蒸发器冷凝器设计_蒸发器冷凝器设计计算

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Q=KFΔtm式中：Q―热流量；K―总传热系数；F―换热面积；Δtm―冷热流体的平均温差。

设计示例：

设计一个 R22，10HP，制冷量为28kW 的系统的蒸发器和冷凝器，设计参数如下：

蒸发温度t0，C 7 管内径di，mm 8.82 冷凝温度tk，C 54 管外径do，mm 9.52 蒸发器回风温度t1，C 27C/19 管间距H1，mm 25.4 蒸发器出风温度t2，C 17/70% 排间距H2，mm 22 冷凝器回风温度t1，C 35 蒸发器翅片间距df，mm 2.1 冷凝器出风温度t2，C 45 蒸发器翅片间距df，,mm 1.9 过冷度tsc，C 5 翅片厚度δ，mm 0.115 过热度tsh，C 5 蒸发器风量，m3/h 5600 蒸发器迎面风速，m/s 冷凝器风量，m3/h 10400 冷凝器迎面风速，m/s 蒸发器的设计：

Δtm=(Δtmax—Δtmin)/ln(Δtmax/Δtmin)=（（27-7）-（17-7））/ln((27-7)/(17-7))=14.4C 选取K=40 W/（m2.C）Q=KFΔtm(W)F=Q/KΔt=28000/(40*14.4)=48.6m2 计算所选翅片管单位长度的外表面积：

外表面铜管面积：

S1=3.14*（do+δ*2）*(df-δ)/df=3.14*(9.52+0.115*2)*(2.1-0.115)/2.1/1000=0.0289m2 外表面翅片面积：

S2=(H1*H2-(3.14*(do+δ

*2)^2/4))/df/1000=(25.4*22-(3.14*(9.52+0.115*2)^2/4))/10^3/2.1=0.4611m2 St=S1+S2=0.0289+0.4611=0.49m2 所需管路总长度：

L=F/St=48.6/0.49=99.18m 方案1：

可以先假设每一回路到12m, N’=L/12=8.26, 取整为8，设为3 排，每排取每4 行一个回路，那么单排为8*4=32 根，高度为32*25.4=812.8mm。3 排有N=96 根，那单根长度 L’=99.18/96=1.03m, L’/H=1.23。方案2：

可以先假设每一回路到10m, N’=L/10=9.9, 取整为10，设为3 排，每排取每2 行一个回路，那么单排为10*2=20 根，高度为20*25.4=508mm。3 排有N=60 根，那单根长度 L’=99.18/60=1.653m, L’/H=3.24。冷凝器的设计：

Δtm=(Δtmax—Δtmin)/ln(Δtmax/Δtmin)=（（54-35）-（54-45））/ln((54-35)/(54-45))=13.38C 选取K=35 W/（m2.C）

冷凝负荷Q’=Q*1.3=28*1.3=36.4，这里1.3 是一个经验数值，如果有压缩机的输出功率W，那么Q’=Q+W Q’=KFΔtm(W)F=Q’/KΔt=36400/(35*13.38)=77.73m2 计算所选翅片管单位长度的外表面积：

外表面铜管面积：

S1=3.14*（do+δ*2）*(df-δ)/df=3.14*(9.52+0.115)*(1.9-0.115*2)/1.9/1000=0.0289m2 外表面翅片面积：

S2=(H1*H2-(3.14*(do+δ

*2)^2/4))/df/1000=(25.4*22-(3.14*(9.52+0.115*2)^2/4))/10^3/1.9=0.51m2 St=S1+S2=0.0284+0.51=0.54m2 L=F/St=77.73/0.54=143.94m 方案1：

取每一回路为18m，N’=143.94/18=7.997，取整为8，结构选择U 形，那么高度较小，取2 排管，那么每回路每排为4 行，那么一排共32 行，两排共64 根管，单根管长为 L’=143.94/64=2.249m。高度H=32*25.4=0.812m 方案2：

取每一回路还是18m，N’=8，选择L 形，那么高度要高些，选3 排，每回路每排为6 行，那么一排共48 行，三排共144 根管，单根管长为L’=143.94/144=0.99m。高度 H=48*25.4=1.219m。