制冷量4KW冷凝器设计
冷凝器设计
冷凝器设计1. 引言冷凝器是一种热传导设备，用于将气体或蒸气冷凝成液体。
它在许多领域中都有广泛的应用，如空调、冷藏设备、化工工艺等。
本文将从冷凝器的原理、设计方法和优化方案等方面进行介绍。
2. 冷凝器原理冷凝器的工作原理可以简单概括为将高温气体或蒸汽通过冷凝的方法将其冷却成液体。
冷凝器的主要功能是通过将热量传递给冷却介质，降低气体或蒸汽的温度，从而使其凝结为液体。
冷凝器的热传导过程主要包括对流传热和辐射传热。
对流传热是指通过冷却介质将热量从气体或蒸汽传递到冷凝器的壁面，而辐射传热是指通过辐射方式将热量传递。
3. 冷凝器设计方法3.1 冷凝器的类型常见的冷凝器类型主要包括管壳式冷凝器、管外冷凝器和冷凝器簇。
•管壳式冷凝器是将冷却介质和气体或蒸汽分开的一种结构，主要由壳体、管束和冷却介质组成。
•管外冷凝器是将冷却介质直接接触到气体或蒸汽的一种结构。
•冷凝器簇是多个冷凝器并联或串联连接在一起的一种结构。
3.2 冷凝器的设计参数冷凝器的设计参数包括冷凝器的换热面积、冷却介质的流速、冷凝温度差等。
根据不同的工况和要求，可以选择不同的设计参数。
3.3 冷凝器的换热计算换热计算是冷凝器设计的重要环节，主要包括冷却介质的传热系数和冷凝传热的计算。
•冷却介质的传热系数可以通过实验或流体力学计算得到。
•冷凝传热的计算可以通过传热方程和换热器表面积来进行。
4. 冷凝器优化方案在冷凝器设计过程中，为了提高冷凝效果和减小体积，可以采取一些优化措施。
4.1 改变冷凝器的结构通过改变冷凝器的结构，可以提高其换热效率。
例如采用多管道、螺旋管和多级蒸发器等结构。
4.2 优化冷却介质流动通过优化冷却介质的流动，如增加冷却介质的流速和改变流动方式，可以提高冷凝器的传热效果。
4.3 使用先进的材料选择合适的材料可以提高冷凝器的耐腐蚀性和传热性能。
5. 总结本文介绍了冷凝器的原理、设计方法和优化方案。
冷凝器设计涉及到多个方面的知识，需要综合考虑工况和要求，并根据实际情况进行优化。
冷凝器设计(百叶窗)
Δtm= =11.13570406℃
管外面积：
A0f= =12.05809869㎡
所需的肋片总长度：
内表面传热系数：
αi= 2263.5 W/(㎡·K)
设计迎风风速：w=1.6m/s
实际迎风风速：
w=1.56m/s
主要结果
设计计算及说明
主要结果
L= =42.4413136m
冷凝器每列管数29根，总管数为58根，单管有效长度0.74m，总的有效管长为42.92m，裕度为1.13%。冷凝器高度0.6195m，实际迎风面积A=0.45843㎡，实际迎风风速w= =1.561380454m/s，与风速初取值1.6m/s接近，设计合理。
四、冷凝器设计计算
1．冷凝器的初步规划及有关参数选择
传热管选用Φ7mm×0.22mm的纯铜管。肋片选用百叶窗翅片（铝片），片厚δf=0.105×10-3m。管排方式采用叉排，正三角形排列，管间距s1=0.021m，
冷凝负荷：Qk=5.71kW
主要结果
设计计算及说明
主要结果
排间距s2=0.018187m，肋片节距sf=0.0026m，沿气流方向的管排数N=2，片宽L=0.036373m，百叶窗投影长度Lp=0.002m，百叶窗高度Lh=0.001m。
由设计条件及所查图表可对制冷循环进行热力计算。循环的各个热力状态计算如下：
主要结果
图1-1 R290压-焓循环图
表1-1图中各点对应的状态参数
状态点
参数
单位
数值
注释
0
p0
t0
h0
kPa
℃
kJ/kg
580.4
7
580.80
1
p1
食品工程原理课程设计卧式管壳冷凝器设计
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器设计指导教师学院名称食品学院专业名称食品科学与工程班级级食工2班提交日期2018年1 月2 日食品工程原理课程设计任务书一．设计题目：管壳式冷凝器设计．二．设计任务：将制冷压缩机压缩后的制冷剂（F-22，氨等）过热蒸汽冷却，冷凝为过冷液体，送去冷库蒸发器使用。
三．设计条件:1.冷库冷负荷Q0=学生学号最后2位数*100（kw）；2.高温库，工作温度0～4℃。
采用回热循环；3.冷凝器用河水为冷却剂, 每班分别可取进口水温度：17～20℃（1班）、21～24℃（2班）、25～28℃（3班）、13～16℃（4班）、9～12℃（5班）、5～8℃（6班）；4.传热面积安全系数5%～15%。
四．设计要求：1.对确定的工艺流程进行简要论述；2.物料衡算，热量衡算；3.确定管式冷凝器的主要结构尺寸；4.计算阻力；5.编写设计说明书（包括：①封面；②目录；③设计题目；④流程示意图；⑤流程及方案的说明和论证；⑥设计计算及说明（包括校核）；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。
）6.绘制工艺流程图,管壳式冷凝器的结构图（3号图纸）、及花板布置图（3号或者4号图纸）。
目录1 前言 (1)2 流程示意图及说明 (1)3 流程及方案的确定和说明 (1)3.1 制冷剂的选择 (1)3.2 流体流入空间的选择 (2)3.3 流速的选定 (2)3.4 冷凝器的选型 (2)3.5 冷凝温度、冷却剂进出口温度的确定、蒸发温度的确定 (3)3.6 管道材料及管型的选定 (3)4 冷凝器设计计算及说明 (3)4.1 冷凝器的热负荷 (3)4.2 冷凝器的传热面积计算 (3)4.3 冷凝器冷却水用量 (4)4.4 管数、管程数和管子的排列 (4)4.4.1 管数 (4)4.4.2 管程数 (4)4.4.3 总管数 (5)4.4.4 管子在管板上的排列方式及管心距，偏心距 (5)4.4.5 壳体直径和壳体厚度的计算 (5)4.5 计算校核 (6)4.5.1 实际流速 (6)4.5.2 雷诺数 (6)4.5.3 传热系数K值的核算 (6)4.5.4 传热面积安全系数的验证 (7)4.5.5 长径比的验算 (8)4.5.6 阻力的计算 (8)4.5.7 热量衡算 (8)5 设计结果概要表 (9)6 设计评价及问题讨论 (10)7 参考文献 (11)8 附录 (11)1 前言水冷管壳式冷凝器因传热系数大、冷凝温度低等优点而在中、大型制冷机组中广泛应用。
食工原理课程设计-管壳式冷凝器设计
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器设计设计任务书华南农业大学食品学院食品工程原理课程设计任务书一、设计题目：管壳式冷凝器设计。
二、设计任务：将制冷压缩机压缩后的制冷剂(如F-22、氨等)过热蒸汽冷却、冷凝为过冷液体，送去冷库蒸发器使用。
三、设计条件：1．冷库冷负荷Q=学生学号最后2位数×100（kw）；2．高温库,工作温度0~4℃,采用回热循环。
3．冷凝器用河水为冷却剂，每班分别可取进口水温度:21~25℃(1班)、6~10℃(2班)、11~15℃(3班)、16~20℃(4班)、1~5℃(5班)。
4．传热面积安全系数5~15%。
四、设计要求：1．对确定的工艺流程进行简要论述；2．物料衡算、热量衡算；3. 确定管壳式冷凝器的主要结构尺寸；4. 计算阻力；5. 编写设计说明书(包括：①封面；②目录；③设计题目（任务书）；④流程示意图；⑤流程及方案的说明和论证；⑥设计计算及说明（包括校核）；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。
)；6. 绘制工艺流程图、管壳式冷凝器的结构图（3号图纸）、及花板布置图（3号或4号图纸）。
目 录1 前言 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 文献综述 (3)2 工艺说明及流程示意图 (3)2.1 工艺说明 (3)2.2 流程示意图 (3)3 设计方案的确定 (4)3.1 制冷剂的选择 (4)3.2 冷却剂的选择 (4)3.3 液体流入冷凝器空间的选择 (4)3.4 液速的选择 (4)3.5 冷却剂适宜出口温度的确定 (5)3.6 蒸发温度、冷库温度、制冷剂蒸发温度、冷凝温度确定 (5)4 设计计算及说明 (5)4.1 冷凝器型式的选择 (5)4.2 冷凝器的选型计算 (6)4.2.1 冷凝器的热负荷 (6)4.2.2 冷凝器的传热面积计算 (6)4.2.3 冷凝器冷却水用量 (7)4.3 管数、管程数和管束的分程、管子的排列 (7)4.3.1 管数 (7)4.3.2 管程数 (7)4.3.3 管束的分程、管子在管板上的排列方式 (8)4.3.4 管心距及偏转角 (8)4.4 壳体直径、壳体厚度计算 (8)4.4.1 壳体直径 (8)4.4.2 壳体厚度的计算 (8)4.5 计算校核 (9)4.5.1 实际流速 (9)4.5.2流体雷诺数及流体类型 (9)4.5.3传热系数K (9)4.5.3.1 管内冷却水的传热系数)(i a (9)4.5.3.2 管外制冷剂冷凝膜系数)(0a (10)4.5.3.3 以管内表面积为基准的Ki (10)4.5.4 传热面积计算及安全系数计算 (11)4.5.5 冷凝器的阻力 (11)4.4.6 回热的判断及热量衡算 (12)5 设计结果概要表 (13)6 设计评价及问题讨论 (13)6.1 设计评价 (13)6.2 设计问题及讨论 (14)6.2.1 设计问题 (14)6.2.2 问题讨论 (14)参 考 文 献 (15)附录 (15)1 前言1.1 设计意义食品工程原理作为食品科学与工程的最重要的专业课之一，学生要非常熟悉，并掌握其中的原理及懂得如何应用。
冷凝器设计计算范文
冷凝器设计计算范文
冷凝器是一种用于将气体或蒸汽冷凝成液体的设备。
它主要由管束和
外壳组成，通过将高温高压的蒸汽排放到冷凝器中，蒸汽在接触到冷凝器
表面时被冷却，最终转变为液体。
冷凝器的设计计算一般包括以下几个方面：
1.冷凝水的供应和排放：冷凝器需要足够的冷凝水来冷却蒸汽。
设计
计算时需要确定冷凝水的需求量和排放的方式，一般可以通过测量蒸汽入
口和出口的温度和流量来计算。
2.冷却面积的计算：冷凝器的冷却效果取决于冷却面积的大小。
可以
根据蒸汽入口温度、出口温度和流量来计算所需的冷却面积。
一般可以使
用传热方程来计算冷却器所需的面积。
3.管束设计：管束是冷凝器的核心部分，它承担着将蒸汽冷却成液体
的任务。
管束的设计一般包括管束材质的选择、管束的直径和长度等。
管
束的设计需要考虑传热效率、材料的耐腐蚀性等因素。
4.外壳设计：冷凝器的外壳一般是由金属材料制成，它起到保护管束
的作用。
外壳的设计需要考虑材料的强度和耐腐蚀性，以及外壳内部的泄
漏问题。
5.冷凝器的结构设计：冷凝器的结构设计包括冷凝器的布局、进出口
的位置和尺寸、泵和阀门的选择等。
结构设计需要满足冷凝器的工作要求，保证冷凝器的正常运行。
除了上述的设计计算，冷凝器的安装和维护也是关键的环节。
冷凝器通常需要定期清洗和检查，以保证其正常的工作。
此外，冷凝器的设计和使用也需要考虑环保因素，减少对环境的污染。
风冷冷凝器设计计算
数值 7.00
数值 8.00
数值 5.50
数值 6.00
数值 4.80
8.40 9.60 6.60 7.20 5.76
7224 8.708256 9.9056 Nhomakorabea6 6.90
6192 7.50
4954 6.06
7483 48
8515 48
5935 48
6451 48
5212 48
7
7
7
7
7
45
45
45
4 39.2
4 39.2
13.09 10.40 3.22 10.71 3.49
52.29 49.60 42.42 49.91 42.69
29 最大风速
vair Vc L H W dto tt dti pp
r N tf fp Uz Umax
kJ/(kg.K) m3/kg m3/h mm mm mm mm mm mm mm mm
mm mm m/s m/s
30
A
31 外表面放热系数
αa
32 冷凝侧放热系数
αR
33 翅片单侧表面积
f
34 每米管长翅片数
tci tcRH tcO CP
单位 kW kW kcal/h kW kcal/h ℃ ℃ ℃ ℃
kJ/kg
kJ/kg kg/s kg/h ℃ ℃ ℃ kcal/(kg.℃)
14 空气比容
15 冷凝风量 16 冷凝器长度 17 冷凝器高度 18 冷凝器宽度 19 换热铜管外径
20 换热铜管壁厚
21 换热铜管内径 22 管间距 23 排距 24 排数 25 单排管数 26 波纹片厚度 27 片距 28 迎面风速
如何根据压缩机的制冷量计算冷凝器及蒸发器的面积修订稿
如何根据压缩机的制冷量计算冷凝器及蒸发器的面积WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-如何根据压缩机的制冷量配冷凝器散热面积？帖子创建时间:2013年03月04日 08:34评论：浏览：1）风冷凝器换热面积计算方法制冷量+压缩机电机功率/200~250=冷凝器换热面例如：（3SS1-1500压缩机）CT=40℃：CE=-25℃压缩机制冷量=12527W+压缩机电机功率11250W=23777/230=风冷凝器换热面积103m2 2）水冷凝器换热面积与风冷凝器比例=概算1比18（103 /18）=6m2 ? 蒸发器的面积根据压缩机制冷量（蒸发温度℃×Δt相对湿度的休正系数查表）。
3）制冷量的计算方法：=温差×重量/时间×比热×设备维护机构例如：有一个速冻库1）库温-35℃2）速冻量1T/H 3）时间2/H内4）速冻物质（鲜鱼）5）环境温度27℃6）设备维护机构保温板计算：62℃×1000/2/H××=31266 kcal/n 可以查压缩机蒸发温度CT=40 CE-40℃制冷量=31266 kcal/n冷凝器换热面积大于蒸发器换热面积有什么缺点如果通过加大冷凝风扇的风量可以吗|浏览 1306 次发布于2015-06-07 10:19最佳答案换热面积大于蒸发器换热面积的缺点：1、高压压力过低；2、压机走湿行程，易液击，通过加大蒸发器风扇的风量。
风冷和蒸发器换热面积计算方法：1、风换热面积计算方法：+压缩机电机功率/200~250=冷凝器换热面积例如：（3SS1-1500压缩机）CT=40℃：=-25℃压缩机=12527W+压缩机电机功率11250W=23777/230=风冷凝器换热面积103m2。
2、水冷凝器换热面积与风冷凝器比例=概算1比18（103 /18）=6m2，蒸发器的面积根据压缩机（℃×Δt的休正系数查表）。
冷凝器设计指南
XXXXX股份有限公司冷凝器设计指南编制：审核：批准：目录目录 (2)1.1简要说明 (3)1.1.1综述 (3)1.1.2 基本组成 (3)1.2设计构想 (6)1.2.1 设计原则 (6)1.2.2设计步骤和参数 (6)1.2.3冷凝器总成的性能及其与系统其它组成部件的匹配 (12)1.2.4冷凝器布置工作程序： (13)1.2.5冷凝器EBOM数据 (14)1.2.6环境条件 (14)1.3、冷凝器的测试规范 (15)1.3.1 测试内容 (15)1.4 一般注意事项 (15)1.5 图纸模式 (16)1.5.1 图纸主要内容和形式 (16)1.5.2 图纸其它要求 (16)编制日期：编者：版次：页次：- 3 -1.1简要说明1.1.1综述汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。
其作用是：将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却，使其凝结为高压制冷剂液体。
对于轿车，冷凝器一般安装在发动机冷却系散热器之前，利用发动机冷却风扇吹来的新鲜空气和行驶中迎面吹来的空气流进行冷却。
对于一些大、中型客车和一些面包车，则把冷凝器安装在车厢两侧或车厢后侧和车厢的顶部。
当冷凝器远离发动机散热器时，在冷凝器旁都必须安装辅助冷却风扇进行强制风冷，加速冷却。
1.1.2 基本组成汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式、鳝片式和平行流式四种。
是由管子与散热片组合起来的。
⑴..管片式它是由铜质或铝质圆管套上散热片组成，如图1-1所示。
片与管组装后，经胀管处理，使散热片与散热管紧密接触，使之成为冷凝器总成。
这种冷凝器结构比较简单，加工方便，但散热效果较差。
一般用在大中型客车的制冷装置上。
图1-1 管片式冷凝器及管带式冷凝器⑵.管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成，如图1-2所示。
管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉，但工艺复杂，焊接难度大，且材料要求高。
制冷技术冷凝器的选择计算
制冷技术冷凝器的选择计算制冷技术是一门关于制冷系统设计与运行的学科，其中冷凝器是制冷系统中的重要组成部分，其主要作用是将制冷循环中产生的热量转移给冷却介质，并将制冷剂从气相冷凝成液相。
在选择冷凝器时，需要进行一系列的计算。
首先，冷凝器的选择需要考虑制冷系统的工作参数，包括制冷剂的种类、工作压力、进出口温度等。
不同种类的制冷剂具有不同的物性参数，例如热导率、比热容和粘度等，这些参数将直接影响到冷凝器的选型和性能。
其次，冷凝器的选型还需要考虑制冷系统的制冷量和效率要求。
制冷量是指单位时间内冷凝器能够吸收的热量，通常以千瓦（kW）为单位。
制冷量的大小与制冷系统的运行要求以及应用领域有关，例如家用空调、商用冷柜和工业制冷等。
而效率要求通常以冷凝器的热转移效率或能量利用率来衡量，可以通过对制冷系统的能量平衡分析来确定。
接下来，冷凝器的选择还需要考虑制冷系统的布置和空间限制。
不同的制冷系统在设计上可能有不同的限制条件，例如管道布置、冷凝器的尺寸和安装位置等。
因此，在进行冷凝器的选择计算时，需要综合考虑这些因素，以保证制冷系统的正常运行和安装便利。
在进行冷凝器的选择计算时，可以采用热负荷计算方法。
热负荷计算是指通过对冷却介质的温度、流量和热容量等参数进行分析和计算，来确定冷凝器的设计规格。
具体的计算方法包括传热面积计算、传热系数计算和冷却介质的温度计算等。
传热面积计算是指通过对制冷系统的工作参数和条件进行热平衡分析，来确定冷凝器所需要的传热面积。
传热面积的大小直接影响到冷凝器的热转移效率和制冷系统的能耗。
传热面积的计算可通过传热方程、换热器的传热系数和传热温差等参数进行估算。
传热系数计算是指通过对冷却介质和制冷剂之间的传热过程进行分析和计算，来确定冷凝器的传热系数。
传热系数的大小取决于制冷剂和冷却介质的物性参数以及传热表面的设计和材料。
可以通过实验和理论计算方法来确定传热系数的值。
冷却介质的温度计算是指通过对冷凝器冷却介质的进出口温度和冷却介质的流量进行分析和计算，来确定冷凝器的冷却介质的温度。
水冷冷凝器全面设计计算
一、计算输入参数 压缩机型号 压缩机数量 制冷量KW 压缩机输入功率KW 压缩机标准工况下质量流量kg/h 压缩机排气量kg/h 蒸发温度℃ 过热度℃ 过冷度℃ 冷冻水进口温度℃ 冷冻水出口温度℃ 冷冻水出口温度范围℃ 蒸发温度℃ 传热温差℃ 冷冻水进出口温差℃ 蒸发器制冷量KW 单位面积热负荷KW/m2 蒸发器传热面积m2 冷冻水量kg/s 冷冻水量m3/h 换热器换热管间距m 排列方式 换热管管径m 换热管内径m 单根换热管每米管长换热面积m2/m 蒸发器组数 每组蒸发器换热管数 每组蒸发器换热管长m 每组蒸发器换热管流程 每组蒸发器每流程换热管数 每组蒸发器水侧通流面积m2 每组蒸发换热面积m2 蒸发器换热面积m2 冷却水流速m/s 摩擦阻力系数 水阻力KPa D= D1= Fd= 二、换热器物理参数计算 N= N1= L= N3= N4= Fy= Fz= F= ω= f= △Pk= 100 19.28532 19.28532
输入 输入 输入 输入 输入 输入
二、蒸发器热力计算求解 Qk= 137.20000 qf= F= Gk= Gk= 9.00000 15.24444 0.00656 23.59866 9.5-11
三、蒸发器基本尺寸参数 A= 0.01700 正三角形 0.01270 0.01170 0.03988 1 244 1.9820 4 61 输入 输入 输入 输入
16.7689 1.0-1.4
1.150065
必须满足校核值
Gk= to= tr= tg= t1= t2= t2= to= △tm= △t= 137.20000 45.60000 3268.00000 5881.00000 2.00000 5.00000 5.00000 12.00000 7.00000 5.0-15 2.00000 7.21348 5.00000
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(一)制冷循环热力计算
循环参数设计值 查表确定房间空调器名义工况下制冷循环参数为：蒸发温度为7.2℃，冷凝温度为54.4℃，膨胀阀前液体温度为46.1℃，吸气温度32.2℃。
制冷循环lg P -h 图 lg P
O
热力状态参数表
压缩机选型
选用全封闭式涡旋式压缩机，型号PH210M2A-4FTL1，制冷剂R22，电源规格220V/50Hz，压缩机额定性能参数（名义工况下）：制冷量4160W，输入功率为1090W，均能满足空调器设计要求。
（二）冷凝器结构规划及有关参数
1.传热管选用 φ10mm ×0.5mm 的纯铜管，肋片选用百叶窗翅片（铝片），片厚δf =0.15mm ，肋片间距s f =2mm 。
管排方式采用正三角形排列，管间距s 1=
2.5×10=25mm ，排间距s 2=√32s 1=√3
2×10=21.65mm ，沿气流方向的管排数n=2，片宽L=n s 2=43.3mm 。
管外肋片单位面积f f 为 f f =
2(s 1s 2−πd b 2
4
)
s f
=0.4580m 2/m
由d b =d 0+2δf =0.0103m 得肋间关外单位表面积f b 为 f b =πd b （1−
δf s f
）=0.02992m 2/m
总f t =f f +f b =0.48792m 2/m 管内单位表面积f i 为 f i =πd i =0.02826m 2/m 肋化系数β为 β=f
t f i
=17.27
2.空气侧传热系数计算
1）空气进出冷凝器的温差及风量。
温差∆t a =t a2-t a1=10℃ 平均温度t am =t
a2+t a1
2=40℃
风量q Va =Q k
ρ
m c pa ∆t a
=0.4763m 3/s
平均温度下空气物性参数为密度ρm =1.128kg/m 3；比定压热容c pa =1.005kJ/(kg ∙K )；运动粘度νm =16.96×10−6m 2/s ，热导率λm =0.0276W/(m ∙K)。
2)肋片效率及空气侧传热系数。
根据肋片参数，冷凝器的空气最窄流通面积与迎风面积之比σ为 σ=
(s f −δf )(s 1−d b )
s 1s f
=0.5439
取迎面风速ωf =2.5m/s ,则最小流通面的风速 ωmax =
ωf σ
=4.60 m/s <8m/s
当量直径
d eq =
2(s 1−d b )(s f −δf )
s 1−d b +s f −δf
=3.2864mm
空气的雷诺数
R ef =
ωmax d eq
νm
=891.36 单元空气流道长径比
L
d eq
=13.18 根据空气强制流过百叶窗肋片管管簇时的换热公式，有 波形纹肋片，A 取值为30.24
波形纹翅片管的管外表面传热系数为
α0=Aωmax 0.55=70 W/(m 2∙K)
对于叉排管有
ρ′=1.27×ρ×√1−0.3
其中
ρ=s 1d b =2.427
所以
ρ′=2.579
肋片当量高度
h ′
=d b 2
(ρ′
−1)(1+0.35lnρ′)=0.01083m
肋片特性参数
m =√2α0
λf δf
=67.81m −1
其中λf =203W/(m ∙K ) 肋片效率
ηf =tanh (mh ′)mh ′
=0.852
冷凝器外表面效率
ηs =f f ηf +f b
f t
=0.861
当量表面传热系数
αj =ηs α0=60.28W/(m 2∙K)
3.管内R22冷凝时表面传热系数计算
首先设管壁的温度t w =48℃ ，则平均温度
t m =t w +t k
2
=51.2℃
根据R22管内冷凝换热有关计算公式
αi =0.555Bd i
−1/4
(t k −t w )−1/4
其中B =67.56，代入上式中，则
αi =2291.67(t k −t w )−1/4
由热平衡可得管壁温度平衡方程
αiπd i(t k−t w)=αj f t(t w−t am)
即
64.76×(t k−t w)3/4=29.41×(t w−t am)
由试凑法得t w∗=48.4℃时，等式成立。
与设定值近似相等，证明合适。
得
αi=2291.67(t k−t w)−1/4=2291.67(54.4−48.4)−1/4=1464.25 W/(m2∙K)
4.计算所需传热面积
考虑到传热管为纯铜管，取传热管导热热阻、接触热阻和污垢热阻之和r0= 0.0048m2∙K/W
以管外面积为基准的传热系数为
K0f=
1
β
αi
+r0+1
αj
=30.13 W/(m2∙K)
平均温差为
∆t m=t2−t1
ln t k−t1
t k−t2
=13.8℃
管外面积及结构参数
A0f=
Q k
K0fΔt m
=12.99m2
所需的肋片管总长度
L=A0f
f t
=26.63m
冷凝器每列管数20根，总管数为40根，单管有效长度为0.68m，总有效管长为27.2m，裕度为2.1%，冷凝器高度为
H=10.5×0.025=0.2625m
，实际迎风面积A=0.68×0.2625=0.1785m2，实际迎面风速
ω=V a
A
=2.67m/s
与初取值接近，设计合理。
5.风侧阻力计算
顺排时
ΔP d=9.81A(
L
d eq
)(ρmωmax)1.7,系数A=0.0113
ΔP d=24Pa
ΔP w=1.2ΔP d=28.8Pa
6.风机的选择动压
ΔP′=ρmω2
2
=4.02Pa
静压
ΔP′′=∆P w=28.8Pa
ΔP=ΔP′+ΔP′′=32.82Pa 取ηfan=1，ηm=0.6
P=
q v∆P
ηfanηm
=26.1W
选单风机水平通风，型号200FZL-02,全压39Pa,输入功率30W,风叶直径200mm,电压220V，转速1400r/min。