3冰箱系统设计

3冰箱制冷系统设计冰箱制冷系统设计的基本思路和顺序是: 首先根据要求确定机柜的大小，然后根据机柜的大小确定热负荷，并确定基本能量. 冰箱根据热负荷和其他加热元件的消耗量，并依次确定压缩机，同时可以确定两大传热设备的蒸发器和冷凝器，最后确定节流元件和制冷剂的充量. 当然，计算设计不能非常准确. 最后，需要实验和连续调试以优化系统操作. 3.1保温层设计3.1.1保温层设计方法冰箱保温层的厚度是设计的重点，关键是产品的成本和性能，在设计保温层时要考虑的因素包括: ①不同的市场和不同的能耗要求； ②产品的款式和设计特点； ③发泡材料市场的限制条件； ④产品成本比较选择； ⑤产品市场要求: 全球，区域和特殊客户； ⑥产品未来发展考虑. 冰箱保温层的厚度是设计的重点. 在设计中，始终会与不同部门发生冲突. 当然，厚度越薄越好，因此成本低且体积大. 但是，由于技术能力有限，能耗达到一定水平. 在相同水平下，厚度不能达到所需的厚度，因此存在厚度选择是否合理的问题. 目前，冰箱柜体均以硬质聚氨酯泡沫为绝热层，具有良好的绝热性能，适合于流水线的批量生产. 泡沫柜的外壳粘合成具有坚固结构和厚内壳的刚性整体. 无需对机柜进行防潮处理就可以适当减少它的使用，并且不会长时间吸收水分并提高导热性.

绝大多数冰箱具有垂直结构. 盒子结构的发展过程大致分为四个阶段: 1950年代以前，它主要是一个厚壁盒子（厚度为60至65毫米）. 在1960年代，它是一个薄壁的盒子（厚度为30到35毫米）. 在1970年代，薄壁双温双开门； 1980年代后，世界上倾向于使用中壁厚箱（厚度为40至45mm）和箱背冷凝器的三门三温或双门双温自然对流冷却（即直接冷却）类型）以冰箱为主. 通过使用具有良好隔热性能的隔热材料，减小了柜体的壁厚，进一步减小了柜体的重量，增加了冰箱的内部容积. 对于立式冰箱柜子，首先要根据内部容积确定宽深比冰箱尺寸一般是多少，通常选择不超过1: 1.3的正方形或矩形，再选择双倍长宽比的宽深比. 双面门柜的柜体约为1: 0.65. 整体高度基于稳定放置和方便在盒子中存放食物的原则. 表6-7显示了冰箱的内部容积和. 表6-7电冰箱内部容积和尺寸范围设计电柜保温层时，可事先参考电冰箱的相关数据来设置电冰箱的保温层厚度，如表3-1. 表3-1冰箱的隔热层厚度冰箱顶部厚度冰箱顶部厚度冰箱背面厚度冰箱门厚度冰箱底部厚度0.1m 0.072m 0.072m 0.053m 0.05m冰箱顶部厚度冰箱侧面厚度冰箱背面厚度冷藏室门厚度冷藏室底部厚度0.05m 0.053m 0.053m 0.053m 0.05m但是使用其他冰箱的厚度时，需要检查和计算厚度. 检查的基础是不会发生凝结.

检查计算是首先计算机柜的表面温度. 如果机柜的外表面温度tw低于露点温度，则机柜表面会发生冷凝. 因此，机柜的表面温度tw必须高于露点温度td，最小值tw> 0.2℃+ td. 达到稳定的传热状态后的表面温度tw可通过以下公式计算: tw t1 k a0（t1 t2）（3-1）（公式中的a1更改: tw-箱体外部的表面温度in℃； 2 tl —箱外空气的温度，单位为℃； t2－箱内空气的温度，单位为℃； a1－外部空气向箱外表面的表面传热系数，单位W /(m2.K）; k-传递热系数，单位力W /（m2.K）. 根据国家标准GB8059.1的规定，当冰箱进行冷凝测试时，其温度为规定了（SN），温带（N）和亚热带（ST）型，热带型（T）冰箱的露点温度分别为19℃±0.5℃和27℃±0.5℃. 机柜表面温度高于露点温度，计算机柜的散热量Q1，并使用以下公式进行验证绝热层A的厚度（tw1 tw2）Q1其中: twl-箱体外壁的温度，以℃为​​单位； tw2-箱子内壁的温度，以℃为​​单位； λ-导热系数，单位为W /（m2.K）. 隔热层的导热系数可见. A-传热面积，单位为m2.

验证所计算的厚度已根据设置的厚度进行了校正，并重复计算直到合理. 3.1.2保温层的设计实例冰箱的设计要求: （1）工作环境条件: 冰箱周围的环境温度ta = 32℃，相对湿度φ= 75％. （2）箱内温度为标准温度，冷藏室温度为5℃，冷藏室温度为-18℃. （3）盒子的内部容积为168L，冷藏室为100L，冷冻室为68L. 人们的生活习惯是他们经常使用冰箱盒，很少使用冰箱盒. 因此，冰箱盒被设置在较低水平. （4）冰箱的制冷方式为直接冷却，节流元件为毛细管，其他附件根据需要自行配置. 设计: 1.机柜的绝缘层由硬质聚氨酯泡沫制成. 3 2.机柜的大小是参考其他类似大小的冰箱确定的. 相关尺寸和结构如图所示（图中尺寸单位: cm）. 3.首先检查此尺寸选择是否满足冷凝条件. 机柜外表面上的冷凝水由冷冻室和冷藏室检查. （1）冷冻室的冷凝检查冷冻室的隔热层的厚度在压缩机室和门侧最薄. 由于压缩机的散热，压缩机室内的温度通常不高于环境温度. 因此，结露选择门厚度最薄的门侧进行支票的计算. 冷凝检查的计算公式为3-1，因此，必须首先确定相关参数: 环境温度t1为32 C，机柜中的空气温度t2为-18°C. 另外，对于相关的传热系数: 当室内风速为0.1〜0.15m / s时，α1取3.5〜11.6W /（m2·K）；当箱内空气为自然对流（直接冷却）时，α2可取为0.6〜1.2W /（m2·K）；对于双门双温冰箱，由于箱内风速高冰箱尺寸一般是多少，α2可以取为l7〜23W /（m2·K）. 这里我们选择室内α2= 0.8 W /（m2·K），保温层绝缘系数0.02 W /（m·K），室外对流传热系数α1取11W /（m2·K），那么4 K 1 1 1 = 0.26 W /（m2·K）1 2则外表面温度tw

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