电冰箱系统设计
33页1、13 冰箱制冷系统设计冰箱制冷系统的设计基本思路和顺序是:先根据要求确定箱体尺寸,然后根据箱体尺寸确定热负荷,根据热负荷和其他发热元件可以确定冰箱的基本能耗,并依次确定压缩机,同时可以确定蒸发器和冷凝器两大主要传热设备,最后才是确定节流元件和制冷剂充注量。当然,计算设计不可能是很准确的,最后还需要通过试验和不断的调试来使系统运行达到最优化。温层设计方法冰箱保温层厚度是设计的重点,关键是产品的成本与性能,而保温层的设计需要考虑的因素包括:不同的市场和不同的能耗要求;产品的不同风格和设计特点;市场对发泡料的限制条件;产品成本的综合对比选择;产品的市场要求:全球性、区域性、特殊客户;产品的未来发展考虑。冰箱保温层厚度是设计的重点,在设计中总会与不同部门发生冲突,当然要求的厚度越薄越好,这样成本低,容积大,但由于技术的能力有限制的,在能耗达到一定的水平时,厚度也不是可以薄到想要的程度,因此在厚度的设计方面存在选择是否合理的问题。目前冰箱箱体都采用硬质聚氨脂整体发泡作绝热层,其绝热性能好,适于流水线大批量生产,发泡后的箱体内外壳被粘接成刚性整体,结构坚固,内外壳厚度可以适当降低,无须对箱体做防潮
2、处理,年久也不会吸湿而使热导率增大。电冰箱绝大多数为立式结构。箱体结构的发展过程,大致分为四个阶段:5 0 年代以前主要是厚壁箱体(厚度为 606560 年代是薄壁箱体(厚度 303 570 年代是薄壁双温双门;80 年代以后世界上趋于采用中等壁厚箱体(厚度为 4045并以箱背式冷凝器的三门三温或双门双温自然对流冷却(即直2冷式)冰箱为主。随着良好隔热性能的隔热材料的应用,箱体壁厚的减薄,箱体重量进一步减轻并增大了冰箱的内容积。立式冰箱箱体,首先根据内容积确定宽深比例,一般选为正方形或矩形,其比例不超过 1:侧门柜式箱体的宽深比为 1:右。总体高度以放置稳定和箱内储放食品方便为原则。表 67 给出了电冰箱内容积与外形尺寸范围。表 6电冰箱内容积和外形尺寸范围设计箱体的绝热层时,可预先参照国内外冰箱的有关资料设定其厚度,如表 3示为某冰箱的绝热层厚度。表 3箱的绝热层厚度冷冻室顶层厚度 冷冻室顶层厚度 冷冻室背面厚度 冷冻室门体厚度 藏室侧面厚度 冷藏室背面厚度 冷藏室门体厚度 要对厚度进行校核计算,校核的依据就是不能出现凝露。校核计算首先是要计算出箱体表面温度。如果箱体外表面温度 会在
3、箱表面上发生凝露现象,因此箱体表面温度 低限度 达到稳定传热状态后的表面温度 3改 210式中:3体外表面温度,单位为;外空气温度,单位为;内空气温度,单位为;箱外空气对箱体外表面的表面传热系数,单位为 W/(k传热系数,单位力 W/(按照国家标准 规定,电冰箱在进行凝露试验时,规定亚温带型(温带型(N)和亚热带型(热带型(T)冰箱的露点温度分别为 19 27在箱体表面温度高于露点温度的前提下,计算箱体的漏热量 用下式校验绝热层的厚度12)(式中:外壁温度,单位为;内壁温度,单位为;热导率,单位为 W/(各种绝热层热导率可见 ;位为 验计算所得的厚度在设定厚度的基础上,进行修正,反复计算,直到合理为止。温层设计案例某冰箱设计要求:(1) 使用环境条件:冰箱周围环境温度 2,相对湿度 =75%。(2) 箱内温度,采用标准温度,冷藏室温度 5,冷冻室温度(3) 箱内容积总 168L,冷藏室 100L,冷冻室 68L,人们的生活习惯是经常用冷藏箱而少用冷冻箱,因此将冷冻箱设置在下层。(4) 冰箱制冷方式为直冷,节流元件为毛细管,其他配件根据需要自行配置。4设计:1、箱体保温层采用硬质聚氨酯泡
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