精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)冷藏保溫汽車(chē)的總體設(shè)計(jì)（陜西理工學(xué)院熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)）指導(dǎo)教師：摘要隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，應(yīng)用制冷技術(shù)和專(zhuān)業(yè)設(shè)備對(duì)滿(mǎn)足特殊溫度要求的貨物進(jìn)行冷藏與日俱增，冷藏運(yùn)輸業(yè)快速發(fā)展起來(lái)，而作為公路冷藏運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ?，保溫冷藏?chē)的發(fā)展也越來(lái)越受到關(guān)注。本設(shè)計(jì)以NJ131汽車(chē)底盤(pán)為基礎(chǔ)，將其改裝設(shè)計(jì)為小型冷藏汽車(chē)。綜合利用制冷理論和保溫冷藏等技術(shù)，其中包括對(duì)制冷裝置及整車(chē)的合理布置、冷藏車(chē)箱的正確設(shè)計(jì)、對(duì)車(chē)廂主要參數(shù)的計(jì)算、制冷劑的選擇和制冷機(jī)組的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)冷凝器、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液器的設(shè)計(jì)以及對(duì)膨脹閥的選配，使該車(chē)既有隔熱車(chē)廂熱保溫，又滿(mǎn)足冷藏車(chē)的設(shè)計(jì)要求。最后運(yùn)用CAD制圖軟件繪制出保溫冷藏車(chē)整體設(shè)計(jì)圖﹑制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖以及換熱器的結(jié)構(gòu)圖，使該設(shè)計(jì)更加充實(shí)、完整。關(guān)鍵詞：制冷技術(shù),冷藏車(chē),設(shè)計(jì)RefrigeratedvehiclesoveralldesignWangcheng（Grade04,Class103,MajorThermalEnergyandPowerEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong，Shanxi）Tutor:wangxufeiAbstractWiththedevelopmentofsocietyandeconomy,theapplicationoftechnicalandprofessionalrefrigerationequipmenttomeetthespecialrequirementsofthecargorefrigerationtemperatureincreasing,refrigeratedtransportindustryhasdevelopedrapidly,andasthemaintoolrefrigeratedroadtransport,thedevelopmentofrefrigeratedtrucksinsulationisalsomoreandmoreattention.ThedesignNJ131carchassis,basedonitsdesignmodificationsforsmallrefrigeratedcars.Refrigerationandheatutilizationtheoryrefrigerationtechnology,includingreasonablearrangementforcoolingdevicesandthevehicle,properlydesignedrefrigeratedwagonstocalculatethemainparametersofthecompartment,therefrigerantofchoiceandrefrigerationunitdesign.Throughthecondenser,evaporator,accumulatordesignandmatchingpairsoftheexpansionvalve,sothatthecarcompartmentheatinsulationofexistinginsulation,andrefrigeratedtruckstomeetthedesignrequirements.Finally,theuseofCADdrawingsoftwaretodrawoutthestructureoftheoverallthermaldesign﹑refrigeratedtruckrefrigerationsystemstructureandtheheatexchanger,sothedesignismorefulfillingandcomplete.Keywords:refrigerationtechnology，refrigeratorcar，design第一章緒論1.1冷藏保溫車(chē)的發(fā)展過(guò)程在古代，人們就知道用冰降溫可防止物品很快腐爛，當(dāng)開(kāi)始用廂式車(chē)輛來(lái)運(yùn)輸食品以保證食品的運(yùn)輸安全和免遭污染時(shí)，人們就用冰和易腐食品混裝的辦法，避免廂內(nèi)溫度上升太快而使貨物變質(zhì)。為提高車(chē)廂的保溫性能，在制造車(chē)廂板壁時(shí)填嵌隔熱材料，隔熱材料要求使導(dǎo)熱系數(shù)較小而比重較輕，這樣就產(chǎn)生了保溫車(chē)。早期的隔熱材料有軟木、米波拉、木料木屑等?，F(xiàn)在多采用泡沫材料。用得最多的使聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫。聚苯乙烯泡沫材料比重輕而導(dǎo)熱系數(shù)小，可制成板材并易于切割，比原先各種隔熱材料具有很大的優(yōu)越性。硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料以越來(lái)越廣泛地被用作隔熱材料。其導(dǎo)熱系數(shù)更小，比重也輕，且具有較高的強(qiáng)度，與蒙皮材料粘接力強(qiáng)。聚氨酯還可采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡隔熱層成形工藝，工藝流程大大簡(jiǎn)化而使工效提高很多，骨架簡(jiǎn)化而使車(chē)廂自重減輕。對(duì)冷藏汽車(chē)來(lái)說(shuō)，更為重要的發(fā)展是在制冷裝置所采用的制冷方式以及對(duì)廂內(nèi)溫度調(diào)控方面。固體和液體冷卻裝置用得較早，冷卻劑由水冰、含鹽水冰發(fā)展到干冰和液氮在低溫下氣化的等固體液體。制冷劑用于運(yùn)輸工具出現(xiàn)了運(yùn)輸用制冷裝置，冷藏運(yùn)輸工具形成食品冷藏鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著制冷技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了蓄冷板冷藏車(chē)。對(duì)廂內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)控制技術(shù)也有很大發(fā)展，用節(jié)流閥控制固體和液體氣化來(lái)調(diào)控其制冷量，機(jī)械制冷裝置用兩位控制的方法，現(xiàn)在廂內(nèi)溫度可控制在調(diào)定溫度±2℃的范圍內(nèi)。1.2國(guó)內(nèi)外保溫冷藏技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)在上世紀(jì)50年代后期才開(kāi)始用保溫汽車(chē)加冰運(yùn)輸冷藏肉類(lèi)、禽蛋等易腐食品。60年代初外貿(mào)部門(mén)開(kāi)始組織其下屬企業(yè)采用“解放”底盤(pán)改裝保溫汽車(chē)，至70年代初主要靠進(jìn)口保溫車(chē)來(lái)滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)冷藏運(yùn)輸?shù)男枰?，先后從羅馬尼亞、匈牙利、意大利等國(guó)進(jìn)口數(shù)百輛中、重型車(chē)。同時(shí)開(kāi)始生產(chǎn)冷藏保溫汽車(chē)，商業(yè)部門(mén)和機(jī)械部門(mén)均先后進(jìn)行定點(diǎn)生產(chǎn)并形成一定批量。另外還從上述國(guó)家和日本進(jìn)口多種型號(hào)的冷藏車(chē)和保溫車(chē)。為迅速提高國(guó)產(chǎn)冷藏保溫汽車(chē)的制造技術(shù)，我國(guó)于1979年在江蘇鎮(zhèn)江引進(jìn)羅馬尼亞先進(jìn)技術(shù)，合作生產(chǎn)冷藏保溫汽車(chē)，并采用美國(guó)“熱王”牌制冷機(jī)組。80年代我國(guó)冷藏保溫汽車(chē)發(fā)展速度加快，社會(huì)保有量成倍增長(zhǎng)，年產(chǎn)量達(dá)到2000量左右，品種已從“六五”初的10余種發(fā)展到幾十種，技術(shù)上也取得很大進(jìn)展。90年代以后，我國(guó)由于引進(jìn)西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家的冷藏保溫汽車(chē)制作生產(chǎn)線(xiàn)和測(cè)試裝置，國(guó)產(chǎn)的一些先進(jìn)產(chǎn)品已達(dá)到和接近國(guó)際先進(jìn)水平。在基礎(chǔ)技術(shù)工作方面，國(guó)家有關(guān)部門(mén)也相繼制定了冷藏保溫汽車(chē)技術(shù)條件和性能試驗(yàn)方法以及運(yùn)輸用制冷機(jī)組試驗(yàn)方法等專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及部標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)這幾年，國(guó)產(chǎn)冷藏保溫汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量一直維持在4000至5000輛之間。目前，我國(guó)冷藏保溫汽車(chē)的社會(huì)保有量約為4萬(wàn)輛，其中冷藏車(chē)僅占15%左右。主要使用部門(mén)為肉食、冷飲和水產(chǎn)等副食品生產(chǎn)營(yíng)銷(xiāo)企業(yè)和物流公司，它們的擁有量約占全國(guó)的65%左右，其中保溫車(chē)占90%以上。外貿(mào)部門(mén)的食品進(jìn)出口公司等單位擁有冷藏保溫汽車(chē)約占全國(guó)的15%～20%，主要用來(lái)運(yùn)輸供出口的內(nèi)類(lèi)、水產(chǎn)、禽蛋制品、高檔蔬菜和水果，冷藏汽車(chē)所占比例較高。農(nóng)牧漁業(yè)系統(tǒng)運(yùn)輸肉、魚(yú)、蛋、奶、水果及動(dòng)植物種畜、種苗；醫(yī)藥衛(wèi)生部門(mén)運(yùn)輸疫苗、激素和血漿制品；部隊(duì)、工礦、機(jī)關(guān)和大飯店用來(lái)運(yùn)輸食品、易燃易爆和化工原料與化工產(chǎn)品以及對(duì)溫度有特殊要求的軍工產(chǎn)品，也擁有一定數(shù)量的冷藏保溫汽車(chē)。近年來(lái)，隨著我國(guó)加入WTO的年頭增多和改革開(kāi)放的不斷深入，食品市場(chǎng)價(jià)格已經(jīng)開(kāi)放，蔬菜和水果的運(yùn)量不斷增長(zhǎng)，大中城市的一些菜市場(chǎng)也購(gòu)置了冷藏保溫汽車(chē)。在當(dāng)前公有制實(shí)現(xiàn)形式多元化的發(fā)展趨勢(shì)下，私營(yíng)企業(yè)購(gòu)置冷藏保溫汽車(chē)的比例越來(lái)越大。1.2.2國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀歐美國(guó)家冷藏保溫汽車(chē)發(fā)展較早，在十九世紀(jì)末和二十世紀(jì)初各國(guó)開(kāi)始發(fā)展冷藏運(yùn)輸工具，目前冷藏保溫汽車(chē)已成為專(zhuān)用汽車(chē)的主要種類(lèi)之一。美國(guó)近期保溫車(chē)約占全國(guó)載貨汽車(chē)保有量的0.8%，還有冷藏保溫掛車(chē)和半掛車(chē)，占其總數(shù)的9.7%。法國(guó)現(xiàn)有冷藏保溫汽車(chē)掛車(chē)和半掛車(chē)占全國(guó)運(yùn)輸汽車(chē)總數(shù)的1%。德國(guó)冷藏保溫汽車(chē)、半掛車(chē)占全國(guó)運(yùn)輸汽車(chē)總數(shù)的2%。英國(guó)冷藏保溫汽車(chē)占全國(guó)貨運(yùn)汽車(chē)總數(shù)的2.8%。目前日本年產(chǎn)冷藏保溫汽車(chē)二至三萬(wàn)輛，保有量近九萬(wàn)輛。俄羅斯冷藏保溫汽車(chē)約占貨運(yùn)汽車(chē)的2.3%。日本冷藏保溫汽車(chē)中輕型車(chē)占60～70%；中型車(chē)占20～25%；重型車(chē)占10～15%。冷藏汽車(chē)約占55%，其中冷凍車(chē)占20～25%。在德國(guó)，輕中重的比例為2:5:3。美國(guó)冷藏汽車(chē)總重9噸以下的占44%；9～12噸的占11%；12噸以上的占45%。美歐國(guó)家還有大量掛車(chē)和半掛車(chē)。日本冷藏汽車(chē)的品種最多，占專(zhuān)用汽車(chē)品種數(shù)的一半以上，除按使用要求選用不同制冷裝置和汽車(chē)底盤(pán)外，根據(jù)裝貨需要設(shè)有后門(mén)、側(cè)門(mén)、頂門(mén)，門(mén)的結(jié)構(gòu)形式也有拉門(mén)、折門(mén)、滑道、卷簾、反沖等，附設(shè)的裝卸機(jī)構(gòu)有提升起重、尾門(mén)起重、鏈傳送等。歐美日本冷藏保溫汽車(chē)結(jié)構(gòu)工藝先進(jìn)，并十分重視性能試驗(yàn)。二十世紀(jì)初歐洲已建立冷藏運(yùn)輸工具的試驗(yàn)基地，現(xiàn)在十多個(gè)國(guó)家建立了二十多個(gè)試驗(yàn)中心。有奧地利維也納亞森納爾試驗(yàn)站是最著名的一個(gè)，它是由國(guó)際鐵路聯(lián)盟組織試驗(yàn)研究所與奧地利政府與上世紀(jì)五十年代確定并著手籌建的。1960年11月建成靜止試驗(yàn)室，能在靜態(tài)條件下測(cè)定車(chē)廂漏氣量和總傳熱系數(shù)、進(jìn)行制冷機(jī)性能試驗(yàn)和整車(chē)試驗(yàn)；以后建立的運(yùn)行試驗(yàn)室可模擬車(chē)輛的運(yùn)行條件，除溫度（-50～+50℃1.3我國(guó)保溫冷藏車(chē)的現(xiàn)狀80年代以來(lái)，我國(guó)冷藏、保溫車(chē)發(fā)展迅速，主要表現(xiàn)在以下方面:1使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，擁有量增長(zhǎng)較快計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期和改革開(kāi)放初期，我國(guó)冷藏、保溫車(chē)用戶(hù)主要為商業(yè)系統(tǒng)的肉類(lèi)、水產(chǎn)等生產(chǎn)企業(yè)和供銷(xiāo)公司以及外貿(mào)系統(tǒng)的食品進(jìn)出口公司，運(yùn)輸?shù)囊赘浳镏饕獮槔鋬龅娜忸?lèi)、禽類(lèi)和水產(chǎn)，僅有少量用于食品行業(yè)和農(nóng)牧漁業(yè)企業(yè)運(yùn)輸?shù)?、奶、種苗，醫(yī)藥衛(wèi)生系統(tǒng)運(yùn)輸疫苗、血漿等。隨著改革開(kāi)放的深化和人們生活水平的提高，冷藏、保溫車(chē)的使用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展，其用戶(hù)發(fā)展到大城市超市的配送中心、副食品商場(chǎng)、牛奶公司和各類(lèi)食品廠。除肉類(lèi)外，新鮮水果和蔬菜也已成為我國(guó)冷藏、保溫車(chē)運(yùn)輸?shù)闹饕浳铩４送膺€有各種乳制品、冷飲、糕點(diǎn)、巧克力及保健食品。而隨著高速公路和高等級(jí)公路的發(fā)展，公路運(yùn)輸快捷靈便、裝卸環(huán)節(jié)少、可實(shí)現(xiàn)“門(mén)對(duì)門(mén)”運(yùn)輸?shù)膬?yōu)越性進(jìn)一步體現(xiàn)出來(lái)，公路冷藏運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)量占冷藏總運(yùn)量的比例從80年代的1明發(fā)展到現(xiàn)在的2000。我國(guó)冷藏、保溫車(chē)的擁有量:1980年約3500輛，1985年約6000輛，1990年約10000輛，1995年約15000輛，目前超過(guò)30000輛。2生產(chǎn)企業(yè)迅速增加，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增長(zhǎng)較快80年代初我國(guó)生產(chǎn)冷藏、保溫車(chē)的廠點(diǎn)不到10家，1990年列入《全國(guó)汽車(chē)、民用改裝車(chē)和摩托車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品目錄》的冷藏、保溫車(chē)生產(chǎn)廠有20多家，1996年增至56家，1999年則為70余家。其中有一汽、東風(fēng)、北汽等大型汽車(chē)集團(tuán)卜屬?gòu)S和長(zhǎng)安、昌河、柳州等微型車(chē)改裝公司。這說(shuō)明汽車(chē)主機(jī)廠為適應(yīng)供大于求的市場(chǎng)態(tài)勢(shì)，都把發(fā)展改裝車(chē)作為拓展市場(chǎng)的重要手段，而冷藏、保溫車(chē)作為市場(chǎng)潛力較大的專(zhuān)用汽車(chē)自然受到重視。另外還有一些“軍轉(zhuǎn)民”的企業(yè)，如河南紅宇、北京大云、福建長(zhǎng)城等也加入了這一行業(yè)。我國(guó)冷藏、保溫車(chē)的年產(chǎn)量從80年代初的七八百輛，到1990年約1500輛，1996年約2500輛，1998年達(dá)到3500多輛。目前冷藏、保溫車(chē)的生產(chǎn)能力已達(dá)到10000輛的水平。3產(chǎn)品品種發(fā)展迅速，技術(shù)水平不斷提高80年代初，我國(guó)冷藏、保溫車(chē)按底盤(pán)和制冷方式分類(lèi)，冷藏汽車(chē)僅7個(gè)品種，保溫汽車(chē)十幾個(gè)品種。所用底盤(pán)為解放和東風(fēng)的中型車(chē)，黃河8t,羅曼lOt重型車(chē)，北二汽的2t輕型車(chē)?，F(xiàn)在不少骨干企業(yè)已形成從采用0,5t微型車(chē)至斯太爾重型車(chē)底盤(pán)的數(shù)十個(gè)品種，還有半掛冷藏車(chē)。從廂體隔熱層結(jié)構(gòu)看普遍采用聚氨脂發(fā)泡材料，廂體工藝有整體灌注發(fā)泡、分片發(fā)泡拼裝、分“三明治”板拼裝等。總傳熱系數(shù)不少達(dá)到A級(jí)(K≤0.4W/m2.℃)，部分企業(yè)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平(K≤0.3W/m2.℃)，現(xiàn)在已有少量冷藏車(chē)出口。制冷機(jī)則多采用進(jìn)口的美國(guó)“大冷王”(THERMOKING)和開(kāi)利機(jī)組。現(xiàn)上海開(kāi)利公司也組裝生產(chǎn)開(kāi)利制冷機(jī)。我國(guó)冷藏保溫車(chē)行業(yè)雖發(fā)展較快，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)冷藏保溫汽車(chē)的發(fā)展還很不夠。品種和技術(shù)上的差距也很大，如車(chē)廂總傳熱系數(shù)和換氣倍數(shù)等性能指標(biāo)均較落后。冷藏汽車(chē)的關(guān)鍵配套裝置—制冷機(jī)組由于缺少定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)和專(zhuān)用零部件，其性能還難以滿(mǎn)足長(zhǎng)距離冷藏運(yùn)輸?shù)囊?。符合?guó)際試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)試程序的冷藏汽車(chē)試驗(yàn)設(shè)施還在建設(shè)，測(cè)試技術(shù)水平和測(cè)試儀器的精度均需提高。第二章保溫冷藏車(chē)的分類(lèi)及布置2.1冷藏保溫車(chē)的概念及分類(lèi)作為冷藏鏈的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，冷藏保溫車(chē)有著至關(guān)重要的作用。冷藏保溫汽車(chē)是用來(lái)冷藏運(yùn)輸易腐貨物和對(duì)溫度有特定要求的貨物的專(zhuān)用汽車(chē)，主要為食品。我國(guó)專(zhuān)用汽車(chē)主管機(jī)構(gòu)又將冷藏保溫汽車(chē)分為冷藏汽車(chē)和保溫汽車(chē)。保溫汽車(chē)是只裝有隔熱車(chē)廂而未裝有任何制冷或加熱裝置的汽車(chē)。用保溫汽車(chē)運(yùn)輸易腐貨物時(shí)，車(chē)廂的隔熱層起著阻滯廂內(nèi)外熱交換的作用，而車(chē)廂材料和廂內(nèi)貨物的熱容量也起著維持廂內(nèi)原有溫度的作用。運(yùn)輸過(guò)程中，外界傳入的熱量和食物本身的呼吸熱則會(huì)導(dǎo)致廂內(nèi)溫度身高。保溫汽車(chē)只適宜于短距離的冷藏運(yùn)輸，以及運(yùn)輸適溫范圍較寬的易腐貨物。冷藏汽車(chē)是指既裝有隔熱車(chē)廂又裝有制冷裝置的汽車(chē)，有些冷藏汽車(chē)還裝有加熱裝置，或者其所采用的機(jī)械式制冷裝置設(shè)有加熱循環(huán)系統(tǒng)，用來(lái)對(duì)車(chē)廂內(nèi)加熱，以便在外界環(huán)境溫度低于貨物的運(yùn)輸適宜溫度時(shí)，保持車(chē)廂溫度于適宜狀態(tài)。冷藏汽車(chē)主要是靠制冷和加熱裝置來(lái)維持廂內(nèi)溫度，使其保持在所運(yùn)貨物的適溫范圍內(nèi)，從而達(dá)到避免貨物變質(zhì)的目的。故冷藏汽車(chē)適于長(zhǎng)距離冷藏運(yùn)輸以及環(huán)境溫度變化范圍大的場(chǎng)合。由此可見(jiàn)，冷藏車(chē)基本涵蓋了保溫車(chē)的功能，有時(shí)也將保溫冷藏車(chē)簡(jiǎn)稱(chēng)為冷藏車(chē)。分類(lèi)：冷藏汽車(chē)按制冷裝置的制冷方式分為機(jī)械冷藏汽車(chē)、冷凍板冷藏汽車(chē)、液氮冷藏汽車(chē)、干冰冷藏汽車(chē)等。機(jī)械冷藏汽車(chē)車(chē)內(nèi)裝有蒸氣壓縮式制冷機(jī)組，車(chē)內(nèi)溫度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，很適合短、中、長(zhǎng)途或特殊冷藏貨物的運(yùn)輸。車(chē)廂隔熱性好，減少外界車(chē)內(nèi)的溫度，制冷裝置所占空間小，重量輕、安全可靠、不易出故障等特點(diǎn)。冷凍板冷藏汽車(chē)它是利用有一定蓄冷能力的凍結(jié)板進(jìn)行制冷。冷凍板冷藏汽車(chē)具有車(chē)內(nèi)溫度穩(wěn)定，制冷時(shí)無(wú)噪聲，故障少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用較低等特點(diǎn)。但其制冷時(shí)間有限，僅適用于中、短途公路運(yùn)輸。冷藏汽車(chē)的冷凍板，往往被采用與航空等運(yùn)送珍貴水果、新鮮海鮮等各類(lèi)保鮮食品。液氮冷藏汽車(chē)優(yōu)點(diǎn)：裝置簡(jiǎn)單，初投資少，降溫速度很快，可較好的保持食品的質(zhì)量，無(wú)噪聲，與機(jī)械制冷裝置比較，重量大大減少。缺點(diǎn)：液氮成本高，運(yùn)輸途中液氮補(bǔ)給困難，長(zhǎng)途運(yùn)輸時(shí)必須裝備大的液氮容器，減少了有效的載貨量。干冰冷藏汽車(chē)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低，故障率低，維修費(fèi)用少，無(wú)噪聲，缺點(diǎn)：車(chē)廂內(nèi)溫度不夠均勻，冷卻速度慢，時(shí)間長(zhǎng)，干冰成本高。雖然冷藏汽車(chē)采用不同的制冷方式，但設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)考慮如下因素：車(chē)廂內(nèi)應(yīng)保持的溫度，運(yùn)輸過(guò)程所需要的最長(zhǎng)時(shí)間，歷時(shí)時(shí)間最長(zhǎng)的環(huán)境溫度，運(yùn)輸?shù)呢浳锓N類(lèi)和開(kāi)門(mén)次數(shù)。目前實(shí)際應(yīng)用主要已機(jī)械式冷藏車(chē)為主，因此本次設(shè)計(jì)采用機(jī)械式冷藏車(chē)。2.2冷藏保溫車(chē)的整車(chē)布置冷藏保溫車(chē)由汽車(chē)底盤(pán)、隔熱車(chē)廂和制冷（加熱）裝置組成。2.2.1汽車(chē)底盤(pán)的選擇本次設(shè)計(jì)的冷藏保溫車(chē)為城市用的輕型貨車(chē)，因此選用型號(hào)為南汽NJ131輕型貨車(chē)底盤(pán)進(jìn)行改裝,根據(jù)該底盤(pán)結(jié)構(gòu)、尺寸和設(shè)計(jì)要求確定隔熱車(chē)廂的外形尺寸為長(zhǎng)L=4400mm、寬B=2000mm、高H=2000mm。2.2.2制冷裝置的結(jié)構(gòu)布置機(jī)械冷藏汽車(chē)的制冷機(jī)組按其驅(qū)動(dòng)方式可分為獨(dú)立式和非獨(dú)立式。獨(dú)立式制冷機(jī)組本身帶有驅(qū)動(dòng)裝置，常用的驅(qū)動(dòng)裝置為內(nèi)燃機(jī)（柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)）和電動(dòng)機(jī)。有的機(jī)組僅有一種驅(qū)動(dòng)裝置，有的則既裝有發(fā)動(dòng)機(jī)又裝有電動(dòng)機(jī)。非獨(dú)立式制冷機(jī)組其壓縮機(jī)由汽車(chē)主發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。有的將壓縮機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)支架上或通過(guò)其本身的支架與機(jī)體相連；有的則是通過(guò)取力機(jī)構(gòu)從汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)取力，這樣壓縮機(jī)也可安裝在汽車(chē)縱梁上。蒸發(fā)器總是安裝在隔熱車(chē)廂內(nèi)，以便對(duì)隔熱車(chē)廂內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)（冷卻或加熱）。冷凝器則應(yīng)安裝在通風(fēng)條件較好、離熱源較遠(yuǎn)的地方。按驅(qū)動(dòng)裝置、壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器四大部件構(gòu)成位置，制冷機(jī)組又可分為整體式和分體式。四大組成部件裝在同一廂體內(nèi)連成一體的稱(chēng)為整體式機(jī)組；若四大組成部件中僅用管道連接而可分別裝在不同位置的機(jī)組則為分體式機(jī)組，驅(qū)動(dòng)裝置與壓縮機(jī)一般都安裝在一起，由皮帶傳送動(dòng)力。整體式機(jī)組均為獨(dú)立式。制冷機(jī)組，其驅(qū)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)和冷凝器成橫向布置，稱(chēng)為橫式；若制冷機(jī)組冷凝器裝在上部，驅(qū)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)在下部，則稱(chēng)為豎式。蒸發(fā)器在車(chē)廂內(nèi)一般都位于前壁中上方，也有的裝在左上方或右上方，如圖2.1所示.a b c圖2.1蒸發(fā)器在車(chē)廂內(nèi)的位置a)左上方；b)中上方；c)右上方分體式制冷機(jī)組的四大部件在整車(chē)中的位置大致有圖2.2所示的四種布置方式。圖2.2采用分體式制冷機(jī)組的冷藏汽車(chē)布置方式輕型和微型的機(jī)械冷藏汽車(chē)一般采用非獨(dú)立分體式的制冷機(jī)組，這樣減輕制冷機(jī)組的重量，并使整車(chē)重量配置較為合理。橫式的整體機(jī)組多用于中型冷藏汽車(chē)，也有用于噸位較小的重型冷藏汽車(chē)?？v式整體機(jī)組則常為重型冷藏汽車(chē)、大型冷藏掛車(chē)和鐵路冷藏車(chē)輛所采用。本設(shè)計(jì)采用獨(dú)立形式，蒸發(fā)器在車(chē)廂內(nèi)前壁中上方，冷凝器裝在車(chē)廂前壁中上方，壓縮機(jī)位于車(chē)廂內(nèi)。第三章車(chē)廂的設(shè)計(jì)冷藏保溫汽車(chē)的隔熱車(chē)廂，主要由頂板、底(又稱(chēng)地板)、前壁、后壁、左右側(cè)壁、車(chē)門(mén)、底架及各種車(chē)廂附件組成。裝有270。大開(kāi)門(mén)鉸鏈?zhǔn)胶箝T(mén)的車(chē)廂，后壁僅為后門(mén)框。3.1隔熱車(chē)廂的結(jié)構(gòu)型式隔熱車(chē)廂的結(jié)構(gòu)型式主要可分為整體結(jié)構(gòu)式和分片組裝式兩種。典型的整體結(jié)構(gòu)式車(chē)廂是整體骨架式車(chē)廂。車(chē)廂各壁板主骨架(包括門(mén)框)連接成一整體，通常采用焊接的方法。在主體骨架交匯處還可焊上三角形的加強(qiáng)板以增加承載能力。整體骨架式車(chē)廂的隔熱層，較適合于采用填嵌或現(xiàn)場(chǎng)噴涂發(fā)泡工藝。(1)整體骨架填嵌式車(chē)廂采用硬質(zhì)聚苯乙烯泡沫塊作隔熱材料，只能采取填嵌工藝。本結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：車(chē)廂具有足夠的強(qiáng)度和剛度；型式簡(jiǎn)便，不需要特殊型材。但車(chē)廂結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝較繁瑣。由于硬質(zhì)聚苯乙烯泡沫材料的導(dǎo)熱系數(shù)較大，為使車(chē)廂的傳熱系數(shù)K值保持一定的范圍時(shí)，勢(shì)必加厚壁板，隔熱車(chē)廂整備質(zhì)量增大，有效容積減小。因此，該型式車(chē)廂多用于保溫性能要求不高的保溫汽車(chē)上。(2)整體骨架硬質(zhì)聚氨酯噴涂式車(chē)廂與填嵌式結(jié)構(gòu)主要不同之處是隔熱層采用現(xiàn)場(chǎng)噴涂發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫成形工藝，易于充滿(mǎn)整個(gè)車(chē)廂隔熱空間，隔熱性能得以改善；同時(shí)硬質(zhì)聚氨酯的導(dǎo)熱系數(shù)壁聚苯乙烯低，在保證隔熱車(chē)廂傳熱系數(shù)K一定的前提下，可減少隔熱車(chē)廂壁板厚度。但噴涂發(fā)泡的隔熱層厚度不易控制均勻，安裝內(nèi)蒙皮前，隔熱層與內(nèi)蒙皮接觸面須經(jīng)表面處理?，F(xiàn)場(chǎng)噴涂發(fā)泡時(shí)，空氣污染比較嚴(yán)重，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此現(xiàn)場(chǎng)噴涂發(fā)泡工藝一般不如現(xiàn)場(chǎng)注入發(fā)泡工藝先進(jìn)。除整體結(jié)構(gòu)式外，另一種車(chē)廂結(jié)構(gòu)型式為分片組裝式。分片組裝式又稱(chēng)分片拼裝式，顧名思義是指車(chē)廂六大片（壁板和門(mén)框）分別采用聚氨酯或聚苯乙烯泡沫材料形成各自廂壁的隔熱層后再互相連接成整個(gè)車(chē)廂的一種結(jié)構(gòu)型式。各片連接方式除鉚接（包括采用抽芯鉚釘拉鉚）、螺釘連接和焊接等通常連接方式外，還采用嵌合型材連接方式，即其中一片端面型材凸緣嵌入另一片對(duì)應(yīng)型材的凹腔內(nèi)，再鉚接加固。分片組裝式車(chē)廂便于采用硬質(zhì)聚氨酯澆注發(fā)泡的隔熱層工藝，各片澆注時(shí)夾具簡(jiǎn)單，隔熱層密度均勻一致，斷熱橋設(shè)計(jì)更為合理，雖為便于各片嵌接，各片的端面型材常要用嵌合型材，不利于斷熱，增加了車(chē)廂自重，也增加了費(fèi)用。另一種與整體骨架式車(chē)廂不同的整體式車(chē)廂，在裝配內(nèi)外蒙皮前，其主骨架并不形成整體，但它有不同于分片組裝式車(chē)廂，在組裝前各片尚未完全成形。這種結(jié)構(gòu)的車(chē)廂，其隔熱層采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡的方法，其最大特點(diǎn)是車(chē)廂具有完整的隔熱層，故可稱(chēng)為整體隔熱層式車(chē)廂。若采用整體骨架型式，則該結(jié)構(gòu)除具有整體骨架式車(chē)廂的優(yōu)點(diǎn)以外，還具有車(chē)廂密封性能好的優(yōu)點(diǎn)。如采用分片拼裝型式，則與分片組裝硬質(zhì)聚氨酯注入發(fā)泡型式的主要區(qū)別是：注入發(fā)泡材料之前，所拼裝車(chē)廂的六大片是相互溝通的。因此，該結(jié)構(gòu)兼?zhèn)浞制囱b式的優(yōu)點(diǎn)，而且由于省去了一些嵌合型材和拼裝縫隙，因而其隔熱性能和整備質(zhì)量指標(biāo)較分片拼裝式的車(chē)廂有所提高。其裝配工藝流程大致為:各片骨架組件—各片骨架和外蒙皮裝配一一車(chē)廂底架裝配一一車(chē)廂吊裝成一整體一一車(chē)廂淋雨試驗(yàn)一一裝車(chē)廂內(nèi)蒙皮--一裝車(chē)廂內(nèi)連接件一一灌注發(fā)泡材料(一般為硬質(zhì)聚氨醋各組份材料)一一裝車(chē)廂內(nèi)附件。綜上，本次設(shè)計(jì)采用整體隔熱層式車(chē)廂。它綜合了整體式和分片組裝式的有點(diǎn)，是隔熱車(chē)廂結(jié)構(gòu)形式的最佳選擇。3.2隔熱層材料及其厚度無(wú)論國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，先進(jìn)的冷藏車(chē)保溫車(chē)對(duì)隔熱層材料的要求都很高：(1)發(fā)泡均勻，密度?。?2)導(dǎo)熱系數(shù)盡可能小，一般要求低于0.045W/m·K;(3)對(duì)溫度變化的穩(wěn)定性要好，在-40～70℃目前，國(guó)內(nèi)外冷藏車(chē)保溫車(chē)普遍使用的隔熱材料，主要有硬質(zhì)聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫兩種。聚苯乙烯泡沫是用含低沸點(diǎn)液體發(fā)泡劑的可發(fā)性聚苯乙烯顆粒，經(jīng)加熱愈發(fā)泡后，在模具中加熱成型而得到的微孔型蜂窩結(jié)構(gòu)的泡沫材料。用聚苯乙烯泡沫材料時(shí)隔熱層只能采用填嵌工藝，必然會(huì)有縫隙而影響隔熱性能，但它抗老化能力強(qiáng)，成形工藝簡(jiǎn)單，損耗少且成本低。聚氨酯泡沫是目前應(yīng)用最廣泛的優(yōu)良隔熱材料，其主要物理力學(xué)性能為：導(dǎo)熱系數(shù)0.03W/m·K，抗拉強(qiáng)度2.5GPa,抗壓強(qiáng)度2.0GPa，與鋼板粘接力2.9GPa，與膠合板粘接力1.4GPa。影響聚氨酯隔熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素有泡沫密度、氣泡直徑、氣泡獨(dú)立率、濕度和溫度等。用硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料作隔熱層，可采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡的方法?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡有澆注法(又稱(chēng)模注法)和噴涂法兩種。聚氨酯泡沫材料的導(dǎo)熱系數(shù)較聚苯乙烯低約三分之一，其現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料與內(nèi)外蒙皮和骨架有較強(qiáng)的粘接性能，隔熱層內(nèi)基本沒(méi)有縫隙，因而采用硬質(zhì)聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡隔熱層工藝的車(chē)廂具有隔熱性能好、隔熱層不易老化、骨架簡(jiǎn)化、自重較輕等優(yōu)點(diǎn)。在保證車(chē)廂隔熱性能的前提下，可提高車(chē)廂的有效容積和裝載質(zhì)量。隔熱層厚度由車(chē)廂的使用要求和所選用的隔熱材料而定。對(duì)于冷藏汽車(chē)，根據(jù)汽車(chē)底盤(pán)的載貨噸位大小、隔熱車(chē)廂的外形尺寸、廂內(nèi)調(diào)溫范圍和車(chē)廂的隔熱性能確定隔熱層厚度。選用聚氨酯泡沫作隔熱材料，其厚度應(yīng)在50mm～120mm之間。對(duì)于保溫汽車(chē)，由于車(chē)廂隔熱性能選為C類(lèi)，故隔熱層厚度在30mm～120mm之間選取。若隔熱材料選用聚苯乙烯泡沫，其厚度要比聚氨酯泡沫材料增加約20%左右。由于各壁板在同一外界環(huán)境中傳熱過(guò)程不盡相同，因此在設(shè)計(jì)中選用不同的隔熱層厚度。頂板受太陽(yáng)光輻射作用較其它壁板強(qiáng)，因而其隔熱層應(yīng)設(shè)計(jì)得最厚；底板受地面反射光輻射的作用，對(duì)其隔熱性要求也較高；前壁為迎風(fēng)表面，其外表面放熱現(xiàn)象較??；頂板和側(cè)板放熱次于前壁。對(duì)于車(chē)廂門(mén)來(lái)說(shuō)，要求重量較輕，車(chē)門(mén)受輻射熱和放熱的影響也較弱，因而隔熱層可稍薄一點(diǎn)。但由于考慮到制造工藝性，同一車(chē)廂各壁板隔熱層厚度一般分為兩種或三種：頂板最厚，次為底板，再次為前壁和側(cè)壁，后門(mén)最??；其中底板可與頂板或前側(cè)壁一樣厚，后門(mén)也可與前側(cè)壁一樣厚。本課題的隔熱材料采用聚氨酯泡沫，隔熱層厚度，頂板和底板為98mm，前側(cè)壁和后門(mén)為73mm，導(dǎo)熱系數(shù)0.03W/m·K。3.3隔熱車(chē)廂蒙皮隔熱車(chē)廂蒙皮材料有鍍鋅板、合金鋁板、不銹鋼板、玻璃纖維增強(qiáng)塑料等，金屬材料的厚度為0.8mm～1.5mm，非金屬材料的厚度為2mm～3mm，與骨架的連接方式通常采用鉚接和拉鉚（單向膨脹的抽芯鉚釘鉚接）。蒙皮表面形狀為平板形，設(shè)計(jì)成瓦楞形或半圓條形，可增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度并達(dá)到造型美化的目的。3.4車(chē)廂設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)分析和計(jì)算3.4.1車(chē)廂隔熱壁傳熱系數(shù)的計(jì)算冷藏保溫汽車(chē)隔熱車(chē)廂各壁板(頂板、地板、左右側(cè)壁、前壁、后門(mén)等)均可作為隔熱平壁來(lái)計(jì)算。對(duì)于圓弧形車(chē)頂?shù)母魺彳?chē)廂，雖然頂板是曲面體，但由于圓弧曲率半徑較大，因而也可看成是平壁。隔熱壁傳熱有三個(gè)過(guò)程：高溫一側(cè)空氣中的熱量傳到高溫側(cè)隔熱壁表面；隔熱壁內(nèi)的熱傳導(dǎo)；熱量從低溫側(cè)隔熱壁表面?zhèn)鞯降蜏匾粋?cè)的空氣中去。以隔熱車(chē)廂為例，一般來(lái)說(shuō)廂外溫度要高于廂內(nèi)溫度。熱量先是從廂外空氣中傳到隔熱壁外蒙皮表面上，然后透過(guò)外蒙皮、隔熱層和內(nèi)蒙皮材料傳到內(nèi)蒙皮表面上；再由內(nèi)蒙皮表面?zhèn)鞯綆麅?nèi)空氣中去。對(duì)于均勻的平壁，如車(chē)廂隔熱層可看作均勻隔熱材料構(gòu)成的平壁。根據(jù)傳熱學(xué)中的傅立葉定律，單層平壁導(dǎo)熱的單位面積熱流量為：q=·ΔtW/m（3.1）式中λ—隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)W/m·K；δ—隔熱材料的厚度m；Δt—隔熱壁兩側(cè)溫差K。車(chē)廂壁板除隔熱層外還有內(nèi)外蒙皮，包括金屬蒙皮和非金屬蒙皮，可視為多層均勻平壁。其單位面積的熱流量為：q=（3.2）隔熱壁的導(dǎo)熱量Qd=qF=·F·ΔtW/m2·K（3.3）式中F—所分析隔熱壁的傳熱面積㎡。隔熱兩側(cè)的放熱現(xiàn)象包括由空氣引起的對(duì)流換熱和溫差引起的輻射傳熱。其傳熱量分別為：QαW=αWF·ΔtQαn=αnF·Δt式中αW和αn分別為兩側(cè)的放熱系數(shù)W/m2·K。整個(gè)傳熱過(guò)程的熱流量：Q=F·Δt（3.4）式中αW—隔熱壁外表面的放熱系數(shù)W/m2·K，當(dāng)靠近外表面的空氣速度v＜2.56m/s時(shí)，αW可取為29W/m2·K，當(dāng)v＞2.56m/s時(shí)，αW可近似地用下式計(jì)算：αW=1.35(4.2+13)W/m2·K其中v—空氣相對(duì)速度m/s；αn—隔熱壁內(nèi)表面的放熱系數(shù)W/m2·K，當(dāng)廂內(nèi)空氣為自然對(duì)流時(shí)，αn可取為7～9.3W/m2·K，當(dāng)廂內(nèi)空氣強(qiáng)制循環(huán)時(shí)，αn為17.5～23W/m2·K；δi—隔熱平壁各層材料的厚度m；λi—隔熱平壁各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)W/m·K隔熱平壁的傳熱系數(shù)K=W/m2·K（3.5）車(chē)廂壁板各部分的傳熱結(jié)構(gòu)不盡相同，可劃分為若干個(gè)區(qū)域來(lái)分析，某區(qū)（A區(qū)）的傳熱系數(shù)：Ka=W/m2·K式中αwa—所分析區(qū)域壁板外表面放熱系數(shù)W/m2·K；αna—所分析區(qū)域壁板內(nèi)表面放熱系數(shù)W/m2·K；δai—所分析區(qū)域壁板各層材料厚度m；λai—所分析區(qū)域壁板各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)W/m·K。隔熱壁的傳熱系數(shù)K=W/m2（3.7）式中n—所劃分的區(qū)域數(shù)；Fa—對(duì)應(yīng)于Ka的區(qū)域傳熱面積m2,為該區(qū)域內(nèi)外表面積的幾何平均值；F—整塊壁板的傳熱面積m2，壁板內(nèi)外表面積的幾何平均值。本課題設(shè)計(jì)的是城市用輕型冷藏汽車(chē)，行駛速度不快，取v=60km/h，其中頂板和側(cè)板都是跟行駛方向平行，故外表面空氣速度較高，而前壁是迎風(fēng)表面，外表面空氣流動(dòng)速度也較高，底板和后門(mén)外表面空氣流動(dòng)速度較低，計(jì)算得：頂板αW=77.32W/m2·K；側(cè)壁αW=77.32W/m2·K；前壁αW=77.32W/m2·K；底板αW=29W/m2·K；后門(mén)αW=29W/m2·K。而車(chē)廂內(nèi)空氣為強(qiáng)制對(duì)流，αn=20W/m2·K。合金鋁板蒙皮的厚度為1mm，導(dǎo)熱系數(shù)在138～147W/m·K之間，計(jì)算時(shí)取λ=140W/m·K；竹膠合板導(dǎo)熱系數(shù)在0.14～0.16W/m·K之間，計(jì)算時(shí)取λ=0.15W/m·K；經(jīng)過(guò)計(jì)算得出各壁板的傳熱系數(shù)如下：頂板：K=0.3003W/m2·K底板：K=0.2984W/m2·K前壁：K=0.4006W/m2·K側(cè)壁：K=0.4006W/m2·K后門(mén)：K=0.3772W/m2·K在車(chē)廂壁板的金屬骨架和木骨架等部位，除可劃分成若干個(gè)截面相同或相類(lèi)似的區(qū)域進(jìn)行計(jì)算外，還可將其看作多層不均勻隔熱壁，采用圓熱流法進(jìn)行計(jì)算。圓熱流法是基于下列假設(shè)的：①不同結(jié)構(gòu)材料間連接貼合處縫隙忽略不計(jì)，嵌入金屬骨架內(nèi)的隔熱材料的導(dǎo)熱不計(jì)；②與內(nèi)外金屬蒙皮連接的金屬骨架，其溫度與金屬蒙皮相同，細(xì)小金屬連接體的導(dǎo)熱不予考慮③熱流轉(zhuǎn)折處的軌跡為圓弧。上述假設(shè)雖然會(huì)造成計(jì)算誤差，但由于其中一些假設(shè)所造成的誤差導(dǎo)致計(jì)算所得熱阻增大，而另一些假設(shè)則導(dǎo)致計(jì)算的熱阻減小，綜合誤差與實(shí)際結(jié)果大致相符，因而仍得到較多的采用。對(duì)于將整塊壁板看作多層均勻隔熱壁算得的傳熱系數(shù)，可采用修正系數(shù)法對(duì)其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。修正系數(shù)根據(jù)車(chē)廂結(jié)構(gòu)、骨架密度、隔熱層厚度等參考已經(jīng)做過(guò)試驗(yàn)測(cè)得傳熱系數(shù)的車(chē)廂壁板類(lèi)比確定，通常為1.1～1.4，即車(chē)廂壁板的設(shè)計(jì)傳熱系數(shù)應(yīng)為將其視作多層均勻隔熱壁算得的傳熱系數(shù)的1.1～1.4倍。3.4.2隔熱車(chē)廂平均傳熱系數(shù)的計(jì)算隔熱車(chē)廂的平均傳熱系數(shù)可由各壁板傳熱系數(shù)按下式計(jì)算Kcp=W/m2·K （3.8）式中Ki—車(chē)廂各壁板的傳熱系數(shù)W/m2·K；Fi—相對(duì)應(yīng)壁板的傳熱面積m2；F—隔熱車(chē)廂的傳熱面積m2。隔熱車(chē)廂的傳熱面積可由下式確定：F=m2式中FW—車(chē)廂外表面的總面積m2；Fn—車(chē)廂內(nèi)表面的總面積m2。按公式求得各壁板的傳熱面積為：頂板：F=8.42m2底板：F=8.41m2側(cè)壁：F=8.19m2前壁：F=3.18m2后門(mén)：F=3.10m2隔熱車(chē)廂的傳熱面積F=40.07m2隔熱車(chē)廂的平均傳熱系數(shù)Kcp=0.3505W/m2·K實(shí)際上，考慮到壁板骨架及預(yù)埋構(gòu)架等形成的熱橋，通常在計(jì)算隔熱車(chē)廂平均傳熱系數(shù)時(shí)采用修正系數(shù)法，整個(gè)車(chē)廂的修正系數(shù)約為1.1～1.25，整體骨架式車(chē)廂熱橋較多，修正系數(shù)取值較大，本課題不屬整體骨架式結(jié)構(gòu)，取修正系數(shù)值為1.1，則車(chē)廂傳熱系數(shù)為Kp=Kcp×1.1=0.3856W/m2·K隔熱車(chē)廂實(shí)際總傳熱系數(shù)需通過(guò)熱工性能試驗(yàn)測(cè)定。冷藏保溫汽車(chē)在使用過(guò)程中，隔熱材料會(huì)發(fā)生老化，隔熱材料的老化率大為平均每年為5%左右，因此，每隔6年左右就應(yīng)重新測(cè)定傳熱系數(shù)K值，不合規(guī)定的應(yīng)降級(jí)使用3.4.3制冷設(shè)備熱負(fù)荷的計(jì)算①制冷時(shí)隔熱車(chē)廂的熱流量有通過(guò)車(chē)廂壁板傳入車(chē)內(nèi)的熱量Q1。Q1=KpF(tW-tn)W（3.9）式中Kp—車(chē)廂平均傳熱系數(shù)W/m2·K；F—隔熱車(chē)廂的傳熱面積m2；tW—隔熱車(chē)廂外空氣溫度℃；tn—隔熱車(chē)廂內(nèi)的空氣溫度℃。設(shè)計(jì)外界最高溫度tW=30℃，車(chē)廂內(nèi)最低溫度tn=-18℃，求得Q1=0.3856×40.07×[30-(-20)]=772.5W車(chē)廂換氣帶入廂內(nèi)的熱流量Q2。Q2=μ·ν0V0〔Ck(tW-tn)+γ(φWXW+φnXn)〕W式中μ—隔熱車(chē)廂換氣倍數(shù)h-1；ν0—車(chē)內(nèi)空氣密度kg/m3；V0—隔熱車(chē)廂內(nèi)空氣容積m3；Ck—空氣的定壓比熱容J/kg·K；φW、φn—廂外和廂內(nèi)空氣的相對(duì)濕度%；XW、Xn—對(duì)應(yīng)于tW和tn溫度條件下飽和空氣含濕量kg/kg干空氣；γ—水蒸氣凝固潛熱J/kg。實(shí)際計(jì)算時(shí)常用如下經(jīng)驗(yàn)公式：Q2=(0.1～0.2)Q1一般情況下，取Q2=0.1Q1；車(chē)廂漏氣嚴(yán)重時(shí)，取Q2=0.2Q1，計(jì)算時(shí)取Q2=0.1Q1。太陽(yáng)輻射進(jìn)入車(chē)廂內(nèi)的熱流量Q3。Q3≈Kcp·Ff(tf-tW)W式中Ff—車(chē)廂受太陽(yáng)輻射的面積，一般取為車(chē)廂傳熱面積的30～40%m2；tf—太陽(yáng)輻射下Ff表面的平均溫度，計(jì)算時(shí)取tf=tW+20℃Z—每晝夜日照時(shí)間，一般取為12～16h。實(shí)際計(jì)算中，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，常取Q3≈0.1～0.2Q1，本課題取Q3=0.15Q1。車(chē)廂內(nèi)風(fēng)機(jī)和照明燈的發(fā)熱量Q4。車(chē)廂裝運(yùn)貨物時(shí)照明用燈總是關(guān)著的，即使開(kāi)門(mén)裝卸貨時(shí)，其開(kāi)燈時(shí)間較短，用電量也較小，故照明燈的發(fā)熱量可忽略不計(jì)。而本冷藏汽車(chē)主要用于城市運(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)間較短而裝卸貨較頻繁，在裝卸貨過(guò)程中的換氣足以保證廂體內(nèi)有足夠的新鮮空氣，所以不必開(kāi)風(fēng)機(jī)，故風(fēng)機(jī)的功率也可忽略不計(jì)。因裝卸貨開(kāi)門(mén)傳入的熱量Q5。Q5=βQ1W式中β—開(kāi)門(mén)系數(shù)。每小時(shí)內(nèi)基本不開(kāi)門(mén)時(shí)，β=0.1～0.25；每小時(shí)開(kāi)門(mén)1～2次時(shí)，β=0.4～0.6；每小時(shí)開(kāi)門(mén)2～3次，β=0.6～1；每小時(shí)開(kāi)門(mén)3～4次，β=1～1.5；每小時(shí)開(kāi)門(mén)5次以上，β=2。本課題取Q5=0.5Q1。廂內(nèi)貨物的發(fā)熱量Q6。Q6=1.163MXqXW式中MX—貨物的質(zhì)量t；qX—貨物的發(fā)熱量kcal/t·h表3.1列舉一些水果蔬菜的發(fā)熱量，凍貨的發(fā)熱量可忽略不計(jì)。表3.1一些易腐貨物的發(fā)熱量品名在下列溫度下易腐貨物的發(fā)熱量（kcal/t·h）04.515蘋(píng)果7～10.511.5～1846～69梨7～16.5—83.5～145桃8～14.514.5～2174～95.5桔7～9.514.551.5香蕉——37.5～112葡萄3～6——卷心菜12.51542.5黃瓜1526.5109車(chē)廂體預(yù)冷需攝取的熱流量Q7。Q7=W式中G—隔熱車(chē)廂壁板的質(zhì)量kg；C—隔熱車(chē)廂壁板的平均比熱容J/kg·K；Δt—廂外氣溫和貨物運(yùn)輸適溫的溫差K；T—要求預(yù)冷的時(shí)間s。廂內(nèi)貨物預(yù)冷需攝取的熱流量Q8。Q8=(MXCX+mbCb)W式中MX—貨物的質(zhì)量kg；mb—包裝容器的質(zhì)量kg；CX—貨物的比熱J/kg·K；Cb—包裝容器的比熱J/kg·K，計(jì)算時(shí)取Cb=2500J/kg·K。計(jì)算時(shí)常取mb=0.15MX。②制冷設(shè)備熱負(fù)荷的確定本課題的冷藏車(chē)主要運(yùn)送凍貨，按規(guī)定的最高外氣溫度和廂內(nèi)最低溫度條件運(yùn)輸凍結(jié)貨物時(shí)制冷設(shè)備的熱負(fù)荷：Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=Q1+0.1Q1+0.15Q1+0.6Q1=1.75Q1=1351.9W這是因?yàn)檫\(yùn)輸凍貨時(shí)，廂內(nèi)及貨物已預(yù)冷，貨物也不發(fā)熱，Q6、Q7、Q8都等于0。以上計(jì)算出的總的熱負(fù)荷為1351.9W，考慮到制冷機(jī)組不能連續(xù)不停地工作，制冷機(jī)組制冷量的75%應(yīng)滿(mǎn)足計(jì)算所確定的制冷設(shè)備負(fù)荷，即制冷機(jī)組的制冷量應(yīng)大于Q/0.75=1802.5W。第四章制冷機(jī)組的選擇與布置4.1蒸汽壓縮時(shí)制冷裝置介紹制冷方式一般分為有：機(jī)械制冷、液氮制冷、蓄冷板制冷、干冰制冷和水(鹽)冰制冷等。機(jī)械制冷大都采用蒸汽壓縮式制冷。下面介紹本次采用的機(jī)械制冷裝置。4.2蒸汽壓縮式制冷原理蒸汽壓縮式制冷及制冷機(jī)發(fā)展歷史悠久、技術(shù)成熟，目前在各個(gè)部門(mén)被廣泛應(yīng)用，更是冷藏運(yùn)輸制冷機(jī)的主要機(jī)型。蒸汽壓縮式制冷機(jī)的工作過(guò)程主要是依賴(lài)制冷壓縮機(jī)的工作，完成對(duì)制冷工質(zhì)的壓縮與運(yùn)輸，并由冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)部件形成制冷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移與傳遞，實(shí)現(xiàn)制冷。圖1-1蒸汽式壓縮機(jī)制冷原理壓縮機(jī)；2-風(fēng)扇；3-冷凝器；4-貯液器；5-過(guò)濾器；6-熱交換器；7-膨脹器；8-蒸發(fā)器；9-氣液分離器所謂制冷就是把被冷卻物體的熱量轉(zhuǎn)移到環(huán)境介質(zhì)（水或空氣）中去，使被冷卻物體的溫度降低，并在一定時(shí)間內(nèi)保持一定的低溫。從熱力學(xué)原理中知道，高溫物體的熱量向低溫物體轉(zhuǎn)移是自發(fā)進(jìn)行的。而要把低溫物體的熱量轉(zhuǎn)移到高溫，不但不能自發(fā)進(jìn)行，而且還要消耗一定的能量作為補(bǔ)償才能實(shí)現(xiàn)。蒸汽壓縮式制冷機(jī)就是借助去消耗電動(dòng)機(jī)的電能，轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s機(jī)的機(jī)械功作為補(bǔ)償，進(jìn)而把低溫物體的熱量轉(zhuǎn)移到高溫物體中去。在工程熱力學(xué)中講到的熱機(jī)，它的作用是將高溫?zé)嵩吹臒崃浚渲幸徊糠洲D(zhuǎn)移到低溫?zé)嵩?，同時(shí)向外界作機(jī)械功。制冷機(jī)的工作則是通過(guò)外界向制冷輸入機(jī)械功，而把低溫?zé)嵩吹臒崃窟B同消耗的機(jī)械功一起轉(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩粗小＠洳剡\(yùn)輸用制冷機(jī)的工作，是把冷藏運(yùn)輸貨物的熱量轉(zhuǎn)移到外界的介質(zhì)中，以保證運(yùn)輸貨物的低溫運(yùn)送。冷藏運(yùn)送中的蒸汽壓縮制冷機(jī)，即借助制冷壓縮機(jī)消耗的機(jī)械功，在制冷工質(zhì)發(fā)生相態(tài)變化過(guò)程中，把低溫物體的熱量轉(zhuǎn)移到高溫物體中去。制冷機(jī)中發(fā)生相態(tài)變化而放熱的工質(zhì)常被稱(chēng)為制冷劑。通過(guò)任何一種物體，當(dāng)它汽化時(shí)是要吸收熱量，而液化是放出熱量。蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)內(nèi)，制冷劑連續(xù)不斷、反復(fù)地從液態(tài)為氣態(tài)再由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，在此過(guò)程中不斷轉(zhuǎn)移熱量。蒸汽壓縮式制冷機(jī)系統(tǒng)主要有壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸汽器及相應(yīng)的管路等組成。借助這些設(shè)備完成制冷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)制冷。4.3制冷劑的要求與選擇世界是繁多的物質(zhì)中，凡是在一定條件下能產(chǎn)生相態(tài)變化，并伴隨著熱量授受關(guān)系的物質(zhì)，都可以作為制冷劑。但從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面考慮，真正實(shí)用的并不多。而在冷藏運(yùn)輸用制冷機(jī)中，能選作制冷劑的就更少了。常用的制冷劑根據(jù)它們的熱力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)性質(zhì)及組成，一般可以分為以下幾類(lèi)：氟利昂制冷劑氟利昂類(lèi)制冷劑化學(xué)性能穩(wěn)定、可燃性小、惰性大、基本無(wú)毒，只是在與明火接觸時(shí)才才會(huì)分解出有毒的光氣。氟利昂類(lèi)制冷劑的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了制冷技術(shù)的發(fā)展。無(wú)機(jī)化合制冷劑這類(lèi)制冷劑有氨、水=空氣、二氧化碳等，其中氨的應(yīng)用最為廣泛。氨用作制冷劑，其壓力適中，單位容積制冷量大、價(jià)廉，在路用冷庫(kù)和海上魚(yú)船中采用較多。碳?xì)浠衔镏评鋭┯米髦评鋭┑奶細(xì)浠衔镉幸彝?、乙烯、丙烷、丙烯等，通常在石油、化工部門(mén)的制冷裝置中采用。丙烷、丙烯用于兩極壓縮制冷，或用與重疊式制冷系統(tǒng)的高溫部分，而將乙烷、乙烯用作低溫部分，者類(lèi)制冷劑凝固點(diǎn)低、價(jià)廉，但安全性能差。4.3.1制冷劑的熱力學(xué)性質(zhì)及使用要求制冷劑的性質(zhì)直接影響制冷效果、裝置的運(yùn)行安全和自然環(huán)境。對(duì)制冷劑的使用要求若下：1）制冷劑在工作溫度范圍內(nèi)，冷凝壓力不宜過(guò)高一般冷凝壓力不超過(guò)1.2～1.5MPa。制冷劑的冷凝壓力低可降低設(shè)備所承受的壓力，減少壓縮幾功耗，制冷系統(tǒng)的氣密性容易保證。2）制冷劑的單位容積的制冷量要大。單位容積的制冷量則大、中型容積式壓縮機(jī)可縮小尺寸，提高制冷量。3）制冷劑的臨界溫度要高，而凝固溫度要低，即在常溫下不易凝固，在普通低溫下能夠液化。4）制冷劑要有較高的熱導(dǎo)率，以提高制冷換熱器的換熱效率，并減少換熱面積。5）制冷劑的黏度和密度要小，以降低系統(tǒng)管路阻力，減少管路壓力。6）制冷劑應(yīng)對(duì)人無(wú)害，不腐蝕制冷機(jī)結(jié)構(gòu)材料。在工作壓力、溫度范圍內(nèi)不燃燒、不分解、不聚合、不爆炸，并具有一定的抗電性能，且價(jià)廉、購(gòu)取方便。此外，制冷劑還應(yīng)有一定的容油性和容水性。能容與潤(rùn)滑油的制冷劑，有利于制冷機(jī)各運(yùn)轉(zhuǎn)部件的潤(rùn)滑，但易于在換熱器表面上形成油膜，影響換熱。制冷劑有一定的容水性，可避免制冷系統(tǒng)中滲入少量水分而引起低溫系統(tǒng)的“冰塞”。4.3.2制冷劑的選擇目前氟利昂制冷劑制冷劑的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，常用的制冷劑有R22、R502等，本次設(shè)計(jì)采用R22，R22的熱力學(xué)性能與氨相近。R22的標(biāo)準(zhǔn)汽化溫度為–40.8℃，通常冷凝壓力不超過(guò)1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全。R22的單位容積制冷量比較大，又因低溫是的單位容積制冷量和飽和壓力均高于R717制冷劑，故更適用用與機(jī)械式冷藏集裝箱制冷。4.4制冷機(jī)組的結(jié)構(gòu)壓縮制冷機(jī)組主要由制冷壓縮機(jī)，冷凝器，節(jié)流閥（或膨脹閥）和蒸發(fā)器等組成。這些裝置都集裝在一起，體積很小。其中，壓縮機(jī)為制冷機(jī)的主機(jī)，把來(lái)自蒸發(fā)器的低壓制冷劑氣體經(jīng)活塞壓縮，成為高溫高壓氣體，排向冷凝器，使氣體在冷凝氣中液化，由此可知，壓縮機(jī)的作用是不斷地從蒸發(fā)器吸入制冷氣體，又不斷地將制冷劑蒸發(fā)壓縮后送入冷凝器，同時(shí)維持吸氣端和排氣端的壓力差，驅(qū)動(dòng)制冷劑在密閉系統(tǒng)內(nèi)按一個(gè)方向不停地循環(huán)流動(dòng)，并配合其主要部件來(lái)完成它的相態(tài)變化。冷凝器是熱交換器的一種，常采用水或空氣作為冷卻介質(zhì)，（若為風(fēng)冷式冷凝器則和周?chē)目諝膺M(jìn)行熱交換），因而使制冷劑蒸發(fā)的熱量傳遞給冷卻水或空氣，從而使高溫高壓的制冷劑蒸氣，冷凝城一定壓力下的液體。因此說(shuō)，冷凝器是使制冷劑由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的關(guān)鍵性部件。節(jié)流閥野稱(chēng)膨脹閥或調(diào)節(jié)閥。當(dāng)制冷劑液體由冷凝器（或儲(chǔ)液器）流出，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥時(shí)，由于節(jié)流作用，壓力和溫度都降低，由冷凝壓力至蒸發(fā)壓力，由冷凝溫度至蒸發(fā)溫度。節(jié)流閥在制冷系統(tǒng)的重要作用在于節(jié)流降壓。蒸發(fā)器也是一種熱交換裝置，其作用與冷凝器相反。制冷液體在其中汽化時(shí)，吸收被冷卻物體的熱量，使被冷卻物體的溫度降低，從而實(shí)現(xiàn)制冷的目的。制冷壓縮機(jī)，冷凝器，節(jié)流閥（或膨脹閥）和蒸發(fā)器彼此之間用制冷管路連接。4.5制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)性能要求冷藏運(yùn)輸用的壓縮機(jī)大多屬于中、小型壓縮機(jī)鑒于它們的使用條件對(duì)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、性能有專(zhuān)門(mén)要求1）冷藏運(yùn)輸制冷壓縮機(jī)應(yīng)能適應(yīng)震動(dòng)、傾斜、搖擺和起伏顛簸等條件下的正常工作。2）制冷壓縮機(jī)的零部件應(yīng)有較好的抗腐蝕性，能適應(yīng)環(huán)境溫度46℃以上和空氣相對(duì)濕度20％—3）冷藏運(yùn)輸用的制冷壓縮機(jī)應(yīng)耐沖擊，其零部件均應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，機(jī)體及軸封應(yīng)有可靠的密封性，4）制冷壓縮機(jī)應(yīng)有更可靠的運(yùn)行、安全保護(hù)等控制系統(tǒng)和相應(yīng)的安全保護(hù)元器件。5）限于冷藏運(yùn)輸?shù)陌惭b、使用、維修等條件，其制冷壓縮機(jī)應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、工作效率高。4.6制冷壓縮機(jī)的選配與特點(diǎn)常用的制冷壓縮機(jī)有活塞式、螺桿式、離心式及其他各種回轉(zhuǎn)式等?；钊綁嚎s機(jī)應(yīng)用最成熟。目前采用的活塞式制冷壓縮機(jī)都用于中小型制冷裝置。螺桿式、離心式等制冷壓縮機(jī)，均屬于回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、易損件少等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可在10％～100％范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)能量調(diào)節(jié)。當(dāng)所需制冷量在60～230KW時(shí)采用螺桿式壓縮機(jī)較為有利。離心式壓縮機(jī)起結(jié)構(gòu)和工作原理與離心泵相似，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠、噪聲低、振動(dòng)小、能量調(diào)節(jié)范圍大、易損件少的特點(diǎn)。離心式式壓縮機(jī)適用與60～240KW的制冷裝置。冷藏運(yùn)輸制冷廣泛采用半封閉活塞式制冷壓縮機(jī)。根據(jù)以上關(guān)于壓縮機(jī)的特點(diǎn)以及有關(guān)制冷循環(huán)的熱力計(jì)算結(jié)果，本次設(shè)計(jì)采用選配雙缸半封閉活塞式制冷壓縮機(jī)，其型號(hào)為2HC682L。HC型制冷壓縮機(jī)一般使用條件是：環(huán)境溫度–10℃～55℃，傾斜角度10℃內(nèi)，起動(dòng)壽命10萬(wàn)次，排氣溫度130℃，吸入氣體過(guò)熱度最大2HC682制冷壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)：項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)吸氣溫度-12排氣溫度15蒸發(fā)溫度-15冷凝溫度40過(guò)冷溫度30過(guò)熱溫度-10最高油溫70最大壓差1.4Mpa4.7冷凝器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)制冷裝置中，冷凝器的功用是將壓縮機(jī)排出的高溫、高壓和過(guò)熱的氣態(tài)制冷劑，凝結(jié)成為液態(tài)，以便供系統(tǒng)循環(huán)使用。根據(jù)冷卻方式的不同，冷凝器有殼式、套管式、風(fēng)冷式、噴淋式和蒸發(fā)式等多種。船用的冷凝器幾乎都采用臥式殼管式冷凝器，這是由于這種冷凝器制造簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低廉、清洗方便，且能受較高的壓力。車(chē)用冷凝器均為風(fēng)冷式。本次設(shè)計(jì)采用空氣冷卻式冷凝器.空氣冷卻式冷凝器此冷凝器又稱(chēng)風(fēng)冷式冷凝器。它是制冷劑在管內(nèi)、空氣在管外，通過(guò)管壁進(jìn)行換熱，使制冷劑冷凝。由于空氣對(duì)管壁的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于水對(duì)管壁的傳熱系數(shù)，所以風(fēng)冷式冷凝器換熱效率較低，而且換熱面積大，體積亦大。風(fēng)冷式冷凝器按其氣流流動(dòng)方式，又分為自然對(duì)流式和強(qiáng)迫對(duì)流兩種。自然對(duì)流式冷凝器是靠溫差而引起的空氣自然流動(dòng)起冷卻作用的。其冷凝管可布置在鋼板上或焊在鋼絲網(wǎng)上。這種冷凝器適用于小型制冷機(jī)，如電冰箱等。制冷劑蒸汽在管內(nèi)冷凝，空氣在管外橫向流過(guò)。為使結(jié)構(gòu)緊湊，這種冷凝器一般制成長(zhǎng)方體型。由于風(fēng)冷式冷凝器空氣側(cè)的傳熱系數(shù)較小。一般采用0.2～0.6mm的銅片或鋁片制成管，套裝在管支架上上，管距為21mm，管的直徑為30mm管長(zhǎng)為320mm，總寬254mm，管共五排兩行。風(fēng)冷式冷凝器具有使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是換熱效果較差。4.8蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)蒸發(fā)器的功用在與將北冷卻介質(zhì)的熱量傳遞給制冷劑。在蒸發(fā)器中，液態(tài)制冷劑在低壓、低溫下蒸發(fā)吸熱，而北冷卻物質(zhì)或載冷劑（空氣或水）則放出熱量，溫度降低。蒸發(fā)器按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為殼管式、盤(pán)管式和表面式等。此外，根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，還可分為空氣冷卻和水冷卻等。在冷藏運(yùn)輸制冷系統(tǒng)均為表面式空氣冷卻蒸發(fā)器。蒸發(fā)器的吸熱能力稱(chēng)為蒸發(fā)器的制冷量（KW）。蒸發(fā)吸熱能力的大小取決于它的傳熱系數(shù)、傳熱面積。傳熱溫差，并可用一下公式表示：Q=KA△t=20×A×15，A==0.136﹙5-10﹚根據(jù)計(jì)算蒸發(fā)器的長(zhǎng)確定為0.34m,高為0.4m.式中：A—傳熱面積（㎡）；△t—傳熱溫差（℃）；K—傳熱系數(shù)[W/(㎡·K)]蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)制冷量至少應(yīng)稍大于冷庫(kù)的額定熱負(fù)荷。通常蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)制冷量約為冷庫(kù)額定熱負(fù)荷的1.1～1.2倍。蒸發(fā)器工作時(shí)的制冷量大致與傳熱溫差成正比。為了能增大傳熱溫差，以便在制冷量一定的情況下，盡可能縮小蒸發(fā)器的尺寸，就需降低蒸發(fā)溫度。然而，蒸發(fā)溫度的降低又會(huì)導(dǎo)致裝置經(jīng)濟(jì)性的下降。因此，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，要求蒸發(fā)器的傳熱溫差處在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。一般空氣冷卻時(shí)，蒸發(fā)盤(pán)管為5～10℃；水冷卻時(shí)，氨為5℃，氟利昂為6～10℃。蒸發(fā)器采用空氣冷卻蒸發(fā)器，管距為24mm，管的直徑為21mm管長(zhǎng)為340mm，總寬400mm，管共九排兩行。4.9儲(chǔ)液器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)儲(chǔ)液器是用于儲(chǔ)存制冷劑液體的容器，用以適應(yīng)制冷工況變動(dòng)時(shí)，制冷劑循環(huán)量的變化或泄露后的補(bǔ)充。儲(chǔ)液器的結(jié)構(gòu)多為臥式筒體結(jié)構(gòu)。儲(chǔ)液器只設(shè)液體進(jìn)、出口、放油閥。還應(yīng)有液位指示器、壓力表及放空氣和安全閥，但這些不是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，所以本次設(shè)計(jì)并沒(méi)有設(shè)計(jì)。儲(chǔ)液器的容量一般應(yīng)能容納制冷系統(tǒng)的全部充液量。一般充液量為筒體容積的50%，最多不超過(guò)80%。對(duì)小型制冷裝置可不專(zhuān)設(shè)儲(chǔ)液器，而以冷凝器下部?jī)?chǔ)液容積代替。4.10膨脹閥的選配與要求膨脹閥的作用是根據(jù)蒸發(fā)器出口的蒸發(fā)溫度大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)啟度，控制蒸發(fā)器進(jìn)液流量。傳統(tǒng)的膨脹閥應(yīng)位于制冷供液控制，由于只能時(shí)時(shí)景泰匹配，溫度感應(yīng)延遲性大，低溫工況調(diào)節(jié)精度低，控制品質(zhì)不高，調(diào)節(jié)系統(tǒng)有無(wú)法實(shí)施計(jì)算控制。因此，在20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)了電子膨脹閥用于制冷系統(tǒng)。電子膨脹閥的作用依然通過(guò)感溫元件感應(yīng)蒸發(fā)器出口制冷劑的溫度、通過(guò)電子控制器和膨脹筏組件，自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)流筏口的大小，以改變制冷劑的供液量，保證系統(tǒng)的正常工作，向外供冷。電子膨脹閥是借助導(dǎo)線(xiàn)的連接，把電量信號(hào)輸送給控制機(jī)構(gòu)，以一定的規(guī)律調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的工作。現(xiàn)在電子膨脹閥以被普遍應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)形式很多，按磁芯驅(qū)動(dòng)形式不同，分為熱動(dòng)式、電動(dòng)式和電磁式三種，其中熱動(dòng)式用的最多。本設(shè)計(jì)采用PRS型電子膨脹閥，R22制冷劑節(jié)流后，壓力降至0.355Mpa，相應(yīng)的蒸發(fā)溫度為-10℃制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)并汽化吸熱，至蒸發(fā)器出口，壓力降至0.307Mpa，制冷劑的溫度為-6℃通過(guò)EKS656電子調(diào)節(jié)器﹙或單片機(jī)﹚調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)電子膨脹閥的閥口開(kāi)度，并保證制冷劑在蒸發(fā)器出口有一定的過(guò)熱度。PRS型電子膨脹閥工作壓力0～3Mpa，工作溫度-30℃～70℃，閥開(kāi)閉時(shí)間12S最大工作壓力2.25M第五章制冷管路的設(shè)計(jì)與隔熱措施5.1制冷管路制冷循環(huán)是通過(guò)制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等設(shè)備及其鏈接管路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。管路對(duì)制冷循環(huán)過(guò)程的完成、冷量輸送機(jī)制冷的最終實(shí)現(xiàn)起著極其重要的作用。制冷管路在工作過(guò)程中要承受一定的壓力、溫度，并接觸各種流體，受到?jīng)_刷、腐蝕，有時(shí)還承受外力及振動(dòng)的作用。因此，制冷管路材料、尺寸選擇、鏈接方式等都有一定要求。氨制冷系統(tǒng)均采用無(wú)縫鋼管。制冷系統(tǒng)采用鋼管，管徑在20mm在間接制冷系統(tǒng)中，鹽水管路多用焊接鋼管或無(wú)縫鋼管。船用冷凝器的冷卻水管，一般采用鍍鋅鋼管或鋁黃銅管、銅鎳合金管。置于制冷系統(tǒng)的冷凍機(jī)油及空調(diào)系統(tǒng)冷、熱淡水管，可按制冷劑及冷凝器冷卻水管徑大小選用無(wú)縫鋼管。制冷管路連接后，必須經(jīng)過(guò)制冷規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)耐壓試驗(yàn)，方能滿(mǎn)足制冷系統(tǒng)氣密性的要求。制冷系統(tǒng)管路，凡管子與管子連接除兼顧拆解檢修外，都采用焊接連接。當(dāng)無(wú)縫鋼管與銅管焊接時(shí)應(yīng)采用銅焊，而銅管與銅管連接時(shí)采用釬焊。在管道與設(shè)備（如壓縮機(jī)、冷凝器等）及閥件連接，或者檢修時(shí)需要拆解的地方，一般采用專(zhuān)用連接器連接，且在結(jié)合平面之間以耐油丁青橡膠墊。5.2制冷管路的隔熱制冷中低溫管路與設(shè)備，其隔熱要比空調(diào)系統(tǒng)等其他高溫設(shè)備和管路的隔熱更為重要。制冷設(shè)備和管路進(jìn)行隔熱，可以減少冷量損耗和有害過(guò)熱，提高制冷效率。經(jīng)過(guò)隔熱之后，可以防止設(shè)備和管路表面出現(xiàn)凝結(jié)水、結(jié)霜、結(jié)冰。低溫設(shè)備和管路隔熱層外還應(yīng)予以防濕，以避免空氣中的水蒸汽在隔熱層內(nèi)凝結(jié)，甚至凍結(jié)，降低隔熱性能，破壞隔熱結(jié)構(gòu)。制冷設(shè)備和管路隔熱主要指低溫設(shè)備和低溫管路及閥門(mén)的隔熱。如膨脹閥至蒸發(fā)器和蒸發(fā)器出口至壓縮機(jī)之間的管路、閥門(mén)。進(jìn)行隔熱的方法是在其設(shè)備和管路外部包扎隔熱材料。理想的隔熱材料應(yīng)該是熱導(dǎo)小、無(wú)毒、無(wú)異味、不易變質(zhì)、不吸濕又能自熄、不易腐敗霉?fàn)€，且能避免蟲(chóng)蛀鼠咬，機(jī)械強(qiáng)度高，經(jīng)久耐用而又方便于加工、安裝拆修。制冷設(shè)備和管路隔熱層的厚薄選擇對(duì)機(jī)器的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有較大影響。如果在一定條件下隔熱層過(guò)厚，雖然冷量損失減少，但隔熱材料用量增加；反之，若隔熱材料層過(guò)薄，則隔熱效果不理想，雖然經(jīng)濟(jì)，但可能在隔熱層外表面出現(xiàn)凝水、結(jié)霜或結(jié)冰。因此，隔熱層厚度應(yīng)經(jīng)過(guò)合理的計(jì)算、選擇。對(duì)制冷這杯管路，按溫度和管路直徑不同，一般隔熱層厚度取在40～100mm之間。設(shè)計(jì)取40mm。制冷設(shè)備和管路隔熱是在設(shè)備和管路外包裝隔熱層。這樣，其整個(gè)單層壁就成為雙層或多層壁。這種雙層壁的熱阻，元大于單層壁的熱阻。在