干式壳管式蒸发器的设计过程

干式管壳式蒸发器的设计过程初步规划过程：已知的冷却能力和制冷剂质量流量(如果制冷剂质量流量未知，可通过=/()找到)。(1)计算冷冻水的体积流量=/(对于冷冻水出口温度，对于冷冻水入口温度)(2)估算换热器的传热系数(使用普通铜光管时，换热器的传热系数为523-580 W/(m2)，使用紧密排列的小直径铜管时，传热系数可提高到1000-1160 W/(m2)。使用强化管的热交换器的传热系数将增加得更多，并且增加多少取决于使用铜光滑管时的水速度和制冷剂的质量流量，即水侧的传热系数和制冷剂侧的传热系数)(3)预计换热面积=/(初步规划换热面积应考虑过热对换热系数的影响，因此规划换热面积应比校核计算换热面积增加15%30%左右。应根据过热的大小选择合适的范围。另外，管板和挡板占据换热面积，不参与换热，因此初步计划换热面积应增加约5%)(4)单管程换热器管程的横截面流通面积/(为了保证润滑油被带回压缩机，换热管出口处的制冷剂流量大于4m/s，制冷剂的质量流量一般约=100kg/(m . s)。质量流量越大，制冷剂侧和整体的热交换系数越高)(5)每次通过的管数n=4/(di2)(di是所选热交换管的内径)(6)根据估算的热交换面积，每根管子的长度L=/ND0(D0是管子的计算直径)(7)确定合适的管程数N和换热管长度L，N=L/l(换热管长度与壳体直径之比通常为610)。GB151-1999推荐的换热管长度为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0、12.0米等。)。(8)管子总数Zm=nN对应于已知参数的字母表示壳体内径di、流量n、平均管数Zm、总管数Zt、管板厚度b、挡板厚度b、挡板数Nb、挡板间距s1、s2、上槽口高度H1、上槽口中的管数nb1、下槽口高度H2和下槽口中的管数nb2。管的直径为d0，排列成三角形，具有一定的管间距，管的数量nc接近壳体的直径，管的长度l。制冷剂从下端进入管，在管中蒸发，并从上端离开蒸发器。从上到下，应确定每个工艺管道的数量。1.有效传热面积=2.管外传热系数的计算(1)挡板的平均间距s=(2)横向循环的横截面积=(3)横向速度=(4)挡板上上下槽口的面积按公式(9-77)计算。计算值取自下表。的价值H/Di0.150.200.250.300.350.400.45千字节0.07390.1120.1540.1980.2450.2930.343(5)上下缺口面积的平均值=(6)纵向速度=(7)几何平均值u=(8)管外传热系数平均冷却液液位温度=。根据该温度，水的物理性质数据如下：=9.73，运动粘度系数，热导率，然后外部传热系数=0.223.管内传热系数的计算假设由内表面计算的蒸发器热通量大于4000(这一假设将在后面进行检验)，管内部传热系数=这里是管道的内径，C值可以在下表中找到。系数与蒸发温度的关系C102R11R12R22R113R142-30-10100.570.821.041.461.802.121.642.022.54/0.691.001.261.55每个管道中R22的质量流量质量流量=将上述参数代入公式=可以得到管内的传热系数4.制冷剂流动阻力和传热温差的计算(1)制冷剂流动阻力的计算(1)制冷剂饱和蒸汽流量(2)蒸发器出口处的蒸发温度=2(3)沿程阻力系数=(4)饱和蒸汽沿程阻力(5)两相流中制冷剂的阻力=两相流中R22阻力传热系数与质量流量的关系(kg/(m.s)4060801001502003004000.530.5870.6320.670.750.820.981.20总电阻=5(2)对数平均温差在=2附近，每改变0.1兆帕的压力，饱和温度就会改变约5.5，因此蒸发器是在入口处制造的。制冷剂的温度为对数平均温差5.由内表面计算的传热系数和热流(1)传热系数当管道内侧的污垢系数取=0，管道外侧的污垢系数取=810-5 /W时，则=(2