工业冷水机零部件的设计选型

1、工业冷水机的设计选型经验1. 压缩机：根据制冷量和冷媒（制冷剂）选型的压缩机。2冷凝器的设计：（1）风冷冷凝器：采用9.52mm紫铜管，每3000瓦（匹）采用17.6m18m紫铜管风机采用每3000瓦（匹）需要风量约21002500m³/h。（2）水冷冷凝器：采用15.3mm紫铜管，每3000瓦（匹）采用3.5m紫铜管（光管）。3.干燥过滤器干燥过滤器的选型根据冷凝器液管口径和制冷量选型4.膨胀阀膨胀阀的选型根据制冷量,制冷剂和干燥过滤器口径选型。5蒸发器的设计：水箱式：（1）盘管蒸发器：采用铜管，每3000瓦（匹）采用0.30.4。（2）盘管蒸发器：采用不锈钢管，每3000瓦（匹）

2、采用0.350.5（3）盘管蒸发器：采用钛管，每3000瓦（匹）采用0.320.4壳管式：采用外螺纹铜管，每3000瓦（匹）采用0.180.2。水泵的选型（冷却泵和冷冻泵）G=（Q×A×1.3）÷（1.163×T）A: 使用系数；G: 水流量；T: 空调水系统供回水温差G=（1112×0.7×1.3）÷（1.163×10）=87 m/h；即：泵的流量为87 m/h。1) 阻力计算管径长约300，比摩阻选200Pa/m则H1=300×200 Pa=6mH2O局部阻力取0.5则H2=0.5×6=3m

3、H2O制动控制阀 H3=5mH2O机组压降 H4=50Kpa=5mH2O换热器压降 H5=4mH2O总扬程 h=1.2H=(6+3+5+5+4)=28.8 mH2O故选择循环泵 G=87 m/h H=32 mH2O N=17.5Kw n=1450rpm2) 定压泵的选择：定压点为最高点加5m H2OH=32+5=37m H2O建筑物水容量取1.3L /建筑平米Vc=11000×1.3=14300L=14.3 m小时流量取Vc之10%则G=0.10×14.3=1.43m/h故定压泵取2 m/h H=37m n=1450rpm 根据冷凝器和蒸发器的流量来选择泵的流量，其次确定泵

4、的扬程（压力）蒸发器的水流量(m³/h)=3.6*蒸发器的制冷量（W）/4.186*温差*1000（水的密度）冷凝器的水流量(m³/h)=3.6*冷凝器的制冷量（W）/4.186*温差*1000（水的密度）注：冷凝器制冷量=1.2*压缩机制冷量=1.2*蒸发器制冷量冷却塔的选型：根据冷凝器的水流量和出口管径选择，也可以按冷却塔水流量=(1.51.8)*冷凝器的水流量冷却塔冷却水量可以按下式计算：   （10-14）式中Q冷却塔排走热量，kW；压缩式制冷机，取制冷机负荷1.3倍左右；吸收式制冷机，去制冷机负荷的2.5左右；c水的比热，kJ/（kg·

5、; oC），常温时c=4.1868 kJ/（kg·oC）；tw1-tw2冷却塔的进出水温差，oC；压缩式制冷机，取45 oC；吸收式制冷机，去69 oC。2）水泵扬程冷却水泵所需扬程Hp=hf+hd+hm+hs+ho式中hf，hd冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力，mH2O；hf，hd冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力，mH2O；hm冷凝器阻力，mH2O；hs冷却塔中水的提升高度（从冷却盛水池到喷嘴的高差），mH2O； ho冷却塔喷嘴喷雾压力，mH2O，约等于5 mH2O。以上的参数是以中国标准电压，冷媒为R22为准的参数。如果以中国标准电压但频率是60HZ，冷媒为R22的参数要

6、在上述的参数*1.2倍即可。模温机选购方法简单直接选购法     以下是简单的模温机选购办法，只作为指引，以下详细介绍实际计算方法。 1. 按下式计算压铸模具加热需要的功率：  L1 = (Q1*X1) / (t*3600) watt     = (M*c*DnV1*X1) / (t*3600) watt  L1 = 压铸模半边必须的加热

7、功率，包括镶块或模具的其他零件 w (watt)  Q1 = 升高待加热材料的温度所必需的热量 J (Joule)  M = 待加热部份重量 = 待加热体质量 (kg)  c = 比热 模具钢，约 500J / kgK (kg)  DnV1 = 开始加热和终止加热 (工作温度) 间的温差 

8、。  t = 加热时间 (hr)  X1 = 安全系数，热幅射，热传递到模框、压铸机上的热损耗  (随着模具尺寸增大而升高) 1.2-2   例如：模具                   重量    600Kg

9、0;  加热时间表                     2小时        加热到220oC(VF)（室内温度VA为20oC）        DnV1=VF-VA=220-20=200oC &#

10、160;      L1=(600 X 500 X 200 X 1.5)/2 X 3600=12.5KW  2.在生产中，温度控制器冷却的功率可按下式计算：  A2 = (M*fq*X2)/3600 kW (1kW = 860kcal)  A2 = 由金属熔液带来的热，即必须通过冷却导出的热 kW 

11、 M = G*S = 重量 (1 小时的重量) kg/h  G = 铸件重量 (超过 1.5kg 的铸件，不包括浅道一般用水冷却) kg  S = 每小时铸件数 n  fq = 热系数 (见表 2)  X2 = 修正系数，模具大时为 1；模具小时为 1.5 &

12、#160;       例如：铸件重量                              2.5Kg        铸件数 

13、0;                              60/h        材料          

14、0;                       铝(fq=798)        X2                 

15、;                   1.1              假定模具的两边面积相等，则两个装置的功率为36.6/2=18.3KW   3. 泵所需流量取决于通道的横截面积 (尽量使选定的通道  适合于所有模

16、具) 这里使用经实际验证的热载体流速 2 3 m/s 为基础，以下数据可为标准值：  通道直径mm         泵 V L/ mm  80 - 11         10 - 14 以齿轮泵为主  12 - 

17、;14            - 19 以齿轮泵为主  14 - 16            - 25 侧通道特制离心泵  16 - 18        

18、60;   - 32 侧通道特制离心泵  除流速外，还必须检验选定的泵输送量是否能运送所需的能量。这可按下式进行：  V = 60 *(L/c*DnV*p）  V = 输送量 L/min  L = 工作过程的规定功率 (L1 或者 L2 中取较大值)   W (Watt)  DnV3

19、60;= 模具工作温度和载热体原始温度间的最大允许温差 (约 40-100)oC(k)  p = 载热体的密度 (见表 2) kg/dm3  c = 比热 (见表 2) J/kgK   例如：根据例3，18.3KW 即 18300W        若DnV3取40oC（例如：模具表面温度为240oC

20、，油温为200oC，则        V=60*（18300/（2500*40*0.75）= 14.4L/min  4. 必须进一步验算通道表面积      确定模具内部必需的加热通道的结构和尺寸是模具设计师的任务。通常载热体把热能传给模具或者将热量从模具带走，两者情况都一样，都决定于热传导系数 a，以 W/cm2 K 表示。  热传导系数 a&#

21、160;主要受下列因素影响：   §    载热体的流速   §     模具与载热体间的温差   §     系统均匀工作温度 (初始温度)  最重要的是把接触面 (通道表面) 设计成能有效传递所需的能量。如通道直径太细或长度不足，会  出现无法升温的情况，由于水冷通

22、道一般较热油通道直径小，如不改设计，很多时导致接触面不足。  必需的通道表面积计算公式如下：  A = L/(a*DnV3)cm2  A = 必要的热交换表面积 cm2  L = L1 或者 L2 工作必需的加热或冷却功率 (取最大值) Watt  a = 热传导系数 W/cm2 K (a = 0.222&#

23、160;/ DnV3 = 40,   a = 0.21 / DnV3 = 60)   DnV3 = 载热体的初始温度和模具工作温度的温差oC(k)      为避免温度波动，温差应尽可能小，力求达到40oC。如果用铝，即使 100oC 也能取得良好效果 (例如模具工作温度 250oC，初始温度 150oC)，要避免&#

24、160;DnV3 超过 100oC，初始温度低于 150oC，否则，载热油的效率将变得极不理想。  例如：按照 3，假定DnV3=40oC    w=3m/s        A1=18300/0.222*40=2061cm2        或：DnV3=60oC，w=3m/s     &#

25、160;  A2=18300/0.21*60=1452cm2                       w=3m/s=183000cm/min        V=14.4L/min=14400cm3/min        Aq 横切面积=V/w=0.8cm2(3.1416*r2)&