湖南工程学院制冷课程设计.doc

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1、 目录课程设计任务书1第一章 课程设计计算说明书2 1.1确定制冷总量21.2确定制冷剂种类和系统型式21.3制冷系统的设计工况确定21.4制冷系统热力计算31.5选配制冷压缩机3第二章 蒸发器与冷凝器的设计选型52.1卧式壳管式蒸发器的计算5传热系数的选择5蒸发器传热面积的计算5冷冻水循环量的计算52.2冷凝器设计6冷凝器的型式选择6冷凝器的选择计算7冷凝器的热负荷的计算7传热的计算7冷凝器耗水量的计算7初步规划冷凝器结构8其他相关数据计算8第三章 制冷辅助设备选型103.1油分离器的选择103.2贮液器的选择113.3空气分离器的选择123.4紧急泄氨器的选择133.5 氨液分离器的选择1

2、33.6 集油器的选择143.7制冷机械设备表14第四章 冷冻站制冷设备布置144.1冷冻站位置选择144.2制冷设备的布置15第五章 制冷系统的管路设计165.1管路布置要点175.2 管路管径的选择18参考文献21课程设计任务书课程设计题目：某工厂空调用制冷机房设计1、 目的：课程设计是培养学生运用制冷技术的知识和技术解决实际问题，构架设计方案，提高运算、制图和使用资料的能力的重要环节通过设计掌握空调用制冷系统的设计内容、程序个基本原则。巩固所学的理论知识，并运用这些知识解决实际问题，逐步树立正确的设计观点。2、 原始资料：1. 该工厂空调所需要的冷冻水要求供水温度为5，平均回水温度为10

3、。2. 采用集中冷源，空调用房较多且分散，因此，冷冻水官网较长，总耗冷量125万kcal/h（1453kw-第二组）。3. 该厂附近有河流通过，可用河水或自来水作为冷却水源；水源平均最高温度为31。采用直流供水或循环水。4. 该机房规定采用氨制冷活塞式制冷装置。5. 制冷机房可依工艺需要进行确定。3、 设计内容和要求：1. 根据空调工艺确定制冷工艺。2. 实际制冷量的确定要求要有一定的富余量。3. 选择制冷主要设备及附件。4. 布置冷冻水和冷却水管路，进行水力计算。5. 绘制空调制冷机房平面图，剖面图。6. 绘制制冷系统原理图。4 设计步骤：1. 确定制冷系统的总制冷量;2. 确定系统形式以及

4、供冷方式；3. 确定制冷系统的设计工况；4. 选择制冷的设计工况；5. 选择蒸发器和冷凝器；6. 选择辅助设备；7. 布置冷冻机房；8. 设计各种管道。第一章 课程设计计算说明书1.1确定制冷总量： 由任务书知道该工厂所需制冷量为1453kw/h，但因沿途有冷损耗，所以这里选择=10附加制冷量，则总制冷量为=1453*10+1453=1598kw/h。1.2确定制冷剂种类和系统型式：制冷剂为氨；活塞式单级蒸汽压缩式制冷；供冷方式为直接供液；冷凝器的冷却方式为水冷却。1.3制冷系统的设计工况确定：1. 蒸发温度to：一般比冷冻水供水温度低35，由所给条件知冷冻水 供水温度为t1=5，所以to=5

5、-5=0。 2.冷凝温度tk：由冷却水进出口温差为410，取t=8，而冷却水进水温度为tw=31，可得冷却水出水温度为tn=31+8=39；则 3.吸气温度tx：氨制冷压缩机吸气的过热度一般为58，取5， 故tx=0+5=54.过冷温度tg：再冷度一般为35，取5，故tg=40-5=35蒸发温度to冷凝温度tk吸气温度tx过冷温度tg040535 5.绘制制冷LgP-h图并查出各点参数：查附表4氨（R717）饱和液体与饱和气体物性表可得： h1=1467kJ/kg ,h2=1490kJ/kg ,h3=h4=200kJ/kg ,v1=0.243m3/kg ，冷凝压力Pk=1.555MPa ,蒸发

6、压力Po=0.429MPa1.4制冷系统热力计算 1、单位质量制冷能力：qo=h1-h4=1467-200=1267kJ/kg2、单位容积制冷能力： qv= q0/v1=1267/0.243=5214kJ/m33、制冷剂的质量流量：MR=Qo/qo=1453/1267=1.15kg/s4、制冷剂的体积流量：VR=MRv1=1.150.243=0.279m3/s5、冷凝器的热负荷：Qk=MR(h2-h3)=1.15(1490-200)=1483.5KW6、压缩机的理论耗功率：Pth=MR(h2-h1)=1.15(1490-1467)=26.45KW7、理论制冷系数：th=Qo/Pth=1453/

7、26.45=54.91.5选配制冷压缩机设计工况下的输气系数：（1）余隙系数 =1-C/1/m-1其中相对余隙容积C取0.035，膨胀系数 m取1。p=0.27Mpa, =1.735Mpa=1-0.035（1.735/0.27-1）=0.81（2）节流系数 =1-(1+C) p1/( p1)；一般氨制冷压缩机p1/p1=0.03到0.05 取0.04。其中, =0.81, C=0.035.所以 =1-（1+0.035）0.04/0.81=0.948（3）预热系数 =273+0=273 K ， t0=0；=273+40=313 K，=40；所以：=273/313=0.872（4）气密系数 一般取

8、为0.950.98，取=0.96。输气系数： （5）理论排气量： =3658m3/h（6）总制冷量=1453*1.1=1598kw/h现选用四台8AS17压缩机，技术规格如下表所示：表11 8AS17压缩机的技术规格项 目单 位 8AS17机组制冷量kW512轴功率kW142总质量kg5932压缩机型式VV汽缸直径mm170活塞行程mm140汽缸数个8主轴转数r/min720活塞行程容积m3/h1100能量调节范围0.1/4.1/2.3/4.1进气直径mm150排气直径mm125曲轴箱装油量kg50油冷却器进出水管径in3/4压缩机冷却水进出管径in2*3/4,1冷却水耗量kg4000压缩机质

9、量kg3500电动机型号JS2400M2功率kW190电压V380转数r/min750质量kg1730电控减压启动控制箱型号XQ01190450XQ01190质量450氨压缩机控制台型号ZK3Z4ZK3Z质量16（7） 验证压缩机：实际输气量=1100*4m3/h3658 m3/h；=512*4=20481598kw/h；符合要求。第二章 蒸发器与冷凝器的设计选型2.1卧式壳管式蒸发器的计算采用满液式卧式壳管蒸发器，传热管采用323.0mm的无缝钢管，排列采用正三角形错排，冷冻水流速为1.5 。2.1.1传热系数的选择 根据空气调节用制冷技术表4-11蒸发器传热系数的概略值查得：氨-水传热系数

10、为K=550-650W/(m2k），这里取K=600W/(m2k），热流密度为2300-3500（W/m2),相关条件：，水速，v=1-1.5m/s蒸发器的传热面积的计算式中：Q0蒸发器的热负荷( kW)；K 蒸发器的传热系数 W/(.K)tm制冷剂与载冷剂的对数平均温差（），选5。则：2.1.3冷冻水循环量的计算式中：载冷剂的比热容，kJ/(kg.k)；,载冷剂在蒸发器进出口处的温度，()；则：载冷剂的循环流量按容积来计算；查水溶液密度为=1000 kg/m3则=Q0/(-)=1598/4.2*1000*5=0.076采用3台DWZ-180型冰山牌卧式蒸发器，型号如下： 表2-1型号蒸发面积

11、（m2）容器类别 壳体尺寸（mm) 接管公称直径(mm) L1 D d d1 d2 d3DWZ-180 180 5000 1200 32 150 2002.2冷凝器设计2.2.1冷凝器的型式选择 凝器的型式很多，目前最常用的是立式壳管式冷凝器，卧式壳管式冷凝蒸发式冷凝器由于耗水量少，故被人们所重视。冷凝器的选择取决于水质，水温，水源，气候条件以及布置个的要求等。一般应根据下列原则选择：(1)在水质较差，水温较高，水源充足时，宜采用立式壳管式冷凝器。(2)在水质较好，水温较低，宜采用卧式壳管式冷凝器。(3)缺乏水源或夏季室外空气含湿量较低时，宜采用蒸发式冷凝器；冷却水质较差时，宜进行处理。2.2

12、.2冷凝器的选择计算这里选择采用立式壳管冷凝器，则根据空气调节用制冷技术表4-4各种冷凝器的热力性能查得：Kc=700-800W/(m2k），热流密度为：3500-5000（W/m2）平均传热温差：5-7K. 2.2.3冷凝器传热热负荷的计算：这里忽略压缩机表面和排气管的热量损失，则冷凝器负荷k=0+Pe因此：k=1598+142=1740kw2.2.4传热的计算：一般，对于水冷式冷凝器冷凝温度与冷却水进口温度差取7-14，冷却水进出口温差取4-10。这里取冷却水进出口温度为5，则冷却水出口温度为：t2=t1+tw=32+4=36，这里取7。2.2.5冷凝器传热面积计算：式中：k-冷凝器的传热

13、系数，这里取750W/(m2k）；t-冷凝的制冷剂液体与冷却水之间的温度差为7；2.2.6冷凝器耗水量的计算：式中：c-水的比热；t1，t2-冷却水进出水温度；G-冷凝器的耗水量。2.2.7初步规划冷凝器结构因为采用立式壳管式冷凝器，传热管采用323.0mm的无缝钢管。排列采用正三角形错排取管内水流速v=2m/s，则每一流程的管子根数m为；m=/=83/(3.14/4) 0.026210002=78.2v=取m=78，则管内水流速v=2.0m/s。由管内流程数n与管子有效长度l之间的关系： nl=经布置v=2.0m/s，z=8，n=9，则l=而管子的总根数N=MN =789=702根。通常工程

14、上为了检修方便，冷却水管希望设置在同一侧，因此行程数n取偶数为宜。2.2.8其他相关数据计算=1.制冷剂侧的冷凝放热系数的计算：因为tk=40，查物性表可得：则系数：=2.71710于是 ：=2.实际的传热系数的计算：根据空气调节用制冷技术1，取污垢热阻Rf=0.00035，根据课本，制冷剂为氨，偏于安全考虑取，取油垢热阻Roil=0.0006则， = 3.实际的热流密度的计算： |100=|100=与所设的值基本一致，故计算的K值适用。4.实际传热面积的计算：选用3台烟机牌WNA-120型卧式冷凝器，规格如下： 表2-2 型号冷却面积（m2） 外形尺寸（mm） 接管通径（mm）重量（kg）D

15、HLd1d2d3WNA-120120816152042901005012534605.浮球膨胀阀公称直径的计算：G=式中A通道截面积 c截流阀前液体的密度 pv截流阀前后的压力差 Co流量系数 取0.35；Pv=15.3-3.0=12.3bar=12.310Pa ；c=587kg/m3 Gmax=D又Gmaxq0Qo所以 D1088.4900 Dn8.9 mmA=选择Dn时，一般考虑使Gmax在1.52.0Qo之间所以取Dn为9所以G=10525.1 D=10525.1（9）2=0.85kg/s=19.16m3/s由下表可确定浮球式膨胀阀的公称直径为32mm表2-3公称直径Dg（）101520

16、2532流量（L/min）033.787.5611.31518.928.4第三章 制冷辅助设备选型制冷装置除了装有必须具备的四大部件外,通常根据各种制冷系统的运行特点和要求还设置了一些辅助设备和自控装置,安装这些附件的主要目的有以下几个方面：1.使制冷装置能更有效和安全地运行;2.简化管理,节省操作人员,提高制冷装置运行的经济性;3.提高用户的用冷质量,稳定用冷场合所需要的冷量和温度.3.1油分离器的选择油分离器用以分离从压缩机排出的气体所带的油气，以防止冷凝器及蒸发器内油过多而影响传热效果。 油分离器现在较常用的有：惯性式、洗涤式、离心式、填料式和过滤式等几种。洗涤式油分离器适用于氨制冷系统

17、。润滑油的分离是依靠排汽减速、流动方向改变、排汽在氨液中冷却、和洗涤四种作用分离出来的。分出的润滑油沉淀在分离器底部，定期排入集油器，以防止冷凝器及蒸发器内油过多而影响传热效果。油分离器一般可按接管直径的大小来选择。如排气管管径为89*4，则可选进口直径为Dg80的油分离器。下列公式计算其所需的筒身直径，按直径选择适当的油分离器。 (m) 式中 ， 氨压缩机理论排气量， m2/h 氨压缩机的容积效率， w氨气流速，一般取0.60.8 m/s 取0.8则筒身直径 ：现选用1台烟机牌YF200tl型填料式油分离器1台。 YF200型油分离器技术规格 表31 型号外径（mm） 接管通径及主要尺寸(m

18、m）重量（kg)d1D0Hh1H2YF-200TL1020200102026801584476960所以YF200TL型油分离器的筒身直径D=1000与1270相差无几，基本符合设计要求。3.2贮液器的选择 贮液器在制冷系统的流程中，位于冷凝器与蒸发器之间。它的功用是贮存和供应制冷剂，以使工况变化时补偿循环制冷剂数量的改变，使系统各设备内有均衡的氨液量，以保证压缩机的正常运转。 贮液器容积一般可按下列原则确定：贮液器应能贮藏工质每小时循环量的1/3到1/2。 其计算公式如下： V= (m3)式中 冷凝温度下氨液的比容，查得v=0.2m3/kg -系统总的氨液循环量 （kg/h） =1.15kg

19、/s=1.15*3600=4140kg/h -系数，50-100；冷量大选小，冷量小选大m3现选用烟机牌ZA型贮液器 表32 ZA3.5型氨贮液器的结构参数 型 号 容 积外径D 接管通径及主要尺寸（mm） 重 量 (KG) d1 d2 DN LZA-3.5 3.5 1220 70 50 32 1400 13703.3空气分离器的选择在制冷系统中，空气分离器用于排除系统中的不凝性气体（主要是空气）。一般压缩机总制冷量在100万大卡/小时以下时，采用筒体直径为108mm的放空气器，总制冷量在100万大卡/小时以上时，采用筒体直径为219mm的放空气器。本设计要求的总制冷量为125万大卡/小时，所

20、以采用后者空气分离器。现在选用大连冷冻机厂生产的冰山牌KF50B型空气分离器一台。 表33 KFA50型空气分离器主要尺寸（mm）型 号尺寸mm寸CUN寸 D L B B1 H h dKFA-50219292020026018037016 表3-4 KFA50型空气分离器结构参数 型 号冷却面积（m2） 接管通径（mm)重量（kg）进液回气放空气混合气节流阀KFA-50 1.7 50 50 15 20 15 1303.4紧急泄氨器的选择为防止制冷设备在产生意外事故时引起爆炸，把制冷系统中有大量氨存在的容器（如贮氨器、蒸发器）用管路与紧急泄氨器联接，当情况紧急时，可将紧急泄氨器的液氨排出阀和通往

21、紧急泄氨器的自来水阀打开排出。紧急泄氨器的作用是在紧急情况下，从系统中把氨液泄放。泄放时，每1公斤氨约需通入8升水。通常一个制冷系统设一个紧急泄氨器。现在选用XA100型紧急泄氨器。3.5 氨液分离器的选择（1） 氨液分离器桶身直径Df=式中 V-为蒸发压力下氨饱和蒸汽的比容。查表得v1=0.289m3/kg G-冷却设备的供液量 W-氨液分离器内氨气的流速，0.5m/s则 D=m（2） 氨液分离器桶身高度h=(3 4) Df现取h=3* 0.9=2.7m（3） 氨液分离器出液管面积为供液管面积的2倍。可选用AFA800型氨液分离器1台表36 AFA1000型氨液分离器的结构参数 型号外径D(

22、mm） 接管通径及主要尺寸（mm）重量（kg）d1d2d3HLAFA-1000101620040100330015568003.6 集油器的选择在氨制冷系统中，除了油分离器以外，冷凝器、贮液器和蒸发器等设备的底部均积存润滑油，为了收集和放出这些润滑油，应装置集油器。当时，采用D325mm筒体直径集油器；当时，采用D159mm筒体直径集油器。参照制冷空调设备产品样本，现选用大连冷冻机厂的JY-150型集油器。选用一台JY-150型集油器氨液分离器符合要求.JY-150型集油器尺寸表 表3-7 型号 筒体尺寸（mm） 主要尺寸（mm）重量（kg）DHH1H2H3JY-150159409647466

23、350177303.7制冷机械设备表 制冷机械设备型号台数压缩机8AS174蒸发式冷凝器卧式WNA-1203卧式蒸发器DWZ-1803贮液器ZA-3.51油分离器YF-2001空气分离器KFA501紧急泄氨器XA1001氨液分离器AFA10001集油器JY-1501 第四章 冷冻站制冷设备布置4.1冷冻站位置选择冷冻站位置选择时应考虑下列因素：(1)冷冻站宜布置在全厂厂区夏季主导风向下风向，动力区域内。一般应布置在锅炉房和散发尘埃站房的上风向。(2)力求靠近冷负荷中心，并尽可能缩短冷冻管路和冷却水管网。(3)氨冷冻站不应设在食堂、托儿所等建筑物附近或人员集中的场所。其防火要求应按现行的建筑设计

24、防火规范执行。(4)机器间夏季温度较高，其朝向尽量选择通风较好，夏季不受阳光照射的方向。(5)考虑发展的可能性。 要同时满足上述条件是困难的，因此，必须根据具体情况，与建筑、结构一起作综合分析比较，最后确定冷冻站的位置。4.2制冷设备的布置一.制冷设备布置的原则 设备布置应符合工艺流程及操作检修的要求，并尽可能使设备布置紧凑，及节省建筑面积。 机房内的主要通道和操作走道宽度1.5米； 压缩机突出部分与配电盘或总调节站之间的距离1.5米； 二台压缩机突出部分之间距离1米； 机房内外主要通道的宽度0.8米； 压缩机的高度，应根据压缩机的型号，考虑在检修是便于抽出活塞所需的空间。压缩机的一般高度不得

25、低于4米。 为了安全，压缩机要有两个通向外面的门，冷冻站的门、窗均应向外开启。 设备管路上的压力表、温度计及电动机的电流表等，应设置在便于观察的地方。二. 压缩机的布置 压缩机的压力表及其他操作仪表应面向操作通道。 压缩机的进气、排气阀应位于主要操作通道。 压缩机进气、排气阀的设置高度在1.21.5米之间，超过高度时应在压缩机旁设立操作台。现有4台8AS17压缩机，机组靠墙留有1.4m的空隙，排气阀高度为1.8米，进气阀高度为1.6米。压缩机布置在一层楼。三.油分离器的布置 除了压缩机附带的油分离器外，油分离器应设在室外。但当采用卧式冷凝器时，油分离器可以一起放在室内。 凡洗涤式油分离器，其进

26、液口必须较冷凝器出液口低200250毫米。该油分离器的进液管应从冷凝器出液管的底部接出。 油分离器上不必装压力表和安全阀。现有1台YF-200型油分离器，因选用卧式冷凝器，故设在室外，布置在一层楼。四. 冷凝器的布置 立式冷凝器布置在室外，离冷冻站外墙约为3米并离机房出入口较近的地方。应设置操作平台。 卧式冷凝器设在室内，应考虑其清洗和更换管子的可能。 蒸发式冷凝器一般设在室外或顶棚上，应避免太阳的直接照射。 冷凝器的安装高度必须考虑其液体能自流入贮液器内。 冷凝器应装设压力表和安全阀。五.贮液器的布置 贮液器一般设在室内，如果要设在室外时，应防止太阳的直接照射。 贮液器应布置在冷凝器近侧，其

27、安装高度必须与冷凝器配合，使冷凝器冷凝的冷剂液体能借重力通畅地自流入贮液器。 设置两个或两个以上的贮液器时，必须利用其底部的接口用管子接通，连通管上应装关闭阀，以平衡各个贮液器的液位。 贮液器与冷凝器之间应装设均压管。每个贮液器上应装设压力表、安全阀和液面指示器。现有1台烟台冷冻机厂生产的烟机牌ZA-5.0B型贮液器， 设在室外一楼六.蒸发器的布置 立式蒸发器安装在设备间内，三台以下蒸发器可以靠墙安装，多台蒸发器可以连成一片，台数很多时亦可以分成二组，以便于通行。 立式蒸发器的基础高度一般为200毫米，在箱底下均匀设置150*150或200*200毫米的枕木，枕木的长度与水箱宽度相同，其中心距

28、离约为8001000毫米，枕木之间用隔热材料填实。 卧式蒸发器设在室内，应考虑其清洗和更换管子的可能性。 卧式蒸发器上必须装设安全阀与压力表。在封头盖上，和卧式冷凝器一样，应装有放空气及放水阀门。现有1台卧式DWZ-420蒸发器，设在室内一楼。七.机房氨液分离器的布置 氨液分离器的设置高度，应能保证其液体借液位差自流入低压贮液器。在氨液分离器与低压贮液器之间应专设气体均压管。 当氨液分离器兼作重力系统供液时，其设置高度应能保证其液体借液位差畅流入蒸发器（冷却排管、冷风机盘管）。 禁止在氨液分离器的气体进出管上另设旁通管。 氨液分离器上应装设压力表和液位指示器。现有一台AFA800型氨液分离器，

29、设置高度为2.5米。第5章 制冷系统的管路设计5.1管路布置要点（1） 管路布置应考虑操作和检修方便，经济合理，阻力小，并适当注意整齐。（2） 管路坡度方向，可按表6-1选择。表5-1 系统管道坡度方向管道名称倾斜方向倾斜度参考数值（%）压缩排气管至氨油分离器的水平管段向氨油分离器0.30.5与安装在室外冷凝器相连结的排气管向冷凝器0.30.5压缩机吸气管的水平管段向氨液分离器或低压贮液器0.10.3冷凝器至高压贮液桶的出液管水平管段向高压贮液桶0.30.5液体分配站至蒸发排管的供液水平管段向排管0.10.3蒸发排管至气体分配站的回气管水平管段向排管0.10.3（3） 管路布置时，供液管不应有

30、局部向上凸起的弯曲现象，气体吸入管不应有局部向下凹的弯曲现象。以避免产生“气囊”和“液囊”，阻碍供液和气体的通过。（4） 管路支、吊架的设置应注意允许最大距离。并且管路支、吊架布置应考虑热膨胀，一般均利用管道弯曲部分自然补偿。但当低压管直线管段长度超过100米和高压管段执行长度超过50米时，应适当设置伸缩器。在金属支、吊架上安装低压管路时，应根据保温层厚度设置木垫块。（5） 吸入管与排气管在一起敷设时，其管壁间距不得小于250毫米，如布置在同一垂直面上，吸入管在排气管下面。（6） 各种管路原则上采用煨制弯头，弯曲半径一般不小于4倍管道外径，对管径较大的管路，允许弯曲半径不小于其外径的2.5倍。

31、（7） 管路穿墙时应设套管，管子与套管之间应留有10毫米左右的空隙，在空隙内不填充材料。1）.管路连接和管路附件设置（1）除阀门之类的附件允许采用法兰、丝扣连接外，其余管路的连接一律采用焊接。（2）法兰连接用垫片，采用浸过甘油和冷冻油的石棉橡胶板，板厚度13毫米。丝扣连接应涂料采用氧化铝和甘油调拌的混合剂。（3）阀门装设位置便于操作，阀门禁止朝下装设。（4）节流阀及静止阀等必须按介质的流向装设。2）.设备部分安全阀口径的选择安全阀的直径应与容器上安全管的直径相一致，自制容器按下表选用安全阀大小。 表52 安全阀选用表设备内氨容量（kg）1000 2000 3000 4000 4000安全阀公称

32、直径（mm）15 20 25 32 50设备的安全阀必须校正在下列压力时自动启开。5.2 管路管径的选择1）管路管径的计算（1）氨系统的管路一律采用无缝钢管，水系统的管路可采用焊接钢管，盐水管路一律采用镀锌钢管。（2）管径计算 D= 式中 G管路中介质流量 Kg/hv介质比容 m3/Kg w介质在管路中的流速（m/s），可查表得表53 管道允许流速管 道 名 称允 许 流 速（m/s）吸入管 1016排气管 1225氨压缩机的（气体）吸入管2025氨压缩机的（气体）排气管2430冷凝器至高压贮液器的液体管 0.6冷凝器至膨胀阀的液体管1.22.0高压供液管1.01.5低压供液管0.81.0膨胀

33、阀至蒸发器的液体管0.81.4溢液管 0.2蒸发器至氨液分离器的回气管1016（2）压缩机出气管的直径:D= 4*G*v/（*w*3600）1/2一台压缩机的介质的质量流量G=0.2875*3600=1035kg/h介质比容v查表得0.12m3/kg介质在管路中的流速w=24 m/sD=4*1035*0.12/(3.14*24*3600) 1/2=0.043m因为0.043m小于125mm，所以8AS17型压缩机出气管的内径为170mm。 因为有四台压缩机，一台冷凝器和一台油分离器，所以从压缩机出口管道到油分离器的管道的直径相同，采用50*3.5的热扎钢管。从油分离器到冷凝器的管道的直径相同，

34、采用70*4.5的热扎钢管。由此可得介质在管路中的流速为w1=1035*0.12*4/（3.14*0.0432*3600）=23.77 m/sw2=1035*2*0.12*4/（3.14*0.0612*3600）=23.62 m/s（3）设计压缩机到油分离器到冷凝器的最不利管长度为L1+L2=11m+16.5m=27.5m。再加上有10个焊接弯头（三节）,查空气调节用制冷技术得Ld/df=20,得Ld=20*0.061*10=12.2m。,两个直通截止阀Ld/d=340，Ld=340*0.061*2=41.48m。一个直通闸阀Ld/d=8，Ld=8*0.061=0.488m。一个渐缩变管径Ld

35、/df =11,得Ld=11*0.125=1.375m所以总计算长度为L=27.5+12.2+41.48+0.488+1.375=83.043m（4） 冷凝器到贮液器的管径:D= 4*G*v/（*w*3600）1/2G=1035*2=2075 kg/h。介质比容v查表得0.00169m3/kg；介质在管路中的流速w=0.5m/s；D=4*2075*0.00169/(3.14*0.5*3600) 1/2=0.049m。而冷凝器出口的接口直径为外径57mm，现在49mm小于60-9=51mm，所以用外径为60mm的钢管。所以选用60*4.5的热扎钢管符合要求。（5） 贮液器到膨胀阀的管径： D=

36、4*G*v/（*w*3600）1/2总介质的质量流量为G=2075 kg/h；介质比容v查表得0.00169 m2/kg；介质在管路中的流速w=1.2 m/s。D=4*2075*0.00169/(3.14*1.2*3600) 1/2=0.032 m。现选用42*4的热扎钢管。（6） 蒸发器至氨液分离器的回气管：D= 4*G*v/（*w*3600）1/2总介质的质量流量为G=2075kg/h；介质比容v查表得0.39 m3/kg ；介质在管路中的流速w=12 m/s。D=4*2075*0.39/(3.14*12*3600) 1/2=0.154 m。而卧式蒸发器出口的接口直径为150mm，现在15

37、4mm大于150mm，所以用内径为201mm的钢管，所以选用219*5.5的热扎钢管。（7）小型氨液分离器到压缩机的直径:D= 4*G*v/（*w*3600）1/2总的介质的质量流量为G=2075kg/h；介质比容v查表得0.39 m3/kg 介质在管路中的流速w=14 m/s；D=4*2075*0.39/(3.14*14*3600) 1/2=0.143 m。而氨液分离器进出口的接口直径为150mm，现在143mm小于150mm，所以用内径为150mm的钢管，所以选用159*4.5的热扎钢管。（8） 设计贮液器到节流阀的最不利管长度为L4+L6=13.6m.再加上有4个焊接弯头（三节）,查空气

38、调节用制冷技术得Ld/d=20,得Ld=20*0.15*4=12m。1个直通闸阀Ld/d=8，Ld=8*0.15*1=1.2m。1个直通截止阀Ld/d=340，Ld=340*0.15=51m。所以总计算长度为L=13.6+12+1.2+51=77.8m从贮液器到节流阀的液流的压力损失，没有吸气管或排气管的压力损失那样大的危害，但压力降也不应过大，以免引起液态制冷在管内发生气化，造成节流阀供液量不足，降低系统的制冷量，压力损失应不大于50000 Pa。根据制冷剂流量0.498kg/s，管径204mm及蒸发温度-10查空气调节用制冷技术得每米当量管长中摩擦压力降为35Kg/m2/m.所以蒸发器到压

39、缩机的压力损失P=L*35*9.8=77.8*35*9.8=26685.4Pa50000Pa。所以以上管道都符合要求。（9）设计蒸发器到压缩机的最不利管长度为L5+L6=15.3m.再加上有3个焊接弯头（三节）,查空气调节用制冷技术得Ld/d=20,得Ld=20*0.15*3=9m。2个直通闸阀Ld/d=8，Ld=8*0.15*2=2.4m。1个直通截止阀Ld/d=340，Ld=340*0.15=51m。所以总计算长度为L=15.3+9+2.4+51=77.7m因为不能使管路的压力损失过大，一般氨制冷剂的吸气管路和排气管路的压力损失希望不超过相当于蒸发温度降低0.5或冷凝温度升高0.5。现由蒸

40、发温度为-10的蒸发器到压缩机管路的压力损失不能超过5880Pa。根据制冷剂流量0.498kg/s，管径150mm及蒸发温度-10查空气调节用制冷技术得每米当量管长中摩擦压力降为5Kg/m2/m.所以蒸发器到压缩机的压力损失P=L*5*9.8=77.7*5*9.8 =3807.3Pa5000Pa。所以以上管道都符合要求。 第七章 参考文献1. 采暖通风与空气调节设计规范（YU 83-65)2. 空调与制冷技术手册，陈沛霖，岳荐方主编。同济大学出版社；3. 实用制冷与空调工程手册，尉迟斌主编。机械工业出版社；4. 制冷空调设备手册（一），国防工业出版社；5. 空气调节用制冷技术，彦启森主编。中国建筑工业出版社；6. 实用制冷工程设计手册，郭庆堂主编。中国建筑工业出版社。7. 制冷空调设备产品样本机械工业部编，机械工业出版社。