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Word版说明书1份，共59页，约25000字

 

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摘要

自从人类进入蒸汽时代以来，人类进步飞速，但随之而来的环境污染问题也越来越严重。环境的污染和能源的浪费已经成为现今不可忽略的问题。而本次研究的以二氧化碳为工质的热泵对环境没有危害，不会有如氟利昂等破坏臭氧层的问题，同时有无毒，不产生温室效应等优点。利用二氧化碳跨临界循环能够制取高于常见热泵所能制取的高温热水，使其相比较其他工质来说有无可比拟的优势。

本文将简要介绍二氧化碳热泵的应用，并设计一款150L即热式二氧化碳热泵热水器。其主要部件及其控制部件的设计选择如下：

⑴气体冷却器采用的是套管盘管式换热器。同时为减小其结构和尺寸，用紫铜管轧制的低翅片管作内管；

⑵蒸发器采用的是风冷式翅片管式换热器，管子采用紫铜管，翅片采用铝翅片。

⑶系统的压缩机采用的是BOCK公司的〖CO〗_2半封闭活塞式压缩机；

⑷节流机构选用谷轮公司的热力膨胀阀。

 

关键词  热泵热水器/二氧化碳/跨临界循环

 

目  录

 

 

中文摘要 I

英文摘要 II

1 概述 1

1.1绪论 1

1.1.1引言 1

1.2热水器制热原理 4

1.2.1卡诺循环基本原理 4

1.2.2 二氧化碳跨临界循环原理 5

1.3方案论证 6

1.3.1  压缩机 6

1.3.2  冷凝器的选择 10

1.3.3  蒸发器的选择 12

1.3.4 制冷剂的选择 13

1.3.5  节流机构的选择 13

1.4 经济性分析 18

1.4.1 直热式热泵热水器与循环式热泵热水器对比分析 19

1.4.2 二氧化碳跨临界循环分析 21

1.4 小结 18

2 系统的设计计算 24

2.1制热量及功率的计算 24

2.1.1制热参数的计算 24

2.1制热量及功率的计算 24

2.1.1制热参数的计算 24

2.2压缩机的选择及热力的计算 24

2.2.1压缩机热功率计算 24

2.2.2取最优高压值 24

2.2.3压缩机的选择和确定 26

2.2.4对所选的压缩机系统进行实际热力计算 27

2.2.5实际的热水产量及时间计算 28

2.3冷凝器设计计算 28

2.3.1冷凝器的热平衡计算 28

2.3.2冷凝器类型选择 28

2.4蒸发器的设计计算 31

2.4.1蒸发器的类型选择 31

2.4.2选定蒸发器的结构参数 31

2.4.3计算几何系数 31

2.4.4计算空气侧干表面的传热系数 33

3零部件的选择计算 39

3.1管道的选择 39

3.1.1压缩机-气体冷却器间的高压气体管道 39

3.1.2气体冷却器-蒸发器间的气体管道 39

3.1.3压缩机吸气管道 39

3.2节流机构的选择 39

3.3压力控制器的选择 39

3.4视液镜 44

3.5蒸发器风机的选择 45

3.6风扇扇叶的选择 46

3.7干燥过滤器选型 47

3.8单向阀选型 49

3.9储液器选择 50

结束语 52

致谢 53

参考文献 54