制冷装置设计复习_制冷装置复习题

其他范文时间：2020-02-28 00:58:36 收藏本文下载本文

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制冷装置设计

1.制冷系统的定义：任何使用外部能量不断把温度低的物质的热量移给温度较高的物质的系统称为制冷系统分类：制冷系统可分为蒸汽制冷系统，空气制冷系统和热电制冷系统。其中蒸汽制冷系统又可分为：（1）蒸汽压缩式；（2）蒸汽喷射式；（3）蒸汽吸收式。

蒸汽压缩式: 单级、双级和复叠式。2.单级压缩系统的基本构成：压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀

3.双级压缩系统的基本构成：蒸发器、低压级压缩机（缸）、中间冷却器、高压级压缩机（缸）、冷凝器和节流阀 4.制冷系统原理图以平面的形式体现制冷装置中所有设备、容器、管阀及仪表的相互关系，它是表达整个系统全貌的关键图纸。看图时，循环的始点往往是从蒸发器的出口处出发。

5.单级压缩回路：蒸发器出口—回汽调节站—汽液分离设施—单级压缩机—油分离汽—冷凝器—高压贮液器—节流阀—重力桶（低循桶—氨泵）—低压液体调节站—蒸发器进口—蒸发器出口。

双级压缩回路：蒸发器出口—回汽调节站—汽液分离设施—低压级压缩机—（低压级油分）—中间冷却器—高压级压缩机—油分离器—冷凝器—高压贮液器—中冷供液（包括节流及过冷两部分）—高压中温液体调节站—节流阀—重力桶（低循桶—氨泵）—低压液体调节站—蒸发器进口—蒸发器出口。

6.提高制冷效率的基本措施：1．润滑油的分离与回收2．不凝性气体的分离3．高压液态制冷剂的过冷4．设置高压贮液器

5、蒸发器的除霜 7.制冷系统的安全保护措施

1．压缩机的安全保护

（1）机器上的安全保护装置

压缩机的安全保护装置主要有高低压保护、油压和油温保护、排气温度保护和水套断水保护等

（2）防止湿冲程的措施（汽液分离）

（3）压缩机的安全启动（轻载启动）

2．液泵的安全保护

3．压力容器的安全保护（除了油分离器和集油器外，其余的压力容器一般均需要设置安全阀）

4．制冷装置的紧急泄液

5．（设备液面的控制和显示）（需控制液面的设备有中间冷却器、气液分离器、低压循环桶，使用浮球阀、电磁阀来控制）

8.几种供液方式原理及特点：

1．直流供液

（1）工作原理

直流供液就是将高压制冷剂液体经节流阀节流后，直接供到冷间蒸发器内。它是以冷凝压力和蒸发压力之差为动力。

（2）特点

优点：系统简单、结构紧凑。

缺点：效率低

2．重力供液系统

（1）工作原理：向蒸发器的供液是以汽液分离器内的液体与蒸发器之间的静压差为动力。

优点：易实现配液均匀，回汽经分离后被压缩机吸入，亦可保证压缩机安全运行。供液不需电耗。

缺点：汽液分离设施不安装在机房，操作管理不方便。单层冷库需加建阁楼，增加了一次投资。

3．液泵供液系统

（1）工作原理：液泵供液是借助液泵的机械作用来克服管道阻力及静压力向蒸发器输送制冷剂液体。

液泵供液方式同重力供液方式比较，具有如下特点：①汽液分离设施安装在机房，便于操作管理②超量供液，蒸发器传热效果好③ 便于实行自动化控制

缺点：耗电、系统复杂、故障多。

9.冷却方式定义：制冷剂把被冷却物的热量带走的途径称冷却方式

直接冷却：蒸发器直接安装在冷间内，制冷剂与冷间内空气或被冷却食品直接进行热交换。

间接冷却：制冷剂与食品的热交换是通过一道或一道以上的中间介质作为传热媒质来进行的 10.制冷系统的供冷形式：1．集中供冷式2．分散供冷式

11.蒸发温度回路：如果把制冷剂在循环时所经历的路径叫做“回路”，那么某种蒸发温度的制冷剂所对应的“回路”

就算作一种„蒸发温度回路‟。12.压缩机部分

范围：从压缩机入口处至油分离器入口处。１．单级压缩注意：

（１）在机头阀上方要设检修阀。

（２）其中要求一台单级机设反抽阀；没有油压卸载启动装置的压缩机，应设启动辅助阀。（３）在吸入管上增设切换阀，对切换阀的理解要透彻。２．双级压缩（重点理解单机双级的连接）3．中间冷却器

彻底理解中间冷却器的工作原理，通过热质平衡推导高、低压级流量关系，选径、选过冷盘管热交换面积 13.制冷剂流向的确定

（１）上进下出：制冷剂从蒸发器上部进、下部出。（２）下进上出：制冷剂从蒸发器的下部进，上部出。

蒸发器并联的接法主要是有羊角弯和同城式，也可用分液器。目的就是使各组蒸发器配液均匀。14.双阀双流向供液、回汽调节站 15.室外计算温度（ｔ外）的确定：

１．计算围护结构传热取夏季空气调节室外计算日平均温度为室外计算温度；

２．计算通风换气耗冷量时，应以夏季通风室外计算温度为室外计算温度； 16.邻室计算温度（ｔ邻）的确定：取邻室的最不利情况下的温度，即最高温度 17.室外计算相对湿度的确定：

1、校核库房外围结构高温侧是否会结露以及根据两侧空气水蒸汽分压力计算隔汽层时需用的室外相对湿度，选用“最热月月平均相对湿度”。

2、计算“通风换气”和“开门”传入热量时,相对湿度取“夏季通风室外计算相对湿度”。

Ｑ１——围护结构传入热；Ｑ２——货物放热量；Ｑ３——通风换气耗冷量；Ｑ４——电机运转热当量；

Ｑ５——操作管理耗冷量；库房冷却设备负荷Ｑq；机械负荷Ｑj 序号 1 2 3 4 5 类别冷却间冻结间冷却物冷藏冻结Ｑ１Ｑ１

Ｑ１

Ｑ2 Ｑ

2Ｑ2

Ｑ2

Ｑ

3Ｑ3

Ｑ

4Ｑ4

Ｑ4

Ｑ

5Ｑ5

Ｑ5

Ｑq

排管冷风排管冷风贮冰

18.活塞式压缩机的选型计算

一、选型的一般原则：型号、台数、工作条件不得超过制造厂规定的使用条件

二、几个主要计算参数的确定（工况确定）：蒸发温度、冷凝温度、中间温度（cop最高时的温度）19.冷凝器的选型计算

一、选型的一般原则：

1.水源丰富，但水质较差或水温较高的地区，宜选用立式冷凝器；

2.水温较低，水质较好的地区，可采用卧式冷凝器和分组式冷凝器；

3.水源不足，水质较差，而空气相对湿度较低的地区，应采用淋水式冷凝器；

4.对于相对湿度较低，又缺水的地区，宜采用蒸发式冷凝器；

5.采用循环水时，不受上述原则的限制。

二、选型计算：

单级压缩：Ql=G（h2-h3）

双级压缩：Ql=Gg（h4-h5）

F=Ql/K△tm=Ql/qf 20.冷却设备的选型计算

冷却面积计算：F=Qq/K△t

21.节流阀的选型

流量计算：对于具有５℃过冷度左右的制冷剂液体，通过各节流阀阀门通道的流量，可用下式计算

G2CDAPl

即：使Ｇmax·ｑ0在１.5～２.0 Qon 22.中间冷却器的选型计算 34Ggv3gD1.1281.595g

（一）桶径的选型计算：

pgww

G(hh)

（二）盘管面积的计算： Fd56Ktm

4ppGp1.12823.油分离器的选型计算： DYFwxw

在高压部分都合在一起，共用油分、冷凝器、贮氨器等设备

v24.贮液器的选型计算： VZA3600G0.7

25.汽液分离器的选型计算

''桶径：立式:

G4Gv''Def1.128 ww

4Vp26.低压循环桶的选型计算 pD1.128（1）低压循环桶径计算公式为：

wnwn（2）低压循环桶容积的计算:Vd=V1+V2+V3(V1——保证泵能正常进液所需的体积；V2——停泵后从蒸发器的回汽管返回的制冷剂液体所占体积；V3——汽液分离所需的最小安全体积)V a.上进下出供液系统： d



( 

q  V

q 

0.6 V h)/ 0.5b.下进上出式供液系统：V d(0.2V'q0.6Vhbqb)/0.727.氨泵的选型计算

Qqv' qbq 0

（ｍ３/s）

氨泵的流量：

氨泵扬程的计算：管道总压降： PPmPPhGvVVvvvvV

氨泵的扬程：HPPyg

=100kPa 28.排液桶的选型计算：排液桶的容积，应能容纳注氨量最多的一间库房蒸发器融霜前的排液量和融霜过程热氨的凝液量，其计算公式： VGzv'rGrv'p0.7

29.单相流体的阻力计算

Lw2(一）摩擦阻力计算： pmff—摩擦阻力系数，无因次；L—管子长度；dn—管子内劲；w—流体流速；g—重力加速度；—流体密度

(二）局部阻力计算：dn2pw22fLwd2en2

30.机房的建筑要求：1.机房在冷库总平面上的布置2.机房的组成3.机房的建筑形式4.机房的地面、墙裙和机座的要求5.考虑扩建余地

31.机器和设备的布置原则：1制冷剂流程顺畅2操作观察方便3控制噪音4通道宽度，设备间距5大型设备起吊空间

P123-124 32.制冷管道的布置原则：1冷剂流程顺畅，避免“气囊”或“液囊” 2弯曲半径、管间距3管高度4管定位顺序5穿墙处理及“冷桥处理”

P124

33.压缩机部分的布置

（一）压缩机平面布置：单列式（分为单列同向和单列对向）、对列式、双列式标高考虑：(二)压缩机吸汽管和排气管的布置；(三)中间冷却器的布置 34.高压侧设备的布置：

（一）冷凝器的布置

（二）油分离器的布置

（三）贮液器的布置

（四）集油器的布置

（五）空气分离器的布置

（六）加氨站的布置 35.低压设备的布置：

（一）低压贮液桶和排液桶的布置

（二）低压循环桶和液泵的布置

（三）气液分离器的布置 36.调节站的布置：

（一）总调节站

（二）低压调节站的布置：１．分散式布置２．集中式布置

37.冷间设备布置及气流组织：肉类冷却间：1．功能（作用）2．承载工具及冷间规格3．设计参数（货物参数和室内冷空气参数）4．冷却设备布置和气流组织：冷却间内一般采用干式翅片管冷风机。布置在库房一端，也可布置在室外穿堂或邻间内。气流组织一般采用纵向吹风式，可采用吊顶式冷风机或落地式冷风机。

38.白条肉冻结间：1．功能（作用）2．承载工具及冷间规格3．设计参数（货物参数和室内冷空气参数）

4．冷却设备布置和气流组织：采用落地式冷风机纵向吹风的冻结间内的气流组织。39.盘装、箱装食品的冻结间

(一)轨道吊笼式冻结间：1．功能（作用）2．承载工具及冷间规格3．设计参数（货物参数和室内冷空气参数）4冷却设备布置和气流组织：盘装食品水平搁在吊笼上，要使气流沿盘的上、下表面作水平流动，采用横向吹风。(二)搁架式冻结间：１．搁架式排管的设计２．搁架式排管的布置３．搁架式冻结间的气流组织（装设鼓风机：顺流吹风式、直角吹风式和混流吹风式）。

40.冷却物冷藏间：(一)设计参数和设计要点１．设计参数的确定２．设计要点(1)(2)(3)(4)(二)冷却设备的布置(三)送风管及气流组织设计：冷却设备必须为冷风机,并采用均匀送风道配合冷风机送风供冷。冷风机布置在库门一端，并根据冷间的尺寸规格配合均匀送风管进行合理配风（有单侧送风和双侧送风，送风主管下方作为通道和回风道）(四)通风换气设施1 进气设施：借助冷风机动力吸入新风。2 排气设施：①利用库门排气 ②专设排气口（保温启闭），尽量不与新风口同一面墙。不可避免时要合理错开。利用库门排气的地下室川堂要设安全性的排气设施。（防废气沉积）

41.空气自然对流循环式冻结物冷藏间：１.排管型式的选择：墙管或顶管２.排管的布置要求３.排管的连接方式 42.风冷式冻结物冷藏间：冷风机的布置及冷藏间内的气流组织：冷风机出口配置均匀送风道或使用带送风管的冷风机，冷风机送出的冷空气沿冷藏间平顶以贴附射流到对墙，引射混合后形成了一个很大的回旋涡流，货物应处于此循环冷空气的回流区。对无包装冻品的冷藏间，不宜采用冷风机。

43.贮冰间对制冷工艺的要求：盐水间接冷却所制的淡水冰块，设计室温为-4℃，直接蒸发制取淡水冰块，设计室温取-8℃，贮存淡水片冰的库温取-12℃以下，贮存海水片冰的库温应在-20℃左右。

44.贮冰间一般应采用光滑顶管作冷却设备，而不宜采用墙排管，以避免冰垛倒塌时以及平时装卸时冰块的碰撞而危机排管，当贮冰间净高高于6m而需要增设墙排管时，墙排管应布置在冰垛以上的高度，贮冰间也不宜采用翅片管，因翅片管需要经常融霜，融霜水下滴后将会使冰块冻结在一起，顶排管在顶棚上必须铺开布置，顶管上层的中心线距平顶或梁底的间距不小于250mm

45.贮冰间的建筑要求：1.建筑高度２.地坪的标高３.地面排水４.贮冰间墙壁的防护５.冰块的进出库与堆装 46.盐水制冰

一、盐水的参数

１．盐水的平均温度ｔｙ２．盐水平均温度与蒸发温度的温差Δｔ３．盐水的浓度及凝固温度

二、制冰间的设备与工艺流程

P166

224gnclb

三、盐水制冰的有关计算：时间： b0.0桶数： G

负荷：1、冰池维

ty1000b护结构传热 Q1 2、原料水冻结的耗冷Q2 3、冰桶及冰桶架耗冷 Q3 4、搅拌器电机功率

Q4 5、融冰损失Q5流量： P167-168

制冰冷却设备的传热面积：F

四、盐水制冰的设备布置