點(diǎn)擊圖片進(jìn)入課程學(xué)習(xí):《小型制冷裝置制冷仿真入門到精通》
我們常用的家用小型除濕機(jī),一般采用的是冷凍除濕原理,其本質(zhì)就是一臺(tái)空調(diào)機(jī)組(我們家用空調(diào)也具有除濕模式),通過蒸發(fā)器盤管冷凝空氣中的小液滴,將空氣中的水析出來,達(dá)到除濕的目的。做小型家用除濕機(jī)的仿真,本質(zhì)就是做制冷系統(tǒng)的仿真模擬。一般除濕機(jī)具有自己的國標(biāo)工況(27℃/60%相對(duì)濕度),測試出來的除濕量就是銘牌數(shù)據(jù)了。
一、原理:
先了解下除濕機(jī)的原理:
上圖為一體式除濕機(jī)的示意圖,濕空氣先經(jīng)過蒸發(fā)器盤管,降溫、除濕,析出來的水通過排水管排走;低溫空氣從蒸發(fā)器出來以后,進(jìn)入到冷凝器盤管后升溫,從除濕機(jī)出來的就是干空氣了。我們從原理上可以,如果該一體式除濕機(jī)在密閉式空間,隨著時(shí)間的推進(jìn),房間內(nèi)的空氣溫度會(huì)逐漸升高的,這是由于制冷系統(tǒng)內(nèi)的制熱量會(huì)大于制冷量所決定的。
二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)
小型家用除濕機(jī)裝置基本是按照家用空調(diào)去做設(shè)計(jì)的,其制冷系統(tǒng)可以參考以下的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)和模擬仿真:
制冷劑:通常采用R410A比較多。
壓縮機(jī):與家用空調(diào)壓縮機(jī)基本相同,采用轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī),**主要可以采用海立轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī);可以根據(jù)樣本資料,輸入排量進(jìn)行壓縮機(jī)的仿真。
冷凝器:采用翅片管式換熱器,Vapcyc軟件可以導(dǎo)入Coildesigner的換熱器模型進(jìn)行仿真計(jì)算;
節(jié)流結(jié)構(gòu):目前小型家用除濕機(jī)采用毛細(xì)管和電子膨脹閥比較偏多。
蒸發(fā)器:采用翅片管式換熱器,Vapcyc軟件可以導(dǎo)入Coildesigner的換熱器模型進(jìn)行仿真計(jì)算;需要注意的是,Vapcyc導(dǎo)入蒸發(fā)器模型的時(shí)候,需要考慮蒸發(fā)器的潛熱負(fù)荷,可以選用如下帶潛熱負(fù)荷的蒸發(fā)器模型:
管道模型:
一體式的除濕機(jī)管道都比較偏短,一般的仿真模型中我們可以不考慮管道的影響,如果是需要做系統(tǒng)的優(yōu)化,建議考慮增加吸氣、排氣、液管的管道模型。
三、設(shè)計(jì)案例分享
今天我們給大家展示1.2kg/h的小型家用除濕機(jī)實(shí)際設(shè)計(jì)與試算的過程與Vapcyc仿真模型的建立案例,給各位學(xué)員在實(shí)際的設(shè)計(jì)中提供參考意見:
**步:四大件選型與參數(shù):
在小型家用除濕機(jī)的設(shè)計(jì)中,我們可以根據(jù)除濕量來反推壓縮機(jī)的制冷量,進(jìn)而反推出壓縮機(jī)的排量,然后根據(jù)排量來進(jìn)行選擇合適的壓縮機(jī)。
可以根據(jù)以下的經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算壓縮機(jī)的制冷量:
潛熱負(fù)荷=除濕量/1.5=1.2/1.5=0.8KW;
壓縮機(jī)制冷量=潛熱負(fù)荷/(0.4-0.6) 【家用除濕機(jī)可以取0.4】
計(jì)算結(jié)果:制冷量Q=0.8/0.4=2KW;
壓縮機(jī)是小一匹的壓縮機(jī),我們根據(jù)需求,可以選擇海立的壓縮機(jī),型號(hào)和參數(shù)如下:
冷凝器的試算:
冷凝器采用風(fēng)冷翅片式換熱器,我們可以采用制冷百家的試算小工具進(jìn)行初步計(jì)算,結(jié)果如下:
按照上述設(shè)計(jì)結(jié)果,在Coildesigner軟件中建立模型(具體方法參考課程《Coildesigner換熱器設(shè)計(jì)入門到精通》,本序列課程提供Coildesigner模型,不提供軟件的下載),如下:
結(jié)算結(jié)果與我們需求的2.5KW符合,模型保存好,等到后續(xù)導(dǎo)入到Vapcyc軟件中。
蒸發(fā)器的試算:
同樣的,蒸發(fā)器采用風(fēng)冷翅片式換熱器,我們可以采用制冷百家的試算小工具進(jìn)行初步計(jì)算,結(jié)果如下:
按照上述的參數(shù),建立好Coildesigner模型,等待后續(xù)導(dǎo)入到Vapcyc系統(tǒng)中。
節(jié)流機(jī)構(gòu):采用毛細(xì)管節(jié)流,可以在Vapcyc仿真的時(shí)候,試算毛細(xì)管的直徑和長度。
第二步:Vapcyc模型建立
建立除濕機(jī)的制冷系統(tǒng)模型:
設(shè)定壓縮機(jī)參數(shù):排量為7.3cc,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速按照3000rpm,轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的容積系數(shù)比較高可以取0.97-0.99;等熵效率取0.75,機(jī)械效率取0.98。
兩器的導(dǎo)入:
按照如下的方法導(dǎo)入冷凝器和蒸發(fā)器;
毛細(xì)管參數(shù)設(shè)定:
毛細(xì)管我們參考以前的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),選用內(nèi)徑φ1.2mm,長度500mm的毛細(xì)管:
*后點(diǎn)擊計(jì)算,開始計(jì)算該模型:
我們重點(diǎn)研究下蒸發(fā)器的計(jì)算結(jié)果:
冷凝水量為1.23Kg/h,是滿足我們的一個(gè)設(shè)計(jì)需求的。
好,以上為小型家用除濕機(jī)設(shè)計(jì)的過程和案例,供各位學(xué)員參考。
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《VapCyc小型制冷裝置設(shè)計(jì)與仿真》:
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