蒸发器的设计计算Word文档格式.docx
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Sf
=31410。
42.50。
21000
2。
5
=0。
03m2m
每米管长总外表面积:
a°
f=afab=0.36510.03=0。
3951m2m
每米管长管内面积:
aiKdi=3。
14（0。
01—0.00072）=0。
027m2。
m
每米管长的外表面积：
ab0=”db=3。
140.0104=0.03267m2m
肋化系数:
每米管长平均直径的表面积:
（3）计算空气侧的干表面传热系数
①空气的物性
空气的平均温度为
空气在下17C的物性参数
订=1.215kgm3
CPf-1005kJkgK
Prf=0.704
Vf=14.4810"
6mS
②最窄截面处空气流速
③干表面传热系数
=0。
00792
（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
h1=43.364kJkg，∣h=31.924kJkg，d1=8.723gkg,d2=7.443gkg。
在空气的焓
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「=1。
0相交于点w,该点的参数是hw=25kJkg，dw=6.6gkg,tw=8C
在蒸发器中空气的平均比焓值
由焓湿图查得tm=16.2C,dm=8gkg
析湿系数
=12.46dm_dw=12.468七61.42
tm—tw16。
2-8
（5）
循环空气量的计算
进口状态下干空气的比体积
RaTI10.0016d1
Vi一-
Pb
_287.4273.152110.00168.723
101325
=0.846m3kg
循环空气的体积流量
3
qv,a=qm,daV1=944.06汉0.846=798.67m/h
（6）空气侧当量表面传热系数的计算
对于正三角形排列的平直套片管束，翅片效率f小型制冷装置设计指导式（4—13）
计算，叉排时翅片可视为六角形，且此时翅片的长对边距离和短对边距离之比
L=1.27TmA_0.3
mVB
—1。
272.4。
1—0。
=2。
55
肋折合高度为
h=虫;
_110。
35∣n1042。
55—110。
35In2.55=10.7mm22
=64。
06
凝露工况下翅片效率为
当量表面传热系数
Mfa√ι^ab
Ofj=SO
IafPJ
_CCC『0。
8683x0.365+0.03、=1。
42x68∙2xI
J0。
3951.丿
2
=85.06W∕（mK）
（7）管内R22蒸发时的表面传热系数
R22在t0=7C时的物性参数为：
饱和液体密度
几=1257.3kg.m3
饱和蒸气密度
Tg=26.43kgm3
液体粘度
叫=202。
210^6PaS
气体粘度
Jg=11.8151θ”PaS
汽化热
O=199。
56kJkg
液体热导率
I=13.210j3W/mK
蒸气热导率
■g=9.9310j3W∕mK
液体普朗特数
Pr∣=2。
62
蒸气普朗特数
Pg=0.92
R22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x1=0。
25,出口干度X2=1.0。
则R22的总质量
流量为
Q036∞=33600。
72.16kgh
0x2-X1199.561—0。
25
作为迭代计算的初值，取q^7200Wm2,R22在管内的质量流速
gi’=160kg,m2S。
则总流通面积为
qm
qi’3600
72.16
1603600
-1。
2510,m2
每根管子的有效流通截面积
Ai=
3.140。
0086
52
=5。
810m
蒸发器的分路数
Z=A
_4
1∙2510=2.16
5.810,
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
72。
16
36。
08kg。
h
每一分路中R22在管内的实际质量流速为
gi=
3600A
36.08
36005.810』
-172。
8kgm2S
于是
B^qi
gjr
7。
2.110＊
172.8199.56
C0=
0.8
Frl
Rel
:
?
g
丿IpI
gi
^gdi
Z\0.80。
’1—0。
625、（26.43
0.625丿<
1257。
3J
172。
8
=0.09634
2=0.224
1257.39.80。
gj1—Xdi
∣C1（C0『（25FrlJ5
=172.8IP625＊0086=2756Q8
202。
210
0。
80。
4l
023RenIPrl
dj
二0。
0232756。
080。
82。
620。
40.0932
=207。
11
—C3B。
c4Ffl
=207.11X1.136汉（0.09634广9（25汉0。
224尸+667。
2^（2。
1^10^0。
7
2.21
=4050.35W.m2K
（8）传热温差的初步计算
ta1—'
ta2
ta1Ito
In
ta2—t0
21—13C
9.44C
I21-7
13-7
（9）传热系数的计算
内污垢热阻ri可
以忽略，接触热阻以及导热热阻之和取为
r°
0048W。
。
m2K
k0
aof
+
1
r。
Ij
0.3951
+0。
0048+^^
4050。
350.02785。
=49。
6W.m2K
（10）核算假设的
q。
=k0nm=49.69.44=468.2W。
m2
计算表明，假设的
q=a°
LqO=0^951468。
2=6851Wai0.027
qi=7200W.m2初值与核算的值6851Wm2较接近，故假设有
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
AD
Q
3000”417m2
7200
遊=6.408m2
468.2
蒸发器所需传热管总长
迎风面积
I；
A
∙64°
8—16。
21m
Af=qv，a
Wf
798∙67"
07m2
33600
S=25mm，故垂直于气流方向的每排管子数
Hd12
SI25
取蒸发器的宽度B=350mm,高H=30Omm。
实际迎风面积为
Af=0.350.3=0.105m。
已选定垂直于气流方向的管间距为
为
n1
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
11=0。
3548=16.8m
传热管的实际内表面传热面积为
A=48~di0。
35=483。
140。
00860.42=0.454m
下面计算蒸发器的实际外表面积
48根0。
35m长的管其翅片间管子表面积
48汽3.14^0.0104疋0.35—350汉0。
0002ι=0.505m2
I2。
5丿
管子左右两边都要伸出一定距离，分别取为10mm,3mm；
U型管需要用弯头相接，取弯头半径为R=12.5mm.由于管径很小，伸出部分换热可以忽略不计。
每一翅片（宽312。
5mm,深约为90mm）总的外表面积
总翅片数为350“2。
5=140再加1为141片翅片的总外表面积
1410。
0487=6。
867m2
套片管的总外表面积
6.8670.505=7.372m2
根据“计算单元"
计算的总外表面积只有
ft∣t=0.395116。
8=6.638m
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312.5mm，深度为
21.65325=89.95mm,宽度为350202=390mm。
（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
算厶Pt
At二d01OOO3.14101000
—=0==21
Ac,t25-10100025—101000
ft由小型制冷装置设计与指导图（4-21）确定,
WmaXd0
Red—_
Vf
5。
580。
01
=38536
14.4810上
PT
S1
d°
25,
1。
155x=1
PT1—
PL
S2
21.65
d。
10
∕d°
由PT及Red查得ftz:
•0。
4,于是
ft=ftzN0。
44—0.762
At2.1
-0.023
CCCC0。
3651（5。
58）
=0.0236
（25—10.4严（2.5-0。
2）x168x10»
X1.2152
=19。
07Pa
所以
P=Pf：
Pt=20.519。
07=39.57Pa
由%=%42=0∙7可以查表得修正系数屮=1∙18
PW=P=39。
571.18=46.7Pa
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