蒸发器的设计计算.docx

1、蒸发器设计计算已知条件：工质为 R22，制冷量 ，蒸发温度 ，进口空气的干kW3Ct70球温度为 ，湿球温度为 ，相对湿度为 ；出口空Cta21Ctb5.134.56气的干球温度为 ，湿球温度为 ，相对湿度为 ；当t3t.2 80地大气压力 。Pab05（1）蒸发器结构参数选择选用 紫铜管，翅片厚度 的铝套片，肋片间距m7. mf2.0，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向管间距 ，沿sf5.2 ms251气流方向的管排数 ，迎面风速取 。4Lnswf/3（2）计算几何参数翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为 mdfob 4.102.102沿气流方向的管间距为 s65.8.53c12沿气流方

2、向套片的长度为 msL.214设计结果为 95.86.352每米管长翅片表面积： fbf sdsa104215.2104.365.2m21.0每米管长翅片间管子表面积：ffbsda)(5.210.4.10.3m2每米管长总外表面积： abfof 23951.0.3651.0每米管长管内面积： mdaii 27.).(4.每米管长的外表面积： b 20 036.1.3肋化系数： .4027.95iofa每米管长平均直径的表面积： mdam 20983.26.1.4.3（3）计算空气侧的干表面传热系数空气的物性空气的平均温度为 Cttaf 17231空气在下 的物性参数C1735.1mkgfKJc

3、pf 074.rfPsmvf 618最窄截面处空气流速 smswffdfb 58.20.412531max 干表面传热系数干表面传热系数用小型制冷装置设计指导式(4-8)计算15.04.0max42618.0. boffvdw15.04.0632679.45. 0792.kmWPcwrpff 2323max4 .8704.15.19.（4）确定空气在蒸发器内的变化过程 根据给定的进出口温度由湿空气的焓湿图可得。在空气的kgdkgdkgJhkgJh 43.7,723.8,924.31,36. 2121 焓湿图上连接空气的进出口状态点 1 和点 2，并延长与饱和气线 相交于0.1点 w，该点的参数

4、是 。CtkkJwww 8,6.,5在蒸发器中空气的平均比焓值 kgJnhnhwwm /73.62594.31.212 由焓湿图查得 kgdCtmm8,.6析湿系数 42.18.64214.21wmt（5）循环空气量的计算 hkghQqdam 0.942.3164.0210, 进口状态下干空气的比体积 baPdTRv1106.325723.8016.74.28kgm36.0循环空气的体积流量 hvqdamv /67.984.931, （6）空气侧当量表面传热系数的计算 bfj a0对于正三角形排列的平直套片管束，翅片效率 小型制冷装置设计指导式（4-f13）计算，叉排时翅片可视为六角形，且此时

5、翅片的长对边距离和短对边距离之比 4.2105dB,bm且A3.07.1BAm.14.25肋折合高度为 mdhb 7.105.2ln3.01.2410ln3.012 mf 6.4.6820 凝露工况下翅片效率为 863.017.06.4)( 3 thtf当量表面传热系数bfj a03951.0.68.264.1)/(0.5KmW（7）管内 R22 蒸发时的表面传热系数R22 在 时的物性参数为：Ct0饱和液体密度 3.1257kgl饱和蒸气密度 46mg液体粘度 sPal 60.气体粘度 g185汽化热 kgJ6.90液体热导率 KmWl /233蒸气热导率 g1.液体普朗特数 6rlP蒸气普

6、朗特数 92.0rgR22 在管内蒸发的表面传热系数由小型制冷装置设计与指导式（4-5）计算。计算查的 R22 进入蒸发器时的干度 ，出口干度 。则 R22 的总质量25.01x0.12x流量为 hkgxQqm 6.725.016.933120作为迭代计算的初值，取 ，R22 在管内的质量流速27mWi。则总流通面积为skgi 2160 24 105.3610.236mqAim每根管子的有效流通截面积 2522 108.406.13mdAii 蒸发器的分路数 16.208.5154iZ结合分液器的实际产品现状，取分路数为 Z=2每一分路中 R22 的质量流量为 hkgZqgm08.3621.7

7、每一分路中 R22 在管内的实际质量流速为 smkgAgimi 258.1708.360于是 40 1.256.198.72rgqBi 0963.73.01 5.8.05.8.0 lxC24.8.93.125722 ilrlgdF 08.75610.68Relilxiilrlll dP4.8.Re023.086.932.20.756. 4812flccrlcli FBCFC452 0301 2.10.267.96.3.27 7.43.09. KmW235.40（8）传热温差的初步计算 Ctam4.97132lnl021（9）传热系数的计算管内污垢热阻 可以忽略，接触热阻以及导热热阻之和取为ir

8、KmWr2048. KmWrakjiof 20 6.490.8514.027.354911（10）核算假设的 值iq 20.46.9kmo2851.27.351mWqaoifi 计算表明，假设的 初值与核算的值 较接近，故假设70Wi26有效，可用。（11）蒸发器结构尺寸的确定蒸发器所需的表面传热面积 20 417.23mqQAii 20 08.6o蒸发器所需传热管总长 maAloft 21.6395.04 迎风面积 2, 074.78wqfvf取蒸发器的宽度 ，高 。实际迎风面积为mB350mH30。21.35.0Af已选定垂直于气流方向的管间距为 ，故垂直于气流方向的每排管子数s251为

9、25301sHn深度方向为 4 排，共布置 48 根传热管，故传热管的实际总长为 mlt 8.643.0传热管的实际内表面传热面积为 245.0.15.48dAii 09.47.iA.12.68 tl下面计算蒸发器的实际外表面积48 根 长的管其翅片间管子表面积m35.0 250.0523.014.348 m管子左右两边都要伸出一定距离，分别取为 ， ；U 型管需要用弯头1相接，取弯头半径为 。由于管径很小，伸出部分换热可以忽略不计。mR5.2每一翅片（宽 ，深约为 ）总的外表面积.3190220487.41.38.25.0 m总翅片数为 再加 1 为 141 片4.3翅片的总外表面积 286

10、7.0.套片管的总外表面积237.50.867. m根据“计算单元”计算的总外表面积只有 268.19.lft二者有一定差距，但是在误差范围之内。综上分析设计，可以定出翅片结构参数如下：高度为 ，深度为m5.31，宽度为 。m95.82365.1 902350（12）空气侧阻力计算空气侧阻力计算根据小型制冷装置设计与指导式（4-10 和 4-12）进行。首先计算 tp1.201254.31025, dAtc由小型制冷装置设计与指导图（4-21）确定，tf 6.385104.Re60maxfdvw15.6.21021sdPLT x.201dsPT由 及 查得 ，于是TRe4.0tzf 762.014.0, tctzt ANf 38.052.Re8.dsf 318.521.)6(.023. PawAfpftc 5.201.8.76.0max2, fcftwAp2max258.1.01682.54.1033.0 6Pa7.19所以 Paptf 57.39.由 可以查表得修正系数.042.1 18w.46.5739