鉴定台分体式空调器的计算:利用SG533QB2M型压缩机配制KFR-25GW型空调器,该压缩机气缸容积Vg=16.2CM3/r ,转数N=2880r/min ,在空调名义工况下能效比EER为2500/880(W/W),性能系数COP为2800/860(W/W)〉。
制冷系统(制热系统)原理如图1-1所示。
制冷循环如图1-2所示制冷循环如图1-2所示; 制冷循环如图1-3所示。
空气循环系统在制冷时,室内外换热器空气在进口处的温度参数如下:室内侧,进口温度C t N271=(干球),Ct c5.191=(湿球),出口温度C t N152=(干球),Ctc5.132=(湿球), 室外侧,进口温度C t w353=(干球),Ctc243=(湿球),出口温度Ctw454=(干球)。
空气循环系统在制热时,室内外换热器空气在进口处的温度参数如下:室内侧,进口温度C t N211=(干球),Ctc151=(湿球),出口温度Ct N372=(干球),室外侧,进口温度C t w73= (干球),Ct c63=(湿球), 出口温度Ctw44=(干球),Ctc7.34=(温球)。
㈠制冷系统制冷运行循环计算 已知所需制冷量w Q 25000= 。
①单位质量制冷量 )/(89.1492.47509.62560Kg KJ i i q o =-=-= 。
②单位容积制冷量 )/(81.3485043.089.14931m KJ v q q o v ===。
③制冷剂质量循环量 )/(6089.1496.325000h kg q Q m oo =⨯==。
④制冷剂体积循环量 )(58.2043.06031h m v m V o o =⨯== 。
与压缩机排气量SV 比较⑤压缩机排气量==60n V Vg Sλ16.2×10-6×0.95×2880×60=2.66(m 3/h)>2.58(m 3/h),(可以) 。
⑥单位质量制冷剂移热量K q。
)/(76.1912.47596.66652kg KJ i i q K =-=-=m oV 0q vq⑦冷凝器(室外换热器)移热量K Q)(31966.376.191606.3W qk m Q o K =⨯==。
⑧压缩机轴功率 此时压缩机总效率7.00=η)(78852.28.19847.06.3)88.63396.666(606.3)(012w i i m Ne o ==⨯-=-=η 。
⑨毛细管尺寸初选 毛细管内径d=1.6mm,mpaP R p O R 35.159.094.1=-=-=∆ 。
毛细管流量)/(67.16360010006036000s g m m=⨯==。
571.0)(44.5L P m ∆=71.2d16.6771.2571.06.1)35.1(44.5⨯=L。
L=1.77M ,初选毛细管长1.77M 。
㈡系统制热循环计算已知制热量wQ R2800=⑴制热制冷剂质量循环量mR )/(5324.1891008034.46958.6586.3280052h kg i i Q m R R==-⨯=-=。
⑵制冷剂体积循环量R V可以)(),/(66.2)/(65.205.053331h m V h m V m V S R R =<=⨯=⋅= 。
Ne 571.01857205002.035.1=L77.1763502261.035.1==L⑶蒸发器(室外换热器)为制冷量oR Q )(25.22686.371.81656.3)34.46941.623(53)(6w i i m Qo R oR==-=-⋅= 。
⑷制热时压缩机轴功率R N η=0.63 )(84463.025.22682800w Q Q N eoRR R=-=-=η 。
⑸毛细管尺寸初选 毛细管内径mmd6.1=)(22.15.072.1o Mp p =-=∆ 。
毛细管流量)/(72.1436001000533600s g m m R =⨯==。
571.0)(44.5L P m ∆=71.2d⨯ 14.7271.2571.06.1)22.1(44.5⨯=L,L=1.99 M ,初选毛细管长1.99 M 。
(三)室内换热器的确定室内热交换器的结构如图1-4所示 。
基管的D O =∮7×0.35mm,近似正三角形错形排列前后管中心距S 1=13mm,上下管中心距S2=20.5mm;翅片厚δ=0.15mm,翅片间距 S=1.6mm,管路数n=2 。
基管复合外径D :D = D O +2δ = 7 = 2×0.15 = 7.3(mm)。
1m 长管外表面积A 1:A 1 =π·D (S-δ)· =3.14×7.3×(1.6-0.15)×1000×1.6-1 =20773(mm 2)=0.020773(m 2)。
=280834(mm 2)=0.280834(m 2)。
1m 长基管总外表面积A WA W = A 1 + A 2 = 0.020773 + 0.280834 = 0.301607(M 2)。
1m 长基管内壁表面积A NA N = π(D O -2δ0)· 103=3.14(7-2×0.35)×10 = 19782(mm 2)=0.019782(m 2)。
肋化系数ββ= = =15.25 。
换热器迎面风速W 1=2m/s 。
⑴制冷运行时①室内换热器空气循环量V fS1000NWA A 019782.0301607.0)()122126.110003.714.3415.201321000412-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=-⋅=SDS S A π空气循环设计工况如图1-5所示,进风口干球温度Ct271=,进风口湿球温度Cc t5.191=;出风口干球温度Ci152=,出风口湿球温度Cic5.132=。
查CtC61=图得到)/(551f Kg KJ i ⋅=;)/(111f Kg g d =;)/(382f Kg KJ i ⋅=; )(92f Kg f d ⋅=克。
机器露点L 的参数为: )/(332干⋅⋅=kg kJ t L;)(4.11/48.8干⋅==Kg c tL d L。
空气在蒸发器中的平均比焓 mi]./[6.443.32383.3255ln38553.32ln 2121干)(kg KJ i i i i i i i i LL L m =---+=---+=由 = 44.6KJ/(kg ·干)在图1-5中找出与热湿比ε线的交点m,查出m 点的各参数:t m =20℃;d m =9.8/(kg ·干) 。
析湿系数ξ:ξ=1+2.48 =1+2.48× = 1.40 。
空气循环量的确定 : )/(41.52917900038556.32500210h kg i i Q m f==-⨯=-=。
取空气的密度3/2.1mKg P =)/(4412.141.5293h m p m V f f=== 。
②室内换热器空气则的相当放热系数αˊ空气在平均温度t m =20℃的运动粘度ν=15.6m 2/s ,导热系数λ=2.57×10-2W/(m 2·℃)。
S ˊ= S 2 = ×20.5=10.25(mm) 。
肋片高h = 2S 2 = 2×13=26(mm )。
当量直径D d == = 最窄面风速Wmax = = = 7.66(m/s)。
m i tLtm dLdm --4.11204.88.9--2121)()2())((22δδ-+---S D S S D S )(())(()(613.215.06.13.75.2015.06.13.75.202mm =-+--⨯-⨯[))((]11-'∙-'∙-S S D S S W δ[))((]3.725.1015.06.125.106.12--⨯⨯f V雷诺数 = = 1283空气侧的放热系数= 103[W/m 2 ·℃]按结露形式析出水蒸汽,则空气侧相当放热系数 = = 1.40×103 = 144.2[W/m 2·℃] 。
③ 肋片管效率 肋片的导热系数 = 236W/(m ·℃)。
肋片的形状系数 = =90.3(m -1)。
按正三角形排列的管束,其L/B = 1 ,P = = = 3 肋片当量高度 = 。
肋片效率 = = 0.795 。
肋片管效率 ④R 22在管内沸腾时的放热系数 Nv DdW ∙=max Re 63106.1510613.266.7--⨯⨯⨯α()()14.054.065.0Re 205.0--∙∙∙∙=sh SD Sw λα)(()()14.054.03265.06.1266.13.7106.11057.21283205.0----⨯⨯⨯⨯⨯⨯'wα'w αw αξ∙fηλ()21.2δλαwm '=)2131015.02362.1442-⨯⨯⨯()213.027.12-B L D S ()213.013.75.2027.1-⨯()()P P Dh ln 35.0112+-='()()()mm 103ln 35.011323.7=+⨯-)h m h m th ''=...η)3310103.9010103.90--⨯⨯⨯⨯th 81.0301607.0020773.0280834.0795.012=+⨯=+=WfA A A ηηOα取R 22 在管入口流速ωO = 0.19m/s,进口干度X=0.17, 出口干度 X=1.0 ,= 1131[W/m 2·℃] 。
⑤室内换热器的传热系数 管内污垢热阻R f =0.008,R 22的流动阻力因ω0 很小而忽略,铜管 的导热系数很大且管壁极薄,其热阻也忽略不计。
= )]/([28.3321C m w K⋅= 。
⑥室内换热器制冷运行时所需的面积0A换热温差Ct t t t t t t m22.15515527ln 1527ln 0221211=---=---=∆ ;()可以2210036.594.452.506250022.1528.332500mm t k Q A m〈==⨯=∆⋅=⑵制热运行时制热运行时,室内换热器结构仍按制冷运行时确定的尺寸,此时进风溫度。
①空内换热器空气循环量fRV此时3/2.1),/(01.1mkg P C kg kJ C =︒⋅=密度,空气比热容()47.047.0019.024702470⨯==O ωα1K []101.1-++'=αβηαff w R K ]1113125.15008.081.02.1441-++⨯C t C t ︒=︒=37,2121)()()h kg t t C QRm fR /62416.1610080213701.16.3280012==-⨯⨯=-⋅=)/(5202.16243h m m V fRfe===ρ②室内换热器制热时传热系数K IR 的确定 空气经换热器时平均溫度t m :。