空調(diào)設(shè)計任務(wù)書

空調(diào)設(shè)計任務(wù)書1.設(shè)計任務(wù)已知條件：地點:廣州大學城房間尺寸：30平方高3米為此房間設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)擬采用循環(huán)：R410A空冷單級蒸汽壓縮循環(huán)2.確定循環(huán)點物性參數(shù)及工況參數(shù)計算由大學城及屋子的構(gòu)造環(huán)境，單位面積的制冷量在120w——150w,取每平方米制冷量150W則制冷量為4.5kw2.1理論循環(huán)取環(huán)境溫度為37℃，房間溫度為20℃，其他過程均為可逆理想過程，在R410A圖上匯出此過程理想循環(huán)過程如上圖循環(huán)溫度蒸發(fā)溫度t1=20℃冷凝器溫度t2=37℃2.2實際循環(huán)考慮實際循環(huán)：由于采用風冷卻形式，取detaTk=12.8K（冷卻劑冷凝時同環(huán)境的溫差）DetaT0=10K（冷去劑蒸發(fā)時與制冷溫度的溫差）此外考慮管道傳熱，壓縮機壓縮為非理想過程吸氣管路有害過熱度4.8℃節(jié)流前過冷度5℃指示效率0.8所以：蒸發(fā)溫度T0=t1-12.8=7.2℃冷凝溫度Tk=t2+10=47℃實際循環(huán)各點溫度蒸發(fā)溫度T07.2℃冷凝溫度Tk47℃冷凝器出口溫度T342℃壓縮機吸氣溫度T112℃查詢r410a的工況表得各點物性參數(shù)：12342sh(kJ/kg）444480248248489v（m3/kg）0.022P（kPa）1000290010001000T(℃)1247427.2實際循環(huán)在壓焓圖上標注為：計算實際循環(huán)的參數(shù):單位質(zhì)量制冷量Q0=h1-h4=196Kj/kg單位容積制冷量Qv=Q0/v1=8909.091KJ/kg制冷劑質(zhì)量流量m=Q/Q0=0.022959kg/s理論比功W0=h2-h1=36kJ/kg指示比功Wi=W0/ni=36/0.8=45kJ/kg壓縮機消耗的理論功率P0=m*W0=0.826531KW壓縮機吸入容積理論流量V=m*v1=0.000505m3/s制冷系數(shù)COP=Q0/W0=5.444444COPi=Q0/Wi=4.355556冷凝器單位熱負荷qk=h2s-h4=232kJ/kg冷凝器熱負荷Qk=m*qk=5.326531kW3．設(shè)備選型3.1壓縮機選取型號為PA240X2CS-4KU1R410a壓縮機由壓縮機的性能曲線查得，設(shè)計工況下制冷量：Q0=4289W,設(shè)計工況下軸功率Ns=1541w在理論工況下:空調(diào)壓縮機的理論功率：P0=0.826531KW實際功率：Pi=1.033163Kw壓力比π=2.9/1=2.9壓縮機為中低速查表得:指示效率η機械效率ηm=0.95軸功率Ns=考慮1.10—1.15的過載系數(shù)：Ns=1.56KW符合要求3.2冷凝器1.冷凝器類型：強制通風空氣冷卻式冷凝器2.冷凝器熱負荷：Q3.迎面風速：w4.傳熱溫差：?tm=t2-t1ln?5.空氣流量：qvq6.管型選擇及其結(jié)構(gòu)參數(shù)：選擇紫銅管為傳熱管，相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)sf=2.2mm,

δt=0.3mm,db=9.82mm,d0=9.52mm,di=9.22mm,選用的翅片厚度

δf=0.15mm的波紋形整張鋁制套片。迎風面上管中心距s17.結(jié)構(gòu)尺寸計算(1)每米管長翅片側(cè)面面積m2/m：a(2)每米管長翅片間管面面積m2/m:a(3)每米管長翅片側(cè)總面積

m2/m:a(4)每米管內(nèi)壁面積

m2/m：a(5)翅片管肋化系數(shù)：β(6)迎風面積m2：A(7)迎風面高度m：H=(8)迎風面上管排數(shù)：N=8.傳熱計算：(1)當量直徑m：d(2)最窄截面風速m/s：w(3)干空氣物性參數(shù)：tm=vρReb得ψ=0.15(4)空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：h0h(5)制冷劑側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：tk=47℃h翅片當量高度：h取鋁片熱導率λ=203W/(m?K)，m翅片效率η表面效率η忽略相關(guān)熱阻影響，則twi=t解得tw=41.7℃取管壁與翅片接觸熱阻rb=0.002m2?K/W(6)冷凝器總傳熱系數(shù)：K=傳熱面積：A有效翅片管長:L=空氣流通方向管排數(shù)：n=則n=6，與假設(shè)相符合?？紤]到10%的余裕，實際中取有效翅片管長38.7m，傳熱面積17.8m2.3.3蒸發(fā)器采用面式蒸發(fā)器（1）選定蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)選用φ10mmX0.7mm的紫銅管，翅片選用厚δf=0.2mm的鋁套片，熱導率為λf=237W/(m·K)，翅片間距Sf=2.2mm。管束按正三角形叉排排列，垂直于流動方向的管間距S1=25mm，沿流動方向的管排數(shù)nL=4,迎面風速uf=2.5m/s.（2）計算幾何參數(shù)翅片為平直套片，考慮套片后的管外徑為d沿氣流流動方向的管間距為s沿氣流方向套片的長度L=4每米管長翅片的外表面面積a每米管長翅片間的管子表面面積a每米管長的總外表面面積a每米管長的外表面面積a每米管長的內(nèi)表面面積a每米管長平均值荊楚的表面面積a所以a(3)計算空氣側(cè)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)1）空氣的物性設(shè)進口溫度為干球27℃，濕球溫度為19.5℃，當?shù)卮髿鈮毫=101.32kpa，出口溫度為干球溫度為17.5℃，濕球溫度為14.6℃?？諝獾钠骄鶞囟葹閠a在此溫度下的物性為ρ=1.1966kg/m3,cpa=1.005kJ/(kg·K)，Pr=0.702，υ=15.88×2)最窄界面處的空氣流速u3)空氣側(cè)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)j=0.0014+0.2618ho=j空氣側(cè)當量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算當量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h運用傳熱學知識，經(jīng)計算后得翅片效率η所以h（5）傳熱溫差的初步計算△（6）管內(nèi)R410a蒸發(fā)式表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算在t=7.2攝氏度時：飽和液體的比定壓熱容1.5592kJ/(kg·℃)飽和蒸汽的比定壓熱容1.2022kJ/(kg·℃)飽和液體的密度1141.219kg/m3飽和蒸汽的密度38.1866kg/m汽化潛熱275kJ/kg飽和壓力0.995Mpa液體的動力粘度1.3×10蒸汽的動力粘度3.297×液體的熱導率0.0991W/(m·℃)蒸汽熱導率0.0129W/(m·℃)液體普朗特數(shù)蒸汽普朗特數(shù)R410a進入蒸發(fā)器干度為x1=0.16，出口干度為x2=1.0。所以總質(zhì)量流量為qm作為迭代計算的初值，取qi=11.3kw,質(zhì)量流量流速為q則中的流通截面面積為A=每根管子的有效流通截面面積A蒸發(fā)器分路數(shù)Z=A每一個分路中R410a實際質(zhì)量流速為111.97kg/(m2·s)于是BCFrRehh（7）傳熱系數(shù)k假設(shè)管壁導熱熱阻和關(guān)閉鍵接觸熱阻之和為4.8×10-3m2·K/W，代入數(shù)據(jù)算的k則qq所需蒸發(fā)器表面?zhèn)鳠崦娣eAA則蒸發(fā)器所需傳熱管總長為：L=迎風面積A取蒸發(fā)器寬B=990mm,高H=300mm,則實際迎風面積Af=0.297m2已選定垂直于氣流方向的管間距S1=25mm，故垂直于氣流方向的每排管數(shù)為n深度方向（沿氣流流動方向）為4排，則共48根傳熱管，總長度為L=48*0.4307=20.6736m傳熱管的實際內(nèi)表面?zhèn)鳠崦娣e為A因為Ai匯總：選用φ10mmX0.7mm的紫銅管，翅片選用厚δf=0.2mm的鋁套片，熱導率為λf=237W/(m·K)，翅片間距Sf=2.2mm。管束按正三角形叉排排列，垂直于流動方向的管間距S1=25mm，沿流動方向的管排數(shù)nL=4,迎面風速uf=2.5m/s.蒸發(fā)器寬度B=990mm,高度H=300mm3.4節(jié)流閥根據(jù)蒸發(fā)器選用φ10mmX0.7mm的紫銅管管徑，3到4點為等焓變化，需滿足制冷劑質(zhì)量流量變化范圍為0.0375——0.046875kg/s。經(jīng)節(jié)流閥作用后3點工況溫度42度變?yōu)?點的7.2度，考慮實際情況由