文档包括:

Word版说明书1份，共66页，约22000字

 

CAD版本图纸，共5张





 

 

摘  要

 

水源热泵是以地下水（深井水、泉水、地下热水等）或地表水（河川水、湖水、海水等）作为热泵的低位热源，分为地下水水源热泵和地表水水源热泵。水源热泵装置利用热泵原理源源不断的将水中的低位热能向高位热能转移，与其他形式的热泵相比具有很多优点。本次设计是根据初始参数来设计水源热泵空调系统的。

本文首先介绍了热泵的原理和分类、水源热泵的发展、原理、特点及其组成的空调系统。其次，详尽介绍了水源热泵系统机组的选择，再次，说明了设计过程，包括管壳式换热器的热力计算、结构设计、阻力校核，并按照设计题目完成计算说明书。在整个水源热泵空调系统设计过程中，热力计算是首要因素，它主要包括温差、传热系数、换热面积和阻力等的计算。结构设计主要是设计热泵系统的蒸发器和冷凝器。本系统蒸发器采用满液式壳管式，冷凝器采用卧式壳管式，同时要确定换热管数量以及其他相关尺寸等。

随着我国经济的发展，水源热泵系统的应用会越来越广。怎样选择最经济的制冷方式，怎样使系统运行更节能是一个值得认真研究和实践的课题。

 

关键词:  水源热泵；冷凝器；蒸发器；设计计算

 

目录

中文摘要 I

英文摘要 II

绪论 1

1 水源热泵机组论述 1

1.1 水源热泵机组的能源效率概况 1

1.2 热泵机组的组成 4

1.2.1 制冷剂 4

1.2.2 压缩机 4

1.2.3 换热器 5

1.2.4 节流元件 5

1.2.5 控制系统 5

2 制冷剂的选择 6

2.1 常用制冷剂种类和性质 6

2.1.1 无机物R717（氨） 6

2.1.2 R77（二氧化碳） 6

2.1.3 卤代烷烃 7

2.1.4 碳氢化合物 8

2.1.5 混合制冷剂 8

2.2 制冷剂选择 9

2.2.1 考虑因素一 对环境的影响环保 9

2.2.2 考虑因素二  热力学性质 9

2.2.3 考虑因素三 安全可靠性 10

2.2.4 考虑因素四  便宜易购 10

3 制冷循环分析和热力计算 10

3.1 理论制冷循环 10

3.2 实际制冷循环 10

3.3 热力计算 11

3.31 确定制冷循环热力状态参数 11

3.3.2 热力计算 12

4 压缩机选型和校核 13

5 冷凝器 14

5.1 冷凝器热力、结构计算 14

5.1.1 冷却水流量qvs确定 14

5.1.2 对数平均温差的确定 14

5.1.3 换热管的选型 14

5.1.4 估算传热管总长 15

5.1.5 确定每流程管数Z、有效单管长l及流程数N 16

5.1.6 传热管的布置排列及主体结构 16

5.1.7 传热计算及所需传热面积确定 17

5.2 冷却水侧阻力计算 21

6 冷凝器的配件计算和选型 21

6.1 连接管管径的计算 21

6.1.1 冷却水进出口连接管 21

6.1.2 制冷剂连接管 22

6.2 防冲板 23

6.3 壳体 23

6.4 管板 23

6.5 端盖 24

6.6 支座 25

6.6.1 支座选型 25

6.6.2 支座定位 25

6.7 支撑板 26

6.8 拉杆 26

6.9 法兰类选择 27

6.9.1 连接管法兰 27

6.9.2 管板法兰 28

6.9.3 端盖法兰 29

7满液式蒸发器的设计 30

7.1 载冷剂流量的确定 30

7.2 对数平均温差的确定 31

7.3 传热管的确定 31

7.4 管程与有效管长 31

7.5传热系数的确定 32

7.5.1 蒸发器中的污垢热阻 32

7.5.2 管内换热系数 32

7.5.3 管外换热系数 33

7.5.4 壁温和热流密度的估算 33

7.5.5 传热系数 34

7.6 传热面积和管长确定 34

7.7 冷却水的流动阻力 34

7.8 结构设计计算 35

7.8.1 筒体 35

7.8.2 管板 36

7.8.3 法兰 36

7.8.4 端盖 37

7.8.5 连接管的确定 37

8 节流装置和辅助设备的计算及选型 38

8.1 节流装置 38

8.2 干燥过滤器的选择 39

8.3 除砂器 40

8.4 膨胀水箱 41

8.5 四通换向阀 42

8.6 气液分离器的选择计算 42

8.7 油分离器的选择计算 42

8.8 油过滤器的选择计算 43

8.9 截止阀的选择 43

8.10 油冷却器 44

8.11 止回阀 44

8.12 电磁阀的选型 44

8.13 视液镜的选型 45

9 保温层和制冷剂的充注量计算 46

9.1 蒸发器保温层计算 46

9.2 冷冻水管保温层计算 46

9.3 制冷剂的充注量组成 47

9.4 冷凝器充注量的计算 47

9.5 蒸发器充注量的计算 48

9.6 液管充注量的计算 48

9.7吸气充注量的计算 49

9.8 排气充注量的计算 49

9.9 制冷剂充注总量的计算 49

10 机组水系统的维护与保养 50

10.1 机组运行中的一般维护和保养 50

10.1.1 机组水系统的反冲清洗 50

10.1.2 机组水系统的设施 50

10.2 机组制冷系统的清洁和气密性试验 51

10.2.1 机组制冷系统的清洁 51

10.2.2 机组制冷系统吹污的一般要求 51

10.2.3 机组制冷系统的检漏 51

10.3 制冷运转的操作规程 52

10.3.1 制冷运转前的检查 52

10.3.2 制冷运转的启动程序 52

10.3.3 机组的的运行控制 52

结  论 52

致    谢 53

参考文献 54