800kW工业制冷系统设计(3)

武汉工程大学本科毕业（设计）论文

③、 过冷温度（

）的确定

在冷凝压力下，制冷剂液体的过冷温度与冷凝温度的差值，称为过冷度。是否采用过冷应进行全面的经济技术分析。

对于一般的空气调节用制冷装置，不采用液体过冷；对于大型的蒸发温度较低

（<—5℃）的制冷装置，在条件许可时使用液体过冷。

对于本设计系统，=－15℃，因此采用液体过冷，

一般制冷系统通常取5℃─8℃，但是因为取得较大的过冷度需要较大的冷凝器，为了成本的经济，这里就取过冷度为ΔT=5℃

④、 压缩机吸气口温度（）和排气温（t2）度的确定的确定

压缩机的吸气温度根据管道中的传热情况，或根据标准规定的过热度确定。

通常 =+=－15℃＋5℃=-10℃

式中 对于一般氨压缩机，=℃

4、通过吸排气压力确定吸排气温度

吸气压力：Pe=0.2363Mpa排气压力：Pc=1.55489Mpa

压力比?t=Pc/Pe=1.55489/0.2363=6.58<8,所以本论文设计的压缩机为单级压缩

.初步确定排气温度

各级排气温度按下式计算：

Td?Ts?in?1n （2-3）

式中：Td —级的排气温度，K； Ts —级的吸气温度，K；

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n —压缩过程指数。

在实际压缩机中，压缩过程指数可按以下经验数据选取。 对于大、中型压缩机：n?k

对于微、小型空气压缩机：n?(0.9~0.98)k

空气绝热指数k=1.4，则n?(0.9~0.98)k?(1.26~1.372)，取n=1.30 各级名义排气温度计算结果如下。

一级的吸气温度Ts1=-10℃+273=263（K） 一级的排气温度Td1=Ts1?t0.3=462.83（K）

⑤、 制冷系统理论循环p-h图 p 5 3 TC=40℃ 2’ 2 6 4 Te =-15℃ 1’ 1 根据绘制的p-h图查 h

表求得各状态参数：

确定压力：Pe=236.3KPapc=1554.89KPa 比容：V1=0.5198m3/kg,V2=0.14064m3/kg

焓值：h1=1454.95kJ/kg h2=1895.32kJ/kg h3=h4=386.43kJ/kg h2,=1489.29kJ/kg

h1’=1441.6 kJ/kg 武汉工程大学本科毕业（设计）论文

h5=h6= 361.63 kJ/kg ⑥、 制冷系统热力计算

⑴、 单位质量制冷量（）的计算

q0=h1-h5=(1454.95-361.63)kJ/kg=1093.32kJ/kg

⑵、 单位容积制冷量（）的计算

Qv=q0/v1=1093.32/0.5198kJ/m3=2103.356kJ/m3

⑶、 制冷剂质量流量（）的计算

qm=QO/q0=800/1093.32kg/s=0.7317kg/s

⑷、 单位理论压缩功（）的计算

W0=h2－h1=1895.32-1454.95kJ/kg=440.37kJ/kg

⑸、 压缩机所需的理论功率（）的计算

Pt=w0×qm=440.37×0.7317kw=322.219kw

⑹、 压缩机吸入制冷剂蒸汽的体积流量（）的计算

=qm×v1=0.7317×0.5198m/s=0.3803m/s=1369.08m/h

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⑺、制冷系数（）的计算

=q0/w0=1093.32/440.37=2.483

⑻、 单位冷凝负荷（）的计算

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qc=h2-h3=1895.32-386.43=1508.89kJ/kg

⑼、 冷凝器热负荷（）的计算

QC=qm×qc=0.7317×1508.89=1104.0548kw ⑽、 热力完善度（

）的计算

逆卡诺循环制冷系数：

?c=Te/Tc－Te=-15+273.15/(40+273.15)-(-15+273.15)=4.694 热力完善度：

=/?c=2.483/4.694=0.529

4、选择制冷压缩机和电动机 ①、 压缩机形式的选择 ②、 压缩机制冷量的计算

查《武汉新世界螺杆式制冷压缩机选型手册》选择压缩机，选用LG20IIIDA-LG20IIIDF

型压缩机，其设备规格参数等列于设备清单中，其理论输气量=1400m3/h

，根据压缩机的理论输气量不变的原则计算所选定压缩机在设计工况下的制冷量，压缩机设计工况下的制冷量

可由压缩机的理论输气量

，乘以设计工况下的输气

系数和单位容积制冷量Qv来确定，即

从《制冷工程设计手册》查得设计工况下的输气系数=0.762

热力计算中已经求得单位容积制冷量Qv=q0/v1=1093.32/0.5198kJ/m3=2103.356kJ/m3

Q0g=

×Qv×qvth=2103.356×0.762×1400/3600KW=490.24KW

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③、 压缩机台数的选择

压缩机台数应根据总制冷量来确定： m=Q0/Q0g=880/490.24=1.795 式中

——压缩机台数（台）；

）。

——每台压缩机设计工况下的制冷量（

因此，选择两台LG20IIIDA-LG20IIIDF型压缩机 ④、 压缩机级数的选择

压缩机级数应根据设计工况的冷凝压力与蒸发压力之比来确定。一般若以氨为制冷剂，当

时，应采用单级压缩机；当

时，则应采用两级压缩机。

对于本设计制冷系统中，压力比?t=Pc/Pe=1.55489/0.2363=6.58<8,所以本论文设计的压缩机为单级压缩。

⑤、 压缩机轴功率及配用电动机功率的计算

⑴、 计算压缩机的质量输气量（）

=×qvth/v1=0.762×1400/0.5198×3600kg/h=0.57kg/h

⑵、 计算压缩机的理论功率（）

=

×(h2-H1)=0.57×440.37kw=251.01kw

⑶、 计算压缩机的指示功率（）

从《制冷工程设计手册》查得指示效率

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