毕业论文范文——KW-30℃制冷机组

6kW -30制冷机组郑州轻工业学院本科毕业设计（论文）题 目 6KW-30制冷机组 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系） 机电工程学院 指导教师(职称) 完成时间 目 录摘 要IABSTRACTII绪 论11 制冷机组21.1制冷机组概述21.2 设计要求22 系统热力计算32.1 确定系统计算参数32.2 进行热力计算33系统主要设备选型53.1制冷压缩机53.1.1压缩机选择计算63.1.2压缩机在设计工况下热力计算校核83.2冷凝器103.2.1 强制通风空气冷却式冷凝器113.2.2强制通风空气冷却式冷凝器参数113.2.3 冷凝器设计计算123.2.4 风侧阻力计算及风机选型163.3蒸发器选择计算173.3.1蒸发器的分类173.3.2载冷剂选择223.4节流机构的选取243.4.1 节流机构的分类243.4.1热力膨胀阀274制冷装置辅助设备的选择294.1干燥过滤器294.2视液镜324.3电磁阀与截止阀334.3.1截止阀选型364.3.2单向阀选型384.4压力控制器394.5单向阀404.6高压储液器414.7气液分离器424.8 油分离器444.9 管路系统45结束语46致 谢47参考文献486KW -30制冷机组摘 要本文设计的是制冷量为6KW的制冷机组，其中制冷剂为R404A，系统制冷量为6KW，冷凝温度50，蒸发温度-35，过冷度10，过热度15，载冷剂进口温度-25，出口温度-30。本次设计的制冷机组采用了谷轮3SS1-150E型单级压缩机，通过实际计算比较了理论循环和实际循环之间的差异，对冷凝器进行了设计计算，并且对压缩机、蒸发器、节流阀等部件进行选型。在对制冷机组全面了解的基础上进行了实际的绘图操作；通过对装置的各部分部件设计选型后，对装置进行整体布局设计，使装置整体结构布局紧凑，合理。关键词：制冷装置 压缩机 板式换热器 冷凝器186KW -30 REERIGERATING UNITS ABSTRACTThis design is the cooling capacity of 6KW refrigeration unit, wherein the refrigerant R404A, the cooling capacity is 6KW, the condensing temperature is 50 , evaporation temperature -35 , subcooling temperature 10 , superheat 15 , coolant inlet temperature of -25 , - outlet temperature30 .The refrigeration unit of this design uses the 3SS1-150E single stage compressor Copeland. By calculation, comparing the difference between the theoretical cycle and actual cycle, we carried out the design calculation of the condenser, and selected the compressor, evaporator, throttle and other parts. Depending on a comprehensive understanding of the refrigeration unit, we carried out the actual drawing operation. By the design of the devices and overall layout of the refrigeration unit, we made the refrigeration unit compact and reasonable.KEY WORDS refrigeration units, compressor, plate heat exchanger, condenser1绪论随着人们现在对生活质量的要求的不断提高，制冷装置被越来越多的应用到人们生活、生产之中的方方面面。制冷系统从原理上来讲即是：液态的制冷剂从蒸发器中不断的吸收被冷却的物体放出的热量之后，汽化成为低温低压的制冷剂蒸汽。压缩机被用来增加系统内部的循环压力，压缩机是保证制冷正常运行的动力，通过制冷剂在制冷系统内不停的循环，达到制冷目的。系统运行时压缩机吸入低温低压的蒸发制冷剂气体，经过压缩形成高温高压气体，制冷剂被送到冷凝器；经冷凝器冷却后高压高温制冷剂气体变为常温高压的液体；当常温高压制冷剂液体流经热力膨胀阀经节流降压成低温低压的制冷蒸气，流向蒸发器，吸收周围物体的热量，经过载冷剂系统使制冷部位温度冷却降低，制冷剂在蒸发后回到压缩机中，开始下一个制冷循环的重复，从而实现不断获得冷量的目的。从压缩机出气口，到冷凝器的出液口，膨胀阀之前，这段管道压力叫做制冷系统的高压侧；等于该压力下的制冷剂的冷凝温度的饱和压力。特点是：高压侧制冷剂经过冷凝换热器由冷凝温度降低到过冷液体温度温度并且稍高于的周围的环境。从膨胀阀出口回流进入压缩机的部分称为制冷系统的低压侧，等于在蒸发器的蒸发温度下的饱和压力。制冷剂在蒸发器中的低压侧是逐渐地从湿蒸汽制冷剂吸收热量变成气态制冷剂。直至变成过热气体状态达到蒸发器出口温度。当过冷液态制冷剂通过膨胀阀，节流作用，压力降到低（但不消耗功率的，没有外部热交换）；而汽化的液体制冷剂的一小部分，温度随之降低，低温制冷剂进入蒸发器后蒸发（汽化）吸热。低温低压制冷剂气体被压缩机吸入，通过压缩机的进入下一个系统循环。图1-1制冷系统循环简图在制冷循环中，每千克制冷剂从冷却的物体吸收的热量称为冷藏室的每单位重量的制冷容量，记为符号Q，千焦/千克为单位，单位重量的制冷容量作为制冷剂循环制冷效果的一个特殊参数，它由冷凝温度，蒸发温度制冷剂的性质等确定，冷凝温度越高，其值较小，冷凝温度越低，其值较大。制冷设备的容量，是单位时间从蒸发器吸收的热量并且释放在冷凝器里的热量，由符号Q表示，千焦/千克为单位。 Q值等于重量的商品，并且每单位重量的冷流G制冷量的Q为：Q = GQ在实践中，有时为了方便计算的制冷能力，粗略的计算可以由以下公式计算QL(t2t1)式中L是循环风量，（t2-t1）是从空气的温度差。在日本，欧洲和其他国家也用冷顿来代表冷却能力，但日本的冷吨，美国冷吨略有差异，在日本，日本的冷吨单位制冷量1吨代表1000 克0摄氏度水在24小时内制成0摄氏度的冰的冷量消耗：1吨= 3320 kcalh ，1美吨= 3024l kcalh冷却的装置一般单位换算：1kW = 860kcal /h（千卡/小时）1 制冷机组1.1制冷机组概述常见的制冷装置分为水冷冷水机组、风冷冷水机组。冷却装置，俗称冰机，冰水机，制冰机，冷水机，冷却机等，因为更广泛使用的各行各业，所以名字也叫的多种多样 1 ；制冷机原理上是一种多功能的机组，主要通过压缩制冷循环的制冷剂蒸汽吸收的热量。蒸气压缩制冷装置的组成包括四个主要部分：压缩机，蒸发器，冷凝器和节流装置。本次制冷机组的设计安装是将制冷系统设备的一部分安装在一起。并且可以连续提供一个较低的温度环境。1.2 设计要求本文的目的是为了设计一台采用环保制冷剂R404A的风冷式工业设备冷却机组。具体设计要求如下： （1)设计环境温度： 35（2)最高环境温度： 38（3)最低环境温度： 10（4)载冷剂进口温度： -35 （5)载冷剂出口温度： -40（6)控温精度： 1 （7)制冷量： 6kW（8)冷凝器冷却方式： 强制对流风冷 （9)制冷剂： R404A（10)电源： 380V 50HZ2 系统热力计算2.1 确定系统计算参数根据原始资料，我们可以确定系统计算所需的具体参数：系统冷凝温度： 50；系统蒸发温度： -35；过冷度： 10；吸气温度： -20；2.2 进行热力计算选取的系统为单级压缩制冷循环，无回热，有吸气过热和液体过冷。制冷剂为R404A，由上节给出的各值根据以上条件进行计算，首先可得到压焓图如下所示：图2-1 系统压焓图图表2-1 压焓图各点值状态点T()P(Bar)h（kJ/kg）v(l/kg)s(kJkg-1K)1-351.64346.71116.081.6322-201.64358.98125.191.68238722.96417.5510.431.72245022.96380.627.261.57355022.96276.831.111.25464022.96259.26查表可以得到各状态点的值由上可知：单位制冷量： (01)单位容积制冷量： (02)单位理论功： (03)取等熵指数k=1.15；则可得单位压缩功： (04)3点焓值： (05)单位冷凝负荷： (06)压缩比： (07)制冷系数 (08)额定制冷量为6kW，则制冷剂质量流量： (09)冷凝负荷： (10)系统实际输气量： (11)3系统主要设备选型3.1制冷压缩机制冷压缩机是制冷系统的一个重要设备，在制冷压缩机的形式很多，根据工作原理可以分为两类：容积式和离心式制冷压缩机 2 。图3-1往复式压缩机外形图容积型压缩机工作腔容积的变化来实现吸气压缩，排气等过程。有这样的压缩机，往复式压缩机和回转式压缩机。速度压缩机叶轮高速旋转使得蒸汽压力上升，并完成输送制冷剂汽的任务。离心式和轴流式压缩机是这一种常见的制冷机的例子。它被广泛用且制造技术成熟，结构简单，对加工材料和加工要求较低，成本相对较低，适应性强，能适应大范围的压力和冷却能力的要求，维护方便。速度压缩机 速度型压缩机中，离心式压缩机是一个重要组成部分。当叶轮高速旋转时的，气体随叶轮旋转，在离心力的作用下，气体被留在后面的扩压器。叶轮形成真空，然后新鲜的室外空气进入叶轮。随着叶轮不断旋转，和吸入气体的连续抛出，从而保持连续的气体流。往复压缩机与离心式压缩机相比，离心式压缩机具有以下优点：结构紧凑，体积小，重量轻；排气连续，均匀，没有中间的罐和其他设备；振动，易损件少，无大而笨重的基本构件分；除轴承，机内无润滑油，不污染压缩气体；高转速；维修量小，调节方便【3,4,5,6】。3.1.1压缩机选择计算由热力计算阶段结果可知，系统所需实际输气量Vh=27m3/h。选用活塞压缩机，活塞压缩机的容积效率在0.70.9，选取容积效率V=0.75。则理论输气量为： (12)选取谷轮S系列活塞压缩机。型号为3SS1-150E。图3-2 S系列半封闭压缩机性能图从上图中可以看出，3SS1-150E型压缩机在蒸发温度-35，冷凝温度50工况下，制冷量为6.4kW。工作原理：压缩过程活塞向上运动到上死点，吸气阀，排气阀关闭，气体是在一个封闭的气缸中压缩，气缸容积逐渐减小，压力，温度逐渐增加，直到在气缸的压力达到排气压力。压缩过程通常被认为是等熵过程。排气过程活塞继续上移，导致缸内气体压力高于排气压力，排气阀打开，气缸内气体推动活塞在气缸内排出到管道的压力，直到活塞运动到上死点。在这个时候，由于对排气阀和弹簧本身重力的作用，排气阀的排气端封闭，排气过程结束。此时，压缩机是完成一个吸气，压缩和排气三个过程组成的工作循环。之后，活塞开始向下运动，重复上述三个过程，一次又一次地周期循环。这是活塞式制冷压缩机的理想的工作过程和原理。3SS1-150E半封闭活塞压缩机的具体参数如下图所示，图3-3 S系列压缩机技术参数3.1.2压缩机在设计工况下热力计算校核表中，压缩机名义工况t0-35，tk50下，该循环的P-H图如下图3-4所示：图3-4 压缩机名义工况下循环的lg P -h图图中各点参数如下表5所示：表3-2 各点状态参数点pbartl/kghkJ/kgskJ/(kgK)01.64-35.0116.08346.781.632011.042017.76374.581.5977222.96120.7814.25463.741.84312s22.9678322.96501.11276.831.2539单位质量制冷量(13)kJ/kg单位容积制冷量(14)kJ/kg由图7压缩机技术参数知道，该压缩机排气量为49.9 m3/h。则该型号压缩机在该名义工况下理论制冷量为如下：(15)W由表2知道压缩机实际制冷量为6.4KW，则该型号压缩机输气系数(16)在设计工况t0-35，tk50下，综合考虑温度、压力、泄露等因素的影响，输气系数乘以修正系数0.8。已知设计工况下循环的单位容积制冷量为797 kJ/kg。据此，可算出在本设计工况下，该型压缩机的实际制冷量(17)kW制冷量7.07 kW，要求制冷量6kW，裕度16%。则选择的压缩机可满足设计要求。外形尺寸图如下所示图3-5 压缩机外形尺寸图图3-6 S系列压缩机型号说明图3-7 S系列压缩机配置说明我们所选电压为380V三相电压，焊接接口，润滑油选用酯类油。结合图7、8，可最终确定压缩机的选取方案。压缩机具体型号为：3SS1-150EWD-2033.2冷凝器冷凝器在制冷系统中的作用不可替代它将压缩机排气口排出的高温高压制冷剂气体冷却，使之液化，降低其焓值带走其中的热量，完成制冷剂与冷却介质的热交换。 冷凝器按其冷却介质以及冷却方式的不同总体上可以分为三大类：水冷式冷凝器，空气冷却式冷凝器，蒸发式冷凝器。水冷式冷凝器是用较低温度的水作为冷却介质带走高温制冷剂冷凝时所放出的热量。冷却水可以一次性使用或者循环使用，用水冷却时，必须配有冷却水塔或冷水池，保证水可以不停得到冷却。水冷式冷凝器主要包括壳管式和套管式两种结构形式【7】。空气冷却式冷凝器一般用空气当作为冷却介质，高温的制冷剂气体经过管内流动，空气在管子的外部流动，制冷剂蒸气所放出的热量被管内空气流全部吸收。 通常空气冷却式冷凝器设置管外翅片，以强化管外换热。根据管外空气流动的方式不同，此类冷凝器又进一步可分为自然对流式和强迫对流式两种形式。 空气自由运动式空冷冷凝器：热量依靠空气受热后产生的自然对流带走； 强制对流风冷冷凝器：由翅片管风机挡板组成，管内是制冷剂蒸气管外强制通风具有较大的传热系数，结构紧凑，制造简单等优点。一般60KW以下多采用10mm纯铜管，管间距25mm，管壁厚0.51.0mm；迎面风速控制在2.53.5m/s范围。本次设计选用此种冷凝器。3.2.1 强制通风空气冷却式冷凝器图315所示为强制通风空气冷却式冷凝器(简称空冷式冷凝器)的整体结构示意图。图3-8 冷凝器结构示意图3.2.2强制通风空气冷却式冷凝器参数（1）由于空气侧的换热系数较小，故采用肋片管，增加换热能力。肋片管一般采用等边三角形排列。肋片的片距取1.53mm，肋高712mm，肋化系数13，（2）空气进口温度和温升的选择 空气进口温度应根据当地夏季季节的日平均气温计算。空气在冷凝器内的温升一般取810。（3）冷凝器管子列数的选择方式 在空气冷却冷凝器中，出口处的温差约为35，进口处制冷剂与空气的温差一般为1315，由于空气在翅片管簇中流动时温度不断升高，沿空气流动方向管排数越多，则后面排管的传热量越小，换热能力越小，出口处温差减小到很小、因此横排管子排数不能太多，为保证换热效率，综合冷凝器最优设计，一般选用26排为好。（4）迎面风速的选择 冷凝器的传热效果与风速有很大的关系。迎面风速愈高，冷凝器的传热效果愈好，但风机消耗的功率也相应地增加，考虑到经济实用性，通常选择的迎面风速在2.53.5m/s之间【8,9】。图3-9冷凝器翅片示意图3.2.3 冷凝器设计计算冷凝器选用强制通风空气冷却式冷凝器，由第二部分热力计算结果结合压缩机名义输入功率可知系统冷凝负荷可取： (18)传热管选用10mm x 0.5mm的纯铜管，dO=0.010m，di=0.009m，肋片选用平直翅片（铝片），片厚f=0.115 x 10-3 m，管排方向采用正三角排列，管间距s1=0.025m，排间距为s2=0.021m。管外单位传热面积 (19)式中 肋间基管面积： (20)肋管外总表面积： (21)肋管内表面积： (22)肋化系数： (23)空气侧传热系数的确定： 取当地大气压，由空气热物理性质表，在空气平均温度条件下，查的空气的物性参数有、，在进风温度条件下。冷凝器所需空气体积流量 (24)冷凝器的空气最窄处流通面积与迎风面积之比 (25)取迎面风速f = 2.5m/s则最窄截面风速 (26)翅片宽度m (27)微元最窄面的当量直径 (28)管外径特征长度雷诺数 (29)单元空气流道长径比 根据表D-1中（二，3）流体流过整张平直套片管簇时的换热公式其中 (30)对于翅片的管外表面传热系数为 (31)对于叉排管有，其中 (32)所以翅片当量高度 (33)取铝翅片热导率翅片参数m (34)则肋片效率 (35)冷凝器外表面效率 (36)当量表面传热系数 (37)管内表面传热系数计算首先设管壁的温度则平均温度 (38)其中rs为气化潜热，Bm为冷凝液膜组合物性参数定性温度为tm，查得rs=148.4227kJ/kg由热平衡可得管壁温度平衡方程 (39)由试凑法得时等式成立。故考虑到传热管为纯铜管，取传热管导热热阻，接触热阻和污垢热阻之和ro=0.0048m2.k/w.以管外面积为基准的传热系数为 (40)则所需管外面积及结构参数：管外面积 (41)肋片管总长度 (42)取冷凝器迎风面宽度即有效单管长迎风面积 (43)则冷凝器的迎风面高度 (44)取H=0.45m迎风面上管排数 (45)故取偶整数N为18排。空气流通方向上的管排数3.61 (46)取整为4排。这样冷凝器的实际有效总管长为 (47) (48)即裕度为10%。能满足冷凝负荷的传热要求。3.2.4 风侧阻力计算及风机选型本设计中冷凝器每列管数18根，总管数72，单管有效长度则冷凝器正对风扇迎风面长度为 、高度动压 (49)静压 (50)风机采用电动机直接传动，则传动效率，取风机全压效，则电动机输入功率 (51)采用两台风机平行安装，每台风机风量26.6m3/min,输入功率36w由小型制冷装置设计指导表7-37选用轴流风机,其参数如下型号：350FZL-01 风量： 全压：100pa功率：90 w 风叶直径：350mm 转速：1400r/min3.3蒸发器选择计算蒸发器是制冷剂与载冷剂换热的场所，制冷剂从液态变成气态，使冷量对外部冷却系统输出。蒸发器是制冷系统中的重要组成部分，它直接影响到系统的换热性能的。3.3.1蒸发器的分类蒸发器由很多种分类方法。冷却机组普遍使用的蒸发器按照传送热量的方法来分：间壁式、混合式、蓄热式等三大类【10】。这是间壁式蒸发冷却，热流体是由一个实心间壁隔开，和换热器通过交换分区，也被称为表面换热器，该换热器应用是最广泛的。将蒸发器的传热面，根据结构可分为管式和板。管式蒸发器的管表面作为传热表面包括套管式蒸发器，等，和壳管式蒸发器；蒸发器板表面的板为传热面，包括板式换热器，螺旋板式换热器，板翅式换热器，管壳式换热器和伞板换热器。通过冷却介质可以被设置为制冷剂的蒸发器和冷却液的冷却空气为两类蒸发器蒸发器结构。冷却的含壳管蒸发器的液体制冷剂的蒸发器，蒸发器，蒸发器盘管，盘管蒸发器，蒸发器管蒸发器【11,12】。(1)管式蒸发器主要的有管壳蒸发器套管蒸发器两个种。套管式蒸发器设置两个不同直径的管道为同心套筒部件，和多个元件被连接在一个热交换器，工作流体在两个纯并流或逆流纯流方式。优势的管式蒸发器：结构简单，适用于高温，高压流体的传热流体，特别是小容量的蒸发器。此外，内管可以只要作为套管撤回，能去除污垢，它也容易使用的易生垢的流体传热。套管式蒸发器的主要缺点是流动阻力大；金属消耗多；管间接头更容易发生泄漏；粗大，面积大，因此用于传热面积不大的用于换热器。壳管式蒸发器，亦称管状蒸发器管束是封闭在一个外壳的壁的传热表面的热交换器的结构，一般情况下，传热管，管板，挡板（挡板）和管箱等部件组成。壳管蒸发器主要用于蒸发冷却液体如水和盐水含制冷剂。目前，国内工业用管壳式换热器换热设备的生产仍然占主导地位，虽然它在换热器的换热效率，紧凑性和金属材料的消耗等，其他新的换热设备，但它有一个坚实的结构，操作灵活，适应性强，可靠性高，广泛的选择范围，容量大，能承受较高的温度和压力等，所以项目仍被广泛使用。蒸发器热管是一种新型高效换热器在上世纪60年代，最初是用于航空航天技术在上世纪70年代在国外已经广泛用于电子，机械，石油，化工等方面。热管换热器主要由箱体，管板热管组成的，热管其中的一个关键组成部分。热管是一种密封的真空容器中充有适量的工作介质时的。热量在热管的蒸发段，工作介质的流动蒸发冷凝段，在蒸汽被冷却，释放汽化潜热，冷凝成液体，多孔芯的毛细力或重心回到蒸发段的作用下，重复该循环，实现高效的传热工质通过相变传热传质。最大的热管换热器的特点是结构简单，传热效率高，在热管换热器的制造金属消耗相同的传热条件比其他类型的换热器。热交换流体通过换热器压降小于换热器等，从而减少功率消耗【13】。(2)板式蒸发器板式蒸发器是近年来的一个优势新型产品，由于其着地面积小，单位换热量大，开始在制冷机组上广泛的使用，相对于壳管蒸发器而言，他们有一个传热效率高，结构紧凑，重量轻等14,15。同时，由于流体在热交换器中，有的板式换热器是顺流，但是也有逆流可能的，根据板的大小也可以增加或减少换热面积，并且板式换热器在成型之后的使用过程中也可以调节其装机容量的大小，只需要简单的增减换热器的片数，就可以有效的调节容量的大小。节省设备的维护成本。节省空间，节省安装成本，因此具有更大的适应性，越来越广泛的应用。钎焊板式换热器结构图3-10钎焊板式换热器本次设计选用杭州钦宝B3-027钎焊板式换热器传热温差 (52)由传热过程方程式 (53)移项得蒸发面积 (54)初步取传热系数 代入数据可得取裕度为10%，则可得 根据以上数据，选择杭州钦宝B3-027 铜钎焊板式换热器，其设计参数如下：图3-11板式换热器参数技术参数如下：其中n指板片数则根据技术参数以及蒸发器计算可得取 则 根据计算可得换热器的具体外形尺寸如图3-12所示其中Q3为制冷剂进口，Q4为制冷剂出口，Q1为载冷剂进口，Q2为载冷剂出口。整个换热器属于上下流结构，其中管口采用焊接接口，载冷剂出口采用法兰与外部管道连接，更有效的传输载冷剂。板式蒸发器外表面应包裹保温材料载冷剂进出口以及蒸发器的出液口都应包裹聚氨酯发泡保温材料，以减少热量的散失。换热器外形尺寸如下图3-12换热器外形尺寸接管类型为焊接接管，尺寸如下：图3-13接口尺寸3.3.2载冷剂选择间接冷却装置的冷却方式，使被冷却对象热量传递到制冷剂的制冷工作流体的工质成为载冷剂。 通常含有液体制冷剂的相变传热过程一般是不会发生的。然而，一些含制冷剂气体，或液-固混合物，如二元冰。 常用的载冷剂，水，盐水，乙二醇或甘油溶液，二氯甲烷和三氯乙烯。一般不包括一氟二氯甲烷，这通常是用来作为制冷剂，当直接冷却，在制冷剂作为载体 16 制冷剂的使用。 直接冷却与大量的制冷剂，制冷剂的环境友好性的程度普遍较低，如氟利昂，氨，因此是一种节能间接冷却方法。 1水：适合于制冷温度高于0的场合，如空调设备。循环用于工业冷却水，水5度，7度的水称为给水系统。 2盐：氯化钙或氯化钠溶液即，可以用盐水的冰机间接冷却和冷藏，或冷却包装食品。用卤水的浓度变得凝固温度，当溶液浓度为29.9%，固化温度最低的氯化钙盐水55；当溶液浓度为23.1%，最低的凝固温度- 21.2钠盐。选择方案时应考虑根据载冷剂的凝固温度低于机组的蒸发温度约为5。受盐浓度的影响，低氯化钙和氯化钠的价格便宜，但容易造成巨大的设备腐蚀 17 。 3丙二醇和乙二醇：稳定，能与水混溶，随着凝固温度变化的浓度的溶液，通常作为一种含制冷剂的水溶液，在温度范围0-20 18 。而一个乙二醇或丙二醇溶液的冰点，低至50，而是蒸发温度的增加，其粘度迅速降低，因此，一般在蒸发温度低于-20工业制冷当中具有应用价值。它的需要解决的额问题也是腐蚀。 4二氯甲烷和三氯乙烯：他们通常被用作载体液体制冷剂。二氯甲烷凝固温度- 97，温度范围为-50 - 90。但无论是二氯甲烷，三氯乙烯，或有下列重大缺点：液体的高波动性，低沸点，所以损失很重，很需要添加少量氯元素，而氯是非常活泼，容易脱落形成盐酸和盐酸盐下降，造成设备腐蚀；溶水性低，所以低温管道和设备可能造成冰堵，爆管和其他损害；传热系数低，传热系数较低的有机物。当前设置等有机制冷剂，一般选择在市场上的替代品。在盐水冰，冰蓄冷系统，采用间接冷却法生产过程中，中央空调和其他需要的冷却能力，需要传输使用二次制冷剂。载体后冷却制冷剂在制冷系统的蒸发器冷却材料被冷却，然后返回到蒸发器，制冷剂的热量传递到 19 。含制冷剂发挥了作用在载冷，它也被称为制冷剂。这将减少制冷剂充灌量，减少泄漏的可能性，和容易解决的制冷量的控制和分配问题。循环中的蒸发器中制冷剂冷却制冷剂吸收热量的冷却系统的冷却，然后返回到蒸发器换热的制冷剂吸收，再冷却的制冷剂的载体。这个周期比实现连续制冷的目的。选择理想的载冷剂，应具备下列基本条件：1）制冷剂依赖载体携带热量的，所以要求包含在制冷剂在工作温度下液体状态的，相变不发生改变。在制冷剂至少低于设定的要求制冷剂蒸发温度冷冻温度4 8，蒸发温度比标准的制冷系统所能达到的最高温度高。2）大比热，热传递的时候，做一个小的制冷剂循环量的载体，该泵制冷剂的运输载体的功率消耗是通过管道供应量减少，从而提高循环经济。此外，当运载量的流体时，一定量的热，一个大的传热温差可减少。3）热导率较高，能有效地提高传热效率，减少设备单位热量所需的传热面积。4）要有较小的粘度，以减少流动阻力和泵的输送功率。5）化学性质稳定，蒸发工作温度不可分解为其他物质；在空气中不氧化，不改变其物理和化学性能，不燃烧，爆炸，性能波动很小，如果在特殊情况下，必须使用可燃性载冷剂，一定时间的波动，闪点必须大于65；载冷剂直接接触冷却液的化学特性必须是稳定的，不能发生了化学变化。6）没有对人体的危害，不污染食品，不污染环境，不能引起其他材料的颜色的变化。7）要求不能对设备和管道产生腐蚀，如果使用稍带有较弱的腐蚀性的载冷剂时，为减少腐蚀应添加缓蚀剂。8）应该具有便宜的价格，较易于获得。利用制冷剂的制冷系统中的优势可以使系统集中在一个小地方，它可以减少冷却系统的体积和制冷剂充注量；由于载冷剂冷剂的热容量大是很容易保持物体的温度维持在一个稳定的被冷却常数。缺点是比不含制冷剂系统的复杂性，并增加冷却物质与被冷却物质之间的制冷剂的温度差【20】。有三种常用的制冷剂含有：水，盐的水和有机化合物和水。水是廉价和容易获得，优选的传热性能，可广泛应用于空调机组的制冷剂，和一些0以上冷却过程 21 。但用水作为载冷剂的蒸发温度高于0制冷设备，本次设计蒸发温度-30。常见的盐，如氯化钙和氯化钠水溶液中金属材料的腐蚀，必须添加缓蚀剂使用时。有机物载冷剂常见的都有乙醇（CH3-CH2OH）、乙二醇（CH2OH-CH2OH）、丙二醇（CH2OH-CHOH-CH3）、丙三醇（CH2OH-CHOH-CH2OH）、二氯甲烷（CH2Cl2）及三氯乙烯（CHCl-CCl2）等。它们都具有比较低的凝固温度。例如，乙二醇常用在冰蓄冷系统当中作载冷剂使用，是腐蚀性非常小的一种载冷剂。它无色、无味、无电解性、无燃烧性是一种常用载冷剂，乙二醇的价格和粘度较丙二醇低【22】。但是乙二醇水溶液略有腐蚀性，应当加入缓蚀剂以减弱其对金属的腐蚀。乙醇的凝固点为-117，二氯甲烷的凝固点为-97，它们都适用于更低的载冷温度。丙三醇（甘油）是一种极稳定的化合物，其水溶液没有腐蚀性、无毒，可以和食品直接接触。乙醇具有燃烧性，在使用时应予以注意，应当采取适当的防火措施。有机物载冷剂由于标准蒸发温度均较低，因此一般都采用闭式循环，考虑到在温度变化时，有机载冷剂的体积有变化，系统中一般设有膨胀机构或膨胀容器。因此本设计采用第三类中的乙二醇水溶液。本次设计选用体积分数为55%乙二醇水溶液，其物性参数如下：动力粘度=64.9310-3Pas，运动粘度v=60.40710-6m2/s，比热cp=3.068kJ/kg，导热系数=0.326W/(m2K)，密度=1089.84kg/m3。3.4节流机构的选取3.4.1 节流机构的分类节流是压缩式制冷循环过程中不可缺少的四个主要过程之一。节流机构的作用有两点：一是对从冷凝器中出来的高压液体制冷剂进行节流降压为蒸发压力；二是根据系统负荷变化，连续调整进入蒸发器的制冷剂液体的流量。常用的节流机构都有手动膨胀阀，浮球式膨胀阀，热力膨胀阀，以及阻流式膨胀阀(毛细管)等。它们的基本原理都是使高压高温液态制冷剂受迫流过一个小过流截面，产生合适的局部阻力损失(或沿程损失)，使制冷剂压力骤降，与此同时一部分液态制冷剂汽化，吸收潜热，使节流后的制冷剂成为低压低温状态【23】。1手动节流阀手动膨胀差阀和在结构中常见的阀是主线程结构形式和阀杆。通常情况下，滑阀是一个平面，杆是共同的螺纹，所以它只能控制管线关闭和大致调整的数据流，难以调节在一个适当的流动截面积，以产生适当的节流阀的作用。并且在滑阀节流阀针锥或锥形杆有一个凹口，细螺纹，所以旋转手轮时，阀芯移动距离较小时，流动截面面积可以准确，方便地调整。在节流阀开度的大小是根据蒸发器的负荷变化调整，对外开放的程度通常是1 / 8到1 / 4周手轮，不超过一周。否则，开度过大，会失去膨胀效应。因此，它不能与蒸发器的热负荷的变化和适应自动调整灵敏度，系统几乎是一个结合反应中的经验进行手动。目前它只能安装在氨制冷设备，氟利昂制冷装置，广泛应用于热力膨胀阀自动调节。2浮球节流阀节流阀的工作原理是漂浮的节流阀节流阀自动调节。其工作原理是利用钢浮阀的开启和关闭，为驱动力，与浮子室中运动的浮球液位，控制在阀门开度的微小变化的大小自动调节供液量，而从流动效应截面。当液面下部容器中，浮子下降，大孔开放自己增加供液量；反之，当水平在集装箱上升，浮起了自己的小孔来降低液体供应量。当液位上升到预定高度，孔关闭，确保容器不发生超流体或缺乏流体现象。结构类型和安装要求节流阀节流使用漂浮蒸发器的自由表面，用于量自动调整冷液分离器、液。在氨制冷系统被广泛应用在低压浮子阀。低浮阀的方式中的流体的流动，有直而非直两。由浮子通过节流阀进入全制冷剂液体进入浮子室通过第一阀孔的容器，然后放入容器中。因此，结构和安装比较简单，但水位浮子室大。节气门非直浮的特点是安装在室外的浮阀节流制冷剂不通过浮子室直接进入沿管的容器。因此，相对稳定的水平浮子室，但其结构和安装较复杂。目前，中国工厂生产的浮法冷冻节流都是非直通式。这种节流阀结构是由的浮动房，浮杆，座椅，平衡管，阀体和阀盖等部件。浮子节流阀时需要安装气体平衡应连接在筒体浮子室，而不是液体分离器连接到吸气管。流体平衡管应连接分离器和蒸发器的供液管之间不应连接在循环氨水泵低压储罐吸入管。避免浮球室内表面过度波动。蒸发器往往在沸腾的液体中形成气泡，所得到的混合液密度显著降低，导致蒸发器高于实际液位浮子室，因此节流阀安装在蒸发器时，最好是适当降低浮子节流孔数目浮。浮阀的管道系统一般应该液体过滤装置（使用250孔/cm2钢网）确保无杂质为内浮阀的液体防止阀塞。除了安装手动旁路节流，所以当浮子节流阀故障或清洗过滤器可以继续供应流体。3热力膨胀阀 在制冷装置根据热力膨胀阀吸气过热度氟利昂蒸发器的制冷剂液体的量来调节，并从冷凝压力与蒸发压力节流液体【24】。许多类型的热力膨胀阀的结构相似，但按结构膨胀阀感应机舱动力传动件可分为薄膜式和波纹管式两种；按使用条件不同，可分为外部平衡内部平衡两个。常用的小型氟利昂热力膨胀阀，大多是在薄膜式内平衡热膨胀阀。4毛细管冰箱，空调和其他小型制冷设备，用于使毛细管节流装置，它主要是对它的直径和长度的大小来控制液体制冷剂流到蒸发器可以在合适的条件下工作。制冷工程一般约说，0.5 2mm内径，长度约1 400紫毛细管。优势与节流毛细管节流装置比较容易没有运动部件磨损不泄漏，容易制造，价格低廉，安装方便，缺点是小和不易自由流动，人为调节。在直径和长度已被主要由毛细管流量的入口和出口方面，确定影响高，两端之间的低压差的大小，和液体过冷度的大小，与数和闪蒸气体管道弯曲程度，板的标准数量，也与。所以当单元系统不得任意改变条件或更换任何尺寸的毛细管。根据实验结果表明，在相同条件下，相同的流动条件下，长度的毛细管的内直径约4.6-th功率成比例的。当环境温度制冷剂充注量或剂量过大，凝汽器压力高，毛细管流量增加使蒸发器蒸发压力和温度的上升。反之，当环境温度较低或增加制冷剂充灌量不足时，低压冷凝器，蒸发器，毛细管压力导致的流动性和减少蒸发温度降低，从而减少冷却能力，或比所需温度下降甚至不【25】。因此，毛细管制冷设备的使用，再加上的电荷量必须与制冷剂按设计要求严格控制。毛细管原理：当一定程度的过冷的液态制冷剂进入毛细管，压力发生的状态改变液流方向与过冷液体的压力逐渐降低，相应的饱和压力的液体，液体被称为段，其压力不是线性的。从毛细管的毛细管的气泡叫做共存流段的第一端，而逐渐增加的饱和蒸汽压在流动方向上是非线性的。更多的毛细管的一端，每单位长度的压力更大。当压力低于饱和压力对应，则必须在瞬间产生的现象，液体制冷剂蒸发冷却本身，即，随着制冷剂的压力下的温度相应降低。制冷剂流过毛细管入口压力的增加而增加，压力与蒸发器的增加减少增加，达到极限值，流量与压力不再增加的变化。通过改变毛细管的内直径的长度，空调器的蒸发温度可以调节，提高蒸发温度可降低或增加的毛细管内径的长度，相反，降低蒸发温度，可以延长或减少毛细管的内直径。在一定的条件下，毛细管和制冷剂的电荷匹配工作装置实现制冷剂的最佳状态量。当压缩机停止时，低压系统通过毛细血管迅速达到平衡，在压缩机的青睐再次开始。然而，它是在制冷系统中，操作条件变化适应性差，是不是在所有情况下的最佳。由于小直径，污垢和水分易堵塞，使内部冷却系统必须清洁，干燥，并使用一个过滤器之前，毛细管。由于小直径的毛细血管，再加上一定的长度，在经过这狭窄的通道，大大的瞬时高压液体制冷剂压降与流量。根据制冷剂的独特的物理特性，当压力下降，温度下降。这是通过节流毛细管的制冷剂冷却原理。毛细管壁使润湿液自然增加它的力量。这种流体力朝向的凹表面的方向，它的大小是液体的表面张力成正比，与毛细管半径成反比。毛细管的差距主要体现在两个阶段压力不混溶的液体形成（如油和水）在弯曲的接口的区别。3.4.1热力膨胀阀1热力膨胀阀的平衡：热力膨胀阀是一般均衡的阀座，阀针的座椅调节杠杆，杠杆弹簧，过滤器，传动杆，球，毛细管气槽诱导薄膜盖等组成。氟里昂低温输液袋或其他挥发性液体，它是固定在回风温度经验的蒸发器回流管出口；铜毛细管是很薄的直径，其作用是在输送压力的变化，导致波纹片机房温度变化的温度。波纹加盖薄膜（0.1 0.2mm）从合金板，波浪形的截面可以用2 3mm位移修正。在影片中的波纹管室通过传动杆产生位移，通过下面的阀针压的动态变化，与阀针移动向上和向下移动，与传动杆来控制阀孔的开度【26】。调整杆在系统调试运行中的作用的调整程度的压缩弹簧调整膨胀阀开启过热度，非可调座椅调节杆应旋开盖系统正常工作，防止包装部门的制冷剂泄漏。安装在膨胀阀的进口侧的过滤器，过滤杂质，防止阀孔堵塞制冷剂。至于它如何工作，我们首先分析工作的热力膨胀阀时，波纹片的力量。通过三个力作用在膜片上的液体袋温度波纹金属薄膜（对应于一个与感觉温度）的饱和压力P的P产生隔膜向下的推力，膈下，由后座和蒸发器连接到膜片产生一个低压液体向上推力P0（制冷剂的蒸发压力）和W弹簧张力的影响。还有如运动部件构成的力之间的摩擦因素，因为它的价值很小，可以忽略不计的分析。从以上分析，当三的平衡状态是见面时，P = P + W，薄膜不动，在一个特定的港口，阀门开度。当任何一个力的变化，它会破坏原有的平衡，阀口开度也将在新的平衡的变化。当外界条件的变化，因为如果液体供应低或热负荷的增加，导致回风对蒸发器过热度的增加当包的温度感觉温度的升高，饱和压力也随之增加，从而形成了：P0 + W，这将导致膜片向下阀开度的增加，开放程度，制冷剂流量会增加，直到液体供应量达到平衡与其他蒸发等。相反，如果由于回风对降低热负荷或过多的液体的过热度，使蒸发器的减小，包的感觉温度的温度降低，降低了饱和压力，从而形成了：P P0 + W，这将导致一个隔膜的位移是的，降低了阀口开度，液体制冷剂的量会下降到这场比赛的蒸发器的热负荷。热力膨胀阀的工作原理是利用回风过热度的变化相关联的力P调节阀口开度，从而控制制冷剂的流量，自动调节。此外，上述关系也可以从调节弹簧张力W型看，阀门开度可以得到不同的开放过热度。过热度对制冷剂W弹簧张力相应调整设置为静态过热度的组件（也被称为脱过热）。一般需要保持一定程度的在3 5范围的蒸发器过热度。2外平衡式热力膨胀阀：外平衡热力膨胀阀的平衡结构略有不同，不同的是，传感器膜出口较低的空间彼此通过膨胀阀，和平衡通过小口径管和蒸发器出口端连接。换句话说，制冷剂的压力通过隔膜阀热力膨胀阀的外下部平衡不是节流蒸发器的压力，但压力的制冷剂在蒸发器出口。这可以防止蒸发器压力损失的影响更大，当把过热度控制在一定的范围内，充分利用蒸发器的传热面积。内、外平衡热力膨胀阀的工作原理完全相同，