冷凝器设计计算.doc

冷凝器换热计算第一部分：设计计算一、 设计计算流程图二、 设计计算（以HLR45S为例）1、已知参数换热参数：冷凝负荷：Qk=61000W冷凝温度：tk=50环境风温度：ta1=35冷凝器结构参数：铜管排列方式：正三角形叉排翅片型式：开窗片，亲水膜铜管型式：光管铜管水平间距：S125.4mm铜管竖直方向间距：S222mm紫铜光管外径：d09.52mm铜管厚度：t0.35mm翅片厚度：f0.115mm翅片间距：Sf1.8mm冷凝器尺寸参数排数：NC3排每排管数：NB52排2、计算过程1）冷凝器的几何参数计算翅片管外径： 9.75 mm铜管内径：8.82 mm当量直径：3.04 mm单位长度翅片面积：0.537 m2/m单位长度翅片间管外表面积：0.0286 m2/m单位长度翅片管总面积：0.56666 m2/m翅片管肋化系数：20.462）空气侧换热系数迎面风速假定：2.6 m/s最窄截面处风速：4.5 m/s冷凝器空气入口温度为：ta135取出冷凝器时的温度为：ta243确定空气物性的温度为：39在tm39下，空气热物性：vf=17.5106m2/s，f=0.0264W/mK，f=1.0955kg/m3，CPa1.103kJ/(kg*) 空气侧的雷诺数： =783.7 由制冷原理与设备中公式（736），空气侧换热系数=50.3 W/m2K其中：0.1852 0.217 0.5931-0.217铜管差排的修正系数为1.1，开窗片的修正系数为1.2，则空气侧换热系数为：(开窗片、波纹片的修正系数有待实验验证)1.11.266.41 W/m2K对于叉排翅片管簇：25.4/9.75=2.6051=2.7681式中：为正六边形对比距离，翅片当量高度：0.01169 m=75.4 m-1翅片效率： 0.802表面效率：0.8123） 冷媒侧换热系数冷媒在水平光管内冷凝换热系数公式为：对R22在管内冷凝C=0.683，如下表：021.2686.681021.03983.32020.79279.653020.51375.814020.19371.655019.81166.84取管内壁温度为：tw=46.5，冷凝温度：tk=50冷媒定性温度：tm=48.25插值得：19.877，67.68因而：2998(tktw) 0.25如忽略铜管壁热阻和接触热阻，由管内外热平衡关系：2998(50-tw) 0.253.14di（50-tw）=0.81266.40.56666（tw-35）解方程可得：tw=46.3，与假设的46.5接近，可不必重算。2161 W/m2K（如果是内螺纹管，换热系数则需乘以系数1.2）4）传热系数和传热面积传热系数为：其中：ri为管内污垢热阻，ro为管外污垢热阻，rc为接触热阻取ri=0，ro=0.0001，rc=0计算得：ko32.65 W/m2K平均传热温差为：10.5 故需要的传热面积为：1178 m2所需要翅片管总长314 m5）确定冷凝器得结构尺寸冷凝器长：2.013 m高：1.321m宽：0.066m风量为：=6.893 m3/s迎风面积为：2.659 m2实际迎面风速为：=2.59 m/s与原假设的风速相符，不再另做计算6）阻力计算空气侧阻力：22.7Pa其中A考虑翅片表面粗糙度的系数，对非亲水膜取A0.0113，对亲水膜取A0.007铝片数量：2013/1.8=1118 片铝片重量：28.96 kg铜管重量：28.146 kg3、计算输出输出参数：冷凝器长、宽、高、翅片重量、铜管重量、肋化系数、翅片效率、翅片表面效率、单位长度翅片面积； 风量、迎面风速、最大风速、空气侧阻力； 空气侧换热系数、冷媒换热系数、传热系数、对数温差、传热面积、铜管长第二部分：校核计算一、校核计算流程图二、计算过程1、已知参数换热参数：冷凝温度：tk=50环境风温度：ta1=35冷凝器结构参数： 与设计时同。冷凝器尺寸参数冷凝器长：A2000mm排数：NC3排每排管数：NB522、校核计算过程参考设计计算过程。（略）3、计算输出输出参数：冷凝负荷、出风温度、翅