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冷 库 设 计
第7讲制冷压缩机和辅助设备选 型计算
第7讲 制冷压缩机和辅助设备选 型计算
第六节辅助设备的选择计算 中间冷却器的选型计算 (一)桶径的选型计算 桶径计算的目的是使中间冷却器桶体内制冷剂气体的流速保持在 0.5m/s,从而使低压级排出的过热气体冷却为饱和气体,所挟带的润滑油得 到分离,其计算公式为: 4G D= 1.128 =1.595 Gg——高压级压缩机的实际输气量,kg/s; G=G,+G g Vpg——高压级压缩机的理论输气量,m3/s; Ag—高压级压缩机的输气系数; G a[(h2-h2)+(h-h u—桶内气体制冷剂流速,取u=0.5m/s; (h23-h) Gd——低压级压缩机实际输气量,kg/s; G=Gh-h Gz—中间冷却器制冷剂蒸发量,kg/s
一、中间冷却器的选型计算 第六节 辅助设备的选择计算 （一）桶径的选型计算 桶径计算的目的是使中间冷却器桶体内制冷剂气体的流速保持在 0.5m/s，从而使低压级排出的过热气体冷却为饱和气体，所挟带的润滑油得 到分离，其计算公式为： 3 3 4 1.128 1.595 g g pg g G G D V = = = Gg——高压级压缩机的实际输气量，kg/s; Vpg——高压级压缩机的理论输气量，m3/s; λg——高压级压缩机的输气系数； ω——桶内气体制冷剂流速，取ω=0.5m/s; Gd——低压级压缩机实际输气量，kg/s; Gzj——中间冷却器制冷剂蒸发量，kg/s。 G G G g d zj = + 2 3 5 6 3 5 [( ) ( )] ( ) d zj G h h h h G h h − + − = − 2 6 3 5 g d h h G G h h − = −
第六节辅助设备的选择计算 (二)盘管面积的计算 计算盘管面积的目的是为了确保高压制冷剂在节流阀前具有一定的过 冷度,冷却面积计算公式为: G(h,-hs) K△tn 8 3 K——中间冷却器盘管的传热系数,kwWm2K,可按制造厂提供的数据,缺乏资料 时,可采用K=0465~0.581(kW/m2kK); △tm一对数平均温差,℃; t1、tzj——冷凝温度、中间冷却温度,℃ tg——盘管出液温度,即高压液体制冷剂的过冷温度,一般比切高5~7℃
第六节 辅助设备的选择计算 （二）盘管面积的计算 计算盘管面积的目的是为了确保高压制冷剂在节流阀前具有一定的过 冷度，冷却面积计算公式为： 5 6 ( ) d m G h h F K t − = ln l g m l zj g zj t t t t t t t − = − − K——中间冷却器盘管的传热系数，kW/m2 •K,可按制造厂提供的数据，缺乏资料 时，可采用K=0.465～0.581(kW/m2•K); △tm——对数平均温差，℃； tl、tzj——冷凝温度、中间冷却温度，℃； tg——盘管出液温度，即高压液体制冷剂的过冷温度，一般比tzj高5～7℃
第六节辅助设备的选择计算 例7-1 配组式双级压缩制冷系统,以6AW-12.5型压缩机两台作低压机,4AV 25型压缩机一台作高压机。已知蒸发温度tz=33℃,冷凝温度t1=30℃,中间 冷却温度tzj=-3.4°,中间冷却器盘管出液温度tc=16°,试进行中间冷却器 的选型计算。 解 (一)确定有关数据值 1、査表得高压级压缩机输气系数λg=0.79;低压级输气系 数g=0.82 2、6AW-125型压缩机的理论吸气量为vpg=849m3/h,4AV P 125型压缩机的理论吸气量vdp=283m3/h;气体制冷剂在中 间冷却器的流速,取ω=0.5m/s; 3、画出双级制冷循环的压焓图,查出有关参数值。 h5=639kJ/kg,h6=507kJ/kg,=1.15m3/kg
第六节 辅助设备的选择计算 例7-1 一配组式双级压缩制冷系统，以6AW-12.5型压缩机两台作低压机，4AV- 12.5型压缩机一台作高压机。已知蒸发温度tz=-33℃，冷凝温度tl=30℃，中间 冷却温度tzj=-3.4℃，中间冷却器盘管出液温度tc=1.6 ℃，试进行中间冷却器 的选型计算。 解： (一)确定有关数据值 1、查表得高压级压缩机输气系数λg=0.79；低压级输气系 数λg=0.82； 2、6AW-12.5型压缩机的理论吸气量为Vpg=849m3/h, 4AV- 12.5型压缩机的理论吸气量Vdp=283m3/h；气体制冷剂在中 间冷却器的流速，取ω=0.5m/s; 3、画出双级制冷循环的压焓图，查出有关参数值。 h5=639kJ/kg,h6=507kJ/kg,ν=1.15m3/kg
第六节辅助设备的选择计算 (二)计算中间冷却器直径 将有关数值带入公式 D=1.595·=1.595 849 Npg 0.79=0.69 3600 三)计算盘管面积 1、低压级制冷剂循环量计算G=1_849×0.79 =0.162kg/s U,3600×1.15 2、计算对数平均温差△tm 30-1.6 n30-(-34=14955℃ 1.6-(-34) 3、计算中间冷却盘管面积 (h-h)_0.162×(639-507) 2.86m K△n 0.5×14955
第六节 辅助设备的选择计算 (二)计算中间冷却器直径 将有关数值带入公式 849 1.595 1.595 0.79 0.69 3600 D V m = = = pg g (三)计算盘管面积 1、低压级制冷剂循环量计算 1 849 0.79 0.162 / 3600 1.15 dp dp d V G kg s = = = 2、计算对数平均温差△tm 30 1.6 14.955 30 ( 3.4) ln ln 1.6 ( 3.4) l g m l zj g zj t t t t t t t − − = = = − − − − − − ℃ 3、计算中间冷却盘管面积 5 6 2 ( ) 0.162 (639 507) 2.86 0.5 14.955 d m G h h F m K t − − = = =
第六节辅助设备的选择计算 油分离器的选型计算 油分离器的选型计算,是确定油分离器的直径,以保证器内气体制冷剂 的流速符合要求,达到分油效果,计算公式为 4v.0 P=1.128 vp—压缩机(双级压缩指高压机)的理论输气量,m3/s; 一压缩机(双级压缩指高压机)的输气系数; 压缩机吸、排气口(双级压缩指高压机)制冷剂蒸汽的比容,m3/kg; G——制冷剂流量(双级压缩指高压机制冷剂流量),kg/s; 油分离器内气体流速,可取01~02m/s。 一般冷库的制冷系统都是既有单级压缩循环回路,又有双级压缩循环回路,在 高压部分都合在一起,共用油分离器、冷凝器、贮氨器等设备。若系统分为15℃ 回路(单级压缩)和-33℃回路(双级压缩),则油分的计算公式为: YF=1. 128 -[(GoUp)_IS-C+(GgUPg)_33.C
第六节 辅助设备的选择计算 二、油分离器的选型计算 油分离器的选型计算，是确定油分离器的直径，以保证器内气体制冷剂 的流速符合要求，达到分油效果，计算公式为： 4 1.128 p p p YF x V G D = = Vp——压缩机（双级压缩指高压机）的理论输气量，m3/s; λ——压缩机（双级压缩指高压机）的输气系数； vx、vp——压缩机吸、排气口（双级压缩指高压机）制冷剂蒸汽的比容，m3/kg; G——制冷剂流量（双级压缩指高压机制冷剂流量），kg/s; ω——油分离器内气体流速，可取0.1～0.2m/s。 一般冷库的制冷系统都是既有单级压缩循环回路，又有双级压缩循环回路，在 高压部分都合在一起，共用油分离器、冷凝器、贮氨器等设备。若系统分为-15℃ 回路（单级压缩）和-33℃回路（双级压缩），则油分的计算公式为： 15 33 1 1.128 [( ) ( ) ] D G Gg pg YF p C C = + − − 例
第六节辅助设备的选择计算 贮液器的选型计算 贮液器的容积,是根据系统制冷剂总循环量进行计算的,其公式为: =3600∑G yb 0.7 V——冷凝温度下液态制冷剂的比容,m3/kg; ΣG——制冷系统制冷剂总循环量,kg/s; 0.7—贮液器的允许液体充满度; —贮液器的容量系数,从表3-6-1中取值。 表3-6-1贮液器的客量系微 冷库公称容积(m3 ≤2000 2001~10000 l000I~20000 >20000 中1.20 l.00 0,80 例
第六节 辅助设备的选择计算 三、贮液器的选型计算 贮液器的容积，是根据系统制冷剂总循环量进行计算的，其公式为： ' 3600 0.7 V G zA = V’——冷凝温度下液态制冷剂的比容，m3/kg; ΣG——制冷系统制冷剂总循环量，kg/s; 0.7——贮液器的允许液体充满度； Ψ——贮液器的容量系数，从表3-6-1中取值。 例
第六节辅助设备的选择计算 四、汽液分离器的选型计算 液体分离器主要用于氨制冷系统,其作用主要是分离和收存回汽中夹带 的液滴和由于蒸发负荷骤增而泛滥出来的液体,并使节流后产生闪气直接 回到压缩机以提高蒸发器的传热效果,在重力供液系统中还起着保持液位 和分配液体的作用 汽液分离器应按蒸发温度回路分别根据供液循环量进行选型计算,其桶 身直径的计算公式为: 4G.0 Gu D 1.128 ·O G—通过汽液分离器供液量,kg/s V—一在该蒸发压力下气体制冷剂的比容,m3/kg; ω—气体制冷剂流速,取ω=0.5m/s。 汽液分离器桶身高度一般为桶身直径的3~4倍,即: H.=3~4D
第六节 辅助设备的选择计算 四、汽液分离器的选型计算 液体分离器主要用于氨制冷系统，其作用主要是分离和收存回汽中夹带 的液滴和由于蒸发负荷骤增而泛滥出来的液体，并使节流后产生闪气直接 回到压缩机以提高蒸发器的传热效果，在重力供液系统中还起着保持液位 和分配液体的作用。 汽液分离器应按蒸发温度回路分别根据供液循环量进行选型计算，其桶 身直径的计算公式为： 4 '' '' 1.128 ef G G D = = G——通过汽液分离器供液量，kg/s; V’’——在该蒸发压力下气体制冷剂的比容，m3/kg; ω——气体制冷剂流速，取ω=0.5m/s。 汽液分离器桶身高度一般为桶身直径的3～4倍，即： 3 ~ 4 H D ef ef =
第六节辅助设备的选择计算 五、低压循环桶的选型计算 低压循环桶的选型计算,也应按不同蒸发温度回路分别进行,其选型计 算包括桶径计算和容积计算。 1、低压循环桶径计算公式为: 4y.n =1.128 VO5n ° vp——压缩机(双级压缩时指低压机)的理论输气量,m3/s; λ——压缩机(双级压缩时指低压机)的输气系数; —低压循环桶内气体流速,立式取ω=0.5m/s;卧式取U=0.8m/s; ξ低压循环桶的面积系数,立式取ξ=1;卧式取=0.3; 低压循环桶气体进口个数,立式n=1;卧式n=2
第六节 辅助设备的选择计算 五、低压循环桶的选型计算 低压循环桶的选型计算，也应按不同蒸发温度回路分别进行，其选型计 算包括桶径计算和容积计算。 1、低压循环桶径计算公式为： 4 1.128 V V p p D n n = = Vp——压缩机（双级压缩时指低压机）的理论输气量，m3/s; λ——压缩机（双级压缩时指低压机）的输气系数; ω——低压循环桶内气体流速，立式取ω=0.5m/s；卧式取ω=0.8m/s ； ξ——低压循环桶的面积系数，立式取ξ=1；卧式取ξ=0.3； n——低压循环桶气体进口个数，立式n=1;卧式n=2