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車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 制冷系統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)（量熱器及總體設(shè)計(jì)） 摘 要 該試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)是為了研究在不同工況下各輸入?yún)?shù)的變化對(duì)壓縮機(jī)或制冷 系統(tǒng)綜合性能的影響大小；或在不同制冷劑工質(zhì)下，檢驗(yàn)制冷系統(tǒng)的性能，并提 出針對(duì)性的改善措施，最終使系統(tǒng)的性能得到優(yōu)化。 該試驗(yàn)臺(tái)采用“第二制冷劑電量熱器法” ，其原理是制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量與 電加熱器產(chǎn)生的熱量相交換，達(dá)到平衡時(shí)，通過(guò)測(cè)量電加熱量而得出制冷量的一 種間接實(shí)驗(yàn)方法。校核實(shí)驗(yàn)方法采用水冷冷凝器量熱法。該試驗(yàn)臺(tái)設(shè)置有數(shù)據(jù)自 動(dòng)采集系統(tǒng)，通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開起度和冷凝器冷卻水閥的開啟度，達(dá) 到在設(shè)定工況下采集記錄各工況參數(shù)的目的。 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的一個(gè)主要部件量熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算， 并對(duì)該試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行總體布置。通過(guò)熱力計(jì)算，得出制冷量等性能指標(biāo)。再根據(jù)傳 熱學(xué)和換熱器設(shè)計(jì)等有關(guān)文獻(xiàn)，計(jì)算出蒸發(fā)盤管的傳熱系數(shù)，從而得出所需蒸發(fā) 盤管面積，并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)還根據(jù)量熱器設(shè)計(jì)壓力，計(jì)算出量熱器的 壁厚，并對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。接下來(lái)，進(jìn)行了制冷系統(tǒng)節(jié)流機(jī)構(gòu)和附屬設(shè)備的選 型。 關(guān)鍵詞：量熱器，試驗(yàn)臺(tái)，第二制冷劑，制冷系統(tǒng) 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 II DESIGN OF TEST BENCH FOR REFRIGERATION SYSTEM (DESIGN AND APLACATION OF CALORMETER AND WHOLE BENCH) ABSTRACT The comprehensive experimental bench of refrigeration system was set up to investigate the impact on performance of compressor or refrigeration system with the change of input parameter on different operating mode; or to check the performance of refrigeration system and introduce the improved method to optimize the performance of the system. The experimental bench was designed following to the second refrigerant electro- calorimeter. The principle is that measuring the quantity of the electricity to get the refrigerating output when the exchange of the refrigerating output produced by the refrigeration system equaled with the heat quantity produced by the electric heater. The method of checking test is water-cooled condenser calorimeter method. This experimental bench was set up automatic date acquisition system. By means of control system to set the open level of the throttle and the condenser cooling water valve, we can collect every parameter of different work condition. The primary mission of this design is to calculate the calorimeter, which is one important part of the experimental. First, through heat calculation, we can get refrigerating output, then according to heat transfer and design of heat exchanger, we can get the coefficient of heat transmission. So we get the area of coil pipe and make design of it. Also, according to the design pressure, I calculate the wall thickness of the calorimeter and make strength checking. Followed it, I select the model number throttle flap and appurtenance. KEY WORDS：calorimeter，experimental bench，the second refrigerant， 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 III refrigeration system 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 IV 目 錄 第 一 章 前 言 .1 第二章 制冷系統(tǒng)的熱力計(jì)算 .3 2.1 循環(huán)特征點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù) .3 2.2 計(jì)算循環(huán)的各性能指標(biāo) .4 第三章 量熱器的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 .5 3.1 關(guān)于量熱器 .5 3.2 蒸發(fā)盤管的計(jì)算與結(jié)構(gòu)選取 .5 3.2.1 管外換熱系數(shù)的計(jì)算 .5 3.2.2 管內(nèi)換熱系數(shù)的計(jì)算 .6 3.2.3 總傳熱系數(shù)的計(jì)算 .6 3.2.4 傳熱面積的計(jì)算 .7 3.3 蒸發(fā)盤管的面積校核 .7 3.4 蒸發(fā)盤管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .8 3.5 量熱器殼體及封頭設(shè)計(jì)計(jì)算 .9 3.6 支座的選擇 .12 3.7 保溫材料的選擇 .12 3.8 漏熱系數(shù)的計(jì)算 .13 第四章 節(jié)流機(jī)構(gòu)和輔助設(shè)備的選擇 .16 4.1 節(jié)流機(jī)構(gòu) .16 4.2 輔助設(shè)備 .17 4.2.1 油分離器 .17 4.2.2 氣液分離器 .18 4.2.3 干燥過(guò)濾器 .18 4.2.4 電磁閥 .18 4.2.5 水泵 .19 4.2.6 貯液器 .19 第五章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)操作規(guī)程 .20 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 V 5.1 啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作 .20 5.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)啟動(dòng)程序 .20 5.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)中檢測(cè)項(xiàng)目 .21 5.4 停機(jī)操作程序 .21 第六章 試驗(yàn)中相關(guān)計(jì)算及規(guī)定 .22 6.1 目的 .22 6.2 試驗(yàn)規(guī)定 .22 6.3 試驗(yàn)方法 .24 6.3.1 第二制冷劑量熱器法 .24 6.3.2 水冷式冷凝器量熱器法 .25 6.4 輸入功率計(jì)算 .27 6.4.1 電動(dòng)機(jī)輸入功率 .27 6.4.2 壓縮機(jī)輸入功率計(jì)算 .27 6.5 壓縮機(jī)單位功率制冷量 KE 值 .27 6.6 校核試驗(yàn)和主要試驗(yàn)之間的偏差 .28 第七章 結(jié)論 .29 參考文獻(xiàn) .30 致 謝 .32 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 第 一 章 前 言 從二十世紀(jì)后半葉開始，隨著制冷行業(yè)的發(fā)展，有關(guān)制冷系統(tǒng)的試驗(yàn)臺(tái)作為各制 冷系統(tǒng)部件的標(biāo)準(zhǔn)之一的檢驗(yàn)與實(shí)現(xiàn)更是得到前所未有的高