冷凝器换热面积计算方法.docx

冷凝器换热面积计算方法(制冷量+压缩机功率)/200250=冷凝器换热面例如：（3SS1-1500压缩机）CT=40：CE=-25制冷量12527W+压缩机功率11250W23777/230=气冷凝器换热面积103m2水冷凝器换热面积与气冷凝器比例=概算1比18；（103/18）= 6m2蒸发器的面积根据制冷量（蒸发温度t进气温度）制冷量=温差重量/时间比热安全系数例如：有一个速冻库1库温-35，2冷冻量1ton/H、3时间2/H内，4冷冻物品（鲜鱼）；5环境温度27；6安全系数1.23计算：621000/2/H0.821.23=31266kcal/n可以查压缩机蒸发温度CT=40；CE-40；制冷量=31266kcal/hNFB与MC选用无熔丝开关之选用考虑:框架容AF(A)、额定跳脱电AT(A)、额定电压(V)，低电压配线建议选用标准(单一压缩机)AF取大于AT一等级之值.(为接点耐电流的程度 若开关会热 表示AF选太小了)AT(A ) =电动机额定电1 .5 2 .5(如保险丝的IC值)(多台压缩机)AT(A )=(最大电动机额定电1 .5 2 .5)+其余电动机额定电总和启断容量，能容许故障时的最大短路电流，如果使用：的断路器，而遇到的短路电流，就无法承受，值愈大则断路器内部的消弧室愈大、体积愈大，愈能承受大一点的故障电流，担保用电安全。要搭配电压来表示220V 5KA电压380V时IC值是2.5KA。电磁接触器之选用考虑使用电压、控制电压，续电I t h之大小（亦即接点承受之电大小），续电I th的估算方式建议为I t h=马达额定电1.25/3。直接启动时，电磁接触器之主接点应选用能启闭其额定电流之10倍。额定值通常以电流A、马力HP或千瓦KW标示，一般皆以三相220V电压之额定值为准。l电磁接触器依启闭电流为额定电流倍数分为：(1).AC1级：1.5倍以上，电热器或电阻性负载用。(2).AC2B级：4倍以上，绕线式感应电动机起动用。(3).AC2级：4倍以上，绕线式感应电动机起动、逆相制动、寸动控制用。(4).AC3级：闭合10倍以上，启断8倍以上，感应电动机起动用。(5).AC4级：闭合12倍以上，启断10倍以上，感应电动机起动、逆相制动、寸动控制用。如士林sp21规格额定容量CNS AC3级3相220240VkW/HP/A：5.5/7.5/24380440VkW/HP/A：11/15/21压缩功率计算一.有关压缩机之效率介绍:1.体积效率(EFF V):用以表示该压缩机泄漏或阀门间隙所造成排出的气体流量减少与进入压缩机冷媒因温度升高造成比体积增加之比值体积效率(EFF V)=压缩机实际流量/压缩机理论流量体积效率细分可分为二部分（1）间隙体积效率vcV/ VV：实际之进排气量V：理论之排气量间隙体积效率一般由厂商提供，当压缩机之压缩比（PH/ PL）增大，即高压愈高或低压愈低，则膨胀行程会增长，vc减少。（2）过热体积效率vsv / vv：理论上进入汽缸之比体积v：实际进入汽缸之比体积当压缩比愈大时、汽缸温度愈，冷媒过热度愈大，比体积也愈大，所以vs愈小。整体的体积效率vvcvs2.压缩效率(EFF C):用以表示该压缩机实际压缩过程与等熵压缩偏离程度压缩效率(EFF C)=压缩机实际进出口焓差与等熵压缩进出口焓差比值= (h out,等熵- h in) / (h out,实际- h in)*若假设等其熵压缩其压缩效率就等于1 (冷冻空调全国竞赛试题假设了等熵压缩,其压缩效率=0.63,很奇怪)3.断热效率(EFF AD):用以表示如以等熵绝热压缩时之机械效率断热效率(EFF AD) =等熵绝热压缩冷媒获得能量/压缩机所需之制动马力输入能量,压缩机输入能量= (h out,等熵- h in) /压缩机制动马力输入能量*如压缩机实际输入10kw因某部分消耗在传动摩擦与马达磁耗上,真正传至冷媒可能仅有0.9kw此时断热效率(EFF AD)=0.94.机械效率(EFF m):压缩机进出冷媒时所需要之动力与压缩机运转时所需要的制动马力之比机械效率(EFF m)=压缩机实际进出冷媒所需之动力/压缩机所需之制动马力输入能量= (h out,实际- h in) /压缩机输入制动马力压缩机之机械效率:mP / Pr机械效率m一般约为0.85 0.95，实际运转为了安全起见，制动马力应增加10 15 %之安全系数，以应付运转时冷冻负载之增减。(一般压缩机内部有电动机与压缩机构,如60kw的电动机去带动制冷能力50kw的压缩机,机械效率m=0.83)*压缩效率=断热效率/机械效率当假设系统为等熵线压缩且能量无任何损失，则压缩效率= 1,断热效率=1 ,机械效率=1，(1).若压缩机输入能量100kw，损失20kw(磁损，摩擦)，但压缩过程若假设为等熵压缩(表示损失热量不会传至冷媒)，因此80kw全转成压缩功(即出入口冷媒焓差)，则压缩效率= 1,断热效率=0.8,机械效率=0.8。(2)如有一压缩机输入能量100kw，损失20kw(磁损，摩擦)，但压缩过程热量传至冷媒10kw，因此有90kw转成出入口冷媒焓差，则压缩效率= 0.8/0.9=0.89 ,断热效率=0.8,机械效率=0.9。二、冷媒循环量冷媒循环量系冷冻系统内单位时间所流过之质量。公制为kg / hr，英制为lb/hr。则理论冷媒循环量(质量流率)mV / vV：m/hr(压缩机之体积流率)v：m/kg（(压缩机入口之比体积）实际冷媒循环量为GmsvG三、冷冻效果单位质量冷媒流过蒸发器所吸收之热量，一般以r为代号，单位为kcal/kg或BTU/lb或KJ/kg。若进入蒸发器前之冷媒焓热量为i1，流出蒸发器之冷媒焓热量为i2，则冷冻效果, ri2i1四、冷冻能力每小时冷媒流过蒸发器所吸收之热量公制为kcal / hr，英制为BTU/hr，SI制为KW。符号一般以R表示，理论上之冷冻能力;Qemr实际上之冷冻能力;Qsmsr。1,公制冷冻吨: 1 JRT3320kcal/hr3.86 KW2,美制冷冻吨: 1US RT12000BTU/hr3024kcal/hr3.516 KW现在市面上冷冻能力标示以Kw表示,不易混淆。（1KW860 kcal/hr）五、压缩机所需之动力理论上压缩机所需之压缩热为：AWci3i2（kcal/kg）i3：理论上压缩机出口冷媒之焓i2：理论上压缩机入口冷媒之焓实际上压缩机所需要的压缩能量为：AWci3i2（kcal/kg）i3：实际上压缩机出口冷媒之焓i2：实际上压缩机入口冷媒之焓压缩效率iAWc / AWc，当缩缩效率等于1,压缩效率与体积效率是相等的。压缩机所需之动力，以N（kcal/hr）、H（HP、马力）及P（KW或W）表示理论上压缩机所需之动力;NmAWc实际上压缩机所需之动力;NmsAWc而1 HP746 W0.746 KW642 kcal/hr; 1 KW860 kcal/hr; HN/642（HP）;PN/860（KW）六、冷冻循环之性能系数（C.O.P）冷冻循环之冷冻效果/压缩热理论r / AWc ;实际r / AWc七、冷冻机组之能源效率比值(EER)冷冻机组之冷冻能力R之单位为kcal/hr或BTU/hr，而冷冻机组(含冷凝器与蒸发器风扇)之输入动力单位为WEERR / P（Kcal/hW）【例一】已知压缩机之活塞推动量为340m/hr，若压缩吸入冷媒之比体积为0.05 m/kg，试求理论冷媒循环量m。若此压缩机之体积效率为0.8，试求ms。mV/v340/0.056800 kg/hrmsmv68000.85440 kg/hr【例二】若此冷冻系统之冷冻效果r为50kcal/kg，试求此冷冻系统理论冷冻能力及实际冷冻能力。Qemr680050340000 kcal/h3400003320102.4冷冻吨Qsmsr544050272000（kcal/h）82冷冻吨【例三】若进入压缩机前之冷媒之焓为150kcal/kg，压缩机排出口冷媒之焓为158kcal/kg，试求此压缩机所需理论马力。若此压缩机之压缩效率为0.75,则此压缩机实际上所需之制动马力为多少？AWc1581508 kcal/kgNmsAWc6800854400 kcal/hHN/64285（HP）又AWcAWc/i8/0.7510.7实际上所需之制动马力NGAWc544010.758208 kcal/h90（HP）【例四】若考虑压缩机之机械效率及安全系数时，则实际上应选用之马达容量为何？若机械效率为0.9，安全系数为10%。Hr（H/m）1.1（90/0.9）1.1110（HP）【例五】求此冷冻系统之冷冻循环性能系数，冷冻机之能源效率比值(EER)。r / AWc50/86.25r / AWc50/10.74.67aQe / N340000/544006.25aQs/ N272000/582084.67EERR/P272000/820603.3kcal/hr.w螺旋式冰水主机操作注意事项.1压缩机l冻油油位是否满油窗口l油加热器加热是否足够？l每一手动阀(却水、冰水之出入口阀及媒侧之进出口关断阀)是否皆已开l加卸除电磁阀毛细管是否扭曲破损l马达线圈与排气温保护开关之接线确实接且作动正常？.2电气系统l压缩机之主电源与控制电源之电压与频是否正确？l马达端子相间与对地之绝缘值是否1 0 M以上？l马达端子与接地线是否固定确实？l各项控制器之设定值是否正确？(注意)l开始抽真空后直到媒充填完成之前，勿测绝缘。l新机媒充填完成后绝缘测至少有5 0 0 M （DC500V） 以上， 否则应确认是否有抽真空程序、媒含水过高、泄等因素。l马达温保护接点请以DC9V测绝缘， 勿使用高阻计。3管系统吸排气端之配件与管焊接处是否有泄？4抽真空注意事项l尽可能使用大口径接管抽真空。l高低压侧同时抽真空。l冬天或低温地区抽真空时，尽可能提高外围温以确保效果。l抽真空期间，绝对得测马达绝缘，可能造成马达线圈严重损坏。5运转中注意事项l启动后确认转向，注意吸气压为下、排气压为上升，否则应即关机，且变换马达相序后再开机。l压缩机运转过热最佳范围在R - 2 2 / R-1 3 4 a : 510，R- 4 0 7 C : 8 1 2，过热太大或太小皆有影响。系统初启动时可能因负载大而过热太大，造成压缩机马达线圈温保护开关作动而停机。过热足，可能造成转子液压缩而损坏压缩机。并且造成失油况，影响润轴承之功能。在湿较高地区，压缩机应用于低温系统时，电气接头如有水份凝结而影响电气安全时，请于端子接头加附绝缘绝热树脂，以避免因环境水造成相间电气短。l在低环境温下运转，为确保最低压差在5 b a r以上l在冰水回水温11以上100负载运转、111075负载运转、10950负载运转、8停机；当冰水回水温升高，设定于9压缩机再次启动运转，将造成马达启动频繁、起动/停机间距短、马达积热无法完全排除、润循环充分等况。因此设定压缩机在12以上再次启动运转，以避免之。l压缩机每次到达设定温停机前务必以25负载运转2030秒，确保下次启动时块在最低负载位置。l运转压(表压)：最高吸气压R - 2 2( R- 4 07 C ) : 6b ar；R - 1 3 4 a : 3 b a r .最高排气压R - 2 2 ( R- 4 0 7 C ) : 2 5 b ar ;R - 1 3 4 a : 1 9 b a r .l容许最高排气温：110l停机后须待1 0分钟后，才可再开机。l每小时马达之启动次得超过次。l每次开机运转时间至少五分钟以上。l电压范围：额定电压10%l频范围：额定频2%l三相电压平衡：2 .2 5 %l三相电平衡：5%l马达线圈保护跳脱温：1 3 05；归温: 1 1 05。l排气高温保护跳脱温：1 1 05;归温9 05l三相过电保护电驿运转电可由性能曲线表查得机组允许操作态下的l油位开关续1 5 3 0 s e c呈现低油位时，强制压缩机停机l油压差保护开关压差设定1 1 . 5 b a rl最低运转高低压差5 b a rl启动程序Y-转换时之电磁接触器换时间须控制在4 0ms ec以下l进相电容压缩机起动完成后至少0. 5秒，再接进相电容。l功因补偿上限为0 .9 5。l停机前一秒(至少)，先进相电容原则上进相电容仅在运转中作用。压缩机效率说明容积效率:v=实际流量理论流量=实际压缩排出的容积活塞移动的容积压缩效率:c=压缩机进出等熵焓差压缩机进出实际焓差【等熵效率】断热效率:ad=压缩机进出等熵焓差(kw)压缩机输入功率(kw)机械效率:m=压缩机进出实际焓差(kw)/压缩机输入功率(kw)c=adm理想的等熵压缩admad1若输入功率为100，损耗为20adm0.8c0.80.81若输入功率100，损耗为20，回传10ad0.8m0.9c0.80.9满液式冰水机液位控制孔口板液位控制在冰水12/7；冷却水30/35满载负荷运转时，孔口板向蒸发器的供液量与蒸发负荷相刚好匹配。若负载变化时。当压差大，孔口板供液量比蒸发器负荷需要的液量大，吸气过热度降低，易引起液压缩；当压差小，蒸发器存液量比蒸发器负荷需要的液量小，吸气过热度升高，制冷量降低，COP减小，制冷装置能耗增大；在由低负载转为高负载，蒸发器需量增大，过热度升高，在由高负载转为低负载时，蒸发器负荷需量减小，过热度降低，引起液压缩，机组满负载运转突然停机，蒸发器需量减小75%，短时间蒸发器实际存液量比蒸发器负荷需要的液量大55%，吸气过热度急速降低，进而降低排气过热度，油分离效果下降，甚至导致压缩机失油。孔口板要在一定范围负载变动可自动调节，负载变动极大，一般不宜采用。电子膨胀阀液位控制当蒸发器内的液面上下变化时，蒸发器内的液位传感器将液位变动的比例关系用4 -20m A信号传给液位控制器,液位控制器将信号处理后，随后输出指令作用于电子膨胀主阀的步进马达，使其开度增大、减小，以保持液位在限定的范围内。电子膨胀阀的步进马达是根据制冷剂液位变化实时输出变化的驱动，使阀的开度满足蒸发器供液量的需求，进而蒸发器的供液量能实时与蒸发负荷相匹配，有效的控制蒸发液位。直流变频与交流变频空调机的简述第一代交流变频空调机交流变频压缩机，风扇是交流的第二代直流变频空调机-直流压缩机，风扇是交流的第三代全直流变频空调机-直流压缩机，风扇是直流的“直流怎么变频”，直流变频空调机是把60Hz交流电源转换为直流电源，并经功率电路板，透过微电脑控制，改变直流电压来调节压缩机的转速，而压缩机是直流电机，不像交流变频需采用交流压缩机，交流变频空调机是将60Hz交流电源转换为直流电源，并经变流器将直流再转换交流电改变频率输给交流压缩机调整转速，而改变空调机的制冷量，直流变频空调机比交流少了变流器之环节及电动机之损耗，所以比较省电15%电费；又安静。，交流变频压缩机：当通电到定子的线圈而产生旋转磁场，转子在定子旋转磁场中作用下，感应到电流而产生感应磁场，此时定子的旋转磁场与转子的感应磁场相互作用，促使转子旋转。直流变频压缩机：转子用稀土永磁材料制作的，当通电到定子的线圈而产生旋转磁场，与转子永磁磁场就直接作用而旋转，可以改变直流电压来改变转速。冷媒管管径计算步骤冷媒管管径计算步骤1依cns测试条件设定冷凝温度？蒸发温度？过冷度？过热度？2依上述条件绘制于冷媒特性图，设冷媒种类及冷冻能力3找出蒸发潜热(冷冻效果)4冷冻能力冷冻效果=冷媒质量流率5冷媒质量流率比体积=体积流率6取适当建议流速吸气管4.5 20 m /s排气管10 18 m /s液管(冷凝器至储液器)0.5 m /s以下液管(储液器至蒸发器)1.5 m /s以下7体积流率=建议流速冷媒管截面积8冷媒管截面积=r29.r=?气冷式冷气机系统设计之程序1、冷房能力kcal/hrx1.3做为comp之选择标准2、过冷却5；过热3；蒸发温度为3.57冷凝温度为4852从comp之特性由线表找出合于要求之comp3蒸发器之设计，温度条件决定后予以决定.冷却能力、.管距、散热片厚度、散热片节距；前面风速一般取0.9 1.4m /s4散热器之设计，atCT=54.6、ET=5.2Wcomp=2230W散热量Q= 3750+2230wx0.86= 5667kcal/hr (1w=0.86kcal/hr)回风温度Tin=35出风温度=一般为Tin+15=50(sharp)风量5667=Wout 60 1.080.24(50-35)t= 24.3m3 /min5 Propeller选用及管排之设计水系统水泵扬程(H)泵出入口能量差(进出水压力差r)(流速平方差2g)压力表处高度差水泵推动水所需要的功率=rQH(kgm/s)kw=( rQH )6120推动水泵所需要的马达功率=轴功率kw=( rQH )(6120)练习：离心式水泵资料压力kg/cm2表高度差m管径cm流量LPM比重kg/cm3效率出水705.10.378983.20.78入水0.3507.60.378983.2H(进出水压力差r)(流速平方差2g)压力表处高度差=68.2m轴功率kw=( rQH )(6120)=5.29kw水泵运转特性曲线练习一水泵1170rpm，扬程：H=490-0.26Q2管路阻力：HR=100+1.5Q2若单一水泵运转其流量(工作点)H= HRQ=14.9 gpm若二台水泵并联其流量(工作点)管路流量为原流量1/2倍490-0.26(Q/2)2=100+1.5Q2Q=15.8 gpm若二台水泵串联其流量(工作点)管路扬程为原扬程2倍2(490-0.26Q2)=100+1.5Q2Q=20.9 gpm孔蚀现象:泵吸入口压力小于水饱和蒸气压而产生气泡加压后气泡破裂而产生振动与噪音解决方法:泵吸入口压力要大于水饱和蒸气压；此压力称净正吸入水头NPSHNPSHRNPSH水泵定律:Q1/Q2=N1/N2H1/H2=(N1/N2)2KW1/KW2=(N1/N2)2练习预估改变转速或叶轮尺寸后，泵浦的性能的变化转速1450RPM；流量4 CMM；扬程H=25m；轴功率20kw转速降为750RPM；其流量变为2.07 CMM；扬程H=6.69m；轴功率2.77 kwQ1及h1是系统操作点，流量400加仑/分钟，扬程45英呎。泵浦的运转状态是在Q2及h2。其中Q2及h2目前未知，由下式当改变h2值，可得Q2值，依此计算一直到Q2及h2落在泵浦性能曲线上。得到Q2 = 477加仑/分钟，h2 = 64英呎，该点泵浦效率约78%，转速约1467 rpm(400 / 477 * 1750 = 1467 )。再由泵浦制动马力的公式计算出所需马力数=流量=泵浦在设计点的扬程=泵浦在Q2及h2操作点的效率空调水配管采用镀锌无缝钢管(GIP)PVC管密闭式、开放式概念空调密闭冰水系统配管方式可分为直接回水配管与逆回水配管设计逆回水配管法，各回路空调设备盘管压降要一样，若实际上每一回路空调设备盘管压力降不同，既使使用逆回水配管法，也无法使系统流量均衡。因此在密闭管路宜采直接回水配管法，再加上平衡阀的适当安装调整较妥。水管路摩擦损失与流体黏度、比重、流速；管子的粗造、长度、管径有关。选用管径步骤：绘制管路图计算各管段水流量设定管路摩擦损失38m / 100m由图决定管径再验证流速是否合宜否则重复步骤21.冷却水管流量80 GPM流速不可超过5.0 ft/s-管径？2.冷却水管流量6 CMH流速不可超过1.2 m/s-管径？水箱静压:P=DH+1ATM管子P=PA-PBQ2摩擦损失=f*(L/D)*(V2/2g)配件摩擦损失=K*(V2/2g)KV:15水流过阀件产生1bar的流量(CMH)避免空调系统能源浪费及冷热不一水系统要保持三个条件每台送风机空调箱需达到设计流量控制阀压插变化不宜太大依次测与二次测水量热交换量要相配合比例观念先建立方法一:补偿法:1.适用没有装分歧阀的管路系统1.最远程的阀当参考阀2.将参考阀调整到设计的流量,调好后就不要再动了3.调整其他阀的流量,会改变参考阀的流量,此时需配合分歧阀保持参考阀流量4.不变,并调妥其他阀流量。5.需要二人以上操作方法二:TA法:2.适用有装分歧阀的管路系统3.启动水泵4.分歧阀全开5.调整各回路的平衡阀到50%的开度(2.0)6.清除纪录8427.归零8.连接好高低压管9.41P0M1回路的平衡阀数量41NO？TYPE SIZE输入流量？输入位置？回路的平衡阀全关恢复原位置重复10.NO？TYPE SIZE输入流量？输入位置？回路的平衡阀全关恢复原位置11.直到回路的平衡阀全做完12.再作分歧阀13.完毕后会自动计算回路的平衡阀建议位置14.再调分歧阀位置直到需求的总水量15.重新检测回路的平衡阀流量是否正确调整完毕再将数据储存起来1.2P？M？NO？1TYPE SIZE输入位置？2.显示流量1YES冰水高低压力开关设定559冷冻空调讲义表單的頂端表單的底部冰水主机冷却水进出温度机种冷媒低压开关高压开关干式30/ 35水冷R-222kg/c20kg/cR -134a1kg/c12.5kg/c32/ 37R-222kg/c20kg/cR -134a1kg/c12.5kg/cR -410A3.5kg/c30kg/c气冷R-222kg/c26kg/cR -134a1kg/c17kg/cR -410A3.5kg/c40kg/c满液式水冷R-223.8kg/c20kg/cR -134a1.7kg/c12.5kg/c