精!一套常规的制冷系统是如何设计出来的???
极恶都市
2020年09月15日 14:24:14
来自于制冷技术
只看楼主

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!


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:  


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;

(2)Solkane设计软件:


(3)Excel进行制冷系统热力计算




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,


还有常见的丹佛斯压缩机:

以及谷轮的压缩机:


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 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,比如:

丹佛斯: Hexact;

苏瑞普:SSP-G8

阿法拉伐:


壳管:HTRI

HTRI是更专业的换热,按结构模块可以做空冷器、省煤气、板换、管壳套管、螺旋板、发夹式管壳、布管工具、震动分析、燃烧器 壳管换热器示例 综合管道阻力、管道附件阻力及其他设备阻力的大小,合理选择设备,保证总阻力在规定范围内;


其他:当然,这里有一点,如果你公司足够大,你可以直接找供应商帮你设计或者选型好,只需要提供您的要求即可,必要的时候还可以招他们过来搞个技术交流会;


两器选型好了的话,最后一个就是节流机构的设计了;


首先也是要明确好用什么节流结构:


冰箱冷柜小家用空调:毛细管即可,成本很低;

冷冻设备大型一点的制冷设备:热力膨胀阀;机械式,不需要逻辑控制;

先进一点的:电子膨胀阀,其实跟热力膨胀阀没啥区别,控制还比较复杂;


一般也是通过选型样本或者选型软件即可:


丹佛斯、艾默生都有自家的选型软件,可以直接使用;



也可以用excel集成各家的膨胀阀参数,然后进行选型的操作:


好了,制冷系统计算和四大件都OK了,你就可以设计出一个简单的制冷系统啦,快去试试吧!



相关推荐

APP内打开