2匹家用分体空调器设计毕业设计论文1.docx
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本科毕业设计(论文)
2匹家用分体空调器设计
学 院 材料与能源学院
专 业 热能与动力工程
(制冷与空调方向)
年级班别 2012级
(2)班
学 号 3112007072
学生姓名
指导教师
2016 年6月
摘要
分体空调器是将整体式空调器(窗式、柜式)分为两个部件构成的。
一般是将压缩机、冷凝器、轴流风机等组装成压缩冷凝机组,置于室外,称为室外机组;将蒸发器、离心式(或者贯流式)风机、控制元件等组装成冷风箱置于室内,称为室内机组。
两者之间用连接管道相连,构成一个完整的空调机组。
本设计为两匹家用单冷型分体空调器,两匹对应的制冷量为4500W。
通过给定的条件,对家用分体空调器进行理论计算,根据计算结果进行系统部件选型,最终完成对空调器的整体设计。
设计的主要内容包括:
压缩机的选型、冷凝器设计和室外风机选型、蒸发器设计和室内风机选型、节流装置的选型、制冷剂充注量的确定。
本课题系基于广州地区气象条件下进行设计,设计的主要参数包括:
冷凝温度℃、蒸发温度℃;过冷度℃、吸气过热度℃;冷凝器的进口温度为℃,出口温度为℃;蒸发器的进口干球温度为℃,进口湿球温度为℃,出口干球温度为℃,出口湿球温度为℃。
通过对机组的整体设计可得到:
室内机组采用壁挂式,节省室内空间;压缩机采用广东美芝制冷设备有限公司的高能效定频压缩机,型号为PH270M2CS-4KU2;选用制冷剂为R22;冷凝器与蒸发器均采用翅片管热交换器,冷凝器的换热面积为23.58m2,尺寸为640mm×87mm×500mm,蒸发器换热面积为10.5m2,尺寸为440mm×87mm×300mm;节流装置采用毛细管,管长为0.3m;系统制冷剂充注量为1.68kg。
关键词:
家用空调器,分体壁挂式,翅片管换热器
Abstract
Split Air Conditioner comesfromMonolithic Air Conditioner(Window’sandCabinet’s) whichis dividedintotwoparts. Oneisthecondensingunitandanotherisacoldwindbox. Usually, the condensingunit canbe assembled by compressor,condenser and axialflowfan, called outdoorunits which placedintheoutdoor.The coldwindboxintheroom is assembled bytheevaporator, thecentrifugalfan (orthe cross-flowfan)and controlcomponents, referredtoastheindoorunit.Thetwopartscanbe constituted acompleteunit,with theconnection of pipes.
Thegraduationprojectis:
TheDesign of 2.0HP Split AirConditioner thatrefrigerateonly. Therefrigerationof 2.0HP is4500W. Bythegivenconditions,Imakea theorycalculation,andthen select systemcomponents accordingtotheresultof the calculation.Finally, the integerdesign of the airconditioner willbe completed.
The maincontentinclude:
selectionofcompressor and fantype; design of condenser, evaporator andthe throttlingdevice; the evaluation of therefrigerantchargequantity. The maindesigningparameters include:
condensingtemperature as45℃, evaporatingtemperatureas7℃;sub-coolingdegree as5℃,super-heatdegreeas6℃;the inlettemperature ofcondenseras33℃,theoutlettemperature as41℃;theinlet dry-and-wet-bulbtemperature of evaporator as25℃/17℃,theoutlet dry-and-wet-bulbtemperature of evaporator as15℃/12℃.
Inthisproject,Ichoose wall-mounted outdoorunit thatsavespace.The compressor wasmadebyGMCC,andit’saefficient and constant-frequency compressorasPH270M2CS-4KU2. R22ischosen astherefrigeratingfluid.The fin-tubeheatexchanger isappliedtocondenserandevaporator,and thedesignoftheheatexchangersarecompleted accordingtotheperformanceparameters. The capillary isusedin throttlingdevice.The design ofthe pipelinessystem and the evaluation of therefrigerantchargequantity arecompletedatlast.
Keywords:
Homeusedairconditioner, Split and wall-mounted,Fin-tubeheatexchanger
目录
1.绪论
1.1选题的背景及意义
1.2分体空调器的发展概况
1.3分体空调器的工作原理
2.空调用制冷循环的确定
2.1制冷剂的选用
2.2制冷循环热力计算
2.2.1循环参数及压焓图
2.2.2热力计算
3.压缩机选型
4.蒸发器设计计算
4.1蒸发器进口空气状态参数
4.2风量及风机的选择
4.3蒸发器进、出口空气焓差及出口处空气焓值
4.4初步确定蒸发器结构参数
4.5结构设计传热面积、管长及外形尺寸
4.6传热温差
4.7传热计算所需传热面积
4.8空气侧流动阻力
5.冷凝器设计计算
5.1冷凝器热负荷
5.2风量及风机的选择
5.3初步规划冷凝器的结构
5.4传热计算
5.5结构设计管长及外形尺寸
5.6计算所需传热面积
5.7空气侧流动阻力
6.毛细管选择计算
6.1设计参数
6.2毛细管尺寸估算
7.管路系统的设计
8.系统制冷剂充注量的估算
9.其他辅助设备
9.1干燥过滤器
9.2电磁阀
9.3气液分离器
10.结论
参考文献
致谢
附录A:
R22压焓图
附录B:
焓湿图
1.绪论
1.1选题的背景及意义
随着全球气候环境变化,人们追求健康舒适的生活环境的需求越来越大,科技的进步让更多的人享受着高科技带来的方便。
然而,发展也伴随着问题的出现,资源匮乏,环境恶化,给人类带来严峻的挑战。
既要保护我们仅有的资源,同时,也要改善我们生存、繁衍的大气环境,因而越来越多人选用和使用家用空调,空调也就进入了千家万户。
家用空调的种类很多,但是大部分家用空调还是以分体挂壁式为主。
分体挂壁式空调以其体积小,外形美观,使用灵活,噪声低,不影响室内采光,安装检修方便等优点被广泛的应用于家居之中,并且随着人们对生活环境的要求越来越高,空调所提供的舒适度也相应提高。
家用空调的普及,真切地让每家每户都能感受经济与科技的发展进步。
在未来,家用空调的发展还会向着低成本、高节能的方向迈进。
本课题针对分体式空调器进行了基本的设计计算,旨在深入了解家用空调,并打开视野,认识更多节能环保的能为带来人们健康舒适生活的高新技术。
1.2分体空调器的发展概况
二十世纪六、七十年代,在美国发生罕见的干旱天气,为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题,美国率先研制出用空气散热代替冷却塔的风冷式冷水机。
我国的第一台家用空调器于1963年在上海冰箱厂诞生。
上世纪八十年代中期以前,由于我国空调器的使用受公用事业电力供应政策的限制,空调器工业发展缓慢,生产规模不大。
到八十年代中后期,空调器的市场需求迅速增长。
为满足这一需求,空调器工业进行了集中的技术引进,总计从国外引进了数十条生产线。
在九十年代的中国,从先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术,并与多数是美国的大公司组成合资企业。
如今,中国已经是一个顶级国家,中国主要工厂和合资企业制造了大量SRAC和SPAC以满足增长的国内市场出口需要。
1988年中国第一台国产分体壁挂机KF-19G1A在华宝空调器厂诞生,开启了我国家用空调器行业的一个新时代;二十世纪八十年代中国空调市场一直以进口为主;2005年推出了光面板系列空调产品,此后一直使用至今。
在原有的技术手段上,随着不断的创新和改进,在如今形成了系统完善的生产过程。
压缩机、热交换器、精细阀和电子控制装置等都有了明显的改进。
自此,我国的空调产业实现了从小到大的跨越式发展。
目前我国家用空调器的型式结构以分体空调器占绝对优势。
即使目前以水为传热介质的家用中央空调机组开始兴起,但由于成本高、结构系统复杂,大多数居民还是选择采用单个分体空调器或多联机分体空调器。
分体空调器具有安装方便、易于独立计费、初投资小等特点,以其独特的优势,广泛受到民众的青睐。
2009年到2011年,家电下乡、以旧换新、节能补贴等扶持政策的贯彻落实有效拉动内需市场,空调制造企业和渠道商纷纷加大对三、四级及农村市场的拓展,国内空调市场逐步恢复生机。
2011年,我国规模以上空调制造工业企业实现主营业务收入达4109.6亿元;实现利润总额达231.74亿元。
2012年1-12月全国规模以上制冷、空调设备制造行业企业实现销售收入1996.67亿元,同比增加11.86%;完成利润总额144.4亿元,同比增加20.54%。
2013年年我国家用空调产量为14333万台,同比增长7.9%,2014年我国空调产量15716.93万台,比2013年增长9.7%。
变频空调产品的市场占有率已经达到52.54%。
1.3分体空调器的工作原理
分体式空调器是在窗式空调器的基础上发展起来的,分体式空调由室内机组和室外机组构成,由于室内机组和室外机组是两个相对独立的装置,而被称之为“分体”。
室内机组可根据用户需要将其制成壁挂式、落地式、悬吊式、埋入式等新颖式样,为房间布置增添色彩。
本设计为壁挂式分体空调器,其工作原理与窗式空调器相同。
室内机组和室外机组的连接方式是由粗细不同的两个铜管相连接,细的一根为液管,粗的
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