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1、郑州轻工业学院郑州轻工业学院 本科毕业设计（论文）题 目 KC-20 窗式空调器空调器设计 学生姓名 专业班级 热能与动力工程 学 号 院（系） 机电工程学院 指导教师（职称） 完成时间 年 月 日 KC-20 窗式空调器设计目录摘 要IABSTRACTABSTRACT II1 绪论 .11.1 窗式空调系统的工作原理及其特点11.1.1 窗式空调系统的工作原理11.1.2 窗式空调系统的特点11.2 窗式空调系统的应用及其发展前景 .21.3 窗式空调系统的设计要点 .32 方案选择与论证42.1 压缩机42.1.1 压缩机概述.42.1.2 压缩机的比较 52.2 冷凝器.102.2.1
2、冷凝器概述 .102.2.2 冷凝器的比较 .102.3 蒸发器.122.3.1 蒸发器概述 .122.3.2 蒸发器的比较 .132.4 制冷剂.142.4.1 制冷剂概述 .142.4.2 制冷剂的选择 .15KC-20 窗式空调器设计3 设计计算.173.1 制冷循环热力计算.173.1.1 循环参数.173.1.2 各点的参数值.173.1.3 热力计算.183.2 压缩机的选择及制冷剂的校核 193.3 蒸发器的设计 193.3.1 蒸发器进口空气状态参数.193.3.2. 蒸发器进、出口空气焓差及出口处空气焓值203.3.3 初步确定蒸发器结构参数.203.3.4 结构设计传热面积
3、，管长及外形尺寸.213.3.5 传热温差.223.3.6 风量和风机的选择.223.3.7 传热计算所需传热面积.223.3.8 空气侧流动阻力.233.4 冷凝器的设计 243.4.1 冷凝器热负荷.243.4.2 冷凝器进、出口空气参数 .253.4.4 初步规划冷凝器的结构.253.4.5 结构设计传热面积.253.4.6 传热温差.263.4.7 冷凝器传热系数的计算 .26KC-20 窗式空调器设计3.4.8 传热计算所需传热面积.304 节流机构的选择.314.1 节流机构概述 314.2 节流机构的分类 314.3 电子膨胀阀的选择 375 其他辅助设备的计算与选型395.1
4、干燥过滤器计算与选型 395.2 气液分离器的计算与选型 415.3 四通换向阀选取 425.4 截止阀的选取 445.5 电磁阀的选取 465.6 分流头的选择 47结束语 .48致谢 .49参考文献 .50KC-20 窗式空调器设计IKC-20 窗式空调器设计摘 要本文主要对空调器压缩机，冷凝器，蒸发器，制冷剂做了详细的概述和种类的比较，同时也对窗式空调系统的工作原理及其特点做了较为详细地解释，通过本文还可以了解到窗式空调系统的应用，发展前景及其设计要点。对于设计计算，算是本文的重点，从热力循环计算到压缩机选型，再到蒸发器和冷凝器的细节计算，正式这些繁琐的计算才保证了本设计能精准的选到最合
5、适的压缩机，蒸发器和冷凝器。同时在本文的后半部分也介绍了节流机构的概述和分类，通过比较和计算本设计采用电子膨胀阀作为窗式空调器的节流机构。最后则介绍了其他辅助设备的计算，选型和整体的布局设计。关键词 窗式空调器/冷凝器/压缩机/空调/蒸发器/制冷剂/风机KC-20 窗式空调器设计IITHE DESIGN OF THE KC-20 WINDOW TYPE AIR CONDITIONERABSTRACTThis paper focuses on the air conditioner compressor, condenser, evaporator, the refrigerant made a
6、 detailed overview and comparison of species, but also on the working principle and characteristics of window-type air-conditioning systems to do a more detailed explanation, this article can also be application development prospects and the design point learned window air-conditioning systems. For
7、the design calculations, be the focus of this article, is calculated from the thermodynamic cycle to the compressor selection, to the details of the calculation of the evaporator and condenser, was formally these tedious calculations to ensure the accuracy of this design can choose the most suitable
8、 compressor , evaporator and condenser. While in the latter part of the paper also describes the overview of the throttle bodies and classification, calculated by comparing the design and use of electronic expansion valves as window air conditioner throttle body. Finally, it describes the calculatio
9、n of other auxiliary equipment, selection and overall layout.KEY WORDS The window type air conditioner，Condenser ，Compressor ，Air conditioning ，Evaporator ，Refrigerant，FanKC-20 窗式空调器设计11 绪论窗式空调系统作为一种当今的家电产品，被广泛用于家庭住宅，房间空调，办公写字楼及商业系统等场所，备受消费者的青睐。窗式空调器以其使用灵活，应用范围较广的特点特别适合中小型空调器的设计应用，它因其外形美观、式样多、占地小的优势
10、也受到广泛关注。本文主要介绍了窗式空调系统的技术特点和工作原理，较为详细的介绍了窗式空调系统的设计计算以及其相关各零部件的选择。1.1 窗式空调系统的工作原理及其特点1.1.1 窗式空调系统的工作原理窗式空调作为一种采用了当今的设计技术,使用起来灵活方便, 又有外形美观、式样多、占地小等特点的空调产品,是最佳的空调系统解决方案之一。窗式空调系统具有经济耐用和易于安装检修等优势,同时不影响室内采光，不会产生窗户随空调器振动的现象，从而实现高品质空调所必须具有的舒适性、静音性和节能性。从而使其从 20 世纪 90 年代起，广泛适用于家庭、房间、办公以及商业系统等场所。窗式空调是一种从低温环境吸取热
11、量而向温度较高的环境供给热量的设备，其工作原理及其工作循环和其他制冷装置的工作循环一样，都是逆卡诺循环。空调器制冷时，压缩机压缩后将高温高压的气态制冷剂送入冷凝器，轴流风扇将室外空气吸入并冷凝冷凝器中的制冷剂，同时将热空气排至室外。冷凝器的高压液态制冷剂通过室内外机组的连接管及毛细管，降压后通入蒸发器中换热，吸收室内循环空气中的热量而气化，低压制冷剂蒸汽通过中间的连接低压管，过热后被室外压缩机吸入并压缩成高压蒸汽，再重复上述过程。循环流过蒸发器表面的空气，冷却后被贯流式风机吹入室内，使室温下降。如此循环使得室内的空气能在长时间内保持在人们所需求的温度，营造以舒适的室内环境。1.1.2 窗式空调
12、系统的特点窗式空调系统把噪声比较大的轴流风扇、压缩机以及冷凝器等安装在室外机组内。把蒸发器、电子膨胀阀、控制电器和风机等室内可缺少的部分安装在室内机组中。具有如下特点：KC-20 窗式空调器设计2（1） 外形美观、式样多、占地小、使用灵活。（2） 安装检修方便。（3） 经济、实用、耐用。1.2 窗式空调系统的应用及其发展前景在现代社会中，制冷技术的应用已涉及到国民经济的各个部门以及人们的日常生活，伴随着生产力、国民经济的迅速发展和人民生活水平的快速提高，直吊顶式空调器有着广大的应用空间和发展潜力。生活水平的提高使得人们对家居环境及办公场所的舒适性和健康性的要求越来越高，但是现在一般的家庭居住面
13、积或者办公室的面积都不是特别大，室内负荷小，采用中央空调会造成巨大的能源浪费。同时如果采用一套大型的中央空调系统，中央空调不容易计算费用的问题又随之而来，所以就目前中国的现状来说，像中央空调这种集中式的空调系统在我国还是无法广泛的应用。一般的家庭都会选择制冷量比较小，占地面积小的空调器。这样不仅能满足人们对舒适环境的需求，还能减少能源的浪费，又不会带来不必要的收费困难。现在小型家用空调也应该向着节能、直流变频、无氟和健康等方向发展。空调发展到现在，家用空调对节能型以及环保的要求也很高，目前，建筑能耗在社会总能耗中占的比重比较大，而空调的能耗在建筑能耗中占了非常大的比重。如何开发节能技术、空调能
14、耗，是行业内的重要课题。变频技术应用在空调领域可以降低电能的损耗，因而变频空调是时下比较引人注目的空调产品。随着哥本哈根气候大会之后，气候问题已经成为全球人共同关注的问题，因此发展无氟空调是大势所趋。臭氧层的破坏是当前全球面临的重大的环境问题之一，由于以前空调业所采取的传统制冷剂对臭氧层有破坏作用及温室效应，对大气造成破坏，因而无氟空调是众所期待的产品。尤其是欧盟及美国等发达国家已禁止有氟空调进入国内市场。健康舒适性是多种技术的精华组合。健康是空调业发展的又一主题。以前的空调采用了多种健康技术，如负离子、离子集尘、多元光触媒等，这些技术的运用使空调产品的健康性能得到了极大提升。像海尔空调那样，
15、把负离子、离子集尘、多元光触媒、双向换新丰、健康除湿等领先技术在内的高科技手段KC-20 窗式空调器设计3组合起来使用，更发挥了巨大的威力，未来空调进步的一个方向也就是对各种技术的灵活使用。空调气流的舒适度是健康的另一个标准：传统空调的送风方式简单直吹人体，可能造成伤风、感冒、头痛、关节痛等不舒适状态，而目前的柜式空调的风可以从周围环绕，而不是对人直吹，因而备受人们的亲睐。同时随着人们对节能技术的重视，更加节能的变频空调也应运而生，所谓变频，是指压缩机转速可在一个较大的转速范围内任意转换，改变空调机制冷制热量的输出。而传统的分体式空调器机的转速是固定的，因此制冷制热量也不变，造成的电能的浪费。
16、再加上具有冷藏功能的冷藏箱，更是给人们带来了便利。总之，窗式空调系统生产技术在不断地提高，普及范围也在不断地加大，而造价正在逐渐降低，其具备的外形美观、式样多、占地小、使用灵活等优点，会让窗式空调系统前景广阔。1.3 窗式空调系统的设计要点随着近年来家用空调器数量的增加，生产出来的产品的性能也越来越完善，吊顶式空调器以其经济、实用、耐用、舒适和造型美观等特点发展，所以本次设计是窗式空调器在中国的广阔发展前景这一契机，并以了解和认识窗式空调器的结构原理为目的而展开设计的，本次设计中要点有以下几点：（1）从环境保护的角度出发，采用早期制冷剂氟利昂的替代品R22。 （2）选用比较经济实用和耐用高效的设备，以减少不必要的能量损失，提高空调器的实际工作效率。（3）压缩机的合理选择；压缩
