本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-一拖二熱泵型空調(diào)器(KFR-30GW×2)

需完整說(shuō)明書(shū)及圖紙找Q251133408PAGEPAGE1需完整說(shuō)明書(shū)及圖紙找Q251133408需完整說(shuō)明書(shū)及圖紙找Q251133408 需完整說(shuō)明書(shū)及圖紙找Q251133408本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目一拖二熱泵型空調(diào)器（KFR-30GW×2）學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)熱能與動(dòng)力工程學(xué)號(hào)二零零三年六月院別二零零三年六月指導(dǎo)老師（職稱）完成時(shí)間一拖二熱泵型空調(diào)器(KFR-20GW×2)摘要本文簡(jiǎn)單介紹熱泵分體式一拖二空調(diào)的設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題：新型綠色制冷劑的使用，熱力循環(huán)的計(jì)算，蒸發(fā)器和冷凝器的計(jì)算，空調(diào)器附件的選擇，以及熱泵型房間空調(diào)器的發(fā)展和展望?？諝庹{(diào)節(jié)顧名思義是對(duì)空氣的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便使環(huán)境更適合我們的要求。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)生活環(huán)境的條件要求也在逐步的提高。所以空氣調(diào)節(jié)在日常生活中占有很重要的位置。也使的空調(diào)技術(shù)在不斷的提高，以達(dá)到人們對(duì)環(huán)境的要求。熱泵型房間空調(diào)器既可制冷又能制熱，能滿足冬夏兩季節(jié)的要求而得到快速發(fā)展。其的新品種越來(lái)越多，性能也越來(lái)越優(yōu)良?？照{(diào)器朝著小型化，節(jié)能化，智能化，美觀化，健康化的方向發(fā)展。近年來(lái)，隨著住宅條件的改變，一些用戶出于節(jié)省空間的考慮，開(kāi)始購(gòu)買一拖二空調(diào)器，促進(jìn)拉一拖二空調(diào)器的發(fā)展和改進(jìn)。關(guān)鍵詞熱泵/一拖二空調(diào)/新型制冷劑/節(jié)能/環(huán)保＂one-drivers-two＂heatpumpair-conditioner（KFR-20GW×2）ABSTRACTThisarticlesimplyintroducedtheheatpump＂one-drivers-two＂roomair-conditionerindesignseveralquestions:Newgreenrefrigerantuse，thecalculationofthethermodynamicenergycirculation,evaporatorandcondensercomputation，air-conditionerappendixchoice,aswellasheatpumproomair-conditionerdevelopmentandforecast.Theairconditioningisasthenamesuggestscarriesontheadjustmenttotheairparameter,inordertocausetheenvironmenttosuitourrequest.Withdevelopmentofourcountrynationaleconomyandtheimprovementofthepeople'sliveslevel，people'slivingconditionsconditionrequestalsoingraduallyenhancement.Thereforetheairconditioningholdstheveryimportantpositioninthedailylife.Alsocausestheairconditioningtechnologyintheunceasingenhancement,achievesthepeopletotheenvironmentrequest.Theheatpumproomair-conditionerbothcanmakecoldandheat,cansatisfytherequestsofthewinterandsummer,soitgetsafastdevelopment.Theair-conditionerisfacingtheminiaturization,theenergyconservation,theintellectualization,isartistic,thehealthdirectiondevelops.Inrecentyears,alongwiththehousingconditionchange,someusersstemmingfromsavedspatialtheconsideration,startedtopurchase＂one-drivers-two＂air-conditioners,thepromotionpullsassoonastowstwoair-conditionersthedevelopmentandtheimprovement.KEYWORDSTheheatpump,One-drivers-twoair-conditioner,Newgreenrefrigerant,Energyconservation,Environmentalprotection一拖二熱泵型空調(diào)器（KFR-20GW×2）目錄中文摘要Ⅰ英文摘要Ⅱ緒論11熱力循環(huán)計(jì)算81.1設(shè)計(jì)工況的選擇81.2熱力計(jì)算81.2.1R407C在制冷工況下熱力循環(huán)計(jì)算81.2.2R407C在制熱工況下熱力循環(huán)計(jì)算111.2.3R22在制冷工況下熱力循環(huán)計(jì)算131.2.4R22在制熱工況下熱力循環(huán)計(jì)算152換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算172.1冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算172.2蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算233毛細(xì)管的設(shè)計(jì)計(jì)算304輔助元件的選型324.1壓縮機(jī)的選型324.2軸流風(fēng)機(jī)的選型344.3貫流風(fēng)機(jī)的選型354.4四通換向閥的選型354.5截止閥的選型364.6單向閥的選型374.7干燥過(guò)濾器的選型385兩種熱泵型空調(diào)系統(tǒng)的對(duì)比研究395.1無(wú)氟替代的必然性395.2方案論證405.2.1制冷劑R22與R407c的分析比較405.2.2R407C與R22兩種制冷劑系統(tǒng)的比較425.3結(jié)論44總結(jié)45致謝46參考文獻(xiàn)47（附錄）48附錄1制冷系統(tǒng)流程圖48附錄2電器控制接線圖48附錄3冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算程序49緒論近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，空調(diào)器的使用已經(jīng)越來(lái)越普及，新品種越來(lái)越多，性能也越來(lái)越優(yōu)良。房間空氣調(diào)節(jié)器是一種用于向房間(或封閉空間、區(qū)域)提供處理空氣的機(jī)組。它的功能是使該房間(或封閉空間、區(qū)域)內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和空氣流速等參數(shù)保持在人體舒適或工藝過(guò)程要求的范圍內(nèi)。房間空氣調(diào)節(jié)器主要是一個(gè)制冷、除溫（有的還可兼作熱泵使用）的機(jī)組。根據(jù)需要，它還可包含空氣加熱、加溫、空氣循環(huán)通風(fēng)、空氣凈化、除臭、加香等設(shè)備。通常，空調(diào)器有整體式(即一個(gè)箱形整體)和分體式(分為室內(nèi)機(jī)組和室外機(jī)組)兩類。根據(jù)室內(nèi)機(jī)組結(jié)構(gòu)和安裝方式的不同，它們又可分成窗式、掛壁式、吊頂式、埋入式、嵌入式、柜式及落地式。空調(diào)器將有以下發(fā)展趨勢(shì)（1）品種多樣化空調(diào)器品類繁多．僅小型空調(diào)就有兩大類．10多個(gè)品種．第一種類型是整體型空調(diào)器，有窗式和柜式兩種。窗式有普通式和單窗式(指標(biāo)準(zhǔn)窗戶型)，這類空調(diào)產(chǎn)量最多，銷路也最好。第二種類型是分體型空調(diào)器．有壁掛式，落地式，吊頂式，多支路式等四種。壁掛式和落地式廣泛用于會(huì)客廳、餐廳、辦公室、商場(chǎng)等場(chǎng)所．銷路最好．分體式空調(diào)器具有多功能、低噪聲、易使用、外形美觀等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為種類變化最快和家用空調(diào)器市場(chǎng)的主流機(jī)型。分體式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的噪聲一般低于50dB，目前性能較好的空調(diào)器室內(nèi)機(jī)噪聲僅35dB左右，而整體式空調(diào)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲一般都在60dB以上，顯然，從使用角度看，分體式空調(diào)更受到人們的歡迎，另外，廠家開(kāi)發(fā)出的一拖二分體式空調(diào)兩個(gè)室內(nèi)機(jī)可分裝在不同的位置，更方便了用戶的使用。（2）品量列化、標(biāo)準(zhǔn)化空調(diào)器品種繁多必然給生產(chǎn)管理和維修帶來(lái)麻顫．為此，生產(chǎn)廠家必須注意產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，以減少零件生產(chǎn)的種類和工裝模具的數(shù)量、擴(kuò)大零件的通用性。面板、機(jī)殼等零部件實(shí)現(xiàn)了通用，使空調(diào)器的外形尺寸達(dá)到了系列化標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)中模具的組合也得以實(shí)現(xiàn)．因此大大加快了產(chǎn)品的更新速度，且通用件產(chǎn)量的增加也方便了生產(chǎn)管理．提高了生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品成本下降，為產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造了有利條件．（3）高效率、低噪聲高效率是指空調(diào)器制冷量大、耗電量小，從而選到降溫快，節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)用低的目的。這不僅為廣大顧客所歡迎，也為打開(kāi)國(guó)際市場(chǎng)的銷路創(chuàng)造了有利條件，為此，空調(diào)器廠家要把提高產(chǎn)品的散熱率放在首位其中重點(diǎn)是提高制冷壓縮機(jī)和換熱器的教率．如用效率高的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)取代往復(fù)活塞式壓縮機(jī)；換熱器的散熱片采用高傳熱效率的波紋式肋片．穿孔式肋片、穿孔波紋式肋片等，國(guó)外已有許多廠家采用能增加內(nèi)傳熱效率的鋸齒形截面?zhèn)鳠峁埽肼暿强照{(diào)器的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，它關(guān)系到人們的工作與休息．降低空調(diào)器的噪聲．產(chǎn)品就能占領(lǐng)市場(chǎng)，就能獲得人們的喜愛(ài)．為此．日本、美國(guó)，德國(guó)等國(guó)家都在研究高效率、低噪聲的空調(diào)器．在保證風(fēng)量的前提下，盡量降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速．以降低風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的過(guò)度噪聲和空氣渦流的噪聲。（4）品小型化、輕量化、薄型化、外形設(shè)計(jì)藝術(shù)化目前空調(diào)器產(chǎn)品有一個(gè)明顯的趨勢(shì)就是體積小型化、重量輕量化。首先．熱交換器采用了新型翅片結(jié)構(gòu)和內(nèi)螺紋高效傳熱管．使產(chǎn)品體積縮小25％以上；其次是采用了體積小．重量輕的渦旋式壓縮機(jī)，使機(jī)體結(jié)構(gòu)緊湊；第三，采用了質(zhì)量輕的材料(如鋁、工程塑料等)制造空調(diào)器的零件；第四，在結(jié)構(gòu)上更多的采用多體式設(shè)計(jì)使室內(nèi)外機(jī)組體積減少，重量減輕，更易于安裝和維護(hù)。目前，市場(chǎng)上的空調(diào)器，特別是家用分體式空調(diào)器，其室內(nèi)機(jī)都采用了大寬度薄形設(shè)計(jì)，外觀也由過(guò)去千篇一律的平面型前面板變成了大圓弧形的前面板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這兩種設(shè)計(jì)方案使得室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器的迎風(fēng)面積增大，從而增大了換氣面積，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)效率更高，同時(shí)使室內(nèi)機(jī)體積減小，占用空間也縮小了許多，成為室內(nèi)的—件藝術(shù)裝飾品。（5）采用變頻調(diào)速技術(shù)采用變頻技術(shù)的空調(diào)器近幾年已開(kāi)始廣泛地進(jìn)市場(chǎng)．變頻技術(shù)是在壓縮機(jī)運(yùn)行中通過(guò)改變電源頻率來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，空調(diào)啟動(dòng)初始時(shí)空調(diào)器的壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，快速地達(dá)到設(shè)定的溫度；達(dá)到設(shè)定溫度后，再控制電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)以維持設(shè)定的溫度．這種運(yùn)行狀態(tài)可以降低耗電量，同時(shí)避免了壓縮機(jī)反復(fù)啟開(kāi)停，從而減少多次啟停造成的能量損耗及對(duì)電壓的沖擊，使空調(diào)器運(yùn)轉(zhuǎn)更為平穩(wěn)，使用壽命延長(zhǎng)．（6）采用智能控制技術(shù)微電子技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了巨大的影響．空調(diào)器的控制部分目前已廣泛地采用了智能控制技術(shù)?？照{(diào)器利用傳感器獲得環(huán)境的溫度、濕度等數(shù)據(jù)資料，空調(diào)器內(nèi)的智能搬電腦系統(tǒng)選擇較優(yōu)的運(yùn)行技術(shù)，適時(shí)地調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)速、風(fēng)量等參量．使環(huán)境保持已設(shè)定的溫度和濕度條件．完全不需手工改變運(yùn)行模式．采用微電腦智能控制的空調(diào)器，在控制方式上也更為靈活，不僅可以采用一般的遙控器方式控制其工作狀態(tài)，還可以通過(guò)電話等手段實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控，使您一進(jìn)家門就可享受到舒適的環(huán)境[1]．（7）發(fā)展環(huán)保型空調(diào)器目前大多數(shù)房間空調(diào)器都使用R22制冷劑，但是它對(duì)大氣臭氧層有破壞作用，歐洲已經(jīng)從2000年起逐步停止使用，日本、美國(guó)等將在2020年逐步停止使用。日本一些大的空調(diào)器公司正在積極開(kāi)發(fā)對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用的環(huán)保型房間空調(diào)器，目前較有效的是在房間空調(diào)器中使用R407C和R410A制冷劑。熱泵技術(shù)熱泵技術(shù)就是能有效地降低礦物質(zhì)能源提高能源利用率的建筑節(jié)能新技術(shù)。熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置。顧名思義，熱泵也就是像水泵那樣，可以把不能直接利用的低位熱源(如空氣、土壤、水中所含的熱能，太陽(yáng)能，工業(yè)廢熱等)轉(zhuǎn)換為可以利用的高位熱能，從而達(dá)到節(jié)約部分高位能(如煤、燃?xì)狻⒂?、電?的目的。1熱泵的發(fā)展歷史1852年湯姆遜(Thomoson)第一個(gè)提出了一個(gè)正式的熱泵系統(tǒng)，那時(shí)稱為“熱量倍增器”。l927年霍爾丹(Haldatie)在蘇格蘭安裝與實(shí)驗(yàn)的家用熱泵，用空氣作熱源，是現(xiàn)代蒸汽壓縮式熱泵的真正原型。到l940年美國(guó)已安裝了l5臺(tái)大型商業(yè)用熱泵，并且大都以井水為熱源。l945年美國(guó)卡雷公司研制成了溴化鋰圖1熱泵系統(tǒng)的基本能量轉(zhuǎn)換關(guān)系水吸收式制冷機(jī)，70年代的石油危機(jī)促使吸收式熱泵的研究與開(kāi)發(fā)得到了很大的發(fā)展。熱泵研究在我國(guó)也有數(shù)十年歷史，50年代，天津大學(xué)的一些學(xué)者已開(kāi)始從事熱泵的研究工作。60年代開(kāi)始在我國(guó)暖通空調(diào)中應(yīng)用熱泵。但是，由于我國(guó)能源價(jià)格的特殊性，以及一些其他因素的影響，熱泵空調(diào)在我國(guó)的應(yīng)用與發(fā)展始終很緩慢。直至70年代末期，才又為熱泵空調(diào)的發(fā)展與應(yīng)用提供了機(jī)遇。80年代初至90年代末在我國(guó)暖通空調(diào)領(lǐng)域掀起一股熱泵熱。熱泵空調(diào)在我國(guó)的應(yīng)用日益廣泛，它的發(fā)展前景肯定是光明的。2、熱泵的分類熱泵按工作原理分為，壓縮式熱泵和吸收式熱泵。按利用能源的方式不同分為第一類熱泵和第二類熱泵。按利用能源類別不同分為太陽(yáng)能熱泵、土壤源熱泵、水源熱泵和空氣源熱泵。按照熱泵制冷機(jī)(壓縮機(jī))工作方式又可分壓縮式、噴射式、吸收式等?？諝庠礋岜茫嚎諝庠?風(fēng)冷)熱泵目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空調(diào)器，商用單元式熱泵空調(diào)機(jī)組和I熱泵冷熱水機(jī)組。家用熱泵空調(diào)器在夏季，制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)循環(huán)，吸收室內(nèi)空氣的熱量后排放到室外；而在冬天，空調(diào)通過(guò)電磁換向閥改變制冷劑循環(huán)流動(dòng)的方向，制冷劑就可吸收室外空氣的熱量，然后釋放到室內(nèi)，加熱室內(nèi)空氣，達(dá)到保持室內(nèi)溫度的目的。熱泵空調(diào)器已占到家用空調(diào)器銷量的40～50％，年產(chǎn)量為400余萬(wàn)臺(tái)。熱泵冷熱水機(jī)組自90年代初開(kāi)始，在夏熱冬冷地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，部分城市中央宅調(diào)冷熱源采用熱泵冷熱水機(jī)組的已到20～3O％，而且應(yīng)用范圍逐漸繼續(xù)擴(kuò)大趨勢(shì)?？諝庠礋岜枚竟徇\(yùn)行時(shí)，最大的一個(gè)問(wèn)題就是當(dāng)事外氣溫較低時(shí)，室外側(cè)換熱器翅片表面會(huì)結(jié)霜。而除霜會(huì)消耗熱量使熱泵供能下降，這是空氣源熱泵發(fā)展受限之一；另一個(gè)由于氣源熱泵以空氣為熱源，空氣熱容最小，冬季時(shí)空氣溫度又低，熱泵低供熱能力下降，這也是空氣源熱泵發(fā)展受限之一。針對(duì)除霜的問(wèn)題，現(xiàn)在研究出不少新的工藝系統(tǒng)，解決空氣源熱泵除霜問(wèn)題。針對(duì)空氣源熱泵在冬季空氣溫度低的問(wèn)題，又提出空氣水雙級(jí)耦合熱泵系統(tǒng)。這都是我們熱泵工作者所作的貢獻(xiàn)。再一個(gè)空氣源熱泵在夏季時(shí)將建筑的余熱散熱至建筑物附近使其周圍的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步降低以及建筑物上熱泵的噪聲也是應(yīng)該考慮的問(wèn)題[2]。3、熱泵的工作原理[3]單從名字上看，熱泵和水泵有相似之處，只不過(guò)水泵是將水從低處送到高處，而熱泵則是將熱量從低溫?zé)嵩此偷礁邷責(zé)嵩吹囊环N裝置。熱力學(xué)第二定律告訴我們，熱量不可能自發(fā)地由低溫物體傳遞給高溫物體，因此必須借助一定的設(shè)備(如熱泵)，在外界對(duì)其做功的情況下把熱量從低溫處傳遞到高溫處。當(dāng)然熱量的這種傳遞轉(zhuǎn)移必須依靠一個(gè)載體，這個(gè)載體稱為工質(zhì)(制冷劑)。熱泵中的工質(zhì)通過(guò)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)，在閉合的管道回路中不斷循環(huán)(見(jiàn)圖2)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)在蒸發(fā)器(與低溫?zé)嵩唇佑|)膨脹蒸發(fā)吸收熱量，變成高溫低壓氣體，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后變成高溫高壓氣體，然后進(jìn)入冷凝器(與高溫?zé)嵩唇佑|)放出相變潛熱，成為低溫高壓液體，此后又經(jīng)節(jié)流器絕熱節(jié)流成為低溫低壓液體再回到低溫?zé)嵩刺庍M(jìn)入下一次工作循環(huán)。經(jīng)過(guò)制冷劑的循環(huán)，高溫?zé)嵩刺幉粩嗟玫綗崃繌亩_(dá)到制熱的目的。在整個(gè)過(guò)程中，工質(zhì)只是把從低溫?zé)嵩刺幬盏降臒崃窟B同壓縮機(jī)對(duì)其所做的功傳遞給高溫?zé)嵩矗圆⑽催`背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。圖2熱泵循環(huán)回路示意圖一拖二分體式空調(diào)器一拖二分體空調(diào)器在國(guó)內(nèi)是剛剛興起的新產(chǎn)品。它是用一臺(tái)室外機(jī)組帶動(dòng)兩臺(tái)室內(nèi)機(jī)組工作，從而使一臺(tái)空調(diào)器“相當(dāng)兩臺(tái)空調(diào)器使用。這種空調(diào)器室內(nèi)機(jī)組和室外機(jī)組的結(jié)構(gòu)，分別與普通“一拖一分體空調(diào)器基本相同，不同之外是增加了一個(gè)室內(nèi)機(jī)組。類型：一拖二分體空調(diào)器又稱為復(fù)合式空調(diào)器，從制冷工作過(guò)程來(lái)看，主要有三大類型(見(jiàn)圖3)：圖3一拖二分體空調(diào)器的類型（4）一拖二分體空調(diào)器的類型1．單容量壓縮機(jī)式。圖3a為單容量壓縮機(jī)控制方式。室外機(jī)組內(nèi)含一臺(tái)不可調(diào)的單容量壓縮機(jī)．并拖動(dòng)兩臺(tái)室內(nèi)機(jī)組。2．單容量雙壓縮機(jī)式。圖3b為單容量雙壓縮機(jī)制冷控制方式室外機(jī)組訪有互相獨(dú)立的兩臺(tái)單容量壓縮機(jī)．每臺(tái)壓縮機(jī)對(duì)應(yīng)拖動(dòng)一臺(tái)室內(nèi)機(jī)組，而兩臺(tái)室內(nèi)機(jī)組也是互相獨(dú)立運(yùn)行。這種類型空調(diào)器相當(dāng)于兩臺(tái)一拖二空調(diào)器，只是把商用室外機(jī)組合二為一。3．可調(diào)節(jié)容量壓縮機(jī)式。圖3c為可調(diào)節(jié)容量壓縮機(jī)控制方式。室外機(jī)組只有一臺(tái)壓縮機(jī)，但其容量可以調(diào)節(jié)，并拖動(dòng)兩臺(tái)室內(nèi)機(jī)組。這種方式可根據(jù)房間負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的容量，實(shí)現(xiàn)各個(gè)房同的制冷控制。這種空調(diào)器的電氣控制系統(tǒng)一般都采用變頻調(diào)速方式來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)容量[4]。本設(shè)計(jì)是熱泵式單壓縮機(jī)一拖二空調(diào)器，采用兩臺(tái)室內(nèi)機(jī)采用一臺(tái)壓縮機(jī)、一只冷凝器、一臺(tái)室外風(fēng)機(jī)、一只四通換向閥和毛細(xì)管，通過(guò)四通換向閥控制室內(nèi)機(jī)的制冷與制熱轉(zhuǎn)換。1熱力循環(huán)計(jì)算所謂工況，是指制冷系統(tǒng)的工作條件。用來(lái)作為比較制冷機(jī)型能參考狀態(tài)的工況一般應(yīng)包括制冷機(jī)的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、過(guò)冷溫度、過(guò)熱溫度、吸氣過(guò)熱溫度等。與名義參數(shù)相應(yīng)的溫度條件稱為名義工況。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)“JB/T7666—95制冷和空調(diào)設(shè)備名義工況一般規(guī)定”規(guī)定了容積式制冷壓縮機(jī)及機(jī)組和壓縮冷凝機(jī)組、容積式和離心式冷水機(jī)組、單元式空調(diào)機(jī)、房間空調(diào)器等的名義工況。為了使用方便，一般都給出了這些名義工況的參數(shù)，這些參數(shù)為客戶提供了參考依據(jù)和制冷機(jī)或制冷壓縮機(jī)的性能參數(shù)。所以根據(jù)國(guó)家提供的名義工況初步擬定本設(shè)計(jì)的空調(diào)的工作條件。所用的制冷劑為R407C，工況初步定為to=7.2℃;tk=54.4℃;過(guò)冷度為3.5℃；過(guò)熱度11℃；吸氣溫度為18℃[5]循環(huán)過(guò)程p-h圖如下圖所示：1.2.1R407CR407C在制冷工況下熱力循環(huán)狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)如下表所示[7]:P/barT/℃V/(m3/kg)H/(kJ/kg)S/(kJ/kg﹒k)05.787.20.04156417.511.78515.78180.04378426.881.818221.886.60.0127472.371.8502s21.8770.01195461.451.8182v21.854.4434.961.74321.849.5282.711.272421.846275.755.782.8275.71.275R407C在制冷工況下的熱力循環(huán)計(jì)算[8][9]:此處省略

NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN字。（2-66）3毛細(xì)管的設(shè)計(jì)計(jì)算毛細(xì)管廣泛應(yīng)用于空調(diào)，冰箱中，主要起節(jié)流作用。毛細(xì)管是一種小管徑，直徑大約在0.5mm~2.5mm之間，長(zhǎng)度不超過(guò)3m。相對(duì)于其他的節(jié)流裝置，毛細(xì)管是一種非常實(shí)用的節(jié)流裝置。它不僅價(jià)格便宜，而且節(jié)流效果也很好。毛細(xì)管的節(jié)流原理當(dāng)制冷劑液體通過(guò)一個(gè)狹長(zhǎng)的小孔時(shí)，制冷劑在小孔前的靜壓力將轉(zhuǎn)換為小孔后的動(dòng)壓力，使其壓力下降，流速增加。當(dāng)壓力降至相應(yīng)溫度下的飽和壓力時(shí)，制冷劑將產(chǎn)生閃發(fā)降溫現(xiàn)象，并且隨著壓力降低其溫度也相應(yīng)降低。這是毛細(xì)管節(jié)流減壓降溫的摹本原理。毛細(xì)管中制冷劑壓力及狀態(tài)變化毛細(xì)管中制冷劑壓力及狀態(tài)變化如圖5，毛細(xì)管是依靠其流動(dòng)阻力沿長(zhǎng)度方向產(chǎn)生壓力降、來(lái)控制制冷劑的流量和維持冷凝器與蒸發(fā)器的壓力差的。當(dāng)有一定過(guò)冷度的制冷劑液體進(jìn)入毛細(xì)管后，會(huì)沿著流動(dòng)方向產(chǎn)生壓力和狀態(tài)變化，先是過(guò)冷液體隨壓力的逐步降低，變?yōu)橄鄳?yīng)壓力下的飽和液體，這一段稱液體段，其壓力降不大，且呈線性變化。從出現(xiàn)第一個(gè)氣泡開(kāi)始至毛細(xì)管末端，均為氣液共存段，也稱兩相流動(dòng)段，該段內(nèi)飽和蒸汽含量沿流動(dòng)方向逐步增加，此，壓力降呈非線性變化。越接近毛細(xì)管的末端，其單位長(zhǎng)度上的壓力降就越大。當(dāng)壓力降低至相應(yīng)溫度下的飽和壓力時(shí)，就要產(chǎn)生閃發(fā)現(xiàn)象，使液體自身蒸發(fā)降溫。也就是隨著壓力的降低，制冷劑的溫度也相應(yīng)降低，即降低至相應(yīng)壓力下的飽和溫度。毛細(xì)管的流量是重要參數(shù)之一[15]。圖5毛細(xì)管的節(jié)流原理及狀態(tài)變化毛細(xì)管的計(jì)算制冷劑在毛細(xì)管內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中，進(jìn)入毛細(xì)管時(shí)的狀態(tài)與在毛細(xì)管中的流動(dòng)時(shí)的狀態(tài)不同。所以。毛細(xì)管的計(jì)算方法也相對(duì)復(fù)雜。目前多采用計(jì)算法，圖解法和同類產(chǎn)品比較法。下面用計(jì)算法計(jì)算毛細(xì)管的長(zhǎng)度[16]：毛細(xì)管計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式如下：式子中，代表壓力差（），單位Pa代表雷諾數(shù)代表毛細(xì)管長(zhǎng)度，單位m代表制冷劑流速，單位m/s代表制冷劑密度，單位kg/m3代表毛細(xì)管內(nèi)徑，單位m。制冷循環(huán)的毛細(xì)管長(zhǎng)度：已知：，查制冷劑R407C飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表，發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)液體比體積的影響不大，本設(shè)計(jì)所取溫度為冷凝溫度和蒸發(fā)溫度的平均值，即t=30.8℃，查得液體比體積，其密度為，30.8℃下黏度為。已知制冷工質(zhì)循環(huán)量，選用內(nèi)徑為1.5mm的毛細(xì)管，則制冷劑流速按下式計(jì)算：雷諾數(shù)為：則毛細(xì)管長(zhǎng)度：4輔助元件的選型4.1壓縮機(jī)的選型隨著能源的緊缺和保護(hù)環(huán)境的呼聲越來(lái)越高，人們對(duì)家用電器中占重要地位的空調(diào)器提出了節(jié)能、降低對(duì)環(huán)境直接污染和間接污染等要求。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)作為房間空調(diào)器一種常用的、效率較高的壓縮機(jī)形式，它與往復(fù)式壓縮機(jī)相比，具有容積效率高，往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件少，振動(dòng)小，不需要內(nèi)部懸掛支撐彈簧，零部件少等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，相對(duì)于往復(fù)式壓縮機(jī)，轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)體積減少40－50％，重量輕40－50％。從二十世紀(jì)八十年代起，對(duì)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的研究非常活躍，并已實(shí)現(xiàn)商品化。目前在國(guó)內(nèi)外，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)已替代往復(fù)式壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于空調(diào)等家用制冷設(shè)備中[17]。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)工作原理：滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)主要由汽缸、轉(zhuǎn)子、滑片、排汽閥和汽缸端蓋等部件組成，如圖6所示。圖6滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖1-氣缸；2-轉(zhuǎn)子；3-排氣閥；4-滑片；5-圓柱型導(dǎo)向器；6-進(jìn)氣口；7-排氣口；8-滑片彈簧；工作過(guò)程：滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的工作過(guò)程如圖7所示。圖7滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)工作原理1-汽缸；2-旋轉(zhuǎn)活塞；3-排氣閥；4-滑片；5-導(dǎo)向座由上述的工作過(guò)程可以看出：1、轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)一周，將完成上一工作循環(huán)的壓縮和排氣過(guò)程及下一工作循環(huán)的吸氣過(guò)程。2、由于不設(shè)進(jìn)汽閥，吸氣開(kāi)始的時(shí)機(jī)和汽缸上吸氣孔口位置有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不隨工況的變化而變動(dòng)。3、由于設(shè)置了排汽閥，壓縮終了的時(shí)機(jī)將隨排氣管中壓力的變化而變動(dòng)。根據(jù)所設(shè)計(jì)空調(diào)器需要壓縮機(jī)的制冷量為Q＝4KW，制冷量不大，選取全封閉轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)較為合適。選擇廣東美芝壓縮機(jī)公司生產(chǎn)的型號(hào)為PG230X2C-4FT的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，其參數(shù)如下：型號(hào)單位PG230X2C排量cm3/rev23.1制冷量W4170功率W1370COPW/W3.04EERBtu/HW10.4電流A6.4噪音dB64電容μF35油量ml480重量kg15.84.2軸流風(fēng)機(jī)的選型由于軸流式風(fēng)機(jī)的葉片與機(jī)軸中心線有一定的螺旋角，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣一邊隨葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊沿軸向推進(jìn)；當(dāng)空氣被推進(jìn)后，原來(lái)占有的位置形成局部低壓，促使外面的空氣由吸入口進(jìn)入。從出口排出。由于氣體的流動(dòng)始終沿軸向，所以稱為軸流式風(fēng)機(jī)[17]。軸流風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用與空調(diào)器的室外機(jī)組中。對(duì)于小型空調(diào)器用軸流風(fēng)機(jī)，為簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，僅由電動(dòng)機(jī)和葉輪組成。軸流式通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓較低，一般不大于500Pa，但風(fēng)量比離心式風(fēng)機(jī)大，因而運(yùn)行時(shí)噪音較大。根據(jù)冷凝器所需的風(fēng)機(jī)風(fēng)量為2005m3/h上海美歌電器公司生產(chǎn)的型號(hào)為320x140的軸流風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速為1100r/min時(shí)其風(fēng)量能達(dá)到2100m34.3貫流風(fēng)機(jī)的選型貫流式風(fēng)機(jī)又叫橫流式風(fēng)機(jī)，氣流沿著與轉(zhuǎn)子軸線垂直方向流入，通過(guò)轉(zhuǎn)子另一側(cè)流出。一般用于空調(diào)末端，如熱風(fēng)幕和風(fēng)機(jī)盤(pán)管后的風(fēng)機(jī)即是貫流風(fēng)機(jī)。近年來(lái)，貫流式風(fēng)機(jī)以其風(fēng)量大、風(fēng)壓低、噪音低、轉(zhuǎn)子長(zhǎng)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在分體式空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)中廣泛使用。由于葉輪軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)，所以出風(fēng)均勻。根據(jù)蒸發(fā)器所需風(fēng)機(jī)風(fēng)量為430m3/h，輸入功率為1.19w，風(fēng)壓為5.98Pa，選擇型號(hào)為HR/G-97-002-00的貫流式風(fēng)機(jī)，設(shè)定轉(zhuǎn)速為1000r/min，風(fēng)量可達(dá)到4504.4四通換向閥的選型熱泵空調(diào)器是通過(guò)四通換向閥來(lái)改變制冷劑流向的，以使其夏季能制冷、冬季能制熱。當(dāng)?shù)蜏氐蛪褐评鋭┻M(jìn)入室內(nèi)換熱器時(shí)，空調(diào)器向室內(nèi)供冷氣；當(dāng)高溫高壓制冷劑進(jìn)入室內(nèi)換熱器時(shí)，空調(diào)器向室內(nèi)供暖氣。四通換向閥是家用熱泵型空調(diào)器的重要組成部件，它對(duì)系統(tǒng)具有雙重作用：一方面通過(guò)換向能方便地實(shí)現(xiàn)熱泵制冷工況和供熱工況的轉(zhuǎn)變；另一方面也造成了熱泵系統(tǒng)容量的損失和效率的下降。四通換向閥的工作原理請(qǐng)參考圖8圖8四通換向閥的工作原理以下是浙江三花集團(tuán)生產(chǎn)的部分四通換向閥型號(hào)：根據(jù)本設(shè)計(jì)的條件選用SHF-4k系列四通閥。說(shuō)明:1．在焊接接管時(shí)，為使閥體溫度不超過(guò)120度，請(qǐng)用水或濕布冷卻。2．請(qǐng)注意避免濕氣及雜物進(jìn)入閥體。3．確認(rèn)電源已切斷，方可從主閥上取下電磁線圈，單個(gè)電磁線圈通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)被燒毀。4.5截止閥的選型分體空調(diào)器在制冷回路的室外機(jī)部分上，為安裝和維修的方便而設(shè)置截止閥。它有二通閥和三通閥兩種型號(hào)。三通閥帶有一個(gè)旁通孔。通常在氣態(tài)制冷劑通道上安裝三通閥，而在液態(tài)制冷劑通道既可安裝二通閥，也可安裝三通閥。以下的截止閥適用于以R22、R407C和R410A等為制冷劑的分體式空調(diào)器中，連接分體式空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿并按規(guī)定扭矩上緊，可以關(guān)閉閥的內(nèi)部通路。反之可打開(kāi)。在維修時(shí)作為檢修閥，用來(lái)抽真空、添加制冷劑等。也可用在其他制冷循環(huán)等系統(tǒng)中。以下是浙江三花集團(tuán)生產(chǎn)的部分截止閥的型號(hào)：選用型號(hào)為和FSV-A2和FSV-JA4的截止閥。4.6單向閥的選型在空調(diào)熱泵機(jī)組中，單向閥通常先與輔助毛細(xì)管并聯(lián)，再與主毛細(xì)管串聯(lián)，單向閥只能讓制冷劑沿箭頭方向流動(dòng)。有效地阻止液體制冷劑從暫不工作的節(jié)流元件中流過(guò)，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行．單向閥是一個(gè)管狀元件，管內(nèi)有一個(gè)活動(dòng)的、不銹鋼或尼龍或聚氟乙烯材料制成的球形或半球形塞。制冷時(shí)，沿箭頭方向通過(guò)開(kāi)啟的單向閥，完成節(jié)流過(guò)程制熱時(shí)，制冷劑不能流過(guò)單向閥，只能流過(guò)輔助毛細(xì)管，再流過(guò)主毛細(xì)管，所以，制冷制熱的節(jié)流程度不同。以下是浙江三花集團(tuán)生產(chǎn)的部分單向閥的型號(hào)：根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)選用型號(hào)為YCV3型的單相閥。4.7干燥過(guò)濾器的選型空調(diào)器制冷系統(tǒng)中含微量的空氣和水分，再加上制冷劑和冷凍潤(rùn)滑油中含有的少量水分，若其總含水量超過(guò)系統(tǒng)的極限含水量，當(dāng)制冷劑通過(guò)毛細(xì)管或熱力膨脹閥節(jié)流降壓時(shí)，制冷劑中含有的水分就可能在毛細(xì)管進(jìn)口或熱力膨脹閥的閥芯處凍結(jié)成小冰塊，堵塞毛細(xì)管或熱力膨脹閥的閥芯通道，使空調(diào)器制冷系統(tǒng)不能正常工作。另外，空調(diào)制冷系統(tǒng)中還有可能含有一些贓物和其他雜質(zhì)，若不把它們除掉，也可能堵塞毛細(xì)管或膨脹閥的閥芯處。所以，空調(diào)器一般都要安裝干燥過(guò)濾器。干燥過(guò)濾器在氟利昂制冷系統(tǒng)中，采用無(wú)縫鋼管作為殼體，內(nèi)裝0.1～0.2mm網(wǎng)孔的黃銅絲或不銹鋼絲網(wǎng)，兩端蓋用螺紋與筒體聯(lián)接并用錫焊焊牢。一般安裝在液管段的供液電磁閥前的管道中。同時(shí)在筒體標(biāo)有流向指示符號(hào)，避免發(fā)生安裝錯(cuò)誤。在實(shí)際的氟利昂系統(tǒng)中常常將過(guò)慮筒體內(nèi)填充干燥劑，使過(guò)慮和干燥功能合而為一，叫做過(guò)濾干燥器。干燥劑一般采用無(wú)水氯化鈉、硅膠、活性氧化鋁和分子篩等，以吸收制冷劑液體中的水分。以下是浙江三花集團(tuán)生產(chǎn)的部分燥過(guò)濾器的型號(hào)：選用型號(hào)為BG2型的干燥過(guò)濾器。5.1無(wú)氟替代的必然性隨著人類工業(yè)化的迅猛發(fā)展，對(duì)環(huán)境的破壞也日趨嚴(yán)重，人類所賴以生存的水、土壤、空氣都出現(xiàn)了不同程度的污染，在某些區(qū)域甚至可能出現(xiàn)了災(zāi)難性的后果。大氣臭氧層的損耗是當(dāng)前世界上一個(gè)普遍關(guān)注的全球性大氣環(huán)境問(wèn)題，它直接關(guān)系到生物圈的安危和人類的生存。早在1984年，英國(guó)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧洞。以后經(jīng)過(guò)數(shù)年的連續(xù)觀測(cè)，進(jìn)一步得到證實(shí)。由于臭氧層中臭氧的減少，照射到地面的太陽(yáng)光紫外線增強(qiáng)，對(duì)生物圈中的生態(tài)系統(tǒng)和各種生物，包括人類，都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。臭氧層破壞以后，人體直接暴露于紫外輻射的機(jī)會(huì)大大增加，這將給人體健康帶來(lái)不少麻煩。首先，紫外輻射增強(qiáng)使患呼吸系統(tǒng)傳染病的人增加：受到過(guò)多的紫外線照射還會(huì)增加皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率。此外，強(qiáng)烈的紫外輻射促使皮膚老化。臭氧層破壞也會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生難以確定的影響，近十幾年來(lái)，人們對(duì)200多個(gè)品種的植物進(jìn)行了增加紫外照射的實(shí)驗(yàn)，其中三分之二的植物顯示出敏感性。一般說(shuō)來(lái)，紫外輻射增加使植物的葉片變小，因而減少俘獲陽(yáng)光的有效面積，對(duì)光合作用產(chǎn)生影響。紫外輻射的增加對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)也有潛在的危險(xiǎn)。紫外線的增強(qiáng)還會(huì)使城市內(nèi)的煙霧加劇，使橡膠、塑料等有機(jī)材料加速老化，使油漆褪色等。對(duì)于大氣臭氧層破壞的原因，科學(xué)家中間有多種見(jiàn)解，但是大多數(shù)人認(rèn)為，人類過(guò)多地使用氯氟烴類化學(xué)物質(zhì)(用CFC1表示)是破壞臭氧層的主要原因。對(duì)臭氧層有嚴(yán)重破壞作用的CFC類制冷劑，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)禁止生產(chǎn)，同時(shí)禁止生產(chǎn)使用這類制冷劑的制冷設(shè)備。根據(jù)蒙特利爾議定書(shū)的規(guī)定．對(duì)于過(guò)渡HCFC類物質(zhì)，1996年要開(kāi)始削減，2004年要削減35％，到2020年發(fā)達(dá)國(guó)家將完全廢止，發(fā)展中國(guó)家可延長(zhǎng)到2030年。事實(shí)上，世界各國(guó)均加快了HCFC替代的步伐：瑞典已于1998年前完成對(duì)HCFC的替代；德國(guó)的時(shí)問(wèn)表定在2000年；日本計(jì)劃2004年解決FICFC替代問(wèn)題；美國(guó)計(jì)劃在2010年以前完成這一工作。歐盟1999年修改的新標(biāo)準(zhǔn)中已提出于2003年在家用電器行業(yè)中停止使用HCFC，2000年出口到歐盟的空調(diào)產(chǎn)品，已經(jīng)要求用非HCFC的產(chǎn)品。隨著中國(guó)即將加入WTO，作為空調(diào)產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)必將迎來(lái)各類空調(diào)產(chǎn)品高速增長(zhǎng)的時(shí)期。開(kāi)展HCFC冷媒的替代研究工作并使其商品化是空調(diào)生產(chǎn)廠家面臨的一項(xiàng)重要課題。5.2方案論證5.2.1制冷劑R22與R407c的分析比較：制冷劑R22R22是氫氯氟烴化合物（HCFCs）制冷劑的代表，被廣泛用于空調(diào)系統(tǒng)。R22無(wú)色，無(wú)味，不燃燒，不爆炸，毒性比R12略大，但仍然是安全的制冷劑，安全分類為A10它的傳熱性能與R12差不多，流動(dòng)性比R12好；溶水性比R12稍大，但仍然屬于不溶于水的物質(zhì)。對(duì)R22，含水量仍然限制在0.01％以內(nèi)。同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)裝設(shè)干燥器。R22化學(xué)性質(zhì)不如R12穩(wěn)定，它對(duì)有機(jī)物的膨潤(rùn)作用更強(qiáng)，密封材料可采用氯乙醇橡膠。R22能夠部分地與礦物油相互溶解，而且其溶解度隨著礦物泊的種類及溫度而變。礦物油在R22制冷系統(tǒng)各部分中產(chǎn)生不同的影響。R22制冷劑比CFCs多含了氫，使得它的化學(xué)性質(zhì)也不如CFCs穩(wěn)定，被釋放到較低的大氣中就會(huì)分解，只有很少的部分會(huì)到達(dá)臭氧層。所以雖然氫氯氟烴化合物也含有氯，它的臭氧消耗潛能為R12的5％。同時(shí)R22是目前在全球被廣泛應(yīng)用的最高能效比的冷媒，R22屬于HCFC類制冷劑，它能導(dǎo)致全球氣候變暖，特別是對(duì)臭氧有破壞，這是R22將要被限制和禁止使用的條件。制冷劑R407R407C是由HFC32、HFC125和HFC134a按質(zhì)量百分比23％、25％、52％混合而成的非共沸制冷劑，在壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，其泡點(diǎn)溫度為-43.4度，露點(diǎn)溫度為-36.1度，與R22的沸點(diǎn)較接近。與其他HFC制冷劑一樣，R407C也不能與礦物油互溶，但能溶解于聚酯類合成潤(rùn)滑油。研究表明，在空調(diào)工況(蒸發(fā)溫度=7℃)下，R407c容積制冷量以及制冷系數(shù)比R222略低(約5％)。因此，將R22的空調(diào)系統(tǒng)換成R407c，只要將潤(rùn)滑油和制冷劑改換就可以了，而不需要更換制冷壓縮機(jī)，替代成本較低。這是R407c作為R22替代物的最大優(yōu)點(diǎn)，R407C已被認(rèn)為是R22R407C與R22物性比較R407C制冷劑用于R22的空調(diào)設(shè)備中，它的特性與R22相似，它的蒸發(fā)溫度范圍為-7℃至1O℃，但由于它是非共沸混合物，其成分濃度隨溫度、壓力而變化，這對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的生產(chǎn)、調(diào)試和維修都帶來(lái)一定的困難，同時(shí)對(duì)其熱傳導(dǎo)性能也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。其基本物理特性如表1所示[19表1R407C與R22物性比較5.2.2R407C與R22兩種制冷劑系統(tǒng)由于R407C與R22的排氣壓力和容積制冷量相差不大，因此系統(tǒng)管路不需要進(jìn)行耐壓設(shè)計(jì)同時(shí)也不需要更換壓縮機(jī)。由于R407C制冷劑存在溫度滑移現(xiàn)象，原有的R22系統(tǒng)的蒸發(fā)器流路已不再適用，必須根據(jù)R407C的特性重新設(shè)計(jì)流路，設(shè)計(jì)時(shí)要注意提高熱交換器的傳熱特性，可以從以下方面考慮：(1)空氣的流向與制冷劑的流向采取對(duì)流方式。(2)風(fēng)量、傳熱面積的大型化。(3)進(jìn)行多流路化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)匹配對(duì)R407C系統(tǒng)，當(dāng)蒸發(fā)器出口處有未蒸發(fā)的液體制冷劑存在時(shí)，儲(chǔ)液器將積存液體制冷劑此時(shí)高沸點(diǎn)成分(R134a)在高濃度狀態(tài)下積存著，故破壞了成分中的質(zhì)量平衡，呈現(xiàn)出循環(huán)制冷組成移到低沸點(diǎn)側(cè)的現(xiàn)象。因此要嚴(yán)格控制制冷劑循環(huán)量，使蒸發(fā)器出口的過(guò)熱度處于最佳狀態(tài)下。在相同工況下R407C的充注量比R22要少，僅為R22的90％～95％。目的是為了減少系統(tǒng)高化趨勢(shì)。受溫度梯度的影響，蒸發(fā)器人口溫度均低于出口溫度，與R22相比，低溫條件下，蒸發(fā)器入口結(jié)霜明顯．在標(biāo)準(zhǔn)工況下，R407C冷凝壓力比R22系統(tǒng)高出0．2～0．4MPa。尤其是在制熱過(guò)負(fù)荷時(shí)，室內(nèi)機(jī)入口處冷凝壓力可能會(huì)超過(guò)壓縮機(jī)最高耐壓2．6MPa的使用要求，因此要合理設(shè)計(jì)高溫保護(hù)參數(shù)，使系統(tǒng)在要求內(nèi)運(yùn)行泄漏特性由于R407C是一種三元非共沸制冷劑，存在著較大的滑移溫度，往發(fā)生泄漏時(shí)，其中低沸點(diǎn)組分R32優(yōu)先蒸發(fā)而導(dǎo)致R407C的組分質(zhì)量比發(fā)生變化，因此當(dāng)R407C制冷系統(tǒng)發(fā)生泄漏時(shí)，R32含量會(huì)偏離正常狀態(tài)下的理論值，使R32在R407C中的含量比例有所下降。達(dá)到預(yù)期的制冷效果，同時(shí)也給制冷劑的補(bǔ)充以及制冷系統(tǒng)的維修帶來(lái)了不便.[20]系統(tǒng)傳熱與阻力特性文獻(xiàn)[21]研究了當(dāng)室外風(fēng)速為1．5m／s時(shí)，兩排冷凝器順流與逆流的單位換熱溫差換熱能力u隨風(fēng)速變化的關(guān)系(如圖9所示)。圖9單位換熱溫差換熱能力U隨空氣流速的變化示意如圖：對(duì)于使用R407C制冷劑空調(diào)器的冷凝器，采用逆流布置可以大幅度提高其換熱性能。兩排冷凝器逆流布置比順流布置單位換熱溫差換熱能力提高36％。而且，排數(shù)越多，也就更容易接近真正的純逆流，換熱能力提高的幅度也就越大。文獻(xiàn)[22]研究了R407C工質(zhì)熱泵機(jī)組室內(nèi)換熱器側(cè)盤(pán)管流動(dòng)情況。進(jìn)行了R407C在熱泵換熱器中運(yùn)行時(shí)濃度變化方面的實(shí)測(cè)，發(fā)現(xiàn)非共沸物的溫度滑移特性不會(huì)引起系統(tǒng)操作上的改變，但熱交換器溫度分布會(huì)發(fā)生變化，冷凝過(guò)程中溫度逐漸下降，而蒸發(fā)過(guò)程則逐漸增加。該文通過(guò)建立系統(tǒng)模型進(jìn)行模擬，表明熱交換器幾何條件對(duì)非共沸物影響比對(duì)純質(zhì)的大，如R22工質(zhì)，相對(duì)于交叉流布置，逆流式的COP增加0～3％，順流時(shí)下降2％～4％，而對(duì)R407C則分別增加0～4％和下降2％～8％。文獻(xiàn)[23]研究和對(duì)比了在環(huán)境溫度分別為26．7℃、35℃、43．3℃下R407C和R22在ARI額定工況下使用順流和逆流蒸發(fā)器時(shí)的性能。表明流程的改變可使R407C系統(tǒng)制冷量增大10．5％，COP提高3．8％。對(duì)于潛熱制冷量，隨環(huán)境溫度降低，R407C逆流時(shí)比順流時(shí)高得越多，35℃時(shí)高30．6％，且比R22工質(zhì)的高16．6％。在環(huán)境溫度高于40．6℃時(shí)在逆流情況下則是R22的大。因此在使用R文獻(xiàn)[24]研究和比較了外徑9.57mm、內(nèi)徑7.92mm、有效長(zhǎng)度1300mm的光滑管兩相流蒸發(fā)傳熱及壓降特性：蒸發(fā)壓力分別為600、680KPa，質(zhì)流通量100～300kg／m2s，熱流通量6～14kw／m2.發(fā)現(xiàn)對(duì)R22，局部傳熱系數(shù)隨質(zhì)流通量、熱流通量、蒸發(fā)溫度的增加而增加，而對(duì)R407C，蒸發(fā)壓力對(duì)傳熱系數(shù)的影響可以忽略?？偟内厔?shì)是，R407C的傳熱系數(shù)比R22低50％文獻(xiàn)[25]介紹了一種獨(dú)特的形管傳熱管作為熱交換器，使用R407C工質(zhì)比較了該管與通常的內(nèi)凹槽管的傳熱性能和壓降，發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)傳熱時(shí)在高質(zhì)流通量下W形管換熱系數(shù)增加大約90％，低質(zhì)流通量下也稍高于內(nèi)凹槽管；冷凝傳熱時(shí)在各種質(zhì)流通量下?lián)Q熱系數(shù)都大約高100％～200％。同時(shí)W形管壓降增加30％～60％。5.3結(jié)論通過(guò)以上分析比較，如果運(yùn)用R407C制冷劑的制冷系統(tǒng)如果同時(shí)對(duì)房間空調(diào)器的蒸發(fā)器和冷凝器也進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并充分發(fā)揮非共沸制冷劑的優(yōu)勢(shì)，就有可能達(dá)到甚至超過(guò)R22的制冷效果。且當(dāng)前的形勢(shì)來(lái)看，R407c制冷劑代替R22制冷劑已成趨勢(shì)。因?yàn)镽407c對(duì)環(huán)境的污染比R22小的多。綠色環(huán)保是當(dāng)前的大趨勢(shì)，所以，采用制冷劑R407c替代制冷劑R22是可行的。本設(shè)計(jì)是采用制冷劑為R407c的制冷系統(tǒng)?？偨Y(jié)經(jīng)過(guò)將近半年的論證、設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于做完，回想起做設(shè)計(jì)過(guò)程中的日日夜夜，既有高興也有失落，高興的是終于獨(dú)立的將自立的課題做拉出來(lái)，失落是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過(guò)程中遇到種種難題，而這些難題都是在大學(xué)課程中學(xué)過(guò)的，由于沒(méi)有掌握牢固，需要重新學(xué)習(xí)一遍。下面是我的一些體會(huì)；

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按計(jì)劃完成任務(wù)，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要跟上進(jìn)度，確保完成每一個(gè)階段的任務(wù)。不然把所有工作都堆積到最后是很被動(dòng)的。設(shè)計(jì)剛開(kāi)始我就把文獻(xiàn)綜述和英文翻譯做拉出來(lái)，為后期寫(xiě)說(shuō)明書(shū)和繪圖節(jié)省下不少時(shí)間。2

遇到問(wèn)題要冷靜，仔細(xì)思考。在剛拿到本課題的時(shí)候，我對(duì)一拖二熱泵型空調(diào)器實(shí)在是了解的太少，根本不知道從哪里下手。經(jīng)過(guò)查找資料，詢問(wèn)同學(xué)，請(qǐng)教老師，逐漸熟悉拉空調(diào)器。3查找資料很重要，要學(xué)會(huì)應(yīng)用圖書(shū)館的資源。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，手中的資料有限，這就要求我們充分利用圖書(shū)館的資源。設(shè)計(jì)中遇到的很多問(wèn)題都是在圖書(shū)館的書(shū)籍中找到答案的。4做設(shè)計(jì)要有根據(jù)，不能想當(dāng)然，憑空想象。在設(shè)計(jì)空調(diào)器結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，由于沒(méi)有測(cè)繪過(guò)空調(diào)，各種書(shū)籍上對(duì)空調(diào)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹的也不多，空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不知道怎么布置，就想象著設(shè)計(jì)出來(lái)，結(jié)果等找到市空調(diào)器實(shí)物一看，相差甚遠(yuǎn)。5要虛心學(xué)習(xí)。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到不懂的知識(shí)是很正常的，這就要求設(shè)計(jì)者虛心學(xué)習(xí)，不能轉(zhuǎn)移問(wèn)題。可以向周圍的同學(xué)或老師學(xué)習(xí)，也可以在論壇中學(xué)習(xí)。雖然不滿意于自己的能力，但對(duì)于此次的進(jìn)步還是感到欣慰。都說(shuō)畢業(yè)設(shè)計(jì)很鍛煉人的，能學(xué)到很多知識(shí)，我深深體會(huì)到了這一點(diǎn)。非常高興能有機(jī)會(huì)和這么優(yōu)秀的導(dǎo)師和同學(xué)合作。致謝我衷心的感謝我的指導(dǎo)教師，正是由于他們的悉心指導(dǎo)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)才能順利完成。在本次設(shè)計(jì)中我們這一組同學(xué)共同努力，共同探討在設(shè)計(jì)中遇到的種種問(wèn)題，他們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中給了我很多幫助，在此我要向我們這組的同學(xué)表示衷心的感謝。另外我還要向那些給我提出寶貴意見(jiàn)和建議的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，感謝四年來(lái)對(duì)教育和培養(yǎng)我的各位老師！由于本人的知識(shí)、設(shè)計(jì)水平有限，在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)一些不當(dāng)?shù)牡胤剑Ｍ麖V大教師和同學(xué)們給予批評(píng)和指正。參考文獻(xiàn)[1]曹惠平.空調(diào)器發(fā)展趨勢(shì)[J].中外技術(shù)情報(bào)，1995，（7）：5-6.[2]蔣紅.關(guān)于熱泵技術(shù)及其應(yīng)用的認(rèn)識(shí)[J].科技資訊，2006，（30）：34.[3]將能照編.空調(diào)用熱泵技術(shù)及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社.1997[4]梁沈.“一拖二”分體式空調(diào)器[J].家用電器，1995，（4）：2-3.[5]制冷行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).（1996）.GB/T7725-1996.《房間空氣調(diào)節(jié)器》[6]制冷行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).（1996）.GB/T4706.32-1996.《家用和類似用途電器的安熱泵、空調(diào)器和除濕機(jī)的特殊要求》[7]曹德勝.制冷劑使用手冊(cè)[M].冶金工業(yè)出版社，1999[8]鄭賢德.制冷原理與裝置[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2001.[9]張祉佑編.制冷原理與設(shè)備[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2003[10]陳耀慶編.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1997.[11]錢頌文.換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2002[12]陶文銓，楊世銘.傳熱學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1998：212～215.[13]鄭敏旺，林元良.國(guó)內(nèi)外分體空調(diào)器維修資料精選[M].北京：電子工業(yè)出版社，2000.1.[14]劉杰，周海.松下商用空調(diào)器選型、安裝、使用、維修[M].上海交通大學(xué)出版社，2000，5[15]繆道平，吳業(yè)正.制冷壓縮機(jī)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.2..[16]粱文遠(yuǎn).如何選配空調(diào)毛細(xì)管[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2006.(12):77-79.[17]吳業(yè)正.小型制冷裝置設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京:北京機(jī)械工業(yè)出版社，1998.8.[18]張樹(shù)梅.家用空調(diào)器的無(wú)氟替代[J].家電科技一制冷空調(diào),維修,2005.08[19]曹鋒，陳芝久.制冷系統(tǒng)中R407C替代R22技術(shù)研究綜述[J].制冷與空調(diào),2002,2:61-63[20]劉洋，王芳，杜世春.R407C空調(diào)器系統(tǒng)及換熱器的研究進(jìn)展[J].FLUIDMACHINERY,2006,9(34):68-70[21]申廣玉.關(guān)于R407C房間空調(diào)器換熱器管設(shè)計(jì)的探討[J]．制冷技術(shù)，2003，2：36—37．[22]Hwang，Y．eta1．Experienceswithrefrigerantmixtures.ASHRAETransaction，l997(I)：765-776．[23]MeiVC，eta1．ExperimentalstudyofanR407Cdropintestonanoff—the—shelfairconditionerwithacounter—cross—flowevaporator[J]．ASHRAETransaction，1998(1)：833—837．[24]WangCC，eta1．Two—phaseflowheattransferandfrictioncharacteristicsofR22andR407C[J]．ASHRAETransaction，1996(1)：830-838．[25]EbisuT,eta1．ExperimentalstudyonevaporationandcondensationheattransferenhancementforR407CusingHerringboneheattransfertube[J]．ASHRAETransaction，1998(1)：1O44—1052．附錄附錄1制冷系統(tǒng)流程圖附錄2電器控制接線圖附錄3用VisualC++語(yǔ)言編寫(xiě)的冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算程序及運(yùn)行結(jié)果。（1）程序：//冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算程序#include<iostream.h>#include<math.h>voidmain(){//初選參數(shù)付值及說(shuō)明 constdoublePI=3.14159265,tk=48,h6=485.47,h3=266.59,ma=0.01252;doubleqk=0,Qk=0,tn=0,Vn=0,ko=0,L=0,g=9.81; doubleGH=0,CB=0,SC=0,Lo=0,CBo=0,CB1=0.050,CB2=0; doublelp=0,ap,two=0,tw1=44,boo=0,bo=0,G=10,hi=0,num1=0; constintnb=18,n1=2; doubletw,tmo,r1=0,r2=0,r12,at,qm,aw,DIS,Pqy; doublet21=35,t22=42,t11=48,t12=40; constdoublepq=1.134,Cpq=1005,Vq=16.816e-6,lq=0.027465; constdoubled0=10e-3,di=8.5e-3,s1=25e-3,Af=0.14e-3,sf=2e-3; doubles2,db,de,Ff,Fr,Ft,Fi,B,ymb,Fo;doublewfo=0,wf2=1.8,wf3,Wmax,ho,Ref,p,p1,Ro,m,z,Rz,nf,no,no1,A,C,D;constdoubler=147070,pl=948,ll=0.07584,nl=87.7e-6,lf=236; //冷凝器熱負(fù)荷 qk=400000; Qk=ma*qk; //空氣流量計(jì)算 //其分別為進(jìn)風(fēng)溫度、出風(fēng)溫度、制冷劑的進(jìn)口溫度和出口溫度 tn=(t21+t22)/2.0; Vn=Qk/(pq*Cpq*(t22-t21)); //翅片管結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 s2=s1*sin(PI/3.0); db=d0+2*Af; de=2.0*(s1-db)*(sf-Af)/(s1-db+sf-Af); Ff=2*(s1*s1*sin(PI/3.0)-PI*db*db/4.0)/sf; Fr=PI*db*(sf-Af)/sf; Ft=Ff+Fr; Fi=PI*di; B=Ft/Fi; ymb=(s1-db)*(sf-Af)/(s1*sf); //初設(shè)迎面風(fēng)速及迭代迎面風(fēng)速 //空氣側(cè)換熱系數(shù)計(jì)算 do { wfo=wf2; Wmax=wfo/ymb; Ref=Wmax*db/Vq; ho=0.745*pow(Ref,0.493)*lq/db; //肋片效率的計(jì)算 Ro=db/2.0; p=s1/db; p1=1.27*p*pow((1-0.3),0.5); z=(p1-1)*(1+0.35*log(p1)); m=sqrt(2.0*ho/(lf*Af)); Rz=m*Ro*z; nf=tanh(Rz)/Rz; no=1-Ff*(1-nf)/Ft; no1=0.95*no; num1=++num1; doublenum2=0; //制冷劑側(cè)換熱系數(shù) do { two=tw1; tw=two; boo=g*pl*pl*pow(ll,3)/nl; bo=pow(boo,0.25); A=0.683*bo*pow(r,0.25)*pow(di,0.75)*PI; D=no1*ho*Ft; C=pow((tk-tw),0.75); do {//迭代法求tw tw=two; r1=A*C; two=tn+A*C/D; r2=D*(tw-tn); r12=fabs(r1-r2);