PPT《第八章 制冷装置的设计计算》

第八章 制冷装置的设计计算

第一节 制冷装置的设计原则

一、基本原则1.

按使用要求和使用条件设计2. 保证在一定工况范围内的稳定性3. 寻求性能与经济性优化 IRT of USST

2、制冷装置设计的一般步骤

一、确定装置类型结构

二、按设计工况确定负荷

三、制冷设备设计

四、非设计工况校核 IRT of USST

第二节 冷负荷计算 用冷场合的冷负荷是指为了使冷间内的空气温度达到所要求的值而需要的冷量. IRT of USST

一、静态负荷计算方法

1、 渗入热的计算: IRT of USST IRT of USST IRT of USST IRT of USST IRT of USST IRT of USST 是指冻结货物由于运输途中受热,部分解冻融化,而用制冷装置再次冷却、冻结它,使它回复到原来的冻结状态. IRT of USST 一方面,为保持蔬菜和水果的新鲜,要维持冷间空气中的氧含量.另一方面,外界新鲜空气的通风量还必须满足室内人员的卫生要求. 根据我国有关规定,通风量应按每人每小时30m3的新鲜空气来计算. IRT of USST IRT of USST IRT of USST IRT of USST 参考课本(不要求计算,要知道负荷是动态变化)

二、动态负荷计算 冷负荷是指为了使冷间内的空气温度达到所要求的值而需要的冷量.得热是指冷间内得到来自各种因素所产生的热量.从动态观点看,虽然得热是产生冷负荷的根源,但由于进入冷间内的得热并不会马上引起冷间内空气温度的变化,当中存在延迟,因此得热与冷负荷并不完全相等. IRT of USST

第三节 单级压缩制冷循环的计算机模拟

一、单级压缩蒸汽制冷循环的计算机分析 IRT of USST

第三节 单级压缩蒸气制冷循环的计算机模拟 最常见的制冷装置如家用冰箱、家用空调器等均采用单级蒸气压缩制冷循环. 对于单级蒸气压缩制冷理论循环的计算机分析是一种非常简化的制冷循环模拟,可以作为实际制冷装置模拟的基础. IRT of USST IRT of USST 图8-7 示出了单级蒸气压缩制冷循环的lgpCh图. 查表 可以计算出所要求的各个量,但每次计算都比较复杂 . 用计算机计算 虽然编程需要花时间,但以后每次计算特别快,这对于工况等参数改变时的分析特别能体现出其优势. 假定输入参数为4个:蒸发温度Te,冷凝温度Tc,压缩机吸气过热度?Te,冷凝器过冷度?Tc.按理论循环的假设条件,蒸发温度和冷凝温度均为定值,系统的流动阻力忽略不计.压缩过程为等熵过程,节流过程为等焓过程. 循环的制冷量 单位容积制冷量 单位理论热负荷 制冷系数 IRT of USST 图8-8 为计算单级蒸气压缩制冷循环性能的程序框图. 由T0求p0 T1= T0+?T0, p1 =p0 由T1, p1求v1, s1, h1 由TK求pK p2 =pK,s2= s1 由p2, s2求T2, h2 T4= TK-?TK, p4 =pK 由T4, p4求h4 求q0, qv, qk, w0, ? 结束 给T0, Tk, ?T0, ?T k赋值 IRT of USST 上述程序的用途 因为 该种计算中只需要知道制冷工质的热力性质,与工质的传输性质以及具体的装置结构均无关 所以 可以方便地求出当蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气过热度、冷凝器过冷度变化时,理论制冷循环性能的变化 现经常被用来比较不同工质的性能 IRT of USST 使用上述方法存在的问题 因为 对于一般的制冷装置来讲,当蒸发温度、冷凝温度变化时,其压缩机吸气过热度、冷凝器过冷度也会变化,定值假定是不符合实际情况的. 所以 上面分析过程没有牵涉到外界环境对于实际装置的影响 方法虽然简单,但同实际装置性能之间是有差距 ,不能预测外界环境变化时制冷装置的性能变化 . IRT of USST 单级压缩蒸气制冷装置的计算机模拟 部件模型 在计算机模拟时,并不能任意指定状态,如蒸发温度、冷凝温度、过热度、过冷度,而是应该能把这些参数正确地计算出来.在模型和算法的选取上,应当根据实际需要,在精度、计算稳定性和运算速度之间达到平衡. 对于一个简单的单级蒸气压缩制冷装置,设其由往复活塞式压缩机、毛细管、冷凝器与蒸发器这四大件组成.蒸发器与换热器均采用干式换热器,其本身热容可以忽略不计,这两个换热器均采用温度不变的空气冷却. 建立各个部件的模型 压缩机模型 毛细管模型 3. 蒸发器和冷凝器模型 4. 围护结构模型5. 充注量计算模型 要求 模拟压缩机开机过程到系统接近稳定的整个过程 则主要是要预测制冷剂状态及制冷量随时间的变化 1. 压缩机模型 对于制冷装置来讲,活塞在一个运转周期中的流量的变化,是一个频率过高的信号, 可以取每个周期的平均值来滤掉该高频信号 压缩机进出口状态对于压缩机流量的影响是没有时间迟延的 压缩机流量计算的模型可以采用稳态模型,功率则可根据理论功和压缩机的效率确定. 所以 IRT of USST (8-46) (8-47) 上面式中,mcom,N分别表示压缩机的制冷剂流量与功率;