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1、摘要R22CHF2C1二氟一氯甲烷是目前应用十分普遍的一种制冷剂，其 ODP 为0.034, GWP1700,由于它含有氯原子，对臭氧层有破坏作用，即将被禁用。 从对环境的长期影响来看，自然工质比合成工质具有不可比较的优势，比方 R1270俗称丙烯。丙烯优点是易于获得，价格低廉，凝固点低，对金属不腐蚀。丙烯可燃 ，消 耗臭氧潜能值为零，环保性能好，对人体的毒性也近于零毒性，饱和蒸汽压接近 R22丙烯的单位容积制冷量和COPR22g近，压缩比和排气温度也低于R22,这 有利于提高压缩机的运行寿命。随着科学不断地开展，新型制冷剂将逐步取代R22等对环境有破坏的制冷剂。本文的容是设计出以 R1270
2、为工质的分体式家用空调器，制冷量为 3500W 首先选以R22作工质的压缩机型号，我选择的的型号是SL211CV然后进展热力计算，算得制冷量为3747W冷凝热负荷为4707W冷凝器的迎风面积为0.3957m2, 蒸发器的迎风面积为0.4997m2。节流装置选用直径2mm长1.46m的毛细管，最 后用SolidWorks绘制室外机三维图。关键词：R22 , R127Q替代工质，空调，设计ABSTRACTR22(CHF2C)is a very monapplication of refrigerant, the ODPs 0.034, GWPs 1700, because it contains
3、chlorine atoms, has damaging effects on the ozone layer, is about to be disabled. From long-term impact on the environment, the synthesis of natural refrigerant than refrigerant has unparalleled advantages, such as R1270 (monly known as propylene).Propylene advantage of easy access, low cost, low fr
4、eezing point, non-corrosive metal. Propylene flammable, zero ozonedepleting potential, good environmental performance, the toxicity of the human body may be close to zero toxicity, saturation vapor pressure close to R22. Propylene refregeration unit volume and the R22 and COPclose to the pression ra
5、tio and exhaust temperature is also lower than the R22, which is conducive to enhance the operational life of the pressor.With the continuous development of science, the new refrigerant R22 will be gradually replaced by damage to the environment, such as refrigerants. This article is designed for th
6、e working fluid in the R1270 home split air conditioners, refrigeration capacity of 3500W. First elected to conduct a qualitative R22 pressor models, I chose to model is the SL211CV, and then proceed to the heat, the cooling capacity can be said for the 3747W, condensing heat load of 4707W. Condense
7、r area of the wind 0.3957m2, evaporator area of the wind 0.4997m2. Selection of cutting device diameter 2mm, length of capillary 1.46m, and finally with SolidWorks of three-dimensional graph drawing outdoor unit.Key words : R22 , R1270, substitute , air conditioning , project常用符号表A面积，m2r热阻，半径，气化潜热，C
8、/W, m J/kga换热系数，W/(mK)p密度，kg/m3n动力粘度，kg/(ms)入导热系数，W/(m-C )u运动粘度，m2/s“效率B板片螺旋角,肋化系数6厚度，mm(7外表力，N/m压缩比V 比容，m3/kgP压力，Pai比始值，kJ/kg己析湿系数deq当量直径，mL长度，md直径，含湿量，m, g/kgT温度，Cu流速，m/sG比热容，kJ/(kg CQ热量，JV 风量，m3/sq单位制冷量，kJ/kgRe雷洛数Nu努塞尔数v风速，m/sh始值,kJ/kgt温度，CG质量流量,kg/sw迎面风速，m/s也阻力增强系数目录摘要IABSTRACTII常用符号表III、绪论11 .课
9、题研究背景及意义11氟利昂对环境的影响12R22的应用现状22 .R22替代物的相关研究31R22替代工质的研究32R22替代工质的循环特性分析5、空调器设计101 .空调器压缩机选择及热力计算101压缩机102压缩机选型103压缩机校核及热力计算18112 .冷凝器设计131冷凝器构造132选择冷凝器143冷凝器设计173 .蒸发器设计221蒸发器的构造22242冷却强制流动空气的干式蒸发器的计算4 .节流机构的选择311制冷剂液体膨胀过程分析312节流机构的选择及计算过程32、总结和展望351.总结352.展望36致37附录38参考文献39、绪论1.课题研究背景及意义1氟利昂对环境的影响1
10、974年,美国加利福尼亚大学的莫利纳 M.J.Molina与罗兰F.S.Rowland 教授发表了关于臭氧耗损与氯氟烧类物质(Chlorofluorocarbon ,简称CFCs)的研 究结果：CFC洪物质扩散至同温层后，在短波紫外线UV-A的照射下分解形成高活 性的氯自由基，通过链式反响，催化分解臭氧分子，从而破坏臭氧层。1985年，英国科学家法尔曼J.C.Farman等人总结他们在南极哈雷湾观测站 Halley Bay 的观测结果，发现了南极上空的臭氧空洞，证实了这一理论的正确性。1985年臭氧空洞的最大面积约为1400万平方公里。到2006年10月，臭氧空洞最大面积已 经开展到2745万
11、平方公里。值得庆幸的是，观测数据和模式计算说明，全球平均 臭氧层耗损量目前已经趋于稳定。CFCsW HCFCS氢氟氯烧，hydrochlorofluorocarbon 物质除了耗损臭氧外， 还是一种“温室气体。尽管其排放量远不及 CO2但由于CFC耕口 HCFCS勺大气 寿命长，所以它对全球气候变暖的奉献仍然可观。1990年左右，CFCs HCFCs和HFCs氢氟姓:，hydrofluorocarbon 的CO当量排放总量出现峰值 7.50.4Gta CO当量/年，到2000年左右，下降为2.5 0.2GtaCO当量/年，相当于同期全球化 石燃料燃烧所产生排放的10%CFCsft 1987年制
12、定的？蒙特利尔协议书？中被限制使用，到目前为止，R11、 R12等具有较高臭氧破坏潜能值 ODP Ozone Depletion Potential的CFC段物质已被根本禁用。由于R22、R401A等HCFC类物质中也含有氯原子，仍然会对臭 氧层有一定的破坏作用，故在1993年制定的？哥本哈根修正案？中也被限制使用。 对于R134a R407C R410A?不含有氯原子的HFC洪物质，由于具有较高的全球 变暖潜能值 GWPGlobal WarmingPotential，1997年制定的？京都议定书？将HFCs 列为6种温室气体之一。12R22的应用现状R22CHFCl,二氟一氯甲烷是目前应用十
13、分普遍的一种制冷剂，其 ODP 为 0.034取 R11 的 0口吻 1,后同,GW的 1700取 CO2勺 GW的 1, 100 年，后同。不同的国家对R22的禁用时间有很大的差异，表1-1中列出了一些国 家对R22的禁用日程。我国政府于2003年4月正式签署？关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书哥 本哈根修正案？，也就是说我国已正式承诺将遵守逐步禁用 HCFCs包括R22J 的国际义务。该修正案规定，对于开展中国家，于 2040年完全淘汰HCFCs表1-1示出了我国每年HCFCS勺生产和消费情况，从图中可以看出，1998年 之后，我国HCFCS勺生产和消费呈每年递增。2005年我国HCFCS
14、勺生产和消费分 别为32.8万t和22.1万t ,其中R22的产量已经到达26万t ,由此说明R22在 我国制冷空调领域中的应用占有相当大的份额。面对国际上积极从事R22替代研究以及加速淘汰R22的大趋势，我国作为空调器生产大国，在空调器出口销售快 速增长的形势下，如果强调我国尚有 30多年时间才能最终淘汰R22的话，必然会 在国际市场竞争中失去很多时机。2表1-1 一些国家对R22的禁用日程国家禁用日程年禁用围欧盟2015全面瑞典1998新设备中禁用所有HCFCs德国2000新设备中禁用R22奥地利2002新设备中禁用所有HCFCs瑞上2005新设备中禁用所有HCFCs2008新设备中禁用所
15、有HCFCs新西兰2015新设备中禁用所有HCFCs日本2010新设备中禁用R22综上所述，虽然R22有很多优良的特性，但是终究会被淘汰。因此我们开展R22循环性能分析及其替代工质研究，具有重要的理论意义和应用价值。1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 200 2 2Q04 2306图1-1我国每年HCFCS勺生产和消费情况2.R22替代物的相关研究1R22替代工质的研究1纯工质美国国家标准局和技术研究院通过对元素周期表的研究发现，能够用于蒸气 压缩式制冷循环的物质集中在的 51种化合物：15种碳氢化合物、5种氧化物、3 种硫化物、19种氟利昂、4种其他化合物。其中最有可能作为 R22替代工质的是 碳氢化合物及氟利昂物质。3R134a周德信4等通过建立单相区和两相区毛细管模型，研究了 R134a代替R22后的毛细管的质量流量随冷凝温度、过冷度、毛细管直径和长度的变化规律，在一样 的条件下，R22的质量流量比R1
