蒸发器设计过程

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1、蒸发器设计过程一、负荷的确定已知压缩机的功率，由假定的蒸发温度和冷凝温度查压缩机的样本來确定本次设计的负荷大小。例如，选取12HP的涡旋压缩机，蒸发温度为2°C，冷凝温度为31°C时，负荷为35.4KW,制冷剂的质量流量为720kg/h。水侧进出水温度是12/7°C,水侧质量流量斤、=354=1.69Rg/、y,对数平均C(r2-z,)4.187x57.2112-7=.12-2=In7-2壳体结构尺寸的确定假定换热器的换热系数为k=110(bv/m2^，则再此换热系数K换热器的面积F=-^=———=4.46

2、m2,考虑过热、折流板和管板30%的安全余量，贝IJ换kt1100x7.21热而积F=4.46x1.3=5.8m2,假定制冷剂的质量流速是100权/m2^,则管程的流通截而积M,_720/3600pv1002xio_W则所需管数-则选定管子数为41根，每根管子的长度L=-^==4.73m,选定兀dn3.14x0.00952x41管侧为两程，则/=L/2=2.37m，则实际的制冷剂质量流速是V,”=^==99.06松/(m2•^。和假设值基本相等。做-<2-x41x3.14x0.0079224'4定折流板间

3、距的吋候先考虑壳程接管据管板的间距L(换热器设计手册p!44页)，此间距定住以后，据管口最近的一个折流板的间距取4mm,由此定住第一个折流板距管板的距离。取折流板的间距.v,=110mm,=50mm折流板的平均间距横向流通截面积横向流速4折流板上、T缺口面积按公式(9-77)计算这两个面积。计算时么值取自不表中。Ab=KbDi~nb*城2么的数值H/Dj0.150.200.250.300.350.400.45Kb0.07390.1120.1540.1980.2450.2930.343上、下缺U面积的平

4、均值4=-(Ab+Ab2)纵向流速~与％的儿何平均值三管外换热系数的计算Ub~冷媒水平均温度f丄(<+<)=丄(7+12)=9.5%：。据此温度查得水的物性数据为：Pry=9.73,运动粘性系数八v,导热率管外换热系数6Z0=0.22—Re/6Pr,033do四管内换热系数的计算假定蒸发器按A表面计算的热流密度％〉4000W/m2(此假定将在后面检验)，则管内换热系数=57.8cO°.2式中t/,.力管子内径，c值查下表可得。每根管内R22的质量流量系数与蒸发温度的关系Uoc)CX102RllR12R22

5、R113R142-300.571.461.64/1.00-100.821.802.02/1.26+101.042.122.540.691.55质量流速将以上参数代入公式a=57.8cf可得管内换热系数五制冷剂流动阻力及传热温差的计算(1)制冷剂的流动阻力计算//①制冷剂饱和蒸气的流速z?"z〃x:②蒸发器出口处的蒸发温度^=2°C，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③沿程m力系数ZZReu"d:0.3164(Re"0.25④饱和蒸气的沿程阻力=丄丄/

6、/V2)xi(r6d,2⑤两相流动时制冷剂的沿程阻力△A=⑥总阻力（2）对数平均温差p=5Ap,在Q=2°C附近，压力每变化0.IMPa，饱和温度约变化5.5°C，因此蒸发器进U处制冷剂的温度为+5.5对数平均温差（A—么1）一（?1一?02）In（V。（Z1_/02）六传热系数么及按内表面计算的热流密度％（1）传热系数么水侧的污垢系数取为8X1（T5m2•°C/W，制冷剂侧忽略不计。则（―）4+4（4）+（-1（2）按内表面计算的热流密度di迭代求得％（%需大于4000W/m2）（3）传热系数尺。的数值

7、1.所需之传热面积QoFoKo^此值需比初步规划的有效传热面积小，以保证初步规划中所定的尺汴有足够的余量。以上为光管的计算过程，主要参考吴业正的《制冷原理与设备》，《换热器设计手册》，GB151-1999管壳式换热器的规范。注意：蒸发器的设计过程屮应考虑回油问题，即出口饱和蒸汽的流速应在4m/s以上；保险期间取4.2m/s以上，