 21

3.2.5 计算管外制冷剂蒸汽冷凝便面传热系数 22

3.2.6 计算传热系数和面积热流量 22

3.2.7 计算所需的传热面积 24

3.2.8 计算冷却水侧流动阻力 24

3.2.9冷却水侧阻力 24

3.3 卧式壳管式冷凝器的零部件设计 24

3.3.1 传热管及传热管与管板的固定方式 24

3.3.2壳体与管板及其联接方式 25

3.3.3 其余部件选择 27

4 干式壳管式蒸发器的设计计算 31

4.1传热管的选择 31

4.2 管内表面传热系数 33

4.3 水侧表面传热系数的计算 35

4.4 传热系数的计算 36

4.5  计算管内流动阻力和平均传热温差 36

 

4.6 面积热流量及传热面积的计算 37

4.7 冷水侧流动阻力的计算 38

4.8 蒸发器结构设计计算 39

4.8.1 筒体的设计计算 39

4.8.2 管板 39

4.8.3 蒸发器进出水连接管管径计算 40

4.8.4 蒸发器出气管得管径计算 40

4.8.5蒸发器的进液管的管径计算 40

4.8.6 其余部件选择 40

5 压缩机的选择计算 43

5.1 涡旋式压缩机的发展 43

5.2 涡旋式压缩机概述 44

5.3 涡旋式压缩机的特点 44

5.4 压缩机的选型计算 45

5.4.1 设计工况下的计算 45

5.4.2 压缩机校核 46

6 冷却塔的选择 47

6.1 冷却塔的结构 48

6.2冷凝热负荷的确定 48

6.3 所需冷却水循环量和相关参数 48

6.4 冷却塔的选择及校正 49

6.4.1冷却塔的处理水量 49

6.4.2 冷却水的冷却度 49

6.4.3 冷却塔的出水温度与空气湿球温度的温差 49

 

7 节流装置和辅助设备选型 49

7.1 节流装置的简介 50

7.2 热力膨胀阀的工作原理 50

7.3 热力膨胀阀的选型 51

7.3.1 热力膨胀阀的选择计算 51

7.3.2 热力膨胀阀的校正 52

7.4 贮液器的选择 53

7.5 手动截止阀的选择 54

7.6 过滤干燥器的选择 55

7.7 电磁阀的选择 55

7.8 视液镜的选择 56

7.9 水泵的选择 57

7.9.1 冷却水循环水泵的选择 57

7.9.2 载冷剂循环水泵的选择 57

7.10 油分离器的选择 59

7.11  压力继电器的选择 59

7.12 压差继电器的选择 60

7.13 压缩机避震管的选择 61

7.14 流量继电器的选择 61

7.15 气液分离器的选择 61

结束语 63

致  谢 65

参考文献 67