空氣源熱水器設計報告書

2022-05-26 10:00:05 字數 1677 閱讀 4312

空氣源熱水器

一:基本引數

氣象引數貴陽(冬天)平均氣溫10℃

進水溫度:10℃ 出水溫度:55℃ 進出水管dn25 直流式 260㎏/h

製冷劑為r22

壓縮機為渦旋式電源規格:220v-50hz

二:設計選型

1初步設計

1 設計引數和裝置結構的約定

由基本引數選擇單機壓縮式熱幫浦,水通過冷凝器一次性加熱到55℃,熱幫浦工質的蒸發冷凝溫度分別為5℃、60℃,蒸發器為翅片管式,節流部件選用毛細管。基於上述約定的基本型空氣源熱水器裝置示意圖如下:

基本型空氣源熱幫浦熱水裝置示意圖

進水溫度ti=10℃,出水溫度to=55℃,定性溫度tm=32.5℃,工作壓力0.4mpa,流量m1=0.

072㎏/側冷凝溫度tc=60℃,壓力pc=2.428mpa;蒸發溫度te=5℃,pe=0.584mpa。

查物性表知水及r22的物性引數如下表。

2 各部件的確定

1 壓縮機的確定

熱幫浦工作時的熱水產率應不小於260l/h,則熱水加熱所需的熱量至少為:qc=m1*cp1*(to-ti)=0.072*4.1786*(55-10)=13.53kw.

由此可選用制熱量為17.4kw,功率為5.0kw的渦旋式壓縮機,熱幫浦工質從蒸發器中的吸熱量為qe=17.4-5.0=12.4kw.

2 冷凝器的確定

管路及冷凝器等部位的熱損失較小,冷凝器的傳熱量約等於壓縮機的制熱量,即qc=17.4kw,選取冷凝器的傳熱系數k』=235w/(㎡*k),冷凝器中工質與水的對數平均溫差:

δtm===19.5℃ 進而求得冷凝器的傳熱面積為:fc』==3.79㎡

3 蒸發器的確定

傳熱量qe=12.4kw,取蒸發器的傳熱系數為ke=35w/(㎡*k)。蒸發器進口側工質與空氣傳熱溫差為δtmax=10-5=5℃,出口側工質與空氣的傳熱溫差為δtmin=6-5=1℃,蒸發器中工質與水的對數平均溫差為:

δtme===2.5進而求得蒸發器的傳熱面積為:fe==141.7㎡

4 毛細管

單位質量熱幫浦工質流經蒸發器時的吸熱量為:

qe=hev-hel=408.3-275.8=132.5 kj/㎏=132.5j/g

則熱幫浦中r22的質量流量為:m2==93.6g/s

熱幫浦工質的冷凝溫度為60℃,冷凝壓力為pc=2.428mpa;蒸發溫度為5℃,蒸發壓力為pe=0.584mpa,冷凝壓力與蒸發壓力之差為:

p=pc-pe=2.428mpa-0.584mpa=1.844 mpa

取毛細管內徑d=2.0mm,可得到毛細管的長度l:

0.34m

5 壓縮機的排氣溫度

設壓縮機出口處熱幫浦工質的焓為hco,則有

qc=m2*(hco-hcl)

可得: hco=hcl+=275.8+=461.7 kj/㎏

又已知壓縮機出口處熱幫浦工質的壓力約等於冷凝壓力2.428mpa,查表可得壓縮機出口處熱幫浦工質的溫度為:101℃.

2冷凝器設計計算

(1) 管殼式冷凝器計算**如下:r22走殼程,水走管程

附圖:管束排列截面圖

(2)板翅式冷凝器計算**如下:

最後定形尺寸就是,水側6通道,r22側5通道,

通道長度0.647m,板束寬0.33m,板束厚0.1155m

一通道水接一通道r22再一通道水

逆流方式

附圖:各通道的橫截面圖

空氣源熱水器與其他熱源熱水器執行費用比較

熱值 千卡 產水量 噸 日 40000加熱方式20b cd燃煤鍋爐 e太陽能電輔 f熱幫浦熱水器 g太陽能熱幫浦 電熱水燃油鍋爐燃氣鍋爐器a 能源種類環保指數 電柴油天然氣燃煤汙染不節能 陽光 電環保節能 空氣或水 電高效環保節能 空氣或水 電高效環保節能 環保不汙染不節能汙染不節能節能 安全指數安...

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六 熱幫浦機組與其它供熱方式相比有什麼優勢?熱幫浦機組供熱主要體現在 高效 節能 環保 安全。無可燃 可爆氣體,無電器推動元件,絕對安全 無任何廢氣 廢水 廢渣排放,絕對環保,熱幫浦機組全年平均執行成本只需電直接加熱的1 4,燃油 燃氣加熱的1 3 1 2。七 首期投資和 週期如何?熱幫浦機組的首期...

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