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摘    要

  

    低温冷却液循环泵又称低温箱，它有一个小型化的，独立的制冷系统和载冷剂循环系统两部分组成。其中，制冷系统采用蒸汽压缩式制冷，使制冷剂发生气液相变，吸收载冷剂氯化钙(CaCl2)水溶液所放出的热量。载冷剂由于被冷却使其温度降低，利用其低温来对一些实验用品进行保温和降温。根据设计的不同，温度能达到不同的要求。

本设计主要关注的是制冷剂的选择和制冷系统中各部件的设计及选取。由于现如今“温室效应”和臭氧层破坏等环境问题的日益严重，采用环保型制冷剂已是迫在眉睫，本文中选取R407C 作为制冷剂。制冷器件的选择包括全封闭活塞式压缩机的选型与校核，风冷冷凝器的设计，套管式蒸发器的设计，热力膨胀阀的选型以及其他辅助设备的选取等。

 

关键词：低温冷却/制冷技术/热力计算/蒸发器/冷凝器

 

 

 

目    录

中文摘要?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Ⅰ

英文摘要???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Ⅱ

1. 绪论????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1

  1.1 低温冷却液循环泵介绍????????????????????????????????????????????????????????????????1

  1.2 设计要求?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2

  1.3 制冷系统的选择 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????2

2.制冷剂的选择及热力性质计算????????????????????????????????????????????????????????3

  2.1 制冷剂的分类 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????3

  2.2 制冷剂的选用原则 ???????????????????????????????????????????????????????????????????3

  2.3 初选制冷剂???????????????????????????????????????????????????????????????????????????4

    2.3.1 初步确定制冷工况???????????????????????????????????????????????????????????????????5

    2.3.2 制冷剂热力学性能计算??????????????????????????????????????????????????????????5

    2.3.3 比较确定制冷剂?????????????????????????????????????????????????????????????????7

3. 冷凝器设计计算??????????????????????????????????????????????????????????????????????????8

  3.1 确定温度参数?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8

  3.2 翅片管簇结构参数选择及计算??????????????????????????????????????????????????8

  3.3 传热计算???????????????????????????????????????????????????????????????????????????10

  3.4 风机的选择计算???????????????????????????????????????????????????????????????????12

4. 压缩机的选型与校核????????????????????????????????????????????????????????????????13

  4.1 压缩机的分类与初选????????????????????????????????????????????????????????????13

  4.2 压缩机的选型计算??????????????????????????????????????????????????????????????????14

    4.2.1 理论排气量的计算??????????????????????????????????????????????????????????????14

 

    4.2.2 轴功率的计算???????????????????????????????????????????????????????????????????????15

  4.3 压缩机选型?????????????????????????????????????????????????????????????????????15

  4.4 压缩机的校核???????????????????????????????????????????????????????????????????16

    4.4.1 压缩机名义工况下的热力计算?????????????????????????????????????????????16

    4.4.2 压缩机的校核计算????????????????????????????????????????????????????????????17

5. 蒸发器设计计算????????????????????????????????????????????????????????????????????18

  5.1 蒸发器的分类???????????????????????????????????????????????????????????????????????????18

  5.2 初步选定蒸发器??????????????????????????????????????????????????????????????20

  5.3 选用载冷剂???????????????????????????????????????????????????????????????????????????20

  5.4 套管式蒸发器的设计???????????????????????????????????????????????????????????21

    5.4.1 制冷剂侧传热系数的计算??????????????????????????????????????????????????????21

    5.4.2 载冷剂侧传热系数的计算?????????????????????????????????????????????????????21

    5.4.3 蒸发器总传热系数和面积计算?????????????????????????????????????????22

6. 节流机构的选取和校核???????????????????????????????????????????????????23

  6.1 节流机构的分类与初选?????????????????????????????????????????????????????23

  6.2 热力膨胀阀的选型???????????????????????????????????????????????????????????????????24

    6.2.1 热力膨胀阀名义工况下的热力学计算?????????????????????????????????24

    6.2.2 选定热力膨胀阀????????????????????????????????????????????????????????????????24

  6.3 热力膨胀阀的使用??????????????????????????????????????????????25

7. 制冷装置辅助设备的选择???????????????????????????????????????????????????????26

  7.1 干燥过滤器?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????27

  7.2 视液镜??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????28

  7.3 电磁阀???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????29

  7.4 压力控制器???????????????????????????????????????????????????????????????????????????30

 

  7.5 单向阀??????????????????????????????????????????????????????????31

  7.6 水泵?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31

结束语????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????34

致 谢??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35

参考文献????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36