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文档简介
1、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
2、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=17.5×106m2/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
3、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)×1.1×1.266.41 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:021.2686.681021.03983.32020.79279.653020.51375.814020.19371.65
4、5019.81166.84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) 0.25×3.14di(50-tw)=0.812×66.4×0.56666×(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
5、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
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