小型制冷裝置(空調、冰箱、除濕機等)制冷劑充注量計算的方法
點擊圖片下載:《翅片式換熱器設計與仿真課程資料》
我們給大家講解了利用excel來計算制冷劑充注量的方法和思路,其主要的思路就是:
【先計算管路的容積,再根據不同管路中制冷劑的密度(平均密度),采用密度乘以容積的方法,把制冷劑量計算出來。容積的計算很簡單,但是制冷劑再不同部件內的密度就很難計算了,我們通過《Excel做制冷仿真入門到精通》課程的學習,掌握了Excel調用Refprop函數的方法,通過這個我們就可以得到制冷系統中不同部件內制冷劑的密度了?!?/p>
已知參數的輸入:
通過已知參數的輸入,我們可以對制冷系統進行熱力計算,計算出系統中各部件制冷劑的制冷劑密度、銅管的外徑和壁厚(計算內容積用):
一、吸排氣管:
管徑計算結果如下:
我們根據計算結果,選擇合適的銅管外徑和壁厚,再實際測量下排氣管、吸氣管的長度,輸入到excel表格當中,再調用吸排氣管制冷劑的密度,得到吸排氣管內制冷劑量,如下:
二、液體管路:
液體管路中的制冷劑包含多個部分,根據系統部件,主要液體管路、儲液器、干燥過濾器等,所以我們需要分多個部分進行分別計算:
其思路依然是先計算管路、儲液器、干燥過濾器等內容積,再乘以制冷劑的密度,就可以計算出來制冷劑量了。
這里有一點需要注意下,儲液器等制冷輔助部件,并不是里面全部都充滿了制冷劑,會有一個占比的,通常我們認為這個占比是0.3~0.5;
三、冷凝器內容積和制冷劑量:
制冷劑在冷凝器中的狀態經歷如下的過程:
過熱蒸汽—飽和蒸汽—兩相區—飽和液體—過冷液體;
這樣就會導致制冷劑在冷凝器中的密度是變化的,所有我們需要計算出制冷劑在冷凝器中的一個平均密度,再通過平均密度乘以內容積,即可計算出冷凝器中制冷劑的量。
我們先來計算冷凝器的內容積,編寫了一個風冷翅片式換熱器內容積計算小表格:
其余的換熱器,小伙伴們可以根據自己的需求進行編寫。
關于制冷劑在冷凝器中的平均密度,我們前面的課程是由講解的,分為三段來進行計算:過熱段、冷凝段、過冷段;分別計算每段的一個容積占比,如下計算結果:
我們再把每段根據等焓值,均分成20(或者更多等分)等分點,這樣來計算每一等分點的密度:
通過每一段的平均密度和容積占比,計算出整個換熱器的平均密度。
四、蒸發器內容積和制冷劑量:
蒸發器的計算與冷凝器的計算是類似的,先計算出蒸發段、過熱段的容積占比,如下:
我們再把每段根據等焓值,均分成20(或者更多等分)等分點,這樣來計算每一等分點的密度:
通過每一段的平均密度和容積占比,計算出整個換熱器的平均密度:
五、總充注量:
最后再把各部分的制冷劑量匯總計算,得到如下結果:
注意):
01、本案例是1HP小型除濕機制冷系統,采用的制冷劑為R410A;
02、如果制冷系統中還有其他輔助部件(氣液分離器、高低壓儲液痛、回氣過濾器等),同樣需要考慮這部分制冷劑的量,按照以上課程的思路,分別單獨計算出對應的制冷劑量即可。
03、通過以上的計算結果,我們其實可以看出,制冷系統中大部分的制冷劑還是在兩器當中,根據不同產品的類型,兩器制冷劑的比例占據整個充注量的70%-90%。
04、本計算結果僅供參考,最終制冷劑的充注量需要經過實驗室測試后,才能確定。
《本課完》
課程內容來源于:
《小型制冷裝置設計與選型(實戰班)》
《Excel做制冷仿真與計算入門到精通》
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