专业：设备０９２班
姓名：刘晓飞
学号：０９４４３０２８
一、课程设计题目：本市某空调用制冷机房
二、原始数据
1．制冷系统主要提供空调用冷冻水，供水与回水温度为：7℃/12℃，空调冷负荷３８０ｋｗ
2．制冷剂为：氨(R717)
3．冷却水进出口温度为：２５/３５℃。
4．大连市空调设计干球温度为28.4℃，湿球温度为25℃。
三、设计内容
1．确定设计方案根据制冷剂为：氨(R717)确定制冷系统型式。
2．根据冷冻水、冷却水的要求和条件，确定制冷工况并用压焓图来表示。
3．确定压缩机型号、台数、校核制冷量等参数。
4．根据蒸发温度、冷凝温度选择蒸发器（卧式壳管）冷凝器（水冷），并做其中一个设备（蒸发器或冷凝器）的传热计算。
5. 确定辅助设备并选型
6. .编写课程设计说明书
计算书
设计任务已知条件：根据空调用户要求，需要供冷冻水温度1t =7C
，回水温度平均12C 。
冷却水的进口温度25C ，出口为2t =35C
，总耗冷量1Q =380kw
一．确定制冷工况
1..蒸发温度：C t t 2510=-=
2.冷凝温度：C t t 4052k =+=
3.设计耗冷量： Q =1Q *1.1=418kw
二．制冷压缩机选型
通过压缩机特性曲线确定压缩机的制冷量。
图为8AS12.5氨制冷压缩机的特性曲线。
查图得在设计工况下，o t =2C ，k t =40C 点的制冷量为475kw >Q 。
可以满足设计要求。
且仅选用一台即可。
三 . 对压缩机的功率进行计算
1.指示效率z η
z η=880.02*001.0878.0y =+=+o bt λ 预热系数：878.0y ==k
o
T T λ b=0.001 2.指示功率z p
z p =
kw 73880
.0150
432.0GAL
z
=⨯=
η
单位制冷量：41q h h z -==1500-400=1100kj/kg
质量 流量：G=
s kg z /432.01100
475q Q == 单位耗功量：AL=12h h -=1780-1500=280kj/kg
3.摩檫功率
kw Vh Pm 25.972
.36566
6.072.36Nrm =⨯=⨯=
4. 有效功率
=Nx z p +Nrm=73+9.25=82.25kw 5.压缩机配用电动机的功率
N=1.15=Nx 1.15×82.25=94.59kw (选用100kw 的电动机) 6.压缩机的实际单位制冷能力
制冷系数： Ks=Q ÷Nx=475÷82.25=5.77 7.压缩机冷却水量计算
t
Nx y ∆⨯=
10008603W ξ
=3.823m /h
四．蒸发器和循环水量的计算
选用卧式蒸发器冷冻水循环水 （一）蒸发器传热面积计算
10
11
1ln t t t t t t t m -'-'-==7.2C 查表
s m f ∙=∙22/kw 33.2/2000q 小时米千卡单位冷负荷为 蒸发面积F=Q ÷2.33=203㎡
8AS12.5氨压缩机配的047—240卧式蒸发器1具，总蒸发面积为240㎡，合理。
（二）蒸发器内循环水量计算
重复循环水量：()h
t d /4.81G 71210003600
2.4475==-⨯⨯÷ 冷冻水容积循环量：Wd=81.4t/h
冷冻水循环补充量：Wb=2%×Wd=1.63t/h
五． 六.冷凝器工况计算
采用卧壳式冷凝器 （1）冷凝器的已知参数
传热管采用钢管，f λ=54w/(m ·k)，肋管外径0d =0.025m ，内径i d =0.023m,肋片外径f d =0.0265m ，肋片厚度t δ=0.232×3-10m ， 0δ=0.368 ×3-10m ，平均肋厚
f δ=0.0003m ，肋片的节距e=0.0012m
（2）计算肋管特性参数（以1米长肋管计算） 肋管水平部分的面积：()[
]e
d e d t f 1000A 00p δδ∏+-∏==79.4×3
-10
㎡
肋管垂直部分面积：=-=
e
d d f 1
2)(A 2
02f π101.8×3-10㎡
肋管总外表面积：A=p A +f A =190.5×3-10㎡ 肋化系数：＝２．６４ＡＡ
ｉ
=
τ 肋片的当量高度：f
f d d d )
(4
H 2
02e -=
π=2.28×3-10m
基管平均表面积：A =
()2
0i
d d -π=75×3
-10
㎡
所以：f A /A=0.531 ； p A /A= 0.417 ： A/A =2.54
（3）计算平均传热温差 22
k 2
2ln t t t t t k m '-'-==9.1C
（4）冷却水流量：
热负荷：=-⨯=)(42k h h G φ0.432×（1650－400）=540kw 查水的物性参数：p C =4.1()k kg kj ⋅
Mw=()1000k
⨯⨯m p
t C
φ=14.47kg/s
（5）概算所需传热面积
假设热流密度ψ=6000w/㎡，则=='ψφ/A c k 90㎡ （6）初步规划冷凝器结构
取管内的流速v=2.5m/s ，则每流程类管数m 为 ==
v
d M i w
ρπ
2
4
m 13.94 取m=14,这样管束总长等于
nL=
Am
A c
'=33.7m
如流程数n=10,则冷凝器传热管有效长度为3.37m ；传热总根数N=140根 （7）计算水侧的换热系数
='+⨯+==2.08.01
12.08.0)2221430(i
i w d v t t d v βα8659w/㎡·k
（8）计算制冷剂测得冷凝换热系数
首先，按公式（4—1）求水平光管管外冷凝换热系数。
因为 、k t =40C ，查物性表可得：λ=0.455w/(m ·k) ρ=579.5kg/3m p C =3.56kj/(kg ·k) μ=1.255×4-10N ·s/㎡ γ=1100.3kj/kg
这样=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡=3
12
33
1g μγρλβ 1.395×4
10
3
10c 65.0⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯=d ψβα=1706.6w/㎡·k
其次，计算水平肋管外的冷凝换热系数。
21
2m ⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡='f f c δλα=4591
m - ， ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=00lg 805.012d d d d l f f =0.000765m 肋片效率：()l
m l m th ''=f η=0.9617 （l m '=0.347，查表的()l m 'th =0.3337）
肋片的修正系数f ε=⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛A A H d A A e f p 25
.0075.0f
3.1η=1.636 所以，=⨯=∙c f f c αεα 1.636×1706.6=2793.5w/(㎡·k) 最后计算水平肋管束外冷凝换热系数 ()=⨯=⨯=∙-∙∙∙f c f c z f c N ααεα167
.05.0z 6.02013.7w/(㎡·k)
（9）实际的热流密度ψ'
取污垢热阻⨯=8.0R fou 4-10(㎡·k) /w ，按公式
1
11
K -∙∙⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=i w f o u p o
i l z f c c A A R A A R R αα=674.3w/(㎡·k) 其中：油膜热阻oil R 取0.4×3-10㎡·k/w 管壁热阻p R =2.86×5-10㎡·k/w 所以，实际热流密度ｍｃｔＫ⨯='ψ=6136.2 w/㎡
%,5%2.2%100-<=⨯'
'ψψ
ψ 计算传热面积有效 (九).计算实际传热面积，布置管束Ac=()=⨯m c t K /k φ93.5㎡ 保持上面确定的m=14,n=10，冷凝器的有效管长为：)(mn A A l c ==3.5m
选用与压缩机8AS12.5匹配的卧式冷凝器044—715型号的：
六．设备的选型汇总。
七，主参考文献
【1】严启森，石文星，田长青编著，空气调节用制冷设备技术（第三版）【M】北京：中国建筑工业出版社，2007.
【2】章熙民，任泽霈，梅飞明编著，传热学（第五版）【M】北京：中国建筑工业出版社，2007.
【3】郭庆堂，吴进发编著，实用制冷工程设计手册（第一版）【M】北京：中国建筑工业出版社，1996.。