换热器翅片级进模设计(有全套图纸)
翅片式换热器的设计及计算
制冷剂系统翅片式换热器设计及计算制冷剂系统的换热器的传热系数可以通过一系列实验关联式计算而得，这是因为在这类换热器中存在气液两相共存的换热过程，所以比较复杂，现在多用实验关联式进行计算。
之前的传热研究多对于之前常用的制冷剂，如R12，R22，R717，R134a等，而对于R404A和R410A的，现在还比较少。
按照传热过程，换热器传热量的计算公式为：Q=KoFΔtm (W)Q—单位传热量，WKo—传热系数，W/（m2.C）F—传热面积，m2Δtm—对数平均温差，CΔtmax—冷热流体间温差最大值，对于蒸发器，是入口空气温度—蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度—入口空气温度。
Δtmin—冷热流体间温差最小值，对于蒸发器，是出口空气温度—蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度—出口空气温度。
传热系数K值的计算公式为：K=1/（1/α1+δ/λ+1/α2）但换热器中用的都是圆管，而且现在都会带有肋片（无论是翅片式还是壳管式），换热器表面会有污垢，引入污垢系数，对于蒸发器还有析湿系数，在设计计算时，一般以换热器外表面为基准计算传热，所以对于翅片式蒸发器表述为：Kof--以外表面为计算基准的传热系数，W/（m2.C）αi—管内侧换热系数，W/（m2.C）γi—管内侧污垢系数，m2.C/kWδ，δu—管壁厚度，霜层或水膜厚度，mλ，λu—铜管，霜或水导热率，W/m.Cξ，ξτ—析湿系数，考虑霜或水膜使空气阻力增加系数，0.8-0.9（空调用亲水铝泊时可取1）αof—管外侧换热系数，W/（m2.C）Fof—外表面积，m2Fi—内表面积，m2Fr—铜管外表面积，m2Ff—肋片表面积，m2ηf—肋片效率，公式分析：从收集的数据（见后表）及计算的结果来看，空调工况的光滑铜管内侧换热系数在2000-4000 W/（m2.C）（R22取前段，R134a取后段，实验结果表明，R134a的换热性能比R22高)之间。
因为现在蒸发器多使用内螺纹管，因此还需乘以一个增强因子1.6-1.9。
空调换热器翅片多工位级进模设计
晷 技 杏 网
鲁
空调换 热 器翅 片 多工位 级 进模 设计
胡玄通 ‘ ， 夏琴香 ， 龙晓彬 ， 龙 川
１ ． 华 南理 工大学机械 与汽车工程 学院（ 广 东广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ）
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ： ｍｕ ｈｉ －ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｄｉ ｅ； ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ ｆ ｏ ｉ ｌ ； ｉｎ； ｆ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｒ
１ 引 言
求 的不断飙 升 ， 空调换热器 翅 片每年大约有数 亿到
基金项 目： 广东省教育部产学研结合重点项目（ ２ ０ １ ２ Ｂ ０ ９ １ ０ ０ ０ １ ２ ８ ）
级进模 ， 但 出于保护商 论 会越来 越高 ， 要求模具实现 的功能也会越来越多 ， 不 只是单一 的工序生产 ， 尤其是对于大型的覆盖件模具
一
采用级 进模对 翅片制件进 行大 翅 片又 叫散 热片 ， 是空 调产 品 中的重 要热交 换 数 十亿 片 的需 求量 ， 。 用 制件 ， 主要通过增 加空调换 热器 的热 交换面积 来 规模 生 产方 能满 足该类 制 件如 此 巨大 的市场 需求 量 意大利 、 日本等 国家 的空调翅 片生产企业先后 提高其换热效率 ” 。通 常情况下 ， 每 台空调上 的换热 美 国、 精密 、 复 杂 的世 界 领 先 的翅 片 多 工 位 翅片数量 成百 片左右 ， 随着 近年来城 乡空调产 品需 研 制 出 了大 型 、
空工位在 内的 ２ ｌ 工位级进冲压的工艺方案 ； 对制件排样 图进行 了设计 ， 并最终设 计 出了一
翅片结构及尺寸
1、以空-空中冷器换热单元为原型，建立如图1所示的换热单元仿真物理模型，一层热通道，上下各一层冷通道，各层的结构尺寸相同，均为50mm*50mm*5mm。
其中冷热侧的出入口处均做适当延长以减少边界条件对计算结果的影响。
中间热侧通道布置有波纹形紊流片，上下冷侧通道没有翅片。
翅片结构尺寸如图2所示，b, a, h分别为翅片的扭幅、节距和翅片高度，单位均为mm，共15个波峰通道，由于翅片和冷热通道之间的隔板的厚度分别为为0.15毫米、0.2毫米，导热热阻很小，所以流动计算过程中忽略其厚度。
表1为所有仿真用翅片的尺寸参数。
换热单元物理模型图2热侧紊流片结构示意图表1 仿真用不同翅片的尺寸参数（均为波纹形式）Tab.2.1 Size parameters of fins used for simulation翅片序号翅高h（mm）节距a（mm）扭幅b（mm）1 5.0 3.2 0.752 5.0 4.0 0.753 5.0 5.0 0.754 5.0 3.2 1.05 5.0 3.2 1.52、机油换热器对于车用发动机，机油温度过高或太低，都会严重影响车辆的稳定可靠运行，因此，机油冷却器是保证机油正常工作必不可少的车用换热器。
目前水冷车用机油冷却器比较普遍，通常采用紧凑板翅结构，机油侧和水侧流道内均布置翅片以提高性能并改善强度。
翅片形式及几何参数对换热器性能影响巨大，研究翅片参数对油冷器性能影响的灵敏度分析是设计紧凑、高效油冷器的关键。
研究对象原型是结构如图3所示的机油冷却器，四个机油通道与三个冷却水通道间隔布置，各通道内部均布置有结构尺寸相同的错位锯齿翅片,翅片结构如图3（b）所示。
（你毕业设计只建立一层油一层水即可）（a）（b）图3 机油冷却器以及流道内翅片结构示意图以空-空中冷器换热单元为原型，建立如图2.1所示的换热单元仿真物理模型，一层热通道，上下各一层冷通道，各层的结构尺寸相同，均为50mm*50mm*5mm。
板翅式换热器的设计
Development of plate-fin heat exchangerAbstract：A technical development of developing, designing and manufacturing of plate-fin heat exchanger for petroleum and chemical engineering are described . The developmental succes of plate-fin heat exchanger of high-pressure increase s a complete ability of China s large plant of petroleum and chemical engineer ing ,and the use of China s plate-fin heat exchanger in impoted units. The produc t has been exported to U.S.A.It marks the advanced technical level of China s plate-fin heat exchanger in the world.Key words: plate-fin heat exchanger;calculation d esign; equal destribution of two phase-flowages; material；manufacture▲随着我国内陆和沿海油田开发，进入70年代以来，我国石油化学工业得到迅速发展，先后引进多套乙烯和合成氨大型装置，因而这些装置国产化也就提到议事日程，其中的板翅式换热器冷箱是成套装置国产化关键设备之一。
乙烯深冷分离、合成氨氮洗和油田气回收中的冷箱，是由多个板翅式换热器用管道连接并组装在一起放入箱体内，以珠光砂填充作绝热材料组装而成。
空调换热器翅片多工位级进模设计
空调换热器翅片多工位级进模设计
胡玄通;夏琴香;龙晓彬;龙川
【期刊名称】《模具制造》
【年(卷),期】2013(013)011
【摘要】根据某空调换热器翅片制件的形状尺寸,从提高散热效率和降低制造成本等方面考虑,对翅片的片型进行了选择并确定了其结构尺寸；通过对空调换热器翅片制件的冲压工艺性及冲压工艺方案的分析,确定了包括6次拉伸、冲孔、二次翻边、切边、分条和切断及空工位在内的21工位级进冲压的工艺方案；对制件排样图进行了设计,并最终设计出了一副合理的空调换热器翅片用多工位级进模.
【总页数】5页(P10-14)
【作者】胡玄通;夏琴香;龙晓彬;龙川
【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;中山市奥美森工业技术有限公司,广东中山528400;中山市奥美森工业技术有限公司,广东中山528400
【正文语种】中文
【中图分类】TG385.2
【相关文献】
1.翅片多工位级进模V型虚切子模设计 [J], 朱建敏
2.高精度多工位空调翅片硬质合金级进模的设计 [J], 何流;何云
3.空调器铜翅片专用多工位级进模的设计 [J], 董志强;尹明富;王万新
4.空调器翅片成形多工位级进模 [J], 夏华
5.多工位空调翅片级进模送料机构的改进设计 [J], 何云
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管翅式换热器设计
平翅片顺排表面传热系数42.0W/(m²*K)未计及肋效率
工况（理论）表面传热系数hof73.9W/(m²*K)乘以管束排列方式(系数)和翅片型式（系数）
肋效率计算
当量翅高h'10.52mm
69.69
0.73
翅片效率0.85
翅片管表面效率0.86
管内强制对流换热
总循环水量Qw8m³/h
水进口温度tw165℃
水出口温度tw254.21
定性温度tw60.00
液体分流的换热管数26弯头隔开不算两管
小管内水流速uw 1.43m/s推荐1~2.5
热水的运动粘度υw 4.66954E-07m²/s
热水的导热系数λw0.65435W/(m*K)
管内特征雷诺数Ref26725.92482300~10^6
管内湍流流动Darcy阻力系数f0.024284745
流体普朗特数Prf 2.9806按热水平均温度查取
壁面普朗特数Prw 3.7582按气流平均温度查取
修正系数cl0.99768453通过
管内换热努塞尔数Nuf138.3268676采用Gnielinski公式管内强制对流表面换热系数hi10380.06718W/(m²*K)
换热过程
换热器型式逆流
对数平均温差Δtm12.37K
接触热阻rb0.005(m²*K)/W接触热阻一般在0.0034~0.0086之间
污垢热阻r00(m²*K)/W污垢热阻建议纳入最终换热器裕量之中。
翅片式风冷换热器设计
1、热力计算①制冷循环热力状态参数表②热力性能指标计算1、冷凝器结构规划及有关参数传热管选用φ10mm×0.5mm的紫铜管。
d0=0.01m,di=0.009m,肋片选用平直片（铝片），片厚δf=0.15×10-3m。
排管方式采用正三角形排列，管间距s1=0.025m,排间距s2=0.02165m，肋片间距s f=0.0018m，沿气流方向的管排数n=4，片宽L=0.0866m。
管外肋片单位面积f f为f f=2（s1s2−πd b24⁄）s f=2×[0.025×0.02165−π×(0.01+2×0.00015)24⁄]1.8×10−3=0.5089m2m⁄由d b=d0+2δf=(0.01+2×0.15×10-3) m2/m=0.0103m2/m 得肋间管外单位表面积f b为f b=πd b(1−δfs f )=3.14×0.0103×(1－0.15×10−31.8×10−3)=0.02965m2/m管外总单位表面积f t=f f+f b=0.5098+0.02965=0.53855m2/m 管内总单位表面积f i为f i=πd i=3.14×9×10-3=0.02826肋化系数β为β=f tf i =0.538550.02826=19.0472、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=(45－35)℃=10℃平均温差t am=t a2+t a12=45+352℃=40℃风量q va=Q kρm c pa∆t a = 4.42×1031.128×1.005×10×103m3/s=3.89 m3/s平均温度下空气物性参数为：密度ρm=1.128kg/m3；比定压比热容c pa=1.005K j/(kg∙K);运动粘度νm=16.96×10-m2/s,热导率λm=0.0276W/(m∙K)。
翅片式换热器的设计及计算
翅片式换热器的设计及计算翅片式换热器的设计主要包括翅片布置和换热面积的确定。
首先，需要确定换热器的热负荷和流体参数，根据这些参数选择适当的材料和结构形式。
然后，根据热负荷和流体参数计算翅片式换热器所需的换热面积。
换热面积的计算可以借助换热器的设计公式和换热器的特性曲线来进行。
换热器的设计公式通常采用对流传热的基本方程和换热面积的计算公式。
对于翅片式换热器，换热面积的计算公式可以按照以下步骤进行：1.首先，计算换热器的传热系数。
传热系数是一个重要的参数，它表示热量在热交换过程中的传递速率。
传热系数的计算可以基于对流传热、辐射传热和传导传热等模式来进行。
常见的计算方法包括经验公式、理论公式和实验测定等。
2.其次，根据热传导原理，计算翅片的最佳布局。
翅片的布局可以根据换热器所需的流体参数和热负荷来确定。
翅片的布局决定了换热面积和热量的传递效率。
一般来说，翅片的间距和角度需要根据流体的流速和温度差来确定。
3.最后，根据翅片的布局和传热系数，计算翅片式换热器所需的换热面积。
换热面积的计算可以根据翅片的数量、长度和宽度来进行。
一般来说，换热面积与翅片的长度和宽度成正比。
换热器的计算还需要考虑一些其他因素，如流体的流量、温度差、压差和材料特性等。
这些因素会影响翅片式换热器的换热效率和运行成本。
因此，在设计和计算过程中需要综合考虑这些因素，以实现最佳的设计效果。
总之，翅片式换热器的设计和计算需要根据具体的应用需求和流体参数来确定。
通过正确选择材料、布置翅片和确定换热面积，可以实现翅片式换热器的高效运行，并达到预期的换热效果。
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引言大，使用安全，但送料操作受约束；弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高，借助弹簧、橡胶或气垫等弹性装置卸料，常兼作压边、压料装置或凸模导向。
因此本次设计选择使用弹性卸料装置。
3 工艺设计及计算
3.1 毛坯工艺计算
3.1.1 排样及搭边值的计算
为台阶式凸模，即降低了加工费用，又增加了模具强度、提高了模具寿命。
2）凹模排料孔本设计中凹模的形状不规则，加工出有锥度的排料孔比较困难，且成本比较高。
因此本设计中采用腐蚀加工法[10],[11]。
3）定位装置本设计中利用工序的特点，利用冲裁搭边产生的豁口进行侧刃定位。
因此免去了定位销钉等，化简了模俱结构，降低了模具成本。
7.2 冲压件的经济性分析
由于该工件为大批量生产，故可采用冲模冲压加工生产，但该工件形状较复杂，生产工序分散，采用普通的冲压的模具生产较率低，且费用较高，经估算占冲压件总成本的30%~40%，甚至更高一些。
因此，在选择生产方法时，根据工件特点选择采用级进模冲压生产以提高生产效率、降低生产成本。
另外，在设计时尽量简化加工工序、采用简单的冲模结构也可降低模具的生产成本，以取得更大的经济效益[12]。
8 结论
1) 通过分析换热器翅片的初始资料，采用级进模具生产是可行的。
2) 通过对零件的数据及结构的分析,确定了模具的合理精度,设计了便于生产的加工工序。
3) 通过对每一工序中压力的计算，确定了压力中心，并且初步确定了压力机型号。
根据生产工序，对模具的工作部分尺寸进行了具体设计。
确定了零件结构尺寸。
4) 对模具强度进行校核，避免模具因磨损引起模具工作失效，使模具可以安全生产。
5) 根据已设计的模具的各项数据，正确选择了冲压设备并对其进行分析校核。
使生产能顺利进行。
6) 合理选择模具标准件，确定各部件所使用的材料。
7) 经过广泛的搜集资料，对工件以及级进模的经济性分析，简化了模具的设计及生产成本，提高了模具的使用寿命。
致谢
大学生活即将结束了，在这几年的生活和学习中掌握了一定的专业知识,我选择了模具设计这个题目作为我的毕业设计。
毕业设计是对我们所学知识掌握情况的检验，锻炼自己独力解决问题的能力。
通过对冲压模具的分析，然后查阅了大量的设计资料，在各位老师及同学的帮助下完成本次毕业设计。
由于本人水平有限，实际的生产经验也十分缺乏，所以在本次毕业设计中难免有一些疏漏和不足，恳请各位老师提出批评予以指正。
我在设计的过程，得到了很多老师的帮助，特别是我的指导老师于英华老师给予我很多的帮助，特此表示衷心的感谢
参考文献
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1998.。