小型制冷装置设计的一般流程和方法举例,对于小型家用空调的研发设计,我们可以参考一下的研发流程:
设计任务书→参考样机分析→两器逃型→室内外风量确定→蒸发器流路确定→冷凝流路确定→冷媒主的确定→毛细管初定→能力测试→冷媒量确定→毛细管确定→能力测试→型式实验→管温传感器位置确定→电控参数确定→型式实验验证;
其实小编认为,做一套小型制冷装置中制冷系统的设计,简单来说需要以下的过程:
制冷剂选择—热力计算—压缩机选型—两器设计和选型—节流结构选型—其他辅助部件选型—管径计算—制冷剂充注量计算;
对于制冷系统的设计,很多非科班出身的同行们觉得很难;压焓图、热力计算,两器设计选型,管道计算,制冷剂充注量的计算;简直不要太难了;
制冷系统最基本的就是四大件的设计和选型(压缩机、两器、节流阀),只要掌握了这其中的技巧,相信各位师傅10分钟以内就可以完成制冷系统设计和选型;今天我们来给各位同行简单分享下一些思路;
(这都是个人工作中的一些小经验,不喜勿喷,手下留情!)
首先是制冷剂的选择!
最常用的就是R22制冷剂了,家用空调、冷冻系统都可以采用R22制冷剂,不过R22制冷剂会造成全球温室效应,所以现在大部分的都在常识采用其他环保制冷剂来替代;
比如家用空调/VRV系统,过渡制冷剂是R410A(这个大部分的专利都被大金空调垄断),这两年国内以格力为首,大力在推广使用R32制冷剂,但是R32制冷剂大家都知道是易燃易爆的制冷剂,所以设计的时候需要增加防爆设计;
一般的低温冷冻系统,常用的是低温制冷剂,比如R404A,R507;
对于汽车空调来说,最常用的制冷剂就是R134a了;
冰箱与冷柜系统就是R600a;
热泵采暖常用的制冷剂会使用R410A,R407C也是一个不错的选择;
关于不同制冷剂不同压力下对应的饱和温度,我们有一个小软件可以查询;
Refig为中文界面:
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
制冷剂确认了,接下来就是制冷系统的热力计算了;
一般的设计参数中会提供以下一些参数:
蒸发温度/过热度、冷凝温度/过冷度、制冷量或者制热量;
我们就可以根据上面的数据来进行系统的热力计算,热力计算可以采用仿真软件,比如Coolpack、SolKane、也可以采用我们Excel仿真的方法:
Coolpack;
这个软件是制冷系统热力计算最实用的软件之一,可以进行蒸汽压缩单级系统、双级压缩等系统热力计算;
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
(2)Solkane设计软件:
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
(3)Excel进行制冷系统热力计算
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
通过热力计算,我们能计算出一些后续设计需要用到的参数,比如冷凝负荷、蒸发负荷、蒸发器的进口干度、排温等参数;
热力计算好了之后,我们就可以进行压缩机的选型了;
压缩机选型之前,首先要明确下使用环境以及项目的成本预算以及品牌要求,
采用什么形式的压缩机?涡旋式压缩机?活塞式压缩机?或者螺杆式压缩机、转子式压缩机?
一般家用空调或者小型机组常用的是涡旋式压缩机,冷冻冷藏的活塞式机组比较多,
压缩机的选型一般可以根据样本来选型或者根据选型软件来选型的,
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
还有常见的丹佛斯压缩机:
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
以及谷轮的压缩机:
小型制冷装置设计的一般流程和方法举例
压缩机确定好之后,我们根据热力计算(或者压缩机的选型软件)出的冷凝负荷和蒸发负荷的参数,来进行两器的选型和设计;
首先要明确的就是,两器选择哪种形式的?
风冷翅片式?微通道换热器?板换?壳管?或者套换?
首先,家用空调的两器无疑就是翅片式的;
空气源热泵:冷凝器—套换或者板换;蒸发器—风冷翅片式;
冷水机组:冷凝器—风冷翅片式、蒸发器—板换;
水冷机组:冷凝器—壳管、蒸发器—风冷翅片式;
以上仅为常规情况,最终选择要考虑使用环境以及成本等因素;
两器的设计在制冷系统中非常的至关重要的,冷凝器设计小了容易高压报警,设计大了,简直就是浪费成本;蒸发器设计小了制冷剂在蒸发器中蒸发不完全容易结霜,设计大了简直就是跟钱过不去;
而且,如果两器设计有问题,设备最终调试的时候发现问题再去整改,就很浪费金钱和时间成本了。
所以两器的设计选型,非常的关键;
一般两器的设计,大部分有经验的直接用经验数值去设计,或者根据原有成功的案例去反推,问题也不是很大;也很节约时间;
同时我们也有一些小软件给各位分享下:
翅片式换热器:常用的是EVAP-COND和Coildesigner,笔者用Coildesigner比较多一点,也觉得计算出来的数值准确性很高:
板换:一般主流的板换生产商都有自身的选型软件