一.設計要求:
1. 按JB/T7769-95第4.2.1要求名義工況為:干球溫度27℃ 濕球溫度21.2℃ RH=60% 大氣壓101.325kpa
2. 設計除濕量:8kg/h±5%
3. 設計使用溫度18℃-32℃
4. 設計使用制冷劑為HCFC R22
5. 設計最大負荷工況為:干球溫度32℃ 濕球溫度23℃
6. 設計低溫工況為:干球溫度18℃ 濕球溫度13.5℃
7. 設計使用三相380V 50HZ電源
8. 噪音
9. 蒸發溫度5℃,過熱度8K,冷凝溫度48℃,過冷度2K。
二、設計方案:
1. 名義工況下的其它空氣參數:
查水蒸氣飽和壓力Pqb(水面)表,得到27℃時飽和壓力為Pqb=3564.56Pa
在T干=27℃ RH=60% 工況下水蒸氣分壓力:
Pq=RHⅹPqb=60%ⅹ3564.56=2138.7Pa
絕對濕度dA=1000ⅹ0.622Pq/(P- Pq)=13.41g/kg干
對應比焓hA=1.005+d(2500+1.84t)ⅹ0.001=61.3kJ/kg
A工況下的空氣密度
ρA=P0.003484/(273.15+t)=1.18KG/M3
2. 流程圖
A→B過程為減焓減濕過程,見焓混示意圖A段到B段,設計使B點工況為:Tb=15.5℃ RHb=95% d b=10.55 g/kg干
Hb=42kJ/kg
B→C點為等濕加溫過程,C點的工況焓hc=HA+P電 /M(空氣質量流量)
dC=10.55 g/kg干
3. 制冷量及相關設備參數
① 循環風量(入風27℃ 60%)F=8kg/(dA- dB)ρA
=2298.2 m3
空氣質量流量M=2298.2/3600ⅹ1.18=0.753kg/s
② 制冷量 P冷=2298.2/3600ⅹ1.18ⅹ(hA-hB)
=0.753ⅹ(61.3ⅹ42)=14.5kW
③ 蒸發器
蒸發溫度:設計蒸發溫度為5℃(A工況)
蒸發器對數平均溫差:△t蒸發=(tA- tB)/2.3Lg [(tA- tE)/(tB- tE)]=(27-15.5)/2.3 Lg(22/10.5)=15.56℃
蒸發器面積:P冷/KE*△t=14500/(40x15.5)=23.38m2蒸發器換熱系數KE=40W/℃.m2 取設計余量系數1.1;
23.38x1.1=25.7 m2
迎風面積:考慮到經濟風速,風阻,帶水性能,迎面風速取2∽3m/s
S迎面=F/3600x(2∽3)=2300/3600 /(2∽3)=0.32∽0.213取0.3
排深:根據迎風面積,受熱面積,排深取六排
材質:為了增加換熱效率芯管使用Φ9.52x0.35內螺紋管,翅片使用0.15MM厚親水鋁箔利于瀝水。
④ 冷凝器:(設計冷凝器濕度為48℃)
1. C點工況:在除濕制冷工況下,一般情況全封閉(渦旋)式壓縮機制冷系數3∽3.5之間。
hc= hb+[(1+1/COP)P冷/M]
= hb+28=66kj/kg
求出風溫度:
hc= 1.005tc+dc(2500+1.84tc)X0.001得到
(1. 005+1.84tc)= hc-2500 dc
tc=( hc-2500 dc)/[(1.005+1.84tc)X0.001]=41.42℃
求相對濕度:
飽和水蒸氣分壓:Pqb(41.42)=7904.2
RHc=XP/(0.622+X)Pqb(41.42)
=(9.46*0.001*101325)/[(0.622+9.46*0.0=01)*7904.2]
=19.2%
2.冷凝器面積:
△ t冷凝=(241.42-14)/[2.3lg(48-15.5)/(48-12)]=16.2
S=(1+1/COP)P冷/ △t冷凝*R冷凝
=(18.6*0.001)/(16.7*28)=39.7
39.7*1.2=48m2
迎風面積同蒸發器
排深設計為6排
⑤壓縮機的選取:在R22的壓焓圖上作逆卡諾循環
A點熱力學參數:hA=255 TA=42
B點熱力學參數:hB=255 TA=42
C點熱力學參數:hC=255 TA=42 比容VPC=44.6dm3/kg
制冷劑質量流量M=P冷/ (hc-hB)=14500/415255=0.894kg/s
排氣量V=14.3m3/h
查相關壓縮機技術參數,選用美國谷輪壓縮機ZR61KC-TFD
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