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1、电冰箱设计原理解析电冰箱设计原理解析1第1页，本讲稿共15页冷凝器设计1选择空冷式冷凝器？制冷量小于10KW的一半不用水冷式冷凝器。自然冷却空气冷却一般适用于制冷小于0.5kw，容积为300L以下的电冰箱2冷凝器内制冷剂凝结表面传热系数比空气侧大很多，所以换热热阻主要是冷凝器与空气之间的热阻，所以只考虑空气侧自然对流换热热阻，有事自然对流换热系数比辐射换热热阻小所以辐射换热也要考虑。3过热蒸汽进入冷凝器中先放出显热，变为饱和蒸汽，在放出潜热变成饱和液体，显然显热更大，而且传热温差不同，所以要分别计算显热潜热面积。4冷凝器的结构尺寸长度L为总面积/单位长度钢丝外表面和管面面积5制冷剂从同一侧进出
2、，所以水平管束为偶数。6过热阶段的传热温差要取对数平均温差7冷凝负荷分为过热负荷饱和负荷与防露管放出的热量。2第2页，本讲稿共15页冷凝负荷设计13第3页，本讲稿共15页冷凝负荷设计24第4页，本讲稿共15页蒸发器设计1电冰箱一般选用空冷式蒸发器，用翅片增加空气侧换热。2冷冻室做管板式的蒸发器将6mm8mm的紫铜管焊接在薄钢板制成的方形盒上。冷藏室做单脊翅片管式蒸发器。3传染的热阻主要集中在管外侧，所以除翅片是蒸发器外蒸发器传热系数基本上等于管外侧传热系数。因为管内测制冷剂沸腾传热系数远大于管外侧自然传热和辐射传热系数，自然传热系数和辐射传热系数基本上属于一个等级。4计算出空气侧表面自然对流传
3、热系数。5计算出蒸发器面积并校核与所给的设计面积是否符合大小关系。6求出翅片的长度5第5页，本讲稿共15页蒸发器设计16第6页，本讲稿共15页焓湿图7第7页，本讲稿共15页压缩机选型及其热力计算按活塞式制冷压缩机来确定各项参数1计算输气系数：容积系数、压力系数、湿度系数、泄漏系数。容积系数：c值越小，容积系数越大。压力比越大容积系数越小甚至为0，一般氟利昂压力比不超过10，膨胀指数m越大，容积系数越大压力系数：氟利昂的压力系数p0=(0.050.10p0,吸气压力损失越大，压力系数越小温度系数：家用压缩机a=1.15,b=0.250.8泄漏系数，压缩机的泄漏量很小，推荐0.970.992计算理
4、论输气量，压缩机制冷量。理论输气量=实际输气量输气系数制冷量Q03计算压缩机的轴功率指示效率i:家用的全封闭压缩机取0.600.85指示功率Pi机械效率mPmPe=Pi+Pm考虑工况的变化Pel有百分之十的裕量全封闭压缩机共轴不考虑传动效率4选型：根据制冷量和输入功率选型，制冷系数越大越好8第8页，本讲稿共15页压缩机热力计算19第9页，本讲稿共15页 热力计算210第10页，本讲稿共15页 热力计算311第11页，本讲稿共15页 热力计算热力计算412第12页，本讲稿共15页制冷系统热力计算1掌握焓湿图回气温度为32，吸气状态为过热蒸气80在冷凝器中过冷至17在压缩机非等熵压缩。属于有害过热
5、，制冷量为q0=h1h4单位绝热功与单位指示功的计算区别，单位绝热功为定熵过程，而单位指示功焓值因摩擦而增大从焓湿图中看出进入冷凝器中的气体为过热蒸气先转化为饱和蒸气放出潜热，再饱和蒸气与空气显热换热，两个阶段的放热温差不同。2制冷系数=q0wo.wo为单位绝热功单位冷凝量qk=h2h3制冷剂循环量=Q0/q0冷凝器冷负荷=qkGa实际输气量qva=Gav13第13页，本讲稿共15页热力计算14第14页，本讲稿共15页设计工况1总容积230L冷冻室80L冷藏室150L2 R12 聚氨酯发泡3冷冻室不高于-18冷藏室平均5箱体外表面温度：高于空气露点温度，防止发生凝露现象。冷冻室顶层保温层最薄，冷藏室两侧和底部最薄，以此来校核冰箱外表面温度是否大于露点温度。外形尺寸545545149815第15页，本讲稿共15页