家庭专用中央空调机组设计计算书目录1. 机组简介 (3)2. 设计条件[1] (3)3. 热力计算 (3)4. 冷凝器设计计算 (5)4.1 有关温度参数及冷凝热负荷确定 (5)4.2 翅片管簇结构参数选择与计算 (6)4.3 计算冷凝风量 (7)4.4 计算空气侧换热系数 (7)4.5 计算制冷剂侧换热系数 (8)4.6 计算冷凝器总传热系数K (9)5. 室外机风叶电机的选型 (10)6. 蒸发器的设计计算 (10)6.1 结构规划 (10)6.2 翅片管各部分传热面积计算 (11)6.3 确定冷却空气的状态变化过程 (12)6.4 计算空气侧换热系数 (13)6.5 计算管内表面传热系数i 和传热面积A0 (14)7. 风侧阻力计算与内风机选型 (15)8. 毛细管的选型 (15)9. 配管设计 (16)9.1 压缩机吸气管管径的计算 (16)9.2 压缩机排气管管径的计算 (17)9.3 冷凝器到毛细管前的液体管路管径的计算 (18)参考文献： (18)1. 机组简介该XXX机组主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流机构以及电控系统等组成。

它通过直接向空调区域送冷却空气来达到调节室内空气环境的目的，适用于面积在约10-25㎡的办公室、酒店客房、小型营业场所或家居等场所。

2. 设计条件[1]根据GB/T 18836-2002《风管送风式空调(热泵)机组》的要求，名义制冷工况：室内侧入口空气状态干球温度27℃，湿球温度19℃，室外侧入口空气状态干球温度35℃，湿球温度24℃。

3. 热力计算根据名义制冷工况：室内侧入口空气状态干球温度27℃，湿球温度19℃，室外侧入口空气状态干球温度35℃，湿球温度24℃，初步确定：冷凝温度t k 为47℃，对应的冷凝压力P k为18.12bar（绝对压力，下同）；蒸发温度t0为4℃，对应的蒸发压力P0为5.66bar，并做如下假设：冷凝器过冷度为6℃，蒸发器过热度为6℃，蒸发器出口到压缩机入口的温升为2℃，冷凝器出口到膨胀阀前的温降为1℃。

压缩机的指示效率ηi为0.8，忽略系统中的压力损失，循环参数及压焓图如下：1’——蒸发器出口状态点 1”——压缩机吸气状态点 2s ——压缩机排气状态点（理论点） 2——压缩机实际排气状态点 3’——冷凝器出口状态点 4——节流阀前状态点 5——蒸发器进口状态点查R22热力性质图表得下表1参数：表1制冷量：Q 0=2.6kW压缩机出口处制冷剂的焓：h 2= h 1”+(h 2s -h 1”)/ηi =450.735 单位质量制冷量：q 0=h1’-h4=411.35-243.82=167.53kJ/㎏ 单位理论功：w 0=h 2-h 1”=450.735-412.66=38.075kJ/㎏ 制冷剂循环质量流量：q m =Q 0/q 0=2.6/167.18=0.0155㎏/s图1 制冷循环压焓图421”11’54℃347℃3’lgph2s总功：W0= w0 q m =38.075×0.0155=0.591 kW根据制冷量及所耗功率，查找相关产品样本，选用SSS公司的SG184压缩机(50Hz,220V)[4]，压缩机在蒸发温度为4℃，冷凝温度为47℃时的制冷量为2.8kW,功率为0.65kW。

4. 冷凝器设计计算冷凝器采用翅片管式换热器，设计条件为：进风温度t a1=35℃；冷凝温度t k=47℃，质量流量q m=0.0155kg/s，理想进口焓值h2=450.735kJ/kg，出口焓值h3’=248.55 kJ/kg。

设计采用平均温差法，首先选择风量和风速，据此设计出换热器尺寸，再算出传热系数，校验传热面积是否足够。

4.1 有关温度参数及冷凝热负荷确定各有关温度参数取值见下表2：表2对数平均温差2112lna amk ak at tt tt tθ-=--=8.66℃冷凝器热负荷：Q K= Q0+W0 =2.6+0.591=3.191 kW4.2 翅片管簇结构参数选择与计算选择φ7×0.24×0.12 mm 内螺纹铜管为传热管，选择翅片厚度δf =0.1mm的平板形铝制套片，冷凝器结构的初步规划及有关参数：管排方式采用等腰三角叉排排列，管间距s 1=12.7mm ，排间距s 2=20.5mm ；肋片间距s f =1.6mm ，沿气流方向的管排数n=2。

根据铜管加工工艺，胀管后管径增加0.2mm 。

胀管及套片后管外径为：=++=2.02f o b d d δ7.4mm 胀管及套片后管内径为：mm d d o i 72.624.022.0=⨯-+=每米管长翅片表面积：212()24b f fs s d a s π-⨯==0016.02)0001.040205.00127.0(2⨯-⨯π=0. 2717m 2/m每米管长翅片间基管外表面积：ff f f b b s s d a δδπ+-=)(=3.14×0.0074×(0.0016-0.000095)/(0.0016+0.000095) =0.0205 m 2/m每米管长总外表面积：b f of a a a +==0. 2717+0.0205=0.2922 ㎡/m每米管长管内面积：m m d a i i /0211.000672.014.32=⨯==π 每米管长的平均面积：m m d d a bi m /0222.02/)(2=+=π肋化系数： ==iof a a β0.2922/0.0211＝13.85净面比：5991.06.15.20)1.06.1()4.75.20()()(11=⨯-⨯-=-⨯-=ff f b s s s d s δε 4.3 计算冷凝风量进风温度t a1=35℃,取空气进.出口温差t a2-t a1=6℃,则出风温度t a2=41℃。

空气平均温度t m =38℃，取当地大气压PB =98.07kPa ，由空气（干空气）热物理性质表，在空气平均温度t m =38℃条件下，比热容C pf =1013J/（㎏.K ）、热导率λf =0.0271W/(m.K)、运动粘度fν=17.4×10-6m 2/s ，空气平均密度ρf =1.095㎏/m 3。

所需风量：)(12a a pf f kv t t C Q q -=ρ＝6013.1095.1 3.191⨯⨯=0.48m 3/s =1726m 3/h4.4 计算空气侧换热系数设计每个换热器管列数24根，单管有效长度B=0.74m ，单个换热器高度 H=24×20.5=492mm ，换热器总外表面积L=24×2×0.74×0.2922=10.10m 2迎面风速：ag V w HB==1.317m/s则最小截面流速：ε/max g w w =＝2.20m/s沿气流方向的肋片长度：mm s n L 4.252=⨯= 当量直径为：=-+--⨯-⨯=-+---=1.06.14.75.20)1.06.1()4.75.20(2))((211ff b f f b eq s d s s d s d δδ2.6918mm 长径比：=eqd L25.4/2.6918＝9.436 空气雷诺数：==feqamx efd w R ν340由［小型制冷装置设计指导］查表3-18、3-19，用插入法求得：Ψ= 0.328,n=0.54,c=1.258,m=-0.246 空气流过平套片管的叉排管簇时空气侧换热系数：1.1)(⨯=meqnefe aofd L R d c λψα ＝1.258×0.328×0. 0271/0.0026918×3400.5×（9.436）-0.246×1.1 ＝61.25W/(m 2.K)4.5 计算制冷剂侧换热系数翅片效率(')'f t h m h mh η=其中，铝片的热导率为)/(203K m f ∙=λff a m δλ02==77.68'('1)(10.35ln ')2bd h ρρ=-+1bs d ρ==2.77' 1.27ρ= 2.943所以，=+-=)943.2ln 35.01)(1943.2(24.7'h 0.0099086m 0099086.068.77)0099086.068.77(⨯⨯=th f η=0.84则外表面效率：85.00205.02717.00205.084.02717.00=++⨯=++=bf b f f a a a a ηη查文献［小型制冷装置设计指导］表3-11，R22在t k =47℃的物性集合系数B=1337.57，氟利昂在管内凝结的表面传热系数为：()25.025.0555.0---=wi k iki t t Bdα=25.025.0)47(00672.01337.57555.0---⨯⨯wi t=2592.7925.0)47(--w t忽略薄壁铜管热阻及管与翅片间的接触热阻，则根据热平衡有： )()(000m w f w k i ki t t a a t t a a -=-η2592.7925.0)47(--w t ×0.0211（47-)w t =61.25×0.85×0.2922（)39-w t 试凑法解得管壁面温度=w t 44.7℃，故铜管内表面传热系数=ki a 2105.4W/(m 2.K)4.6 计算冷凝器总传热系数K根据文献［小型制冷装置设计指导］，取管壁与翅片间接触热阻W K m r b /0034.02=, 空气侧污垢热阻W K m r /0001.020=，紫铜管热导率)/(393K m W ∙=λ，则以管外面积为基准的传热系数为：)11(100ηαλδαof b m of i of ki r r a a a a K ++++==34.18 W/(m 2.K)所需翅片换热器的面积为：==mkf K Q A θ0010.786m 2，实际冷凝器面积10.10 m 2相差6.8%，在合理范围之内，设计满足要求。

5. 室外机风叶电机的选型空气侧流动阻力：7.1max 2)(108.02"w d Lwp a ega ρρ+=∆=1.116×1.3172/2+0.108×9.436×（1.116×2.2）1.7=5.7 Pa对于叉排冷凝器，风阻△P=5.7×1.2=6.8 Pa根据风量和静压，查找相关样本，选用一个余姚和盛的Ф400轴流风叶。

并且根据转速和钣金件框架，选用YDK30-6A 电机。

6. 蒸发器的设计计算蒸发器采用冷却强制流动空气的蒸发器。