表冷器计算书

1、-精选文档 -表冷器计算书( 一 )前表冷器a. 已知： 风量： 14000CMH空气质量流量q mg =(14000 1.2)/3600 4.667kg/s空气体积流量q vg =14000/36003.889m 3 /s空气进、出口温度：干球： 35/17 湿球： 30.9/16.5空气进、出口焓值：105.26/46.52KJ/进水温度： 6，流量： 110CMH(前、后冷却器)阻力：水阻70KPa ，风阻 700Pa( 前后冷却器 )b. 计算： 接触系数2：2= 1-（t g2 -t s2 ）/ （ t g1 -t s1 ）=1-(17-16.5)/(35-30.9)0.878查部分

2、空气冷却器的接触系数2 表：当 Vy=2.32.5m/s时： GL 六排的2=0.8870.875从这我们可以看出：六排管即可满足要求。（可得出如下结论：在表冷器外型尺寸受到限制的情况下，我们从增大换热面积来提高换热总量总是不大理想，即使强行增加排数仍旧帮助不大。我近30 遍的手工计算也证明了这一点。提高水流速和降低水温对提高换热总量有更为积极的贡献。通过计算我可编辑-精选文档 -们可以发现钢管的水阻实在太大，稍微增加一点，水阻就大的吓人。于是我设计采用了两组双排供、双排回的表冷器，在两组总排数仅8 排的表冷器里同时供回水达四排之多，水程就一个来回。这样就出现了大流量小温差的情况，水流速 可以

3、提高。在冷冻水里添加乙二醇，使冷冻水的冰点下降。很容易我们发现对数平均温差提高了很多。从而达到了提高换热总量的目的。）选型分析：冷负荷Q= q mg (h1-h 2 )4.667(105.26 46.52 )274.14Kw(235760Kcal/h)由六排管的水阻 Pw=64.681.854 70Kpa得：管内水流速 1.04356m/s 水阻的大小和水程的长短也有密切的关系，经验公式没有对此给个说法。推论：八排管（即实际上的二排管）在流速一定时的水阻必为六排管的1/3 。理论上可以使 Pw=21.561.854 70Kpa ，有1.8874m/s，但常识告诉我们：不能如此取值，可以判定八排

4、管（即实际上的二排管）的1.5m/s为合理。 安全起见，设令：=1.2m/s要求Vy=2.32.5m/s，可初估迎面尺寸（计算表明风速和流速的增加，将带来K 值的增加，但K 值的增加，却导致迎面的减小，间接使整个换热面积 A 的减小， 我对 Vy=2.8m/s进行的计算表明，K 值的增加， A 值减小，KA 之积增加并不明显。从这点来看牺牲K 值换 A 值较为有利于整体换热效果， 特别的要保 68 排的 K 值，换来的是将在以后用46排的增加面积来弥补，是很得不偿失的，况且那时K 值还得再按0.8倍计算。但按可编辑-精选文档 -Vy=2.0m/s计算表明： A 值增加， KA 之积也反而减小，

5、 K=65.336 ，考虑其它因数K=54.23 ，0.8862，0.17322 ； 0.5665534，提出1t w1 =1.2 的不合理要求。 由多次的计算看出存在一个KA 最佳大值， 即以下的分析计算） 。控制 Vy=2.3m/s左右，有：迎风面积 Ay= q vg /Vy=3.889/2.3=1.691m2令：表冷器长 L=1500L=1500+120+120+60=1800表冷器高 h=Ay/L=1.691/1.51.127m迎面换热管数 n=h/39 28.9 （根）取 n=29 根 同时总供水根数 N=29 4=116 根有：表冷器高h=1131h =1131+84=1215迎风

6、面积Ay= L h=1.6965m 2迎面风速Vy= q vg /Ay=3.889/1.69652.29237m/s可提供的冷水流量q mw：经反复多次验算，按tw =3.5左右较为合理。冷冻水量 q mw =Q/C tw=274.14/4.18683.5=18.71kg/s=18.71L/s(67.356CMH)根据所提供的110CMH的水量分配到前表冷器可在75CMH左右（由于水泵的选大，实际流量已在120CMH以上，分配到前表冷器可达80CMH ）。-4-22通水截面 Aw= n Ad =116 1.54 =110.7864 10 m可编辑-精选文档 -= q mw /Aw 1.047m

7、/s提高到 =1.2m/s有 q mw =21.4368 L/s （ 77.17248CMH）则：tw 3.0544 3.1 表冷器结构尺寸 (GL 型 )查实用制冷与空调工程手册page584586 空气冷却器性能参数表 :肋管 D18 2+ 38钢绕片片距 3.2mm单位长度管传热面积：Fd=0.64 /m考虑局部存有片距为3.2 3.4 ，统一按 Fd=0.61 /m 计。换热面积 A ：A= n 8 LFd =29 8 1.5 =2120.61.28析湿系数： =(105.26 46.50)/1.01(35 17)=3.231传热系数：K8 =1/(21.1Vy0.8451.150.8

8、)-199.077W/ )+(1/216.6W 8K8 计 = K 8 =99.077 0.83 82.234W/ =0.83 修正系数 (考虑排数、污垢、表面积灰、计算误差等安全因素)计算热交换效率系数 1:计算传热单元数： =KA/ q mg Cp=82.234 212.2 8/3.231 4.667 1.013 11.14621计算水当量比： = q mg Cp/q mw C=3.231 4.667 1.01/21 4.18680.17322可编辑-精选文档 -1=1 e-(1 )e-(1 )/ 10.612354/0.932850.656432校核计算冷冻水初始温度tw1 ： t w1

9、 =t g1 -(t g1 -t g2 )/ 1=35-(35-17)/0.95 0656432.6.136 （根据简明空调设计手册page150介绍：考虑安全系数=0.94 。这是针对冷冻水从头走到底的情况，我们选取的是八排四进四出，冷排管始终保持一个平均低温状态，可以使安全系数=0.951，取=0.95 ）t w1 =6.136 6 满足可提供6 的冷冻水要求。取 t w1 =6.0 我们的结构更多的可能是=1 ：t w1 =t g1 -(t g1 -t g2 )/ 1=35-(35-17)/1 0656432.7.58 t w2 = t w1 + tw =6+3.1=9.1校核计算传热量

10、对数平均温差 tmtm=(35-9.1)-(17-6)/ln(35-9.1)/(17-6)=14.9/ln25.9/1117.4 可编辑-精选文档 - Q=KA tm=82.234 212.28 17303736(w).4303.73(Kw)安全系数（ 303.73-274.14 ） /274.14 10.8%分析：由于我们在参数的取值设定上已是最不利的情况，而计算又充分考虑了余量， 且使用的计算公式本身就是根据实验得出的经验公式，在此基础上还有余量是安全合理的。风阻校核计算：六排：Ps=32.05Vy1.6951.695=32.05 2.29237130.77Pa八排：Ps=130.778/

11、6 174.36 175Pa水阻校核计算：六排：Pw=64.681.854 KPa这里八排管（即实际上的二排管）估取Pw=40Kpa，满足要求。（二）后表冷器a. 已知：? 风量： 14000CMH空气质量流量q mg =(14000 1.2)/3600 4.667kg/s空气体积流量q vg =14000/36003.889m 3 /s? 空气进、出口温度：干球： 39.8/14.5湿球： 19.4/10.1? 空气进、出口焓值： 55.62/29.79KJ/ ? 进水温度： 6，流量： 110CMH( 前、后冷却器 )可编辑-精选文档 -? 阻力：水阻 70KPa ，风阻 700Pa( 前

12、、后冷却器 ) b. 计算：接触系数 2 ：2= 1-（t g2 -t s2 ）/ （ t g1 -t s1 ）=1-(14.5-10.1)/(39.8-19.4)0.7843查部分空气冷却器的接触系数2表：当 Vy=3m/s 时： GL 六排的2-6 0.78922 、GL四排的2-4 0.78922通过我以前多次的计算比较，选取12 排才能较好的满足KA 的要求，为不使水阻过限，分三组每组走四排（两个来回）。选型分析：冷负荷Q= q mg (h1-h 2 )4.667(55.62-29.79)120.55Kw(112735Kcal/h)控制 Vy=3m/s，可初估迎面尺寸：Ay= q vg

13、 /Vy=3.889/31.2963 1.3m 2令： L=1500 （统一外型宽度）L=1500+120+120+60=1800h=Ay/L=1.3/1.50.867mn=h/3922.23 根取 n=22根、 N=22 3=66根有： h=858h =858+84=942Ay= L h=1.5 0.858=1.287m2Vy= q vg /Ay=3.889/1.287 3.0217m/s管内水流速可编辑-精选文档 -根据在前表冷器的分析，设令：1.1m/s可提供的冷水流量q mw：经反复多次验算，按tw =3.5估：q mw =Q/C tw=120.55/4.18683.58.23kg/s

14、=8.23L/s(29.615CMH)根据所提供的110CMH的水量分配到后表冷器可在35CMH左右（由于水泵的选大，实际流量已在120CMH以上，分配到前表冷器可达40CMH ）。Aw= n Ad =66 1.54-4-22 10=1.01 64 10 m= q mw /Aw 0.88m/s （小于设定的 1.1m/s）q mw =11.11 L/s （ 40CMH）可提高到 =1.0932m/s则：tw2.592 2.6 表冷器结构尺寸(GL 型 )查实用制冷与空调工程手册page584586空气冷却器性能参数表:肋管 D18 2+ 38 钢绕片片距 3.2mm单位长度管传热面积：Fd=0

15、.64 /m考虑局部存有片距为3.2 3.4 ，统一按Fd=0.61 /m 计。换热面积：A= n 12 L Fd =22 12 1.5 0.=24161.56可编辑-精选文档 -析湿系数： =1 （因为没有除湿）传热系数：K12 =1/(21.1Vy0.8451.15)+(1/216.6W0.8)-143.64W/ 8K12 计 = K 12 =43.640.71 30.98331W/ =0.71 修正系数 (考虑排数、污垢、表面积灰、计算误差等安全因素)计算热交换效率系数1:计算传热单元数：=KA/ q mg Cp=31 241.56 /1 4.667 1.01 3 101.58865计算

16、水当量比： = q mg Cp/q mw C=1 4.667 1.01/11.11 4.18680.1013361=1 e -(1 )/ 1e -(1 )0.79142/0.97886320.80851校核计算冷冻水初始温度t w1 ： t w1 =t g1 -(t g1 -t g2 )/ 1=39.8-(39.8-14.5)/0.940.808516.51 t w1 =6.51 6 满足可提供6 的冷冻水要求。取 t w1 =6.0 t w2 = t w1 + tw =6+2.6=8.6可编辑-精选文档 -校核计算传热量对数平均温差 tmtm=(39.8-8.6)-(14.5-6)/ln(39.8-8.6)/(14.5-6)=22.7/ln31.2/8.517.457 Q=KA tm=31 241.56 17.457 130722(w) 130.72(Kw)安全系数（ 13