第3章-制冷壓縮機(jī)與設(shè)備的選型計(jì)算

第3章制冷壓縮機(jī)與設(shè)備的選型計(jì)算3．1制冷壓縮機(jī)的選型計(jì)算制冷壓縮機(jī)是制冷裝置的核心部件，在制冷系統(tǒng)中吸入蒸發(fā)器出口的低溫、低壓氣體制冷工質(zhì)，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至高溫、高壓狀態(tài)，在較高溫度下向外界放出熱量，完成制冷工質(zhì)和熱量的輸送任務(wù)。制冷壓縮機(jī)的選擇影響制冷裝置的運(yùn)行特性、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和安全可靠性。用于制冷裝置的制冷壓縮機(jī)種類很多，按照壓縮氣體制冷工質(zhì)的方式分類，可分為往復(fù)式制冷壓縮機(jī)和回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)；按照電動(dòng)機(jī)與制冷壓縮機(jī)的布置形式分類，可分為開啟、半封閉和全封閉式；按制冷壓縮機(jī)的工作溫度分類，可分為高溫壓縮機(jī)、中溫壓縮機(jī)和低溫壓縮機(jī)；按制冷壓縮機(jī)的壓縮級(jí)數(shù)分類，可分為單級(jí)制冷壓縮機(jī)和雙級(jí)制冷壓縮機(jī)；按制冷工質(zhì)的熱力性能及對(duì)環(huán)境的影響分類，又可分為合成制冷工質(zhì)的制冷壓縮機(jī)和自然工質(zhì)的制冷壓縮機(jī)。3．1．1制冷壓縮機(jī)的選型原則制冷壓縮機(jī)的選型應(yīng)遵循以下原則：1)所選制冷壓縮機(jī)(以下簡稱壓縮機(jī))的制冷量應(yīng)與制冷裝置的機(jī)械負(fù)荷相等或接近，相近蒸發(fā)溫度的冷間盡可能把必需的制冷量集中在一個(gè)機(jī)組中，按不同的蒸發(fā)溫度系統(tǒng)分別選配壓縮機(jī)，盡可能使每臺(tái)(組)壓縮機(jī)分別提供一種蒸發(fā)溫度，以確保制冷系統(tǒng)運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。除特殊的要求外，一般不設(shè)專門的備用機(jī)，壓縮機(jī)的工作條件應(yīng)在制造廠家限定的工作條件范圍內(nèi)。2)為便于壓縮機(jī)的維護(hù)和零部件的更換，同一制冷系統(tǒng)中如需多臺(tái)壓縮機(jī)，應(yīng)選同一系列，且臺(tái)數(shù)要適宜，以滿足高、低峰負(fù)荷變化的需要。當(dāng)機(jī)械負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)選用大型壓縮機(jī)，減少臺(tái)數(shù)，簡化系統(tǒng)，降低成本，可以減少占地面積，節(jié)省建設(shè)投資。3)為使壓縮機(jī)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，當(dāng)氨制冷系統(tǒng)中冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比值>8、氟利昂制冷系統(tǒng)中冷凝壓力與蒸發(fā)壓力的比值>10時(shí)，應(yīng)采用雙級(jí)壓縮；但氨系統(tǒng)的壓力比<8、R134a系統(tǒng)的壓力比<10時(shí)，采用單級(jí)壓縮。當(dāng)要求制冷溫度低于-60℃4)壓縮機(jī)在不同的工況下運(yùn)行，消耗的功率也不同，壓縮機(jī)配用電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)按照運(yùn)行的工況校核。對(duì)在變工況下工作的壓縮機(jī)，應(yīng)按最大軸功率工況選配電動(dòng)機(jī)。3．1_2計(jì)算參數(shù)的確定在選擇壓縮機(jī)時(shí)，首先要考慮實(shí)際應(yīng)用中對(duì)制取溫度的要求。制取溫度的高低對(duì)壓縮機(jī)的選型和系統(tǒng)組成極為重要。一般情況下，用于空氣調(diào)節(jié)的高溫壓縮機(jī)和用于低溫凍結(jié)的低溫壓縮機(jī)有根本上的差別。因此，工程技術(shù)人員必須熟知各種壓縮機(jī)的特點(diǎn)和適用范圍，確定適宜的工作溫度，根據(jù)需要選擇合適的壓縮機(jī)。由壓縮機(jī)的工作特性可知，當(dāng)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度越高、冷凝溫度越低時(shí)，其制冷量越大，單位制冷量所消耗的功率也越??；反之亦然。因此，在滿足使用條件的前提下，應(yīng)合理地確定設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)制冷裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡量提高制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，降低冷凝溫度，以增大制冷量、減少功率消耗，提高制冷裝置的性能。1．蒸發(fā)溫度根據(jù)儲(chǔ)存物品的種類、冷藏工藝的需要和對(duì)冷間溫、濕度的要求，確定合理的計(jì)算溫差，從而確定蒸發(fā)溫度。間接冷卻制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度t0可按下式計(jì)算，即t0=t2-(4～6)(3-1)式中，t2為蒸發(fā)器中載冷劑的出口溫度(℃)。對(duì)于直接冷卻系統(tǒng)，則to=tn-(8～10)(3-2)式中，tn為房間內(nèi)溫度(℃)。對(duì)冷卻空氣蒸發(fā)器的傳熱溫差也可按照表3-l選取。表3-1冷卻空氣蒸發(fā)器的傳熱溫差冷間名稱蒸發(fā)器形式傳熱溫差／℃冷卻間冷風(fēng)機(jī)10凍結(jié)間冷風(fēng)機(jī)10擱架排管12～15凍結(jié)物冷藏間冷風(fēng)機(jī)lO儲(chǔ)冰間排管10冷卻物冷藏間冷風(fēng)機(jī)≤82．冷凝溫度冷凝溫度與冷凝器的形式、冷卻方式、冷卻介質(zhì)的溫度等有關(guān)，采用水冷式冷凝器時(shí)，冷凝溫度tk可用下式計(jì)算，即式中，t1為冷凝器的迎風(fēng)面空氣溫度(℃)。式(3-5)適用于迎面風(fēng)速為2．5～3．5m／s的場(chǎng)合，冷凝器進(jìn)風(fēng)溫度t1按夏季空氣調(diào)節(jié)平均溫度計(jì)算，Δt為冷凝溫度與進(jìn)口空氣溫度之差(干球)，取10～15~C。3．壓縮機(jī)的吸氣溫度壓縮機(jī)的吸氣溫度是指壓縮機(jī)吸氣閥處的溫度，與系統(tǒng)的供液方式、吸氣管的長度、吸氣管的管徑、隔熱情況、冷間內(nèi)的熱負(fù)荷大小和系統(tǒng)供液量等因素有關(guān)，吸氣溫度過低，會(huì)引起壓縮機(jī)的液擊，運(yùn)行不安全；吸氣溫度過高，會(huì)引起壓縮機(jī)的排氣溫度過高，冷凝負(fù)荷增加，運(yùn)行既不經(jīng)濟(jì)也不安全。對(duì)氨制冷系統(tǒng)允許有一點(diǎn)過熱度，以防止液擊，但不宜過大，允許的吸氣過熱度見表32。表3-2氨壓縮機(jī)允許的過熱度蒸發(fā)溫度／℃O-5-10-15-20-25-28-30吸氣溫度／℃L-4-7-10-13-16-18-過熱度／℃l13579lOll1215對(duì)氟利昂制冷系統(tǒng)，一定的吸氣過熱度可以提高循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性，采用熱力膨脹閥時(shí)，蒸發(fā)器出口氣體的過熱度為3～8℃；單級(jí)壓縮和雙級(jí)壓縮的高壓級(jí)吸氣溫度不應(yīng)超過15℃；對(duì)沒有回?zé)嵫h(huán)的制冷系統(tǒng)，壓縮機(jī)的吸氣溫度按蒸發(fā)器的出口溫度與回氣管內(nèi)的冷損失之和確定；對(duì)有回?zé)嵫h(huán)的制冷系統(tǒng)，壓縮機(jī)的吸氣溫度應(yīng)為蒸發(fā)器的出口溫度、通過回?zé)崞鞯臏厣突貧夤軆?nèi)的冷損失三項(xiàng)之和，通過回?zé)崞鞯臍怏w溫升為對(duì)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，低溫循環(huán)壓縮機(jī)的吸氣過熱度為15-60"C，蒸發(fā)溫度較高時(shí)取較小值；反之，取大值。4．過冷溫度制冷循環(huán)中液體在節(jié)流前過冷，可以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，但要考慮具體條件，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析來確定是否采用液體過冷。對(duì)氨的單級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)，可以設(shè)置水冷式過冷器，出過冷器的氨液溫度比進(jìn)水溫度高3℃液體溫度比中間溫度高5℃對(duì)氟利昂的單級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)，在氣液熱交換器中實(shí)現(xiàn)節(jié)流前液體的過冷，過冷度為5℃；對(duì)氟利昂的雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)，節(jié)流前的液體在中間冷卻器過冷后在氣液熱交換器進(jìn)一步過冷，出中間冷卻器冷卻盤管的液體溫度比中間溫度高5～7c，在氣液熱交換器中液體過冷溫度應(yīng)由換熱器的熱平衡計(jì)算式來確定。3．1．3往復(fù)式壓縮機(jī)的選型3．1．3．1結(jié)構(gòu)形式的選擇按壓縮機(jī)的工作溫度分類，壓縮機(jī)分為高溫壓縮機(jī)、中溫壓縮機(jī)和低溫壓縮機(jī)。高溫壓縮機(jī)的額定蒸發(fā)溫度為一5～15~C，常用的制冷工質(zhì)有R22、R134a、R123等，適用于冷藏柜、冷藏庫、空調(diào)機(jī)、自動(dòng)汽水機(jī)和冷飲水機(jī)等。中溫壓縮機(jī)的額定蒸發(fā)溫度為-20～0℃，通常使用的制冷工質(zhì)有R22、R134a、R410A和R407C等，適用于冷凍、冷藏制冷裝置；低溫壓縮機(jī)的額定蒸發(fā)溫度為-35～-15℃，常用的制冷工質(zhì)有R22、R507、R404A和R407A1．單級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞式壓縮機(jī)有開啟型、半封閉型和全封閉型。(1)開啟型活塞式壓縮機(jī)這類壓縮機(jī)主要用于大型制冷裝置，用NH，(R717)、R22、R404A、R407C和R134a等制冷工質(zhì)，對(duì)于25kW以上的大型制冷裝置多用NH，制冷工質(zhì)。隨著臭氧層消耗和氣候溫暖化的加劇，全球面臨著日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，歐洲許多國家開發(fā)出碳?xì)浠衔飰嚎s機(jī)，主要是丙烷(R290)、丁烷(R600)和異丁烷(R600a)等壓縮機(jī)，用于冷藏箱和冷凍箱制冷裝置。目前,德國、荷蘭、瑞士、意大利、日本和美國等國家正在積極開發(fā)C02制冷壓縮機(jī)。(2)半封閉型活塞式壓縮機(jī)這類壓縮機(jī)主要用R22、R404A、R407C、R134a、R290、R600a和C02制冷工質(zhì)，用于裝配式冷庫、超市系統(tǒng)、熱泵等制冷裝置中。(3)全封閉型活塞式壓縮機(jī)這類壓縮機(jī)被廣泛應(yīng)用于中小型商用制冷裝置中。全封閉型活塞式壓縮機(jī)主要用R22、R404A、R407C、R134a和R600a等制冷工質(zhì)，德國等許多國家已經(jīng)將R290全封閉型活塞式壓縮機(jī)用于電冰箱、家用熱水器和家用空調(diào)。2．雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)在低溫系統(tǒng)中，當(dāng)蒸發(fā)溫度較低、壓力比較大時(shí)，可采用雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)。雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)應(yīng)使用中溫制冷劑，通常應(yīng)用較為廣泛的是R717、R22、R290等。雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)有單機(jī)雙級(jí)和多機(jī)雙級(jí)，單機(jī)雙級(jí)結(jié)構(gòu)形式有半封閉型和開啟型。半封閉型單機(jī)雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)，主要采用R22等制冷工質(zhì)；開啟型單機(jī)雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)，主要用NH3、R22制冷工質(zhì)，用于石油、化工、制藥等工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，國防、科研方面的低溫試驗(yàn)，以及食品的低溫加工儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。3．壓縮機(jī)組目前有些公司生產(chǎn)的封閉型壓縮機(jī)組，適用于各種不同的應(yīng)用場(chǎng)合，可以和任何類型的蒸發(fā)器相連接，有戶外全封閉和半封閉壓縮風(fēng)冷冷凝機(jī)組，供空調(diào)和冷藏、冷凍用的半封閉壓縮水冷冷凝機(jī)組，及半封閉壓縮并聯(lián)水冷冷凝機(jī)組。大型商用制冷裝置已發(fā)展了多機(jī)頭壓縮機(jī)的組合裝置，以提供更大的制冷能力。多機(jī)并聯(lián)機(jī)組是由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的壓縮機(jī)并聯(lián)共用一套制冷回路而組成的制冷機(jī)組。壓縮機(jī)、儲(chǔ)液器、氣液分離器、油分離器、中間冷卻器、回氣集管、供液總管、電控設(shè)備全部集中在一起，縮小設(shè)備占用空間，節(jié)約機(jī)房面積，可用于R22、R34a、R404A、R507A、R407C等制冷工質(zhì)。在制冷裝置中，當(dāng)需要的冷負(fù)荷較大及系統(tǒng)的冷負(fù)荷變化時(shí)，往往采用多機(jī)并聯(lián)機(jī)組。小型的商用制冷裝置大多采用全封閉型活塞式壓縮機(jī)，較大型的裝置大多采用半封閉型活塞式壓縮機(jī)和開啟型活塞式壓縮機(jī)。封閉型活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，噪聲低，振動(dòng)小，比較適合機(jī)組內(nèi)藏式商用制冷裝置，特別是體積小的特點(diǎn)，可使制冷裝置有效地利用空間，相對(duì)地減少商業(yè)場(chǎng)所的占地面積，應(yīng)優(yōu)先選用。在有些使用場(chǎng)合規(guī)定制冷裝置每晝夜的工作時(shí)間為18h，這就意味壓縮機(jī)的工作時(shí)間系數(shù)為18／24=0．75。這時(shí)，該蒸發(fā)溫度的機(jī)械負(fù)荷Qj應(yīng)考慮工作時(shí)間系數(shù)的影響，即式中，Qj為考慮每晝夜24h工作的機(jī)械負(fù)荷(kW)；b為工作時(shí)間系數(shù)。對(duì)制冷櫥柜等制冷裝置，為保證工作可靠，都規(guī)定了壓縮機(jī)的工作時(shí)間系數(shù)，在選擇壓縮機(jī)的型號(hào)和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)以式(3-6)計(jì)算的機(jī)械負(fù)荷Qj為依據(jù)。3．1．3．2選型計(jì)算1．單級(jí)壓縮機(jī)的選型計(jì)算式中，Qj為該蒸發(fā)溫度系統(tǒng)的機(jī)械負(fù)荷(kw)；v1為吸圖3-1單級(jí)壓縮制冷循環(huán)壓焓圖入氣體的比體積(m3／kg)；ho為蒸發(fā)器出口干飽和蒸氣的比焓(kJ／kg)；h4為節(jié)流閥前后制冷工質(zhì)液體的比焓(kJ／kg)；ηv為壓縮機(jī)的容積效率；q0v為單位容積制冷量(kJ／m3)。壓縮機(jī)的容積效率ηv一般應(yīng)按照制造廠的給定值選用，對(duì)活塞式壓縮機(jī)可按式(3-8)計(jì)算，即式中，pk為冷凝壓力(MPa)；p。為蒸發(fā)壓力(MPa)；c為壓縮機(jī)相對(duì)余隙容積，一般取c=0．03～0．08；m為多變膨脹指數(shù)；AT為溫度系數(shù)。(2)按壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量選型壓縮機(jī)的制冷量隨運(yùn)行工況的變化而不同，為了以統(tǒng)一的工況表示制冷壓縮機(jī)的制冷量，因此規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)工況。在標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量即為標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量QB。計(jì)算所求得的機(jī)械負(fù)荷Qj是設(shè)計(jì)工況下所需的制冷量，而不是標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量QB，因此，不能用Qj直接選取制冷壓縮機(jī)，而應(yīng)把Qj折算成標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量QB。壓縮機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)工況和設(shè)計(jì)工況下的制冷量可分別按照QB=qvtηvbqOVb和Qj=qvtηvjqovj求出。由于同一臺(tái)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量qvt是一定的，因此可得出設(shè)計(jì)制冷量和標(biāo)準(zhǔn)制冷量的換算公式式中，QB為折算成的標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量(w)；Qj為設(shè)計(jì)工況制冷量(w)；ηvb、ηvj為標(biāo)準(zhǔn)工況下壓縮機(jī)的容積效率、設(shè)計(jì)工況下制冷壓縮機(jī)的容積效率；qOVb、qorj為標(biāo)準(zhǔn)工況下的單位容積制冷量、設(shè)計(jì)工況下的單位容積制冷量(kJ／m3)。把設(shè)計(jì)工況下的制冷量換算成標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量以后，就可以根據(jù)壓縮機(jī)產(chǎn)品樣本提供的技術(shù)數(shù)據(jù)，選配適用的制冷壓縮機(jī)型號(hào)和數(shù)量。(3)按壓縮機(jī)的性能曲線選型對(duì)每一種型號(hào)的制冷壓縮機(jī)，制造廠都提供相應(yīng)的特性曲線或性能表。因此，壓縮機(jī)的型號(hào)確定以后，可以根據(jù)設(shè)計(jì)工況，利用各種壓縮機(jī)的性能曲線進(jìn)行選型。壓縮機(jī)制造廠提供每種型號(hào)壓縮機(jī)的性能曲線，如圖3-2所示。圖中t0為蒸發(fā)溫度，tk為冷凝溫度。作圖時(shí)，過冷溫度和吸氣溫度由制造廠決定，基本上與國家標(biāo)準(zhǔn)GB／19098--2008中規(guī)定的壓縮機(jī)制冷量試驗(yàn)條件(見表3-3)相符。表3-3國家標(biāo)準(zhǔn)GB／19098--2008．中規(guī)定的制冷量試驗(yàn)條件蒸發(fā)溫度／℃吸氣溫度／℃i冷凝溫度／℃過冷溫度／℃環(huán)境溫度／℃-23.3士0.232.3士354.4±0.332.2±0.132.2土1用性能曲線選擇壓縮機(jī)的方法如下：1)通過對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行熱力計(jì)算，求出在計(jì)算工況tk、to時(shí)的制冷量Qn。2)參照各種壓縮機(jī)的性能曲線，選擇壓縮機(jī)。所選用的壓縮機(jī)應(yīng)滿足計(jì)算工況下的制冷量，并應(yīng)有高的制冷系數(shù)，同時(shí)要顧及產(chǎn)品的質(zhì)量、價(jià)格和安裝尺寸。(4)按壓縮冷凝機(jī)組的性能選型為使制冷系統(tǒng)的安裝與施工更加方便、快捷，壓縮機(jī)生產(chǎn)廠提供了各種型號(hào)和類型的壓縮冷凝機(jī)組，在很大程度上解決了商業(yè)和公共食品企業(yè)制冷設(shè)備的充分供應(yīng)問題。目前，小型商用制冷裝置使用較為廣泛的是全封閉壓縮冷凝機(jī)組和半封閉壓縮冷凝機(jī)組，大型制冷裝置(如冷庫)使用開啟型壓縮冷凝機(jī)組。壓縮冷凝機(jī)組按其蒸發(fā)溫度范圍可分為中溫、低溫與高溫壓縮冷凝機(jī)組。因此，壓縮機(jī)的選型可根據(jù)制冷系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算，依照壓縮冷凝機(jī)組的性能進(jìn)行選擇。表3-4列出了泰州商業(yè)機(jī)械廠生產(chǎn)的冷庫用低溫壓縮冷凝機(jī)組。2．雙級(jí)冷庫用低溫壓縮機(jī)的選型計(jì)算制冷系統(tǒng)的制冷循環(huán)可采用一級(jí)節(jié)流、二級(jí)節(jié)流、中間完全冷卻、中間不完全冷卻形式，在中小型制冷裝置中采用一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的形式，具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備體積小，工質(zhì)的充灌量少等特點(diǎn)。中間冷卻的方式與選用的制冷劑的種類密切相關(guān)。對(duì)采用回?zé)嵊欣闹评鋭┤鏡290等，采用中間不完全冷卻循環(huán)形式，同樣可使循環(huán)的制冷系數(shù)有所提高，但為了降低高壓級(jí)的排氣溫度，也可選用中間完全冷卻的循環(huán)形式。對(duì)采用回?zé)嵫h(huán)不利的制冷劑如氨等，則應(yīng)采用中間完全冷卻的循環(huán)形式。對(duì)于蒸發(fā)溫度較低的兩級(jí)壓縮循環(huán)，通常都設(shè)有回?zé)崞?，其目的是改善壓縮機(jī)的工作條件。表3-4泰州商業(yè)機(jī)械廠生產(chǎn)的冷庫用低溫壓縮冷凝機(jī)組功℃，35)200S~一FW200Fsv2一Fx1.51.88水300S2一FW300Fay2一FX2.22.674冷機(jī)400S2一FW400Fsv2一FX)3．O3.72l組503S2一FW503Fsv2一Fx3.755.116755S2一FW755Fsv2一FX5.57.558200S2一FL200Fay2一FX1.51.767300S2一FL300Fsv2一Fx2.22.5402S2一FL400Fsv2一FX3．O3.488503S2-FL503Fsv2一FX3.755.00空冷755S2一FL755Fsv2一Fx5.57.44機(jī)組20lS2一FL200Fsv2一FX1.51.883301S2一FL300Fsv2一FX2.22.67440lS2一FL400Fsv2一FX3．O3.72l504S2一FL503Fsv2一FX3.755.116756S2一FL755F8v2一FX5.57.558雙級(jí)壓縮循環(huán)工作參數(shù)的確定與單級(jí)壓縮循環(huán)相似，即根據(jù)環(huán)境介質(zhì)的溫度和被冷卻物體或空間要求的溫度，考慮選取一定的傳熱溫差，即可確定循環(huán)的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度。而雙級(jí)壓縮機(jī)的選型關(guān)鍵是中間溫度的選擇。中間溫度選擇是否恰當(dāng)，不僅影響到經(jīng)濟(jì)性，而且對(duì)壓縮機(jī)的安全運(yùn)行也有直接影響。在雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)的計(jì)算中，確定中間溫度常用的有計(jì)算法和圖解法。雙級(jí)壓縮機(jī)的選型方法有理論輸氣量選型和特性曲線圖表選型兩種方法。選配壓縮機(jī)時(shí)，高壓壓縮機(jī)和低壓壓縮機(jī)可以由同一臺(tái)壓縮機(jī)來承擔(dān)，即單機(jī)雙級(jí)型壓縮機(jī)；也可選多臺(tái)壓縮機(jī)的雙級(jí)壓縮，即一臺(tái)壓縮機(jī)為高壓級(jí)，一臺(tái)或多臺(tái)壓縮機(jī)為低壓級(jí)。雙級(jí)壓縮機(jī)的高、低壓級(jí)的容積比ξ大多為1：2、1：3，如選用配組式雙級(jí)壓縮機(jī)，可根據(jù)工況配置不同的高低壓容積比。(1)中間溫度的確定雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型中需要確定中間溫度，中間冷卻器內(nèi)低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣冷卻為干飽和氣體時(shí)的壓力為中間壓力，其相應(yīng)的飽和溫度為中問溫度，中間溫度與高、低壓級(jí)壓縮機(jī)的氣缸的容積比有關(guān)，并隨著蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的變化而波動(dòng)。在確定中間溫度時(shí)，當(dāng)制冷循環(huán)總的功率消耗最小(低壓級(jí)壓縮機(jī)與高壓級(jí)壓縮機(jī)的功率消耗之和最小)、制冷量最大、制冷系數(shù)最高時(shí)，對(duì)應(yīng)的中間溫度為最佳中間溫度(理想的中間溫度)。選擇中間溫度的方法如下：2)根據(jù)給定的高、低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量之比確定中間溫度。①按式(3-10)計(jì)算出一個(gè)近似的中間壓力值p。，對(duì)應(yīng)的飽和溫度即為中間溫度tm。②在tm的上、下按一定間隔(1℃左右)取若干個(gè)中間溫度，對(duì)每個(gè)中間溫度的熱力循環(huán)，計(jì)算出高、低壓級(jí)壓縮機(jī)理論輸氣量之比ξ=f(tm)。③作出ξ=f(tm)曲線，從圖上找出與給定的ξ值相對(duì)應(yīng)的tm值，即為所求的中間溫度，對(duì)應(yīng)的飽和壓力即為所求的中間壓力。(2)壓縮機(jī)的選型計(jì)算1)按理論容積輸氣量選型計(jì)算。求所需的雙級(jí)制冷壓縮機(jī)的理論輸氣量。低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量為式中，Qo為雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)的制冷量(w)；qvtL為低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量(m3／h)；qoVL為低壓級(jí)壓縮機(jī)的單位容積制冷量(kJ／m3)；r／VL為低壓級(jí)壓縮機(jī)的容積效率。高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量為式中，qvtH為高壓級(jí)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量(m3／h)。按照以上所計(jì)算的高、低壓級(jí)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量qvtH、qVtL，可進(jìn)行壓縮機(jī)的選型，并確定臺(tái)數(shù)。對(duì)于一個(gè)實(shí)際的設(shè)計(jì)任務(wù)，如果高壓級(jí)和低壓級(jí)的壓縮機(jī)選配不當(dāng)，會(huì)使制冷循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性降低，應(yīng)重新選擇計(jì)算，先確定出最佳中間溫度及最佳中間溫度時(shí)的理論輸氣量比，再選配適宜的高、低壓級(jí)制冷壓縮機(jī)，使其理論輸氣量比盡可能接近最佳中間溫度時(shí)的理論輸氣量比，然后再按已選擇的高、低壓級(jí)壓縮機(jī)確定實(shí)際運(yùn)行的中間溫度及其他各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。下面通過例題來說明壓縮機(jī)選型的方法和步驟。例3一l某冷庫需要一套氨雙級(jí)壓縮機(jī)，其工作條件如下：制冷量Qo=150kW；冷凝溫度tk=40℃，無過冷；蒸發(fā)溫度to=-40℃；管路有害過熱Δt=5℃。試進(jìn)行熱力計(jì)算并選配合適的壓縮機(jī)。解：因制冷劑為氨，選用一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻循環(huán)，其p一九圖如圖3-5所示。根據(jù)給定條件，可確定表3-5中的參數(shù)。按最佳制冷系數(shù)的原則確定中間溫度及中間壓力，假定中間壓力pm=廝=o．334MPa，對(duì)應(yīng)的中間溫度tm=-6．5℃，在-6．5℃上、下取若十個(gè)數(shù)值，例如O，一1，一2，一3，一4，一5，一6，一7，一8，一9℃進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算中取中間冷卻盤管的氨液出口處端部溫差△t=3C，計(jì)算結(jié)果如圖3-6所示，從圖中可以看出，最佳溫度在tm=-5~C處，相應(yīng)的中間壓力pm=0．355MPa。表3-6是制冷循環(huán)性能指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果(其中，低壓級(jí)制冷壓縮機(jī)的容積效率ηvL取O．65，指示效率ηiL取0．83，軸效率ηeL取0．67；高壓級(jí)壓縮機(jī)的容積效率ηvH取0．73，指示效率ηiH取0．85，軸效率ηiH取0．671)。表3-5各點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)參數(shù)符號(hào)單位數(shù)值冷凝壓力PkMPa1.555蒸發(fā)壓力p0MPs0.07175點(diǎn)的比焓h5kJ／kg390.6l點(diǎn)的比焓hlkJ／kg1408l′點(diǎn)的比焓h1'Ll／kg1419l′點(diǎn)的比體積vl'm3／kg1.59l2點(diǎn)的比焓h2Ll／kg16403點(diǎn)的比焓h3Ll／kg14574點(diǎn)的比焓h4kJ／kg16727點(diǎn)的比焓h7kJ／kg191.53點(diǎn)的比體積v3m3／kgO．3465根據(jù)熱力計(jì)算所確定的理論輸氣量，低壓級(jí)壓縮機(jī)可選用8ASl7型，理論輸氣量為1094m3／h；高壓級(jí)壓縮機(jī)可選用4AVl2．5型，理論輸氣量為各個(gè)效率，詳細(xì)計(jì)算辦法可參閱有關(guān)資料。2)按性能曲線或圖表選型計(jì)算。制冷壓縮機(jī)制造廠為雙級(jí)壓縮機(jī)提供特定循環(huán)下的性能曲線或圖表，在采用特性曲線或圖表選型計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意特性曲線或圖表的實(shí)驗(yàn)條件，選擇合適的雙級(jí)壓縮機(jī)，以滿足制冷裝置的需要。表3-7是$812．5系列雙級(jí)活塞式制冷壓縮機(jī)的性能。表3-7$812．5系列雙級(jí)活塞式制冷壓縮機(jī)的性能蒸發(fā)溫度303540一3098.944.8497.747.2595.949.66-3579.141.3078.544.2876.847.38-4062.138.0860.540.7860．O43.35-4546.333.4245.635.9244.837.4JD一5035.230.2834.53l_7834.534.843．復(fù)疊式循環(huán)壓縮機(jī)的選型計(jì)算在商業(yè)制冷系統(tǒng)中，如果要求制冷溫度較低時(shí)，蒸發(fā)溫度和冷凝溫度相差很大，采用通常的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)很難達(dá)到要求，如果冷凝壓力過高，為了保證足夠的強(qiáng)度，冷凝器和高壓管道的壁厚均需要增加，結(jié)果使制冷機(jī)笨重龐大。如果蒸發(fā)壓力過低，由于低壓部分在真空下運(yùn)行，增加空氣漏人系統(tǒng)的可能性，同時(shí)由于制冷壓縮機(jī)的壓力比增大，使壓縮機(jī)容積效率降低，制冷循環(huán)的性能下降。因此，為了獲得適宜的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度，可以采用復(fù)疊式制冷循環(huán)。表3-8是復(fù)疊式制冷循環(huán)的制冷工質(zhì)與組合形式。表3-8復(fù)疊式制冷循環(huán)的制冷工質(zhì)與組合形式蒸發(fā)溫度制冷劑（高溫循環(huán)/低溫循環(huán)）制冷循環(huán)形式≥一80R22／P,23RS07／R23R290／R23P,22單級(jí)或雙級(jí)壓縮循環(huán)／R23單級(jí)壓縮循環(huán)R507單級(jí)或雙級(jí)壓縮循環(huán)／R23單級(jí)壓縮循環(huán)R290雙級(jí)壓縮循環(huán)／R23單級(jí)壓縮循環(huán)≥一55R290／C02NH3／CO2R290單級(jí)壓縮循環(huán)／CO2單級(jí)壓縮循環(huán)NH3單級(jí)壓縮循環(huán)／CO2單級(jí)壓縮循環(huán)隨著世界經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，全球環(huán)境成為當(dāng)前國際社會(huì)共同關(guān)注的問題，各國都在積極研究新的自然工質(zhì)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)。為保證冷凍冷藏食品的品質(zhì)，許多國家已開始使用自然工質(zhì)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，圖3-7所示是荷蘭某超市的NH3/C02復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，高溫循環(huán)用NH3做制冷劑、C02做低溫循環(huán)的制冷劑或載冷劑，用于冷凍冷卻食品。圖3-8所示為瑞典某超市中使用的R290／C02復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，高溫循環(huán)用R290、C02作低溫循環(huán)的制冷劑或載冷劑，用于冷凍冷卻食品。C02液體在低溫下粘性小，流動(dòng)阻力小，管路尺寸小，泵能耗低；C02液體的導(dǎo)熱性好，換熱效率高，對(duì)設(shè)備的材料沒有腐蝕。使用C02作為低溫循環(huán)工質(zhì)的復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，在蒸發(fā)溫度為-55～-30℃的工況下，運(yùn)行壓力低，設(shè)備容積小，可以直接供冷，對(duì)被冷凍冷藏物品(1)中間溫度的確定由兩個(gè)單級(jí)壓縮循環(huán)組成的復(fù)疊式制冷循環(huán)的中間溫度，即為冷凝蒸發(fā)器的工作溫度，有低溫循環(huán)的冷凝溫度和高溫循環(huán)的蒸發(fā)溫度，在確定中間溫度時(shí)，要求每個(gè)循環(huán)的壓力比不超過10。冷凝蒸發(fā)器的傳熱溫差為3～10℃，一般取5℃。在確定中間溫度時(shí)，以復(fù)疊式制冷循環(huán)總的功率消耗最小、制冷量最大、制冷系數(shù)最高時(shí)，對(duì)應(yīng)的中間溫度為最佳中間溫度。選擇中間溫度的方法如下：式中，Q。為制冷系統(tǒng)的制冷量(w)；qmaL低溫循環(huán)制冷工質(zhì)的質(zhì)量流量(k/h)；h1為蒸發(fā)器出口制冷工質(zhì)的比焓(kJ／kg)；h5為蒸發(fā)器人口制冷工質(zhì)的比焓(kJ／kg)。低溫循環(huán)壓縮機(jī)消耗的功率為式中，PeL為低溫循環(huán)壓縮機(jī)消耗的功率(w)；h1'為低溫循環(huán)壓縮機(jī)人口制冷工質(zhì)的比焓(kJ／kg)；h2低溫循環(huán)壓縮機(jī)出口制冷工質(zhì)的理論比焓(kJ／kg)；ηiL為低溫循環(huán)壓縮機(jī)的指示效率；ηmL為低溫循環(huán)壓縮機(jī)的機(jī)械效率；ηmoL低溫循環(huán)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)效率。冷凝蒸發(fā)器的熱負(fù)荷為式中，QKL為冷凝蒸發(fā)器的熱負(fù)荷(w)；h4為低溫循環(huán)冷凝蒸發(fā)器出口制冷工質(zhì)的比焰(kJ／kg)。高溫循環(huán)的質(zhì)量流量為式中，qmaH為高溫循環(huán)制冷工質(zhì)的質(zhì)量流量(kg／h)；h6為高溫循環(huán)冷凝蒸發(fā)器出口制冷工質(zhì)的比焓(kJ／kg)；hi0為高溫循環(huán)冷凝蒸發(fā)器人口制冷工質(zhì)的比焓(kJ／kg)。高溫循環(huán)壓縮機(jī)消耗的功率為式中，PeH為高溫循環(huán)壓縮機(jī)消耗的功率(w)；h6'為高溫循環(huán)壓縮機(jī)人口制冷工質(zhì)的比焓(kJ／kg)；h7為高溫循環(huán)壓縮機(jī)出口制冷工質(zhì)的理論比焓(kJ／kg)；ηiH為高溫循環(huán)壓縮機(jī)的指示效率；ηmH為高溫循環(huán)壓縮機(jī)的機(jī)械效率；T~moH為高溫循環(huán)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)效率。制冷循環(huán)壓縮機(jī)的總耗功為上述計(jì)算的壓縮機(jī)耗功是針對(duì)封閉型壓縮機(jī)，對(duì)于開啟型壓縮機(jī)的計(jì)算見相關(guān)資料。圖3-9中的1～1′和6～6′過程的溫升，是回氣的有害過熱。②在t3的上、下按一定間隔(1℃左右)取若干個(gè)低溫循環(huán)冷凝溫度，對(duì)每個(gè)低溫循環(huán)冷凝溫度對(duì)應(yīng)的復(fù)疊式制冷循環(huán)，按照上面的方法進(jìn)行熱力計(jì)算，計(jì)算出制冷系數(shù)ε=f(t3)。③作出ε=f(t3)曲線，如圖3-10所示，從圖上找出制冷系數(shù)最大值εmax,如果按照上述計(jì)算沒有得到制冷系數(shù)最大值εmax,則重新選擇初始的t3值，重新進(jìn)行上述計(jì)算。直到找到制冷系數(shù)最大值εmax，對(duì)應(yīng)的溫度t3即為所求的最佳低溫循環(huán)冷凝溫度t3opt，與此對(duì)應(yīng)的飽和壓力即為最佳的低溫循環(huán)冷凝壓力p3opt,同時(shí),得到最佳高溫循環(huán)蒸發(fā)溫度t6opt。（2）壓縮機(jī)的選型計(jì)算根據(jù)上述計(jì)算得到的t3opt和t6opt，對(duì)復(fù)疊式制冷循環(huán)低、高溫循環(huán)壓縮機(jī)的理論輸氣量進(jìn)行計(jì)算，第溫循環(huán)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量為式中，qVtL為低溫循環(huán)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量（m3/h）；v1為低溫循環(huán)壓縮機(jī)入口制冷工質(zhì)的比體積（m3/kg）；ηVL為低溫循環(huán)壓縮機(jī)的容積效率。高溫循環(huán)壓縮機(jī)的理論輸氣量式中，qvtH為高溫循環(huán)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量(m3／h)；v6'為高溫循環(huán)壓縮機(jī)人口制冷工質(zhì)的比體積(m3／kg)；ηVH為高溫循環(huán)壓縮機(jī)的容積效率。按照以上所計(jì)算的高、低溫循環(huán)壓縮機(jī)的理論容積輸氣量qvtH、qvtL,可進(jìn)行壓縮機(jī)的進(jìn)型，并確定臺(tái)數(shù)。3．1．4回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的選型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)同活塞式壓縮機(jī)一樣，屬于容積型的壓縮機(jī)，所不同的是傳遞運(yùn)動(dòng)的方式不同。它靠回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)替代往復(fù)式壓縮機(jī)中活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，來改變壓縮機(jī)氣缸的工作容積。應(yīng)用于制冷裝置的回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)主要有四種形式，即滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)、旋轉(zhuǎn)滑片式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)和渦旋式壓縮機(jī)?；剞D(zhuǎn)式壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)相比，具有構(gòu)造簡單、容積效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、易實(shí)現(xiàn)高速度和小型化的特點(diǎn)，普遍適用于商用制冷裝置。但是，由于回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的密封主要是依靠各摩擦面的滑動(dòng)進(jìn)行，故要求零部件的加工精度與裝配間隙較嚴(yán)格，使其發(fā)展受到某種程度的制約，目前國內(nèi)外許多廠家都在生產(chǎn)、研制、開發(fā)不同形式的小型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，如美國的通用電氣公司，日本的大金公司、三洋公司等，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求。3．1．4．1滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)1．結(jié)構(gòu)形式的選擇適用于制冷裝置的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)一般多為小型全封閉型，多用于電冰箱及冰柜等小型制冷裝置中，標(biāo)準(zhǔn)制冷量在3kW以下。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)按照主軸與水平面的位置關(guān)系，有立式和臥式結(jié)構(gòu)；按滾動(dòng)轉(zhuǎn)子和氣缸數(shù)，有單缸和雙缸結(jié)構(gòu)，主要用R22、R134a、R600a、R407C、R410A／B、R290和CO2等制冷工質(zhì)。2．選型計(jì)算滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的選型計(jì)算與活塞式壓縮機(jī)基本相同，主要區(qū)別在于輸氣量的計(jì)算及一些參數(shù)的選取上。(1)輸氣量的計(jì)算式中，qvt為壓縮機(jī)的理論容積輸氣量(m3／h)；qva為壓縮機(jī)的實(shí)際容積輸氣量(m3／h)；qva為容積效率。而壓縮機(jī)的理論容積輸氣量可用式(3-24)求得，即式中，n為壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速(r／min)；R為氣缸半徑(m)；L為氣缸長度(m)；r為滾動(dòng)轉(zhuǎn)子半徑(m)；τ為相對(duì)偏心距，τ=e／R，e為偏心距，e=R-r。式(3-24)中壓縮機(jī)的主要參數(shù)R、e、L、n均由壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)確定，只要選定壓縮機(jī)的型號(hào)，即可求出壓縮機(jī)的理論輸氣量qvt。而其容積效率ηv表示制冷壓縮機(jī)工作氣缸的利用程度，用于計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量qva滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的容積效率可以用式(3-25)表示，即式中，λv、λp、λT、λl、λh為容積系數(shù)、壓力系數(shù)、溫度系數(shù)、泄漏系數(shù)和回流系數(shù)?，F(xiàn)分別討論如下：1)容積系數(shù)λv式中，c為相對(duì)余隙容積，其值可通過計(jì)算確定，通常取c=1％～2％；，c為工質(zhì)等熵指數(shù)。2)壓力系數(shù)λp。該值主要取決于吸氣壓力損失△po/po，而滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)由于沒有吸氣閥，故這一值很小，大約只有0．005左右，一般取λp=l。3)溫度系數(shù)λT。小型全封閉滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的溫度系數(shù)λT由試驗(yàn)方法得出如下的經(jīng)驗(yàn)公式，即式中，Tk、Tl和T0為冷凝溫度、壓縮機(jī)吸氣溫度及蒸發(fā)溫度；A、B為常數(shù)。Tk=30～50℃時(shí)，對(duì)R22：A=2．57×10-3，B=1．06×10-3；通常，當(dāng)壓力比為2～8時(shí)，λT≈O．95～O．82。4)泄漏系數(shù)A。。該值在滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)中具有重要的影響，這是由于其壓縮腔間隙的相對(duì)長度較大。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的泄漏系數(shù)比活塞式壓縮機(jī)小得多，且隨著轉(zhuǎn)子間隙大小和潤滑油量而改變。當(dāng)精心設(shè)計(jì)選用較小間隙值時(shí)，λ1在O．98～0．92之間；而當(dāng)選用中等間隙時(shí)，隨著to從5℃降至一25~C，或者tk從30℃升至50℃，λ1減小3％～6％。在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)工況可近似取λ5)同流系數(shù)λh滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的吸氣孔口前邊緣角，會(huì)造成壓縮過程開始前吸入的氣體向吸氣口回流，導(dǎo)致輸氣量下降。但當(dāng)吸氣孔口前邊緣角很小時(shí)(僅有30°～35°時(shí))，其間的容積變化很小，回流系數(shù)λh近似取為1。通常，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的容積效率ηv=0．7～0．9。(2)能量損失小型全封閉滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)能量損失主要是電動(dòng)機(jī)的電氣損失、熱力、氣動(dòng)損失及機(jī)械損失?？偟哪芰繐p失可用電效率叼。。來表示，即理論壓縮所需功率P，與實(shí)際壓縮所需功率Pel之比。此外，電效率還可以表示為幾個(gè)效率的乘積1)指示效率ηi。該值表示壓縮機(jī)壓縮氣體時(shí)，氣動(dòng)損失及壓縮過程熱交換損失的大小。可以近似的用式(3-30)計(jì)算，即式中，v1為吸人點(diǎn)氣體比體積(m3／kg)；ε為壓力比；△psm、△pdm為吸、排氣閥平均壓力降(Pa)；h1、h2為壓縮開始及終了時(shí)的比焓(kJ／kg)；K為制冷工質(zhì)的等熵指數(shù)。2)制冷壓縮機(jī)的機(jī)械效率ηm。該值主要與油和制冷工質(zhì)混合物的粘性有關(guān)，而粘性的大小又取決于該混合物的溫度和濃度。其值難以定量計(jì)算。對(duì)于中溫全封閉滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)，ηm=0．7-0．85；而對(duì)于冰箱制冷壓縮機(jī)，ηm=O．4一O．7。對(duì)于高轉(zhuǎn)速、小制冷量的制冷壓縮機(jī)，ηm取小值；反之則取大值。3)電動(dòng)機(jī)效率ηmo。該值與其繞組溫度有關(guān)，通?？稍谙铝蟹秶鷥?nèi)取值：小冰箱，ηmo≤0．65；商用制冷機(jī)，ηmo≤0．8。4)電效率ηelηel≈0．4～0．55在選定壓縮機(jī)的電效率后，即可計(jì)算壓縮機(jī)所需功率。但在選配內(nèi)置電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮內(nèi)置電機(jī)具有一定的過載能力的這個(gè)特點(diǎn)，可選取電動(dòng)機(jī)的名義功率比實(shí)際功率略小一些。圖3一ll所示為不同制冷量時(shí)電效率與壓比的變化關(guān)系。3．1．4．2渦旋式壓縮機(jī)1．結(jié)構(gòu)形式的選擇用于制冷裝置的渦旋式壓縮機(jī)主要采用全封閉型，有立式和臥式結(jié)構(gòu)；為了提供更大的制冷能力，已經(jīng)發(fā)展了多機(jī)頭渦旋式壓縮機(jī)的組合系統(tǒng)，有兩臺(tái)渦旋式壓縮機(jī)和三臺(tái)渦旋式壓縮機(jī)的并聯(lián)機(jī)組。2．選型計(jì)算渦旋式壓縮機(jī)的選型計(jì)算與活塞式壓縮機(jī)基本相同，主要區(qū)別在于輸氣量的計(jì)算及一些參數(shù)的選取上。渦旋式壓縮機(jī)的理論容積輸氣量計(jì)算公式為式中，Vp為渦旋式壓縮機(jī)的吸氣容積(m3)；qvt為理論容積輸氣量(m3／h)；t為渦旋體的壁厚(m)；P為渦旋體的節(jié)距(m)；h為渦旋體高(m)；N為壓縮腔室對(duì)數(shù)；n為壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速(r／min)。式中，λv為容積系數(shù)，因渦旋式壓縮機(jī)余隙中氣體不能回流到吸氣腔，則λv=1；λp為壓力系數(shù)，因渦旋式壓縮機(jī)沒有吸氣閥，吸氣壓力損失很小，則λp=1；λT為溫度系數(shù)，因渦旋式壓縮機(jī)的吸氣腔在外側(cè)，吸氣過程吸收的熱量不大，則λT=1；λ1為泄漏系數(shù)，一般取0．95。各個(gè)廠商生產(chǎn)的渦旋式壓縮機(jī)的性能參數(shù)，可參閱產(chǎn)品樣本。3．1_4．3螺桿式壓縮機(jī)1．結(jié)構(gòu)形式的選擇螺桿式壓縮機(jī)有全封閉型、半封閉型和開啟型三種結(jié)構(gòu)形式；有用于超市等食品冷凍冷藏裝置的固定式，以及各種交通運(yùn)輸制冷裝置的移動(dòng)式；有單機(jī)單級(jí)和單機(jī)雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)組，適用于R22、NH3、R134a、R410A、R290、CO2、R407C、R404A和R507A等多種制冷工質(zhì)。在環(huán)境溫度下運(yùn)行，單級(jí)壓縮機(jī)可達(dá)-25℃的蒸發(fā)溫度，采用經(jīng)濟(jì)器或雙級(jí)壓縮，可達(dá)到一40℃的蒸發(fā)溫度，制冷量范圍為10～2500kW。CO2開啟型螺桿壓縮機(jī)用于蓄冷空調(diào)冷水機(jī)組和超市復(fù)疊式制冷裝置的低溫循環(huán)系統(tǒng)。R290螺桿式壓縮機(jī)組適用于制取一50～一30℃的低溫環(huán)境，如油田輕烴回收、天然氣液化等；用于化工、制藥等工藝流程中需要人工2．選型計(jì)算螺桿式壓縮機(jī)的選型計(jì)算與活塞式壓縮機(jī)基本相同，主要區(qū)別在于輸氣量的計(jì)算及一些參數(shù)的選取上。螺桿式壓縮機(jī)的輸氣量計(jì)算公式為式中，λv為容積系數(shù)，螺桿式壓縮機(jī)沒有余隙容積，λv=1；λp為壓力系數(shù)，螺桿式壓縮機(jī)沒有吸氣閥，吸氣壓力損失很小，λp=l；λT為溫度系數(shù)，螺桿式壓縮機(jī)的吸氣孔口與排氣孔口在體的兩側(cè)，吸氣過程吸收的熱量不大，則λT=1；λ1為泄漏系數(shù)，與螺桿式壓縮機(jī)兩轉(zhuǎn)子的接觸線長度和部件間的間隙有關(guān)，還與壓縮機(jī)的噴油溫度和噴油量有關(guān)。對(duì)于采用單邊不對(duì)稱線型的噴油螺桿式壓縮機(jī)，ηv=0．82-0．85。不同工質(zhì)的單級(jí)、雙級(jí)螺桿式壓縮機(jī)以及螺桿式壓縮機(jī)組的技術(shù)數(shù)據(jù)，可參閱產(chǎn)品樣本。3．2換熱設(shè)備的選型計(jì)算3．2．1冷凝器的選型計(jì)算1．結(jié)構(gòu)形式的選擇制冷裝置巾的冷凝器，根據(jù)冷卻介質(zhì)和冷卻方式的不同，分為空氣冷卻式、水冷式和蒸發(fā)式三種類型。(1)空氣冷卻式冷凝器空氣冷卻式冷凝器是以空氣作為冷卻介質(zhì)，按其通風(fēng)方式的不同，有強(qiáng)制通風(fēng)式和自然對(duì)流式兩種類型。強(qiáng)制通風(fēng)空氣冷卻式冷凝器可用于冷藏柜、商場(chǎng)食品陳列柜、小型顆粒冰機(jī)、冰激凌機(jī)等各種商用制冷裝置。自然對(duì)流空氣冷卻式冷凝器的傳熱效果低于強(qiáng)制通風(fēng)空氣冷卻式冷凝器，但由于不使用風(fēng)機(jī)，節(jié)省風(fēng)機(jī)電耗，避免風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)引起的噪聲，適用于小型制冷裝置。由于空氣冷卻式冷凝器安裝、維修簡便，目前在商用制冷裝置中應(yīng)用最為廣泛，特別適用于缺水、干燥地區(qū)或運(yùn)輸式制冷系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍甚至擴(kuò)大到制冷量在350kW以上的制冷裝置。(2)水冷式冷凝器水冷式冷凝器目前用于制冷量較大(10kW以上)的制冷系統(tǒng)，在制冷裝置中一般與壓縮機(jī)一起構(gòu)成壓縮冷凝機(jī)組，為了節(jié)約用水，需要設(shè)置冷卻塔和循環(huán)水池，同時(shí)為了防止腐蝕、結(jié)垢和水藻的形成，需設(shè)置水處理裝置，因而水冷式冷凝器的造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用較高。水冷式冷凝器按其結(jié)構(gòu)不同，在制冷裝置中常見的有立式殼管式、臥式殼管式、板式、套管式和殼一盤管式等幾種類型。1)立式殼管式冷凝器。一般放置在室外，多用于大、中型氨制冷裝置，如肉類、魚類等大型冷庫制冷系統(tǒng)。2)臥式殼管式冷凝器。一般用于制冷量在15kW以上的制冷裝置，冷凝器既可以與壓縮機(jī)一起構(gòu)成水冷式壓縮冷凝機(jī)組，用于大型冷庫、超市制冷系統(tǒng)等，也可以與壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置等一起組成冷水機(jī)組，用于集中中央空調(diào)等的制冷系統(tǒng)。3)板式冷凝器。其傳熱系數(shù)高，結(jié)構(gòu)緊湊，組合靈活，在制冷裝置中的應(yīng)用日益廣泛；但該冷凝器制造復(fù)雜，對(duì)水質(zhì)要求高，適用于中、小型制冷裝置。4)套管式冷凝器。其傳熱系數(shù)較高，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，但冷卻水的流動(dòng)阻力大，洗困難，主要用于小型商用制冷裝置中。5)殼一盤管式冷凝器。有立式和臥式兩種類型，加工簡便，成本較低，結(jié)構(gòu)比較緊湊，適用于機(jī)組。(3)蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器特別適用于缺水的地區(qū)，尤其是當(dāng)氣候較干燥時(shí)，其應(yīng)用更為有效。蒸發(fā)式冷凝器一般可安裝在廠房的屋頂上，可以節(jié)省建筑面積。但是蒸發(fā)式冷凝器的水蒸發(fā)后，殘留的礦物質(zhì)容易附著在蛇形管表面上，水垢層增長較快，傳熱性能降低，清洗工作麻煩，傳熱管容易腐蝕和結(jié)垢，且不易清洗，造成維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高，宜使用軟水或經(jīng)過軟化處理的水。蒸發(fā)式冷凝器可用于大型的商用制冷裝置。2．選型計(jì)算冷凝器的選型計(jì)算，主要是通過熱力計(jì)算和傳熱計(jì)算，確定其傳熱面積，從而選定適用型號(hào)的冷凝器；以及通過流體動(dòng)力計(jì)算，確定冷卻介質(zhì)(空氣或水)的流量和流過冷凝器的阻力損失，從而選擇泵或風(fēng)機(jī)的容量及功率。冷凝器類型的選擇取決于當(dāng)?shù)氐乃疁?、水質(zhì)、水源以及壓縮機(jī)的容量大小、使用場(chǎng)合等諸多因素，需經(jīng)綜合考慮后進(jìn)行優(yōu)化選擇。在冷卻水源充足、水質(zhì)較好的地區(qū)，多采用水冷式冷凝器；在冷卻水源缺乏的地區(qū)，或夏季室外空氣濕球溫度較低的地區(qū)，宜使用蒸發(fā)式冷凝器。在無水或缺水地區(qū)，或移動(dòng)式冷藏裝置，適宜采用空氣冷卻式冷凝器。(1)冷凝器傳熱面積面積熱負(fù)荷(W／m。)，qF=KΔtm。只有在確定冷凝器的對(duì)數(shù)平均溫度差△t中、傳熱系數(shù)K和熱負(fù)荷Q。以后，才能由式(3-37)求出冷凝器所需的傳熱面積J4。下面分別介紹這些參數(shù)的確定方法。1)冷凝器的對(duì)數(shù)平均溫差△￡。。制冷劑在冷凝器中與冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱交換，首先使氣態(tài)的制冷劑由過熱狀態(tài)冷卻成飽和蒸氣，再冷凝成飽和液態(tài)，甚至達(dá)過冷狀態(tài)，因此，在冷凝器中制冷劑的溫度并不是定值。但由于在冷凝器的總熱負(fù)荷中，氣態(tài)制冷劑的過熱量和液態(tài)制冷劑的過冷量所占的比例并不很大，為了計(jì)算簡便，一般可認(rèn)為制冷劑的溫度等于冷凝溫度tk。這樣，在冷凝器中，制冷劑和冷卻介質(zhì)之間的平均溫差△tm可按下式計(jì)算，即式中，t1、t2為冷卻介質(zhì)在冷凝器中的進(jìn)、出口溫度(K或℃)。式(3-38)表明，要計(jì)算△tm，首先需要確定冷卻介質(zhì)的進(jìn)、出口溫度和制冷劑的冷凝溫度。冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度f．取決于當(dāng)?shù)氐臍庀蠡蛩礂l件。當(dāng)冷卻介質(zhì)為空氣時(shí)，t1應(yīng)按夏季空氣調(diào)節(jié)日平均溫度取值，即t1為歷年平均每年不保證五天的日平均溫度；當(dāng)冷卻介質(zhì)為水時(shí)，t1應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料和冷卻設(shè)備或建筑物的形式給予確定。但t1不宜高于32℃冷卻介質(zhì)的溫升(t2-t1)，即出口溫度￡：的選擇，與冷卻介質(zhì)的流量有關(guān)。流量越大，溫升越小，則△tm越大，所需的冷凝器傳熱面積減小。但大的流量(風(fēng)量或水消耗量)將會(huì)引起風(fēng)機(jī)或水泵耗功的增大。因此，冷卻介質(zhì)的溫升應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況而定。對(duì)于強(qiáng)制通風(fēng)空氣冷卻式冷凝器，空氣進(jìn)出口溫差(t2-t1)一般取8～I(xiàn)O"C；對(duì)氟利昂臥式殼管式冷凝器，冷卻水的進(jìn)出口溫差(￡：一￡，)一般取4～6~C；對(duì)于氟利昂套管式冷凝器，(t2-t1)為5～8℃2)冷凝器的傳熱系數(shù)K。從式(3-37)可以看出，在△tm和Qk不變的條件下，冷凝器的傳熱系數(shù)K與冷凝器的傳熱面積成反比。即傳熱系數(shù)越高，所需冷凝器的面積就越小，冷凝器的尺寸體積也小，價(jià)格也低。所以，冷凝器的傳熱效率主要取決于K值。K值由冷凝器的結(jié)構(gòu)形式、制冷劑種類、冷卻介質(zhì)的速度、溫度差、傳熱面上的污垢系數(shù)、傳熱管的材質(zhì)等等因素所決定，一般可根據(jù)傳熱理論通過計(jì)算求得。當(dāng)計(jì)算不方便時(shí)，也可從表3-9和表3一10中直接選取。表3-9氨冷凝器的K值與qF值選取范圍冷凝器種類傳熱系數(shù)K/[W／(m2·℃)]單位面積熱負(fù)荷qF／(W/m2)對(duì)數(shù)平均溫差△tm/℃臥式殼管式冷凝器700～9003500～40004-6立式殼管式冷凝器800～11004000～50004-6板式冷凝器2000～2300螺旋板式冷凝器1400～16007000～90004～6淋水式冷凝器600-75003000～3500蒸發(fā)式冷凝器600-8001800～25002～3表3-10氟利昂冷凝器的K值與qF值選取范圍冷凝器種類傳熱系數(shù)K/[W/(m2.K)單位面積熱負(fù)荷qF／(W/m2)對(duì)數(shù)平均溫差△tm/℃水冷式冷凝器臥式(翅片管)套管式800～90011004500～50003500～400055空氣冷卻式冷凝器強(qiáng)制通風(fēng)式自然對(duì)流式24～285.8～9.3240～2808～12蒸發(fā)式冷凝器580～7501400～18002～33)冷凝器的熱負(fù)荷Qko它是指制冷劑蒸氣在冷凝器中放出的總熱量，一般情況下等于制冷劑在蒸發(fā)器中吸收的熱量Qo(制冷量)與在壓縮過程中所獲得的機(jī)械功之和。即Qk=Qo+ηmPe(3-39)式中，Qo為壓縮機(jī)在計(jì)算工況下的制冷量(kw)；Pe為開啟式壓縮機(jī)的軸功率(kw)；ηm為壓縮機(jī)的機(jī)械效率，對(duì)全封閉往復(fù)式壓縮機(jī)，ηm在0．8～0．95范圍內(nèi)。Qk也可以用式(3-40)計(jì)算，即Qk=qma(h2-h3)(3-40)式中，qma為制冷劑的質(zhì)量流量(kg／s)；h2為制冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器時(shí)的比焓(kJ／kg)；h3為制冷劑液體離開冷凝器時(shí)的比焓(kJ／kg)。冷凝器的熱負(fù)荷Qk還可由式(3-41)確定，即Qk=ψQo(3-41)式中，ψ為冷凝負(fù)荷系數(shù)，是單位質(zhì)量冷凝負(fù)荷與單位質(zhì)量制冷量的比值，其值隨著制冷工況的變化而改變，可由圖3一12直接查得。在計(jì)算工況下，制冷量Qo和軸功率Pe的確定方法：在制冷系統(tǒng)的冷凝溫度tk和蒸發(fā)溫度to已知的條件下，一般可以通過制冷系統(tǒng)循環(huán)的壓一焓圖來獲得。但比較快速簡便的方法是從選定的壓縮機(jī)的性能曲線中直接查得。在小型制冷裝置的冷凝器的熱負(fù)荷Q。計(jì)算中，由于制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)全封閉制冷壓縮機(jī)的機(jī)殼外表面不斷地向周圍介質(zhì)散熱(散熱量的大小與冷卻介質(zhì)的溫度、流過壓縮機(jī)時(shí)的速度等因素有關(guān))，雖然壓縮機(jī)內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)的電能損失轉(zhuǎn)變成熱量補(bǔ)充了一部分，但總體上還是使從機(jī)殼排出的制冷劑蒸氣溫度降低，從而使冷凝器的熱負(fù)荷Qk大為減少。壓縮機(jī)的容量越小，通過機(jī)殼散發(fā)的熱量與制冷量的比值越大，則冷凝器的實(shí)際熱負(fù)荷Qk越小。因此，對(duì)使用小型全封閉壓縮機(jī)的制冷裝置，必須針對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和系統(tǒng)組成，區(qū)別不同情況，確定冷凝器的實(shí)際熱負(fù)荷。通過上述計(jì)算，在得出冷凝器的對(duì)數(shù)平均溫差△tm、傳熱系數(shù)K和熱負(fù)荷Qk后，代入式(3-37)便可計(jì)算出冷凝器的傳熱面積A。根據(jù)A查冷凝器的產(chǎn)品目錄表，則能選擇到適用的冷凝器?？紤]到冷凝器的污垢層隨著運(yùn)行時(shí)間的增長而增厚，會(huì)逐漸地降低冷凝器的傳熱性能，所以選擇冷凝器的面積時(shí)，應(yīng)有10％～15％的裕量。冷凝器的選型除了上述方法之外，對(duì)于空氣冷卻式冷凝器，也可由式(3-42)計(jì)算的名義制冷量來選擇，即Q=E1E2E3E4EsE6Qo(3-42)式中，Q為名義制冷量(kW)；Qo為制冷量(kW)；E1為取決于蒸發(fā)溫度t0與冷凝溫度tk的修正系數(shù)，見表3一ll；E2為壓縮機(jī)型號(hào)修正系數(shù)，對(duì)封閉式壓縮機(jī)E2=1．06，半封閉式壓縮機(jī)，E2=1，開啟式壓縮機(jī)E2=0．94；E，為冷凝溫度tk與空氣人口溫度t1之差Δt的修正系數(shù)，見表3-12；E4為制冷劑修正系數(shù)，對(duì)R22、R134a、R404A制冷劑，E。分別為1．00、1．02和1．035；E5為空氣溫度修正系數(shù)，見表3-13；E6海拔高度修正系數(shù)，見表3-14。表3-11E，值冷凝溫度蒸發(fā)溫度to/℃tk/-40-35-30-25-20_-15-10-5O+5~1025303540455055601.601.551.631.471.541.621.721.391.451.5l1.591.701.871.341.381.441.501.571.701.861.291.321.371.421.481.561.691.881.251.281.321.361.421.481.551.701.211.241.271.321.361.421.491.581.171.201.241.271.321.361.421.481.141.171.2l1.241.271.321.361.4l1.121.151.181.2l1.241.281.321.36表3-12Δt的修正系數(shù)E3△t/℃910ll121314151617181920E31.671.501.361.251.151.071.000.94O．880.83O．790.75表3-13空氣溫度修正系數(shù)E5空氣溫度t1／℃+15+20+25+30+35+40+45+50E50.970.981．oo1.011.031.051.061.08表3一14海拔高度修正系數(shù)E6海拔高度／mO600800100012001400160018002800E6l1.041.061.071.091.101.121.141.16例3-2一半封閉式壓縮機(jī)，當(dāng)蒸發(fā)溫度t0。=-15℃，冷凝溫度tk=50℃時(shí)，其制冷量Q。=9．97kW，使用R22制冷劑，空氣溫度t1=35с，安裝在平原地區(qū)。試選配合適的空氣冷卻式冷凝器。解：根據(jù)給定條件，查相應(yīng)表可得E1=1．56，E2=1，E3=1，E4=1，E5=1．03，E6=1，代人式(3-42)可得Q=1．56×1×1×1×1．03×1×9．97kW=16kW。查相關(guān)資料，選擇ARS---43A型空氣冷卻式冷凝器一臺(tái)。該冷凝器的名義制冷量為16kW，傳熱面積為43．1m2，滿足要求。(2)冷凝器的熱負(fù)荷冷凝器中制冷劑蒸氣釋放的熱量Qk被冷卻介質(zhì)帶走。根據(jù)熱平衡，對(duì)空氣冷卻式冷凝器和水冷式冷凝器，冷卻介質(zhì)的質(zhì)量流量可由式(343)計(jì)算求出，即qm=(3-43)式中，qm為冷卻介質(zhì)的質(zhì)量流量(m3／s)；Qk為冷凝器的熱負(fù)荷(kw)；p為冷卻介質(zhì)的密度(kg／m3)，對(duì)水取平均溫度下的ρ，對(duì)空氣取進(jìn)口溫度下的ρ；cp為平均溫度下冷卻介質(zhì)的比定壓熱容[kJ／(kg·K)]，一般空氣取cp=1．005kJ／(kg.K)，淡水取cp=4．186kJ／(kg．K)，海水取cp=4．312kJ／(kg·K)；t1、t2為冷凝器中冷卻介質(zhì)的進(jìn)、出口溫度(K或℃)。對(duì)于蒸發(fā)式冷凝器，冷卻介質(zhì)的流量計(jì)算有空氣流量、循環(huán)噴淋水量和補(bǔ)充水量等，一般可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇。對(duì)于lkW的冷凝器熱負(fù)荷，所需要的空氣流量約為85-160m3／h(室外空氣濕球溫度為20～(3)流動(dòng)阻力在空氣冷卻式冷凝器中，空氣通過順排平片翅片管進(jìn)行換熱時(shí)的流動(dòng)阻力Δp,可按式(3-44)計(jì)算，即△p=(3-44)式中，△p為流動(dòng)阻力(Pa)；A為表面狀況系數(shù)，對(duì)于不平整的表面，取A=0．11，對(duì)于精工制作表面，取A=0．07；L為冷凝器沿空氣流動(dòng)方向的深度(m)；v為最窄流通截面上空氣流速(m／s)；De為最窄流通截面的當(dāng)量直徑(m)。式中，s1、d0為管子中心距和外徑(m)；b、h、δ為翅片間距、高度和厚度(m)。對(duì)于叉排的平片翅片管束的冷凝器的空氣流動(dòng)阻力，可按式(3-44)計(jì)算的值，再增大20％。當(dāng)翅片表面有濕交換和翅距較小時(shí)，流動(dòng)阻力將顯著增大。平片翅片凈距為2mm時(shí)，空氣流動(dòng)阻力修正系數(shù)Ф=1．8。對(duì)于不同迎面風(fēng)速時(shí)，平片翅片的空氣流動(dòng)阻力系數(shù)Ф，可按表3一15進(jìn)行修正。表3-15濕工況時(shí)空氣流動(dòng)阻力修正系數(shù)Ф迎面風(fēng)速(m／s)1.52．O2.53．O水平氣流1.651.521.501.48垂直向上氣流1.281.301.321.34臥式殼管式冷凝器中冷卻水在傳熱管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的阻力卸可用經(jīng)驗(yàn)公式求得，即l式中，ρ為冷卻水平均溫度下的密度(k/m3)；N、r為冷卻水的管程數(shù)(流程數(shù))；di為傳熱管內(nèi)徑(m)；厶為傳熱管長度(m)，即左右管板外側(cè)端面間的距離；v為冷卻水在管內(nèi)的平均流速(m／s)，根據(jù)選定的冷凝器和求得的冷卻水量qm，v=4g。Ⅳ／(πTn)，其中n是冷凝器中傳熱管的總根數(shù)；廠為與傳熱管的污垢和絕對(duì)粗糙度有關(guān)的摩擦阻力系數(shù)，廠=0．178Cdi-0.25對(duì)于鋼傳熱管，c=0．098，對(duì)于銅傳熱管，C=O．075。3．水冷卻塔水冷卻塔的作用是把水冷式冷凝器中冷卻水吸收的制冷劑蒸發(fā)而吸收的熱量，通過表面蒸發(fā)及與空氣接觸進(jìn)行熱交換后排放到環(huán)境當(dāng)中，使冷卻水的溫度降低，供冷凝器循環(huán)使用，以達(dá)到節(jié)約用水的目的。在冷卻水系統(tǒng)中，一般冷卻塔與水冷式冷凝器的管線連接如圖3-13所示。如果冷卻塔需要在冬季(室外大氣溫度在O~C以下)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須采取防凍措施，以免水管中的水和塔內(nèi)水池中的水結(jié)冰。最常用的一種防凍方法是在室內(nèi)增設(shè)一個(gè)水箱，其管路系統(tǒng)如圖3-14所示。在這個(gè)系統(tǒng)中，設(shè)在室內(nèi)的水箱的位置低于冷卻塔中的水池；塔中經(jīng)已冷卻的水在未結(jié)冰之前，便從塔底水池在重力作用下經(jīng)排水管流進(jìn)室內(nèi)水箱中，補(bǔ)給水和任何兇控制容量而旁路的水，都流到這個(gè)室內(nèi)水箱。唯一暴露于O~C以下大氣中的水管是冷卻塔的進(jìn)入管。只要系統(tǒng)在運(yùn)行，這條管中的水(溫水)是不會(huì)結(jié)冰的。但這條管必須設(shè)一個(gè)排水閥，以便當(dāng)系統(tǒng)停止工作時(shí)，趁管中的水未結(jié)冰之前便將水放掉。冷卻水系統(tǒng)設(shè)備的選型計(jì)算，包括冷卻塔的選型和水泵的選型兩部分內(nèi)容。冷卻塔的選型主要是根據(jù)冷卻范圍(冷卻塔中進(jìn)水溫度與出水溫度之差，一般在6~C以下)、冷幅高(出水溫度與空氣濕球溫度之差，一般是3-5~C)和熱負(fù)荷來進(jìn)行。冷卻塔的熱負(fù)荷Q可由式(3-46)計(jì)算，即Q=q。。c。(t1-t2)(3-46)式中，Q為冷卻塔的熱負(fù)荷(kw)；qmw為被冷卻水的質(zhì)量流量(k/s)；cn為被冷卻水的比定壓熱容[kJ／(kg·K)]，一般淡水cp=4．186kJ／(kg·K)；t1、t2為被冷卻水的進(jìn)、出口溫度(℃或K)。例3-3有一水冷卻塔，已知冷卻范圍為5．6℃，循環(huán)水量為4m3／h，試計(jì)算冷卻塔的熱負(fù)荷。解：根據(jù)公式(3-46)可得Q=qmwcp(tl-t2)=(4×1000／3600)×4．186×5．6kW=26．05kW冷卻塔的冷卻能力受到空氣濕球溫度的影響，與干球溫度的關(guān)系不大。當(dāng)空氣的濕球溫度下降時(shí)，空氣吸收更多的水蒸氣，蒸發(fā)更多的水(1kg水蒸發(fā)吸收的熱量約為2300kJ)，冷卻塔的冷卻能力提高。但冷卻塔在任何時(shí)候都不能冷卻溫度在進(jìn)氣空氣濕球溫度以下的水。冷卻塔運(yùn)行時(shí)的水溫總是比濕球溫度高。4．水泵水泵的選型根據(jù)管路系統(tǒng)的總壓力損失(揚(yáng)程)和流量進(jìn)行。在管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中：1)根據(jù)冷卻塔的熱負(fù)荷確定循環(huán)水量，通常冷卻塔每1kW熱負(fù)荷的冷卻能力在0．15～0．2m~／h之間。2)選用管材和管徑。根據(jù)T作條件可以使用鍍鋅鋼管、L形銅管和CPVC塑料管等，管徑的大小以使水在管內(nèi)的流速不超過2．4in／s為宜。3)確定管路系統(tǒng)中的閥門和配件(彎頭、三通等)的數(shù)量。4)計(jì)算管路中的沿程阻力損失和局部阻力損失。表3一16列出鍍鋅鋼管和L形銅管的沿程阻力損失。塑料管的阻力損失基本上與銅管的相同。表中數(shù)據(jù)是以潔凈水、適當(dāng)?shù)母g和水垢、流速低于1．5m／s的條件下獲得的。表3一17列出冷卻塔管路中使用的閥門和管件的當(dāng)量長度。下面通過舉例來說明水泵的選型計(jì)算過程。，表3-16鍍鋅鋼管和L形銅管的沿程阻力損失(單位：mH，0)水流量／(m3／h)管型公稱管徑／mm2025323850流速/（m／s）水頭損失／m流速／（m／s）水頭損失／m流速/（m/s）水頭損失／m流速／（m／s）水頭損失／m流速／(m/s)水頭損失／m1.36標(biāo)準(zhǔn)鋼管1.1014.70.684.54L形銅管1.2l11.5O．713.132.04標(biāo)準(zhǔn)鋼管1.6531.11.029.72O.592.75L形銅管1.8224.21.076.63O.702.382.73標(biāo)準(zhǔn)鋼管1.3616.4O.784.3l0.582.04L形銅管1.4211.30.934.04O．661.73注：1．表中數(shù)據(jù)是在潔凈水、適當(dāng)?shù)母g和水垢條件下得出的。2．水頭損失是在管長為lOOm的條件下得m的。3．?dāng)?shù)據(jù)來自于IngersollMnd公司公布的資料。4．1mH20=9.80665kPa。表3-17冷卻塔管路中使用的閥門和管件的當(dāng)量長度(單位：m)公稱臂徑／mm閘閥、(全開)45°彎頭90°彎頭或標(biāo)準(zhǔn)三通(直流)標(biāo)準(zhǔn)三通(支流)角閥(全開)球閥(全開)20O．130.300.431.283.5l7．()425O．170.370.551.624.488.9632O．230.490.702.135.8811.838O．260.58O．822.476.8913.850O．340.731.073.178.8417.7注：數(shù)據(jù)來自于柯萊(cmne)公司公布的資料。例3-4有一臺(tái)熱負(fù)荷為22kw的冷卻塔，塔凈高是1.52m，循環(huán)水量是3.41m解：根據(jù)循環(huán)水量3.41m3／h，為保證水流速低于當(dāng)量管長度為22.86m，總當(dāng)量長度為(22.86+0.7×10+0.23×4)m=由表3-16可知，32mm鍍鋅鋼管在水流量為3.41m3／h時(shí)，每100m長的阻力損失是6.22×10Pa(6.35mH20)，所以30.78m當(dāng)量管長的阻力損失為(30.78×6.22×10。／100)Pa=1.9l×10。Pa(1冷凝器的壓力損失為8.96×lO4Pa(9.14mH：O)。冷卻塔凈高造成的壓力損失為1.49×lO4Pa(1.52mH，O)。總壓力損失(水泵所需揚(yáng)程)為12.4×lO4Pa(2.61mH，0)。‘冷卻塔的水泵則可由水流量(3.41m3／h)和總壓力損失(123.21．結(jié)構(gòu)形式的選擇在制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器中，低溫的制冷劑液體吸收被冷卻介質(zhì)的熱量后蒸發(fā)(沸騰)為蒸氣，蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中直接制取冷量和輸出冷量的熱交換器。制冷裝置中的蒸發(fā)器，按其被冷卻介質(zhì)的不同，可以分為冷卻空氣式蒸發(fā)器和冷卻液體式蒸發(fā)器兩類。(1)冷卻空氣式蒸發(fā)器冷卻空氣式蒸發(fā)器分為自然對(duì)流型和強(qiáng)制對(duì)流型兩類。1)在商用制冷裝置中，自然對(duì)流型冷卻空氣式蒸發(fā)器主要有管板式、吹脹式和冷卻排管等幾種。①管板式蒸發(fā)器有三種典型結(jié)構(gòu)：一是將直徑為6-8mm的蛇形純銅管直接貼焊在銅板或薄鋼板上制成，制冷劑在純銅管內(nèi)蒸發(fā)汽化。蒸發(fā)器在未結(jié)霜狀態(tài)下空氣側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)約為1l一14W／(m2·K)，當(dāng)傳熱溫差為10~C時(shí)，其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)在8~10W／(m2·K)之間。在臥式冷柜中，蒸發(fā)器一般被安裝在內(nèi)壁或底部。在小型冷庫中，將蒸發(fā)器做成多層擱架式兼作食品擱架使用，結(jié)構(gòu)緊湊，冷凍效率高。二是用板料模壓成型，制冷劑在板間的通道內(nèi)氣化，便于清潔，成本低廉，能夠方便地制成所需形狀，可置于箱體四壁或底部，或兼作擱架、隔板使用，用于冷柜和凍結(jié)設(shè)備。三是將蛇形管裝在兩塊四邊相互焊接的金屬板之間，金屬板與管子之間的空腔抽空后，充有大量的低熔點(diǎn)共晶溶液作為蓄冷劑。這種蒸發(fā)器常用于冷板冷藏汽車中，安裝在車廂內(nèi)兩側(cè)壁上或頂板下，蒸發(fā)器制冷一次可保持車廂內(nèi)低溫時(shí)間8-②吹脹式蒸發(fā)器大多為鋁一鋅一鋁或鋁一鋁石墨印刷復(fù)合板吹脹成形，外表面經(jīng)氧化處理以提高耐腐蝕性，多用于電冰箱或小型冷柜中，其K值與管板式蒸發(fā)器接近。③冷卻排管主要用于冷柜、陳列柜及冷庫的冷藏庫房中。小型冷庫中使用的冷卻排管，按其在庫房中的安裝位置，可分為墻排管及頂排管兩類，前者是靠墻安裝，后者則是吊裝在庫房頂棚下。蛇管式墻排管可由單根或兩根蛇形管制成單排或雙排的排管。蛇管式頂排管可以由單排蛇形管或由并列的幾排蛇形管組成。冷卻排管結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，對(duì)食品儲(chǔ)存干耗小。但其傳熱系數(shù)值低[光滑冷卻排管的傳熱系數(shù)為6～12W／(m2·K)，翅片冷卻排管的傳熱系數(shù)為3．5-6W／(m2·K)]，單位制冷量的耗金屬量大，融霜操作繁復(fù)，不利于自動(dòng)化操作等。2)冷風(fēng)機(jī)由蛇管組和風(fēng)機(jī)所組成，廣泛用于陳列柜、冷庫等制冷裝置。根據(jù)其用途的不同，這類蒸發(fā)器的外形結(jié)構(gòu)和安裝位置也有多種形式。在冷庫中，按其安裝位置的不同，這類蒸發(fā)器可分為落地式和吊頂式兩種。落地式直接放在庫內(nèi)地坪上，一般靠墻布置，出風(fēng)的形式有頂吹式和側(cè)吹式兩種。吊頂式吊裝在庫房頂板或樓板之下，不占用庫房地面面積，更合理利用庫房的空間；但應(yīng)防止沖霜時(shí)水飛濺到地坪，造成地坪隔熱層的破壞。在氟利昂制冷系統(tǒng)中主要使用的是吊頂式冷風(fēng)機(jī)，蒸發(fā)器的出風(fēng)形式為側(cè)吹式，出風(fēng)口由風(fēng)機(jī)的數(shù)目來決定，有單出風(fēng)口、雙出風(fēng)口等，根據(jù)儲(chǔ)藏食品的條件不同，吊頂式冷風(fēng)機(jī)一般有：用于0~C1~2I-'_的高溫保鮮庫，可以儲(chǔ)存水果、蔬菜、鮮禽蛋等新鮮食品；用于一18"12左右的冷庫，可以儲(chǔ)存肉類及水產(chǎn)品等；用于-25℃左右的低溫冷庫或速凍庫，用于鮮肉或鮮魚等的凍結(jié)。但對(duì)于裝配式冷庫，．由于其高度較低，僅2．冷風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，被冷卻空間降溫速度快，溫度分布較均勻，其傳熱系數(shù)K比較自然對(duì)流型的高。當(dāng)迎面風(fēng)速達(dá)2～3m／s時(shí)，在冷庫中的K值約12～20W／(m2·K)。但在陳列柜和冷庫的使用中，冷風(fēng)機(jī)的缺點(diǎn)是使食品的干耗增加，并且在霜層累積太厚時(shí)，容易使其傳熱性能急劇惡化。3)工作在空氣露點(diǎn)以下、O℃以上的冷卻空氣式蒸發(fā)器，空氣中的水蒸氣會(huì)在蒸發(fā)器的外表面上凝結(jié)成小水滴。小水滴除了影響蒸發(fā)器(尤其是翅片間距較小的蒸發(fā)器)的傳熱性能外，還會(huì)使周圍環(huán)境受到影響，因此必須及時(shí)把它排掉。．冷卻空氣式蒸發(fā)器凝結(jié)水的處理方法有兩種：其一是借助于凝結(jié)水本身的重力將它排掉(見圖3-15和圖3-16)；其二是當(dāng)靠重力作用不能使凝結(jié)水排除時(shí)，可通過敷設(shè)水箱中的小水泵和浮球控制開關(guān)把它排到附近的排水管道中。(2)冷卻液體式蒸發(fā)器制冷劑可以在傳熱管外或管內(nèi)蒸發(fā)，以吸收載冷劑(水、鹽水、乙二醇或三氯乙烯)的熱量，然后依靠液泵的作用使載冷劑循環(huán)流動(dòng)，向外輸出冷量；也可以直接冷卻和凍結(jié)物料來制作冷飲。這類蒸發(fā)器包括殼管式、水箱式和套管式三種形式．．殼管式蒸發(fā)器有滿液式與干式兩種；水箱式蒸發(fā)器也有直立管式、螺旋管式及蛇管式等，L種形式。1)干式殼管式蒸發(fā)器的制冷劑的充注量少，制冷劑在管內(nèi)具有較大的流速，可以保證潤滑油順利地返同壓縮機(jī)，管外空間的載冷劑充注量較大，冷損失較少，熱穩(wěn)定性較好，而且不會(huì)發(fā)生管子結(jié)凍而脹裂的現(xiàn)象，載冷劑側(cè)的阻力損失小，主要用于大、中制冷量(15kW以上)的冷水機(jī)組中。2)與干式殼管式蒸發(fā)器相比，滿液式殼管式蒸發(fā)器的載冷劑易發(fā)生凍結(jié)，脹裂管子，易積油，適合于易揮發(fā)的制冷劑，廣泛用于大型氨制冷系統(tǒng)，也可用于氟利昂制冷系統(tǒng)。在氟利昂制冷系統(tǒng)中，對(duì)于載冷劑為開式循環(huán)使用的冷卻液體式蒸發(fā)器通常采用蛇管式蒸發(fā)器。圖3-17所示是這種蒸發(fā)器在冷飲水機(jī)中的應(yīng)用實(shí)例。在儲(chǔ)水箱中裝有兩組盤管：一組為蒸發(fā)盤管；另一組為飲用水盤管，飲用水(或汽水)通過儲(chǔ)水箱中的冷卻水(載冷劑)被冷卻。如果儲(chǔ)水箱中的溫度小于4℃，蒸發(fā)盤管可靠近儲(chǔ)水箱底部。蛇管式蒸發(fā)器的另一種結(jié)構(gòu)形式是由傳熱管纏繞在一個(gè)小的儲(chǔ)水箱外壁面上構(gòu)成。制冷劑在外盤管內(nèi)流動(dòng)，水被置于水箱內(nèi)冷卻。為安全起見，小儲(chǔ)水箱可用雙層壁結(jié)構(gòu)。進(jìn)水可通過水嘴噴出的冷水進(jìn)行預(yù)冷，以提高蒸發(fā)器的冷卻能力。蛇管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，只需充灌少量的制冷劑，易于保證潤滑油返回壓縮機(jī)。因蛇管布置較密，載冷劑流速較低，蛇管下部的傳熱面積沒有得到充分利用，使其傳熱系數(shù)較低(對(duì)浸漬式蒸發(fā)器，當(dāng)載冷劑為鹽水時(shí)，其傳熱系數(shù)約為280～570W／(m2·K)，用于小容量的制冷裝置中。套管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與套管式冷凝器結(jié)構(gòu)十分相似，主要用于小型制冷裝置中。蒸發(fā)器類型的選擇，主要是從生產(chǎn)T藝、供冷方式和使用現(xiàn)場(chǎng)的具體條件來考慮的。選用蒸發(fā)器時(shí)，應(yīng)盡可能采用直接冷卻力‘式，因?yàn)檫@樣可以不用中問冷卻介質(zhì)(水或鹽水等)，減少了冷量損耗，使總的傳熱溫差(蒸發(fā)溫度與被冷卻物之間的溫差)減小，循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性提高。在氟利昂制冷系統(tǒng)中，當(dāng)蒸發(fā)器被用來冷卻空氣時(shí)，管板式蒸發(fā)器和吹脹式蒸發(fā)器主要用于立式冷柜、冷板冷藏汽車及冷藏食品的陳列柜中；在要求食品干耗損失小的冷柜和冷庫中，一般選用冷卻排管；強(qiáng)制對(duì)流型空氣冷卻式蒸發(fā)器廣泛地用于冷凍食品陳列柜、冷庫、冷凍室及除濕機(jī)等。對(duì)于冷卻液體式蒸發(fā)器，應(yīng)優(yōu)先選用干式殼管式蒸發(fā)器，因?yàn)檫@種蒸發(fā)器的載冷劑循環(huán)系統(tǒng)為密閉式，載冷劑不接觸空氣，減緩了載冷劑(鹽水)對(duì)蒸發(fā)器傳熱管的腐蝕作用。當(dāng)生產(chǎn)工藝要求使用載冷劑為敞開式循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，可選擇蛇管式蒸發(fā)器。對(duì)于小型冷水系統(tǒng)，可選用套管式蒸發(fā)器。另外，對(duì)于一些商用的小型制冷裝置(如冰激凌機(jī)、冰粒機(jī)、冷飲機(jī)、冰棒機(jī)、啤酒冷卻器、速凍機(jī)等)中使用的蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)，一般根據(jù)制冷裝置的用途和本身的特點(diǎn)來確定；蒸發(fā)器所用的材料除了滿足強(qiáng)度要求之外，還必須符合食品衛(wèi)生要求的標(biāo)準(zhǔn)。例如在冰激凌機(jī)中使用的蒸發(fā)器(凍結(jié)缸)，一般選用不銹鋼薄板加工成圓筒形夾層，制冷劑在夾層內(nèi)流動(dòng)蒸發(fā)，冰激凌在圓筒內(nèi)被冷卻。2．選型計(jì)算蒸發(fā)器的選型計(jì)算與冷凝器一樣，也是根據(jù)傳熱計(jì)算所確定的傳熱面積，通過產(chǎn)品目錄表選擇合適的蒸發(fā)器。強(qiáng)制對(duì)流型冷卻空氣式蒸發(fā)器(冷風(fēng)機(jī))還需進(jìn)行阻力計(jì)算及選擇合適的風(fēng)機(jī)。冷卻液體式蒸發(fā)器則應(yīng)計(jì)算出載冷劑(水或鹽水等)的流量及通過蒸發(fā)器時(shí)的流動(dòng)陽力。蒸發(fā)器傳熱面積A根據(jù)傳熱理論可用下式計(jì)算，即式中，Qo為蒸發(fā)器的傳熱負(fù)荷(w)，即制冷量；K為蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)(W／m2．K)：Δt為蒸發(fā)器的傳熱溫差(K或℃)；qF為蒸發(fā)器單位面積的熱負(fù)荷(W／m2)。式(3-47)表明，要計(jì)算蒸發(fā)器的傳熱面積A，必須先確定Qn、Δt和K值。下面介紹Δt和K值的確定方法。1)對(duì)于冷卻空氣式蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的傳熱溫差Δt為被冷卻空氣溫度t1與制冷劑蒸發(fā)溫度to之差。蒸發(fā)溫度tn一般取決于被冷卻物體的溫度以及蒸發(fā)器中的傳熱溫差。對(duì)于商用冷藏柜中使用的蒸發(fā)器，Δt一般取5～1O℃，若為間冷式，△t可取5℃。對(duì)冷庫中使用的蒸發(fā)器，當(dāng)為冷卻排管時(shí)，一般△t=7～15℃；當(dāng)為強(qiáng)制對(duì)流型空氣冷卻式蒸發(fā)器時(shí)，在冷間△t一般采用10-15℃，在凍結(jié)物冷藏間和凍結(jié)間△t可采用7～1O℃。在冷卻物冷藏間，當(dāng)相對(duì)濕度要求在90％左右時(shí)，Δt可在4．5～5．5℃范圍內(nèi)選用；當(dāng)相對(duì)濕度要求在80％左右時(shí)，△t可在5．5～6．5℃在冷卻液體式蒸發(fā)器中，傳熱溫差Δt仍可按對(duì)數(shù)平均溫差進(jìn)行計(jì)算。即式中，t1為載冷劑(水或鹽水等)進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)的溫度(K或℃)；t2為載冷劑離開蒸發(fā)器時(shí)的溫度(K或℃)；tn為制冷劑的蒸發(fā)溫度(K或℃)。在式(3-48)中，載冷劑離開蒸發(fā)器時(shí)的溫度t2是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定的。一般情況下，蒸發(fā)溫度t。應(yīng)比t2低。在干式殼管式蒸發(fā)器中，t0比t2低2～4℃，但不應(yīng)低于2~C(當(dāng)載冷劑為水時(shí)，t2不應(yīng)低于5℃)；對(duì)蛇管式蒸發(fā)器，to宜比t2低4～6℃，載冷劑進(jìn)出蒸發(fā)器的溫度差(t1-t2)一般取4～6℃。2)蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)K值隨著蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)的不同而有不同的計(jì)算公式。在自然對(duì)流型冷卻空氣式蒸發(fā)器中，由于被冷卻空氣側(cè)的復(fù)合表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α0遠(yuǎn)小于管內(nèi)制冷劑側(cè)的沸騰表面放熱系數(shù)αi，因此傳熱系數(shù)K可近似按下式計(jì)算，即式中，ε為考慮管外霜層熱阻或水膜熱阻的修正系數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)有占=0．8～0．9；η0為翅面總效率。η0可由式(3-50)確定，即式中，ηf為翅片效率，與翅片形狀有關(guān)，可從有關(guān)資料中查得；Af為每米管長翅片側(cè)面面積(m2／m)；Ab為每米管長翅片間管面面積(m2／m)。空氣側(cè)的復(fù)合表面放熱系數(shù)α0由式(3-51)計(jì)算，即式中，ξ為析濕系數(shù)，是考慮到濕空氣中的水蒸氣在蒸發(fā)器表面上凝結(jié)為水或凝固為霜時(shí)，對(duì)O(0f的影響；OL0r為空氣側(cè)輻射換熱的表面放熱系數(shù)[W／(m。-K)]；砂為曝光系數(shù)，對(duì)于平板可取為1．0；OL0f為自然對(duì)流表面放熱系數(shù)(W／m2·K)。O／0f由式(3—52)確定，即式中，￡。為被冷卻空氣的平均溫度(K或qC)；％為蒸發(fā)器管內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度(K或℃)；f0為定型尺寸(m)，對(duì)管板式蒸發(fā)器、吹脹式蒸發(fā)器和冷卻排管，Z。取管外徑d。；A為沿蒸發(fā)器高度方向管排數(shù)的修正系數(shù)，當(dāng)管板式蒸發(fā)器、吹脹式蒸發(fā)器冷卻排管為5圈時(shí)．，4=1．25?！?。，由式(3—53)確定，即式中，占為蒸發(fā)器表面的黑度，當(dāng)表面結(jié)霜時(shí)，占=0．96；n為被冷卻空氣的平均溫度(K)；L為蒸發(fā)器表面溫度(K)。當(dāng)被冷卻的空氣溫度高于0℃時(shí)，手由式(3—54a)計(jì)算，即當(dāng)被冷卻空氣的溫度低于0~C時(shí)，f由式(3—54b)計(jì)算，即式中，d。為被冷卻空氣在￡。時(shí)的絕對(duì)含濕量(g／kg)；d。為在蒸發(fā)器表面溫度￡。下空氣的絕對(duì)含濕量(g／kg)。在強(qiáng)制對(duì)流型冷卻空氣式蒸發(fā)器(冷風(fēng)機(jī))中，其傳熱系數(shù)K可由式(3—55)確定，即式中，ai、嘶為傳熱管內(nèi)、外流體與管表面間的表面放熱系數(shù)[W／(m?！)]；R．、R。為傳熱管內(nèi)、外側(cè)表面的污垢系數(shù)(m。·K／W)，見表3一18；Ai、Aof為傳熱管的管內(nèi)表面積和外總表面積(m2／m)；R。為脹管后翅片與基管之間的接觸熱阻(m?！／W)，它與脹管后的基管外徑及脹管前的翅片孔徑有關(guān)，應(yīng)在0．0034～0．0086m?！／W范圍內(nèi)取值；A。為翅片與基管接合部分的表面積(m2／m)，對(duì)于套片型翅片管，A。=,rrdo，也是基管外徑(m)；A。為每米傳熱管長的平均面積(m2／m)，A。=1T(d。+也)／2，d．是傳熱管內(nèi)徑(m)；6為傳熱管的壁厚(m)；A為傳熱管材料的熱導(dǎo)率[W／(m·K)]，對(duì)純銅管A=393W／(m·K)；叼。為翅面總效率，由式(3—50)確定；f為析濕系數(shù)，可由式(3—54)確定。表3-18冷卻介質(zhì)側(cè)的污垢系數(shù)類別污垢系數(shù)／（m2.k／w）類別污垢系數(shù)(m2·k/w)強(qiáng)制通風(fēng)空氣冷卻式冷凝器塵埃垢層0.1×lO-3清凈河水垢層O．34×lO-3城市q=~ffj水垢層O．17×lO-3混濁河水垢層0.5×lO-3經(jīng)處理的工業(yè)循環(huán)用水垢層O．17×lO-3井水、湖水垢層0.17×lO-3“未經(jīng)處理的工業(yè)循環(huán)用水垢塵O．43×lO-3近海海水垢層0.17×lO