干式壳管式蒸发器的设计过程

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业干式壳管式蒸发器的设计过程初步规划过程：已知制冷量，和制冷剂的质量流量（如制冷剂质量流量未知可通过=/（）求出）。求出冷冻水的体积流量=/（为冷冻水出水温度，为冷冻水进水温度）估计换热器的传热系数（采用一般的铜光管时，换热器的传热系数为523580w/（m2），如果采用小直径铜管密排时，传热系数可提高为10001160w/（m2），采用强化管传热系数会有更大的提高，能提高多少，根据铜光管时的水速和制冷剂的质量流速而定，即为水侧的换热系数和制冷剂侧换热系数而定）估算换热面

2、积=/（初步规划的换热面积要考虑过热度对传热系数的影响，因此规划的换热面积要比校核计算的换热面积提高15%30%左右，根据过热度的大小，选择合适的范围，另外，管板及折流板占据了换热面积不参与换热，因此初步规划的换热面积要再提高5%左右）单管程热交换器的管程流通截面积/（为了保证润滑油带回压缩机，制冷剂在换热管的出口流速大于4m/s，此时制冷剂的质量流速一般为=100 kg/(m.s)左右，质量流速越大，制冷剂侧和整体的换热系数越高）单程的管数n=4/（di2）（di为所选换热管的内径）根据所估的换热面积，每根管子的长度L=/nd0 （d0为管子的计算直径）确定合适的管程数N及换热管长度l，N=

3、L/l（换热管长度与壳体直径之比通常为610），GB151-1999推荐的换热管长度采用：1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0、12.0m等）。总的管子数Zm=nN已知参数对应的字母表示 壳体内径Di，流程数N，每一流程的平均管子数Zm，总管数Zt, 管板厚度B，折流板厚度b，折流板数Nb，折流板间距s1，s2,上缺口高度H1，上缺口内管子数nb1，下缺口高H2,下缺口内管数nb2。管子直径为do，按三角形排列，有一定的管间距，壳体直径附近的管子数nc，管长l。制冷剂从下端进入管子，在管中蒸发，从上端出蒸发器。从上往下，各流程管数要确定。有效传热面积 =管外换

4、热系数的计算折流板的平均间距 s = (2) 横向流通截面积 =横向流速 =折流板上、下缺口面积 按公式（9-77）计算这两个面积。计算时值取自下表中。 的数值H/Di0.150.200.250.300.350.400.45Kb0.07390.1120.1540.1980.2450.2930.343（5）上、下缺口面积的平均值 = 纵向流速 =(7) 与的几何平均值 u = (8) 管外换热系数冷媒水平均温度=。据此温度查得水的物性数据为：=9.73，运动粘性系数，导热率,则 管外换热系数 =0.22管内换热系数的计算假定蒸发器按内表面计算的热流密度4000（此假定将在后面检验），则管内换热系

5、数 =式中为管子内径，c值查下表可得。 系数与蒸发温度的关系 C102R11R12R22R113R142-30-10+100.570.821.041.461.802.121.642.022.54/0.691.001.261.55每根管内R22的质量流量 质量流速 =将以上参数代入公式=可得管内换热系数制冷剂流动阻力及传热温差的计算制冷剂的流动阻力计算 制冷剂饱和蒸气的流速 蒸发器出口处的蒸发温度=2，据此从物性表中查得制冷剂的的以下参数：密度、普朗特数、运动粘滞系数，将以上数据代入下式中，得 沿程阻力系数 =饱和蒸气的沿程阻力 两相流动时制冷剂的沿程阻力 =两相流动时，R22阻力的换热系数与质量流速的关系（kg/(m.s)4060801001502003004000.530.5870.6320.670.750.820.981.20总阻力 =5对数平均温差在=2附近，压力每变化0.1MPa,饱和温度约变化5.5，因此蒸发器进口处制冷剂的温度为 对数平均温差 传热系数及按内表面计算的热流密度传热系数 管内侧污垢系数取为=0，管外侧的污垢系数均取为=810