HTFS冷凝器蒸发器设计
蒸发器的结构及设计
. . . .蒸发器的构造2循环型(非膜式)蒸发器2膜式(单程型)蒸发器3蒸发器的设计5蒸发器的选择5蒸发工艺的设计计算5蒸发器的主要构造工艺尺寸的设计6蒸发装置的辅助设备的设计8 蒸发器的构造和设计[XX][学号][班级]蒸发器主要由加热室及别离室组成。
按加热室的构造和操作时溶液的流动情况，可将工业中常用间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。
一、循环型(非膜式)蒸发器这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。
由于引起循环运动的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种类型。
前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动；后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。
(一)中央循环管式(或标准式)蒸发器。
〔2〕悬筐式蒸发器二、膜式(单程型)蒸发器上述各种蒸发器的主要缺点是加热室内滞料量大，致使物料在高温下停留时间长，特别不适于处理热敏性物料。
在膜式蒸发器内，溶液只通过加热室一次即可浓缩到需要的浓度，停留时间仅为数秒或十余秒钟。
操作过程中溶液沿加热管壁呈传热一) 升膜蒸发器〔一) 升膜蒸发器升膜蒸发器的构造如下图，加热室由单根或多根垂直管组成，加热管长径之比为100～150，管径在25～50mm之间。
原料液经预热到达沸点或接近沸点后，由加热室底部引入管内，为高速上升的二次蒸汽带动，沿壁面边呈膜状流动、边进展蒸发，在加热室顶部可到达所需的浓度，完成液由别离器底部排出。
二次蒸汽在加热管内的速度不应小于l0m／s，一般为20～50m／s，减压下可高达100～160m／s或更高。
(二) 降膜蒸发器假设蒸发浓度或粘度较大的溶液，可采用降膜蒸发器，它的加热室与升膜蒸发器类似。
原料液由加热室顶部参加，经管端的液体分布器均匀地流人加热管内，在溶液本身的重力作用下，溶液沿管内壁呈膜状下流，并进展蒸发。
为了使溶液能在壁上均匀布膜，且防止二次蒸汽由加热管顶端直接窜出，加热管顶部必须设置加工良好的液体分布器。
蒸发器的设计计算
蒸发器的设计计算蒸发器设计计算已知条件：工质为R22，制冷量为3kW，蒸发温度为7℃。
进口空气的干球温度为21℃，湿球温度为15.5℃，相对湿度为56.34%；出口空气的干球温度为13℃，湿球温度为11.1℃，相对湿度为80%。
当地大气压力为Pa。
1.蒸发器结构参数选择选择φ10mm×0.7mm紫铜管，厚度为0.2mm的铝套片作为翅片，肋片间距为2.5mm，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向的管间距为25mm，沿气流方向的管排数为4，迎面风速为3m/s。
2.计算几何参数翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为10.4mm，沿气流方向的管间距为21.65mm，沿气流方向套片的长度为86.6mm。
设计结果为每米管长翅片表面积为0.3651m²/m。
每米管长翅片间管子表面积为0.03m²/m。
每米管长总外表面积为0.3951m²/m。
每米管长管内面积为0.027m²/m。
每米管长的外表面积为0.m²/m。
肋化系数为14.63.3.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17℃。
空气在下17℃时的物性参数为：密度为1.215kg/m³，比热容为1005kJ/(kg·K)。
2）空气侧传热系数根据空气侧传热系数的计算公式，计算得到空气侧的干表面传热系数为12.5W/(m²·K)。
根据给定的数据，蒸发器的尺寸为252.5mm×1mm×10.4mm。
空气在最窄截面处的流速为5.58m/s，干表面传热系数可以用小型制冷装置设计指导式(4-8)计算得到，计算结果为68.2W/m2·K。
在确定空气在蒸发器内的变化过程时，根据进出口温度和焓湿图，可以得到空气的进出口状态点1和点2的参数，连接这两个点并延长与饱和气线相交的点w的参数为hw25kJ/kg。
dw6.6g/kg。
tw8℃。
蒸发式冷凝器的设计与应用
蒸发式冷凝器的设计与应用晏 刚 马贞俊 周 晋 吴亚卫 白晓丹(西安交通大学能动学院制冷与低温工程系)摘 要 本文介绍了蒸发式冷凝器的工作原理、传热计算、设计参数选择和结构设计中存在的问题,建议在缺水地区使用蒸发式冷凝器最为经济。
关键词 蒸发式冷凝器 传热计算 设计THEDESIGNANDAPPLICATIONOFEVAPORATIONCONDENSERYANGan g MAZhen jun ZHOUJin WUYawei BAIXiaodan(SchoolofEner gyandPowerEn gineerin g,Xi’anJiaoton gUniversit y)ABSTRACT This paperintroducestheworkin g principleandthecalculationofheattransfer intheeva porationcondenser.Italsoshowshowtochoosethedesi gn parametersofeva poration condenserandthe problemsexistedinthedesi gnofstructures.Intheend,itsu ggeststhatus2 ingeva porationcondenseristhemosteconomicalmethodintheareasoflackofwater.KEYWORDS Evaporationcondenser Thecalculationofheattransfer Design1 前言冷凝器是制冷装置中的主要热交换设备之一,它的作用是将高温高压制冷剂蒸汽的热量传递给冷却介质并使其凝结成液体,其性能好坏直接影响到制冷装置运行。
它作为制冷装置的高温换热器,与高温热源进行热量交换,在制冷模式下是将系统产生和吸收的热量(直接或间接)排放到高温环境中去;而在制热模式下是将系统产生和从低温环境吸收的热量(直接或间接)排放到用热空间。
蒸发器冷凝器计算
蒸发器冷凝器计算
一、阀前系统热力性质和制冷量的计算
（1）蒸发器特性
根据现在的使用情况，选择相应的蒸发器，如表1所示：
表1蒸发器特性
名称单位馏程单位吸热量 kJ/kg 冷凝压力 kPa 蒸发压力 kPa LSHF 米 0.01 392.6 9.7
（2）冷凝器性能
根据现在的使用情况，选择相应的冷凝器，如表2所示：
表2冷凝器特性
名称单位馏程单位吸热量 kJ/kg 冷凝压力 kPa 蒸发压力 kPa LCHF 米 0.01 305.6 9.7
（3）介质流量
在系统中，用LCHF流过冷凝器，用LSHF流过蒸发器，由以下公式计算：
Q=m·h
其中，Q=介质流量，m=介质量，h=介质的比焓，由于介质在冷凝器和蒸发器中分别有两种状态，即蒸发器的液体态和冷凝器的蒸汽态，因此比焓h也有两种，如下式：
冷凝器：h1=hLCHF
蒸发器：h2=hLSHF
（4）制冷量的计算
制冷量：Q=m·（h2-h1）
Q=m·（hLSHF-hLCHF）
根据以上计算，可以得出阀前的系统的热力性质和制冷量。
二、阀后系统热力性质和制冷量的计算
（1）阀后系统的热力性质。
蒸发式冷凝器讲解课件
二.设计
1. 蒸发式冷凝器选型需要的参数： 1) 热负荷 2) 制冷剂 3) 冷凝温度：夏季空调室外计算干球温
度(Tdb) ； 4) 湿球温度
2. 蒸发式冷凝器的管路布置相对来说有 较高要求；
3. 环境温度过低会对系统产生较大的影 响；
◆蒸发式冷凝器配管设计（一）
如上图可知，壳管式冷凝器的制冷剂从壳程流过，几 乎不考虑压降；但是蒸发式冷凝器由于在盘管内来回 拐弯，会有一定程度的压降。
◆蒸发式冷凝器配管设计（二）
左图为错误的配管，右图为正确的配管。 如果蒸发式冷凝器有多组盘管，下方出液口必 须设置存液弯。
◆蒸发式冷凝器配管设计（三）
一般来说，蒸发式冷凝器的顶部会设置放空阀 ，每组盘管进出口会设置检修阀门。
◆蒸发式冷凝器配管设计（四）
左图为错误的配管，会造成蒸发式冷凝器出液 阻碍。右图为正确的配管方法。
Fan shutdown (P1-) Bar；
P3
水泵停止 Water pump shutdown: Low head check pressure;
（3）If we are requested to provide a more
accurate control, PLCo control the system；
压力开关控制的典型PID图纸
P1
（1） Shutting off the water flow has a drastic
effect on condenser capacity so it is done only
P2
after other means have been used；
风机停止 （2）Pressure Decrease Sequence：
(完整版)冷凝器 蒸发器设计计算
807.0849717
2.5 77.16805488 77
总根数NZ 2 154 4 308 6 462 8 616
见图
有效单管长l/m 壳内径Di/m 5.240811505 0.309745454 2.620405752 0.438046222 1.746937168 0.536494864 1.310202876 0.619490908
1507.583893 0.000086 0.0001167 481.3294097
所需传热面积 设计面积 误差 满足要求
99.05595573 112.18 0.132491218
2.8载冷剂侧阻力计算 阻力系数ε 冷却水侧阻力Δp /pa
0.028816798 105864.0904
2.9连接管管径计算
设进出水接管水流速W /m/s 1
进出水水管内径di /m
0.144451521
选取无缝钢管
Φ159mm*4.5mm
蒸发器进口R22体积流量 m3/s 0.005552
长径比l/Di 7.842918514 2.772890433 1.509370372 0.980364814
长径比l/Di 16.91973662 5.98203025 3.256204831 2.114967078
3190.12θ0^(0.25)
3190.12θ0^(0.25)
1308*(7.21-θ 0)
q0 5365.117596 5762.67012 6151.275524 6189.681087 6247.141056
q0 6814.68 6553.08 6291.48 6265.32 6226.08
取q0 所需面积Aof
毕业设计蒸发式冷凝器
摘要本课程设计是关于蒸发式冷凝器的设计,针对蒸发式冷凝器的换热过程同时存在显热和潜热交换，计算过程比较复杂且方法较多的情况，采用一种简单的蒸发式冷凝器的设计计算方法,通过基本参数确定、盘管设计、水系统设计和风系统设计，进行系统设计计算，得出换热量、传热面积、淋水量、水泵功率和风机功率等设计参数，该方法适用于常规蒸发式冷凝器的设计计算。
关键词：蒸发式冷凝器；盘管；水系统；风系统.AbstractThe evaporative condenser is designed。
For the heat transfer process of evaporative condenser with latent heat exchange and sensible heat exchange, the calculation method is complex。
It has a lot of method for evaporative condenser and a simple practical design calculation method of evaporative condenser is used for the design and calculations of the conventional evaporative condenser.Through the calculation of basic parameters, coil design, water system design and air system design，system design calculations were completed. The quantity of heat transfer，the area of heat transfer，the quantity of spray water, pump power and fan power were calculated. This method is applicable to the conventional design and calculation of the evaporative condenser.Keywords ：evaporative condenser; coil ; water system ；air system目录绪论 (1)第1章冷凝器的种类 (2)1.1水冷式冷凝器 (2)1.1.1立式壳管式冷凝器 (2)1.1。
蒸发器的设计
蒸发器的设计对于家用空调器的开发，只有少数新产品是需要重新开发新模具，设计新的外形结构，而大多数产品开发只是在原有外形尺寸下进行换热器重新设计，这样我们在设计时换热器的结构尺寸基本上没有调节的可能了，当然，如果在给定的结构尺寸下，我们所选定的蒸器不能满足规格的要求，最常用的方法在原有的基础上增加小块翅片，以增加换热面积，若仍不能满足规格要求，我们只有尝试使用具有较大换热面积的室内机。
下面谈谈对于蒸发器几何尺寸一定情况下回路设计的方法。
首先我们要确定蒸发器的流路数，然后再依据流路数来考虑每个流路制冷剂的流向。
1．流路数确定。
制冷剂在蒸发器的变化是从饱和的液体（实际上也含有少量节流后闪发的气体）开始吸热后一部分液体气化后变成气体，随着制冷剂的流动，铜管内气体量不断增多，制冷剂的流速随着体积的增大而增大，此时的流动阻力也增大，当所有制冷剂全部变成气体后，若仍继续换热，制冷剂的所进行的就是显热交热，其换热系数很低，因此为了保证蒸发器的利用率较高，我们在系统调试时应尽量使制冷剂在蒸发器内刚刚完全蒸发，当然这个问题与流路数的确定并不相关，在这里就不再讨论。
根据传热学的基本知识，我们知道较高的制冷剂流速可以获得换热系数，从而提高制冷系统的制冷量，但由流体力学的知识我们可以知道，制冷剂的流动阻力随着其流速增大而增加，因此会导致蒸发器内制冷剂的压降增加，从而降低了压缩机的吸入压力，而压缩机的吸气压力对于压缩机的出力有着很明显的影响，因此我们在确定流路数时应折衷考虑这两个方面的影响，从而使得蒸发器的利用率最大。
根据一般的经验，蒸发器内气体流速在6~8m/s比较合适，这样我们根据制冷剂气态和液态时比容的比值推算出液体流速：对于R22和R407C液体流速为0.1~0.15m/s,这样我们可以大致估算出每个流路的换热量约为:ф9.53mm铜管每个流路换热量为1600~2100Wф7.94mm铜管每个流路换热量为1000~1400Wф7.0mm铜管每个流路换热量为800~1000W对于R410A其液体流速为0.15~0.2m/s,这样我们可以大致估算出每个流路的换热量约为:ф9.53mm铜管每个流路换热量为2000~2500Wф7.94mm铜管每个流路换热量为1300~1700Wф7.0mm铜管每个流路换热量为900~1300W依据以上的数据我们可以先确定换热器流路数，然后再进行流路设计。
冷凝器和蒸发器
冷凝器和蒸发器高压液体经膨胀阀降压节流后，进入中间冷却器，吸收了蛇形盘管及中间冷却器器壁的热量而汽化，通过出气管进入低压级与高压级连结的管道里与低压级排出的高温气体混合，达到冷却低压排气的效果小结：本节我们学习了中间冷却器的作用，学习了其种类和工作原理。
作业：1.氨用中间冷却器是如何实现热量综合利用的？2. 氟用中间冷却器与氨用中间冷却器的冷却原理有何不同？教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：21 效和安全的工作，他们有油分离器、空气分离器、贮液器和兼有分离、贮存双重的汽液分离器、低压循环贮液器、排液筒及集油器。
讲授新课：一 油分离器油分离器的基本工作原理：利用油和制冷剂密度不同，当通道截面突然增大，流速骤降（由10～25m/s 降至0.8～1m/s ）,重量较大的油滴在重力作用下落下；在油分内部使气体流动方向改变或利用离心作用，使密度较大的油滴分离；利用制冷剂液体或冷却水管，使混合气体冷却，使其中夹带的油蒸气凝结成较大颗粒的油滴；利用过滤设备过滤。
从外观结构来分，分为立式油分和卧式油分。
从分油方式不同，油分主要有以下几种：✧ 洗涤式油分：主要适用于氨系统。
工作时，桶内保持一定高度的氨液（通常由浮球阀控制），压缩机排出的氨气通过桶体上部封头处、伸入桶内的进气管进入氨液中洗涤降温，油蒸汽温度降低凝结成滴沉入桶底。
氨气离开液面时改变了方向，且流速大大降低。
桶体上部的伞形孔板不仅可以使油进一步分离，还可以挡住被被气体吹起的氨液滴。
✧ 填料式油分：图2-21所示的是填料式油分的结构示意图。
钢板卷焊的桶体内装有填料层。
填料层上、下用两块多孔管板固定。
填料可以是陶瓷、金属切屑或金属丝网，以金属丝网效果最好。
这种油分的分油效率较高，可达95%左右。
✧ 过滤式油分：22教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：。
蒸发器与冷凝器
设计参数确定
01
02
03
温度和压力
根据工艺要求确定蒸发器 和冷凝器的操作温度和压 力。
热负荷
计算蒸发器和冷凝器的热 负荷，以确定设备的传热 面积。
物料性质
了解物料的物理和化学性 质，以便选择合适的设备 材料和结构。
设备选型依据和建议
设备类型
根据工艺要求和物料性质选择合适的 蒸发器和冷凝器类型，如降膜蒸发器、 升膜蒸发器、板式冷凝器等。
蒸发器与冷凝器
https://
REPORTING
目录
• 蒸发器与冷凝器基本概念 • 蒸发器类型与特点 • 冷凝器类型与特点 • 蒸发器与冷凝器设计参数及选型 • 蒸发器与冷凝器安装、调试及运行维护 • 蒸发器与冷凝器故障诊凝器基本概念
故障诊断方法和技巧分享
观察法
通过观察蒸发器结冰情况、 冷凝器散热状况以及制冷系 统压力变化等现象，初步判 断故障部位和原因。
听觉法
触觉法
倾听制冷系统运行时有无异 常声响，如压缩机噪音、风 机噪音等，以判断故障部位。
用手触摸蒸发器和冷凝器的 表面温度，判断其工作是否 正常。
仪表检测法
使用压力表、温度计等仪表 检测制冷系统的压力和温度， 进一步确定故障部位和原因。
REPORTING
WENKU DESIGN
蒸发器定义及作用
蒸发器定义
蒸发器是制冷系统中的重要组成部分，用于将液态制冷剂蒸发为气态，从而吸 收热量实现制冷效果。
蒸发器作用
蒸发器的主要作用是通过制冷剂蒸发吸收热量，使周围环境温度降低。在制冷 系统中，蒸发器通常位于室内机内部，通过空气循环将室内热量吸收并传递到 室外。
功能互补
蒸发器和冷凝器在制冷系统中各自承担着不同的功能，但二者功能互补。蒸发器负责吸收 热量，而冷凝器负责释放热量，共同实现制冷效果。
毕业设计(论文)_电冰箱空调器制冷系统冷凝器蒸发器的优化设计
毕业设计（论文）报告题目：电冰箱空调器制冷系统冷凝器蒸发器的优化设计姓名：专业：制冷与空调技术班级：制冷061指导教师：设计完成日期2009 年4月15 日目录第一节：中文摘要 (2)关键词. ..................................................2-3绪论 (3)电冰箱的发展趋势 (4)电冰箱蒸发器冷凝器的设计..................................4-5空调器的发展及强化传热措施 (6)冷凝器蒸发器的优化方法...................................7-13电冰箱空调器制冷原理图 (14)结束语 (15)参考文献 (15)中文摘要：近年来随着科技的飞速发展，社会进步和人民生活水平的不断提高，制冷设备的应用几乎遍及生产、生活的各个方面。
同时也带动着制冷效果和冷藏技术的日益更新。
电冰箱的出现越来越得到商业各领域的不断需求。
在当今社会随着国际间的贸易越来越成为经济的主体，地区与地区的合作交流越来越平凡。
商品在此当中得到了很好的流通。
一直以来我们都为食品存放时间一久就会变得不再新鲜甚至腐败而烦恼。
那么靠什么来维持产品的新鲜从而达到不腐败的目的呢？电冰箱的制冷系统很好的发挥了这一作用。
商用电冰箱的应用就是为了适应商业不同需要而研制的，根据不同的商业用途可分为冷藏柜、陈列柜、小型制冰机、冰淇淋机、小型冷饮机等装置。
商用电冰箱是商业用小型制冷装置的总称，它与家用电冰箱相比较具有容积大、形式多、功能强的特点。
商用电冰箱中的制冷系统和电气系统实用性强、能够循环制冷使产品能够长时间保持新鲜状态，从而使产品达到制冷保鲜的目的。
关键词：电冰箱空调器的优化制冷系统电气系统绪论一、电冰箱空调器冷凝器与蒸发器的发展背景随着经济发展，国际贸易和城市与城市之间的合作交流越来越平凡，由此引发的产品保鲜问题得到了多方的共同讨论话题。
(完整版)冷凝器 蒸发器设计计算
壳内径Di/m 0.338573913 0.478815819 0.586427219 0.677147826
1.5传热计算及面积计算
运动粘度ν /m2/s 物性集合系数B 雷诺数Re 水侧表面传热系数awi w/(m2*k) 管排修正系数 εn 环翅高度h' /mm 增强系数ψ 冷凝温度40℃时B
0.13890575
取热流密度q0 W/m2
6000
冷凝器热负荷Qk /kW
407.212
传热面积Aof m2 应布置有效总管长L
67.86866667 488.5950846
1.3确定每流程管数Z
有效单管长l
流程数N
冷却水进口水温tw1 /℃
30
冷却水出口水温tw2 /℃
35
平均温度下水密度 ρ/㎏/m3 994.93
1冷凝器计算
1.1 管型选择
管轧低翅片管
坯管16*1.5
φ16*1.5
di / mm
10.4
dt / mm
15.1
δt / mm
0.4ห้องสมุดไป่ตู้
db / mm
12.4
Sf / mm
1.2
单位管长换热面积 m2
ad
0.015804667
af
0.09714375
ab
0.025957333
ai
0.032656
aof 1.2 估算换热管总长
3190.12θ0^(0.25)
3190.12θ0^(0.25)
1308*(7.21-θ 0)
q0 5365.117596 5762.67012 6151.275524 6189.681087 6247.141056
蒸发式冷凝器的设计计算
蒸发式冷凝器的设计计算Ⅲ.在水冷式冷凝器中,每1kg水能带走约16.75~25.12kJ热量,但1kg水在常压下蒸发却能带走约2428kJ热量,因此蒸发式冷凝器的耗水量理论上仅为水冷式冷凝器的1左右,考虑到飞溅损失,排污换水等因素,实际的耗水量仅为水冷式冷凝器的1O%左右Is].2设计计算2.1参数确实定2.1.1设计工况制冷量1464kW,压缩机电机功率435kW,冷凝温度36℃℃.选用6台8AG12.5型压缩机,单台制冷量为244kW,单台功率为9Okw.2.1.2换热量确实定换热量也称为排热量或冷凝负荷.制冷剂在冷凝器中放出的热量包括两局部,通过蒸发器向被冷却物体吸收的热量以及由机械功转化的热量.计算公式: QK一6×(Q+N׉)X￡(1)式中:Qx——换热量,kw;6一一压缩机台数;Q.——单台8AS12.5型压缩机制冷量,kW; N——单台8AS-12.5型压缩机轴功率,kW;——8Al2.5型压缩机的机械效率;e～修正系数.根据图2,e取值约为1.7(为冷凝温度,t为湿球温度). 籁蝰2.O1.61.2O.80.4l02028湿球温度Wetbulbtemperature/〞C图2蒸发式冷凝器排热量修正系数Figure2Heatdischargecorrectioncoefficient ofevaporativecondenser按式(1)计算得:QK一6×(244+90×0.8)×1.7—3223.20kW.2.1.3理论传热面积确实定理论传热面积是根据换热量和单位面积热流量确定出的一个传热面积的理论值,在数值上和实际传热面积存在差异.计算公式:S—QK/q,(2)式中:s——理论传热面积,m;l38QK——换热量,kw;q,——单位面积热流量,kW/m..对q,的选取有不同的标准,主要是依技术和制造水平而定.机电工业部1992年公布的标准是q,≥1.774kW/m,中国有关文献¨9..设计普遍取1.774～2.33kW/m.,而实际设计和应用可到达5～6kW/m.以往中国?冷藏库设计手册?推荐q,一1.6～2.0kW/m,机械行业标准规定q,为1.7kW/m.,?制冷与空调工程手册?推荐q,一1.8～2.5kW/m,但现今世界各生产厂的企业标准一般高于以上取值;上海益美高(EV APCO)公司产品的q,一3.26～3.64kW/m.;上海上枫制冷设备产品的q高达5.41kW/m.;美国设计手册介绍其经验数据q,为4.0kW/m;国外另一些厂家也有介绍其qr到达5.23～5.81kW/m.湿度较大地区取小值.本设计取用适用于上海地区的q,一5.41kW/m..按式(2)计算得:S一3223.25.4l一595.79(m.)2.1.4配风量确实定配风量是蒸发式冷凝器内部的总风量,直接决定着风机的功率.一般用单位换热量所需风量表示,中国机械行业标准规定的数值为220m/(h?kW),也有的按300～3401TI./(h?kw)配置.增大风量有利于提高传热系数,但风量增大,风机的电耗也将随之增加,故应合理选取配风量.计算公式:LD—Q×e(3)式中:LD——配风量,m./s;Q一换热量,kW;￡一配风比,iTI./(S?kW).配风比美国标准是￡一3×10Ill./(S?kw),机电工业部公布标准是e≤6.11×l0m./(S?kW).配风量大,传热效果好,但耗功增加,为取得较大的q,值,同时耗电量又不至于过大,一般取中间偏大值,文章选￡为0.06lm./(S?kW),即中国机械行业标准规定的220II1./(h?kW).按式(3)计算得:LD一3223.2×0.061一l96.62(m./s)2.1.5迎面风速及迎风面积确实定一些学者ll’’进行了迎面风速对蒸发式冷凝器的性能影响的试验,结果说明蒸发式冷凝器迎面风速有一个最正确范围(2.9～3.1m/s).制冷量和能效比分别与迎面风速的关系见图3和图4.迎面风速越大,空气与换热盘管外外表水膜的接触时间就越短,空气与水膜的热湿交换就越不充分;此外,迎面风速的增大,能增强热湿交换面上热质传递的剧烈程度,使得热湿交换更加充分.故只有使用最正确迎面风速,制冷量和能效比到达最正确,才能使得蒸发式冷凝器的性能到达最正确. 迎风面积计算公式:A—LD/VF(4)式中:A～迎风面积.rn;∞rJ000?000芒0r1第28卷第1期赵越等:蒸发式冷凝器的设计计算ⅢIl磊善虿亨.董专迎面风速Facevelocity/(m?s)图3制冷量和迎面风速关系图Figure3Relationshipdiagramofrefrigerating capacityandfacevelocity{羹鼋亭迎面风速Facevdoclty/(m~S-I)图4能效比和迎面风速关系图Figure4Relationshipdiagramofenergy efficiencyratioandfacevelocityLD——配风量,m./s;一迎面风速,m/s.按式(4)计算得:A=196.62/3.0—65.54(m.)2.2盘管的设计盘管设计的好坏直接影响后续的计算工作,特别是影响水量的分布及配风情况,故合理的盘管布置是非常重要的. 由蒸发式冷凝器的迎风面积及所需的传热面积,可确定蒸发式冷凝器的盘管的布置.盘管程数不宜过多,一般不超过3O 程,盘管的长宽采用最优的长宽比.本设计采用中25mm无缝钢管,盘管材料采用2o号优质碳钢,盘管的管型有圆管,椭圆及一些特殊管型,本设计采用圆管.盘管管束呈正三角形错列布置.管长8m,考虑弯头及壳体间隙,迎风面长B为8.3m,那么D—A/B(5)式中:D——迎风面宽,m;A——迎风面积,m.;B——迎风面长,m.按式(5)计算得:D一65.54/8.3—7.90m管径d.为25mm(20号优质碳钢的无缝钢管),管问距一般为管径的两倍,即Pt一50mm.“f—D/(Pt+d)(6)式中:——每排管数;D——迎风面宽,m;R——管间距,m.按式(6)计算得:〞一7.9/0.075—105tadS1一S/nH(7)式中:S——每排管的面积,Ill;s——理论传热面积,m.;——每排管数.按式(7)计算得:S1—595.79/105—5.67m.N—S/S(8)式中:N——管程数;s——每排管的面积,m;s——单管的外表积,m.按式(8)计算得:N=5.67/(2n×0.0125+2n×0.0125×8.3)一8.68(程),故管程数取9程.由此可以确定实际传热面积:S一S2×N×H(9)式中:S——实际传热面积,m.;S——单管的外表积,m;N——管程数;n——每排管数.按式(9)计算得:S一(2n×0.0125+2n×0.0125×8.3)×9×105—616.95(m)2.3水系统的设计2.3.1淋水量及补水量确实定淋水量的配置以能全部润湿冷凝盘管外表,形成连续的水膜为原那么,力求获得最大的传热系数.水量过小,缺乏以满足冷凝的要求;水量过大,反而不利于热交换,同时会造成水泵功率增大.中国JB/T7658.5——95标准的单位冷凝负荷的淋水量为0.032I/(S?kw),美国工业制冷手册标准为0.018L/(S?kw).本设计选用中国JB/T7658.5——95标准的单位冷凝负荷的淋水量r一0.032L/(S?kw).计算公式:Gs—×r(10)式中:Gs一一淋水量,kg/s;QK——换热量,kW;r——单位冷凝负荷的淋水量,kg/(S?kW).补水量一般为淋水量的5%～lo,湿度较大地区取小值.按式(10)计算得:Gs一3223.2×3.20×10一103.14(kg/s)1395O5O5O5O5O:6655443322包装与机械2021年第1期计算公式:W—Gs×5%式中:w——补水量,kg/s;Gs——淋水量,kg/s.按式(11)计算得:W一一103.14×52.3.2水泵功率确实定计算公式:Ns一9.8×G5×Hz式中:N——水泵功率,kW;Gs～淋水量,kg/s;(12)H～水泵扬程,m(值为10m).按式(12)计算得:Ns一9.8×103.14x10—10l07.72(W)一10.11(kW)2.4风系统的设计2.4.1空气压力损失确实定空气流过蒸发式冷凝器的阻力为通过冷凝管,挡水板,喷嘴排管,进口风栅,空气净化器等阻力局部之和.(1)空气流过冷凝盘管的阻力:计算公式G一Gm/(A—m×d.×B)一LD×p/(A一H×d×B)(13)式中:Gm最窄面空气质量速度,kg/s;Con配风量的质量流量,kg/s;J风世的体积流量,Ill./s;p此工况下空气的密度,kg/m.;A一迎风面积,m;一—每排管数;幽一管,m;B～迎风面长,m.按式(13)计算得:Gm—l96.62×1.15/(65.54—105×0.025×8.3)一5.17(kg/s~当Pt/一2时,△P一0.51×l0×N×(G)×1.02(14)式:△P一一空气流过冷凝管的阻力,Pa;N一管程数;G最窄面空气质量速度,kg/s.按式(14)计算得:△P.一0.51x10×9×5.17.×1.02—1.25×10(Pa)(2)空气流过挡水板的阻力:计算公式△P2一ExV2g(15)式中:△P.空气流过挡水板的阻力,Pa;一局部阻力系数,挡水板只有一折时E一3;,,一最窄面风速,m/s(一般取V:1.2V);140F一一迎面风速,m/s;g——重力加速度,m/s.按式(15)计算得:△P一3×(1.2×3.o)./2×9.8—1.98(Pa)(3)空气流过喷嘴排管的阻力:计算公式△P3—0.01×Z×(F)/2J0(16)式中:△Ps～一空气流过喷嘴的阻力,Pa;Z—喷嘴个数;V——一迎面风速,m/s;p——此工况下空气的密度,kg/m..按式(16)计算得:△P一0.01×728×3.0/(2×1.15)一28.49(Pa)用迎风面长和迎风面宽分别除以喷嘴和喷嘴之间的间距300mm,得出的两个数再相乘,即得喷嘴的个数. 即,8.3/0.3—28,7.9/0.3—26,Z一28×26728计算公式△P一△P+△P2+△尸3(17)式中:△P～一空气流过蒸发式冷凝器的阻力,Pa;△P空气流过冷凝管的阻力,Pa;△P.空气流过挡水板的阻力,Pa;△P.空气流过喷嘴的阻力,Pa.按式(17)计算得:△P一1.25×1o+1.98+28.49≈30.47(Pa),再考虑进VI风栅,空气净化器等阻力损失,风机压头△P选为35Pa.2.4.2风机功率确实定目前中国的蒸发式冷凝器多为上吸风式,其风机没置在箱体最上部,箱体内维持负压,水的蒸发温度较低,但风机长期处于潮湿环境中,容易被腐蚀,故采用铝合金风叶和全封闭电机.计算公式N,一△P×L[】(18)式中:N厂——风机功率,kw;△P一一空气的压力损失,即风机压头,Pa;LD——配风量,m./s.按式(18)计算得:Nr一35×196.62—6881.7(w)一6.88(kW)3结论文章给出了一套完整的蒸发式冷凝器的设计’汁算方法,此方法简单实用,适用于常规蒸发式冷凝器的设计计算.通过VisualBasic6.0语言将此方法编程为一套设计计算软件,此软件操作简单,只需输入压缩机制冷量,缩机台数,压缩机机械效率以及压缩机轴功率,即可直接得以【__- 计算过程中涉及到的所有性能参数(见图5).此软件可作为常规蒸发式冷凝器的设计计算工具.第28卷第1期赵越等:蒸发式冷凝器的设计计算棵■I●蚋■}囊#●阳●f{E蠹-一I(-5;IX~l(tl/.}幛●t埔鸯蹦帮I}～~+~lltk,mh)一附州一-*黼嘲￡柙涮辅韵摹f…一～~tllP+Jl(1a}赫…lllllt一曼!啡)!气匿■I～rⅫt…~JJ,l&IP)毒瞥月l-)～害耐I繁■l岫嗣i一…一一?t一皿-柏删{(a)(b)图5蒸发式冷凝器计算软件操作界面Figure5Operationinterfaceofevaporative condensercalculationsoftware参考文献1彦启森,石文星,田长青.空气调节用制冷技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.2蒋翔,朱冬生.蒸发式冷凝器传热强化研究ED].广州:华南理工大学,2003.3蒋翔,朱冬生.蒸发式冷凝器开展和应用[J].制冷,2002,21(4): 29～33.4MetinErtuncH,parativeanalysisofanevapora tivecondenserusingartificialneuralnetworkandadaptiveneuro—fuzzyinferencesystem[J].InternationalJournalofRefrigera—tion,2021,8(31):l426～1436.5NasrMM.SalahHassanM.Experimentalandtheoreticalinves—tigationofaninnovativeevaporativecondenserforresidentialre—frigerator[J~.RenewableEnergy,2021,11(34):2447～2454.6吴凯东.蒸发式冷凝器在空调系统的应用[J].机电信息,2021 (16):49～52.7肖志英.提高蒸发式冷凝器效率的途径[J].河北化工,2007,30 (1):32～33.8邱嘉昌,刘龙昌.蒸发式冷凝器的应用与管系设计研究[JJ.制冷技术,2003(2):28～33.9邱嘉昌,刘黄炳.蒸发式冷凝器的特点及应用[J].小氮肥,2006 (3):6～8.1O张建一,秘文涛.制冷用蒸发式冷凝器的选型与电耗口].电力需求侧管理,2021,10(2):37～39.11朱冬生,沈家龙,蒋翔,等.湿空气对蒸发式冷凝器性能的影响EJ].制冷技术,2006(2):l7～22.12朱冬生,沈家龙,蒋翔,等.蒸发式冷凝器管外水膜传热性能试验研究EJ].高校化学工程,2007,21(1):31～36.(上接第123页)经试验得出:在茶叶烘焙过程中,有余热回收的茶叶烘焙机升温时间和加热时间都明显减小,而保温的时间延长.每台有余热回收的茶叶烘焙机每小时可省电2.2kw/h,按每度三相电0.73元,每台烘焙机每天工作8h计算,每台烘焙机每年大概可以省电约4625元,具有良好的经济效益.4结论试验说明有余热回收装置的茶叶烘焙机热交换强度高,有利于在平均温差下工作.结构简单,采用了管壳式的设计,增加了传热的面积,使得进入烘焙机的冷风的温度提高了1O～12℃,大大提高了烘焙的效率.而且安装方便,需要更换或者清洗时只需将管束抽出即可,经济合理且运行可靠.保证了热交换中的流体的阻力较小,减少了换热器的动力消耗,进一步的节约能源,提高效率,经济效益好,具有很好的开展前景.参考文献1余建祖.换热器原理与设计[M].北京:北京航天航空大学出版社,2006:25～27.2徐兴盛.废气燃烧装嚣余热回收热交换器的设计[J].群众科技, 2O06(4):103～1O5.3支浩.换热器的研究开展现状FJ].化工进展,2021(28):338~342. 4余建祖.换交换器设计中两种方法的比拟[J].郑州轻工学院学报,2006,21(1):81～83.5杨军飞.板式热交换器与管式热交换器的比拟分析[J].包装与机械,2021,29(7):205～2O6.6杨光,汤广发.小型热回收装置的可行性研究[J].建筑热能通风空调,2006,24(3):56～59.(上接第136页)4结论根据方便米线枯燥设备内温度,湿度测定结果并结合米线(饼)枯燥过程水分变化,推测出枯燥设备内局部的高温低湿和低温高湿区域,米线(饼)往返通过这些局部区域后引起快速枯燥或加湿,造成米线(饼)水分在总体逐步降低的趋势下有较大的波动.快速,频繁的反复枯燥,加湿不仅不利于米线(饼)枯燥的有效进行,而且其有可能成为米线断裂的原因,即当其波动幅度超过一定限度那么有可能引起米线产品产生裂纹并断裂.参考文献1张喻,杨泌泉,吴卫国.方便米线品质影响因素的研究[J].粮食与饲料工业,2004(7):16～17.2刘友明,谭汝成,荣建华.方便米粉加工原料的选择研究[J].食品科技,2021(3):133～136.3刘鑫,陈杰,孟岳成.枯燥型方便米线品质影响因素及其营养强化研究进展[J].食品科学,2o11,32(3):296～300.4冀智勇,吴荣书,刘智梅.影响方便米线复水性及常见问题的假设干因素研究[J].粮油加工与食品机械,2005(1):75～77.5熊柳,孙庆杰.枯燥方式对方便米线复水性影响的研究EJ].食品工业科技,2021,30(7):157～158.6赵思明,刘友明,熊善柏.高温高湿枯燥对方便米粉品质的影响EJ].粮食与饲料工业,2003(2):11～12.141。
大学本科机电一体化专业毕业设计蒸发式冷凝器设计
摘要本课程设计是关于蒸发式冷凝器的设计，针对蒸发式冷凝器的换热过程同时存在显热和潜热交换，计算过程比较复杂且方法较多的情况，采用一种简单的蒸发式冷凝器的设计计算方法，通过基本参数确定、盘管设计、水系统设计和风系统设计，进行系统设计计算，得出换热量、传热面积、淋水量、水泵功率和风机功率等设计参数，该方法适用于常规蒸发式冷凝器的设计计算。
关键词：蒸发式冷凝器；盘管；水系统；风系统。
AbstractThe evaporative condenser is designed. For the heat transfer process of evaporative condenser with latent heat exchange and sensible heat exchange, the calculation method is complex. It has a lot of method for evaporative condenser and a simple practical design calculation method of evaporative condenser is used for the design and calculations of the conventional evaporative condenser.Through the calculation of basic parameters, coil design, water system design and air system design, system design calculations were completed. The quantity of heat transfer, the area of heat transfer, the quantity of spray water, pump power and fan power were calculated. This method is applicable to the conventional design and calculation of the evaporative condenser.Keywords ：evaporative condenser; coil ; water system ; air system目录绪论 (1)第1章冷凝器的种类 (2)1.1水冷式冷凝器 (2)1.1.1立式壳管式冷凝器 (2)1.1.2卧式壳管式冷凝器 (3)1.1.3套管式冷凝器 (3)1.2空气冷却式冷凝器 (4)1.3淋水式式冷凝器 (6)1.4蒸发式冷凝器 (6)1.4.1 蒸发式冷凝器的结构原理 (6)1.4.2 蒸发式冷凝器运行原理 (7)第2章蒸发式冷凝器的优缺点 (9)2.1节能介绍 (9)2.2蒸发式冷凝器节能原因 (9)2.3蒸发式冷凝器相对其它冷凝系统的优点 (10)2.3.1系统运行费用低 (10)2.3.2节省初投资 (10)2.3.3节省空间 (10)2.3.4节水 (10)2.4蒸发式冷凝器在国内应用不广大致的原因 (11)第3章蒸发式冷凝器的设计计算 ..... 错误！未定义书签。
蒸发器的设计
蒸发器的设计对于家用空调器的开发，只有少数新产品是需要重新开发新模具，设计新的外形结构，而大多数产品开发只是在原有外形尺寸下进行换热器重新设计，这样我们在设计时换热器的结构尺寸基本上没有调节的可能了，当然，如果在给定的结构尺寸下，我们所选定的蒸器不能满足规格的要求，最常用的方法在原有的基础上增加小块翅片，以增加换热面积，若仍不能满足规格要求，我们只有尝试使用具有较大换热面积的室内机。
下面谈谈对于蒸发器几何尺寸一定情况下回路设计的方法。
首先我们要确定蒸发器的流路数，然后再依据流路数来考虑每个流路制冷剂的流向。
1．流路数确定。
制冷剂在蒸发器的变化是从饱和的液体（实际上也含有少量节流后闪发的气体）开始吸热后一部分液体气化后变成气体，随着制冷剂的流动，铜管内气体量不断增多，制冷剂的流速随着体积的增大而增大，此时的流动阻力也增大，当所有制冷剂全部变成气体后，若仍继续换热，制冷剂的所进行的就是显热交热，其换热系数很低，因此为了保证蒸发器的利用率较高，我们在系统调试时应尽量使制冷剂在蒸发器内刚刚完全蒸发，当然这个问题与流路数的确定并不相关，在这里就不再讨论。
根据传热学的基本知识，我们知道较高的制冷剂流速可以获得换热系数，从而提高制冷系统的制冷量，但由流体力学的知识我们可以知道，制冷剂的流动阻力随着其流速增大而增加，因此会导致蒸发器内制冷剂的压降增加，从而降低了压缩机的吸入压力，而压缩机的吸气压力对于压缩机的出力有着很明显的影响，因此我们在确定流路数时应折衷考虑这两个方面的影响，从而使得蒸发器的利用率最大。
根据一般的经验，蒸发器内气体流速在6~8m/s比较合适，这样我们根据制冷剂气态和液态时比容的比值推算出液体流速：对于R22和R407C液体流速为0.1~0.15m/s,这样我们可以大致估算出每个流路的换热量约为:ф9.53mm铜管每个流路换热量为1600~2100Wф7.94mm铜管每个流路换热量为1000~1400Wф7.0mm铜管每个流路换热量为800~1000W对于R410A其液体流速为0.15~0.2m/s,这样我们可以大致估算出每个流路的换热量约为:ф9.53mm铜管每个流路换热量为2000~2500Wф7.94mm铜管每个流路换热量为1300~1700Wф7.0mm铜管每个流路换热量为900~1300W依据以上的数据我们可以先确定换热器流路数，然后再进行流路设计。
蒸发器的设计课程设计
蒸发器的设计课程设计如何设计一个高效的蒸发器？1. 概述蒸发器的重要性及其在各个领域的应用。
蒸发器是一种在化学、物理、环境等领域广泛应用的关键设备。
它通过将液体转化为气体，将热量从液体中传递出来，实现了物质的分离和纯化。
蒸发器在化工工业中被广泛用于制备纯度较高的化合物，水处理领域中用于去除水中的溶解物质，以及食品和制药行业中用于浓缩和干燥。
设计一个高效的蒸发器对于提高生产效率、降低能源消耗和保护环境具有重要意义。
2. 确定设计目标和考虑因素。
在设计一个高效的蒸发器时，我们需要明确设计目标和考虑因素。
我们需要确定所需的蒸发率和分离效果。
我们需要考虑操作条件，如温度、压力和流量，以及物料的性质和流动特性。
还需要考虑设备的结构和材料选择，以及能源消耗和操作成本等因素。
3. 蒸发器的类型及其适用范围。
蒸发器可以根据不同的工作原理和结构特性分为多种类型，如传统的批量蒸发器、循环蒸发器、薄膜蒸发器和闪蒸器等。
每种类型的蒸发器都有其适用的范围和优缺点。
在选择蒸发器类型时，我们需要综合考虑物料的性质、流量和纯度要求等因素。
4. 设计步骤及关键考虑点。
设计一个高效的蒸发器需要经过一系列的步骤和考虑点。
我们需要明确所需的蒸发率和分离效果，以确定蒸发器的尺寸和操作条件。
我们需要选择合适的蒸发器类型，并考虑其结构和材料选择。
我们需要通过流体力学和热力学计算，以确定蒸发器的流动特性和能量传递效率。
我们需要进行实验验证和性能测试，以确保设计的蒸发器能够满足设计要求。
5. 设计案例和优化思路。
在设计一个高效的蒸发器时，我们可以借鉴已有的设计案例和优化思路。
通过优化蒸发器的结构和加强传热表面积，可以提高蒸发器的传热效率和蒸发率。
采用先进的控制系统和自动化设备，可以提高蒸发器的运行稳定性和能源利用效率。
6. 结论和个人观点。
设计一个高效的蒸发器是一项复杂而重要的工作。
它需要充分考虑物料的性质、流动特性和纯度要求，同时也要考虑蒸发器的结构和材料选择，以及操作条件和能源消耗等因素。
蒸发器课程设计
课程设计说明书设计题目：蒸发器工艺设计能源与动力工程学院热能与动力专业学生姓名学号：指导教师：完成时间: 2008 年11 月2华中科技大学主要设计及说明（一）设计目标设计一个蒸发器。
（二）设计条件 ： 室外侧进风温度： 35o C冷凝温度： 50o C过冷度：5o C室内侧进风干球温度： 27o C湿球温度： o C蒸发温度：7o C过热度： 5o C压缩机指示效率：制冷剂： R134a制冷量： 6000W（三）确定设计方案1 蒸发器类型选择：采用冷却强制流动空气的干式蒸发器。
选定蒸发器的结构参数：选用 10mm 0.7mm 的紫铜管，翅片选用 f =0.2mm 的铝套片，翅片间距 s f =2.2mm 。
管束按正三角形叉排排列， 垂直于流动方向间距 S1=25mm ，沿流动方向管排数 n L =4，迎风面风速 w f =。
（四）确定物性数据：1、确定空气在流经蒸发器时的状态变化过程： 主要结果由给定的进风参数查h-d 图，得：h1=kg d1=10.95g/kg根据风量选择原则取设计风量为：33Va 0.86Q0 0.25 0.86 6000 0.25m3 /h 1290m3 / h 进口湿空气的比体积v1 ：v1 RaT1(1 0.0016d1) / p B287.4 300 (1 0.0016 10.95)/101320m3/h0.866m3/h空气的质量流量Ga：Ga Va/v1 1290 / 0.866kg / h 1489.6kg /h进出口空气比焓差h ：h Q0/Ga 6 3600/1489.6kJ / kg14.5kJ / kg出口空气的比焓h2 ：h2 h1 h (55.2 14.5) kJ / kg 40.7 kJ /kg设取传热管壁面温度t w =12.5 ℃，d w 9g / kg查得h w 35kJ /kg 。
(取w 100% )得空气处理过程的饱和状态点w，连接1-w 与h 2线相交与2 点，得到蒸发器出口空气状态干球温度t2 16 C ,d 2 9.6g / kg 。
蒸发器的设计
蒸发器主体为加热室和分离室，蒸发器的主要结构尺寸包括：加热室和分离室的直径及高度；加热管的规格、长度及在花板上的排列方式、连接管的尺寸。
这些尺寸的确定取决于工艺计算结果，主要是传热面积。
3.1加热管的选择和管数的初步估计3.1.1管子长度的选择根据溶液结垢的难易程度、溶液的起泡性和厂房的高度等因素来考虑。
本次设计选用外循环式蒸发器，国产外循环式蒸发器蒸发器的管长一般从2560到3000mm不等，具体参考《糖汁加热与蒸发》[1]第139页表6-1，再根据糖汁的黏度情况，选择加热管以及板管型号如下表3-1所示：表3-1加热选择参数因加热管固定在管板上，管板选择考虑到管板厚所占有的传热面积，以及因焊接所需要每端留出的剩余长度，则计算理论管子数n时的管长实际可以按以下公式计算：L=（L0-0.1）m=3-0.1=2.9 m前面已经计算求得各效面积A取500m2n= = =1307加热管的排布方式按正三角形排列，查《常用化工单元设备设计》[3]第163页表4-6，知道当管数为1303时，排布为a=19层，1307与1303相差不大，在这可以取19层进行计算。
其中排列在六角形内管数为 =1027根，其余排列在弓形面积内，如果按标准间距即管间距离54mm排列，则有四根管排不下，四根管的总面积为：A3=3.1415926×0.042×2.9×3=1.53 m2鉴于前面已经取1.11的安全系数，如果现在取1303根管，则总面积为：=500-1.53=498.47 安全系数为 K= =1.108在安全系数范围内，所以可以不要三根管，取1303根。
3.1.2加热壳体的直径计算D=t(b-1)+2eD-----壳体直径，m；t------管间距，m；b-----沿直径方向排列的管子数目；,在此取 e-----外层管的中心到壳体内壁的距离，一般取e=(1.0～1.5)d1.5。
b =2a-1=2×19-1=37D=0.054×(37-1)+2×1.5×0.042＝2.07m参考《糖厂技术准备第三册》[6]第198页表9-2,本次设计常用标准形式的外循环式蒸发器,型号为TWX-550,有关参数如下表所示取标准的壳体直径为2400mm，具体参数如下表3-2-1，3-2-2所示：表3-2-1外循环管蒸发器有关技术参数表3-2-2 管蒸发器有关技术参数3.3 分离室直径与高度的校核分离室的直径取决于分离室的体积，而分离室体积又与二次蒸汽的体积流量及蒸发体积强度有关。
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干式蒸发器设计与校核
I.系统参数确定
利用SolKane对系统参数进行设计：
输入蒸发温度、冷凝温度，过热度设定为4℃，过热度太大，会引起蒸发器设计面积过大；蒸发器压降设定为0.5bar，过冷度设定在2.0℃，冷凝器压降为0.3bar。
II.HTFS 设计
1.Problem Definition 项目定义 ⑴Application Options -应用选型
冷侧与热侧的Application 应用会自动根据后面的过程参数中进出口干度调整，在选择时可保持默认状态。
⑵Process Data-过程参数
类别 污垢系数/m 2·K·W -1
类别
污垢系数/m 2·K·W -1
远海海水 0.000086 处理过的冷水塔循环用水 0.00017 近海海水 0.00017 经处理的工业循环用水 0.00017 城市生活用水 0.00017 清净河水
0.00034 自来水/井水/湖水 0.00017 未经处理的工业循环用水 0.00043
混浊河水
0.0005
参考换热器设计手册
对于冷凝器和蒸发器来说，因管内外传热系数均很大，所以污垢系数对换热器的面积影响非常大。
估计压降
容许压降
2.Property Data-物性参数
⑴Hot Stream Compositions 热侧流体组成
⑵Property Methods 物性方法
第一步：Search Databank 从数据库搜
索组分
删除组分
⑶Search Chemical Components 加入组分
⑷Hot Stream Properties 生成物性
⑷冷侧流体物性参数生成操作与热侧流体一样。
第四步：Restore Defaults 重置物性
3.Exchanger Geometry-换热器结构参数
换热面积初步确定：（管型为12mm×0.5-实际厚度）
热流密度按12Kw/m 2计算，单位管长面积为0.0377m 2/m，即单位管长负荷为0.4524Kw/m。
总管长=负荷(kw)÷0.4524(kw/m) 管程布局：
单管流通截面积为0.000095m 2，通过Solkane 可知其质量流量，对于12mm 管型，R22制冷剂，其最佳截面质量流量为250kg/s.m 2左右，建议范围为200<m <300 kg/s.m 2。
每流程管数=质量流量(kg/s)÷250(kg/s.m 2)÷0.000095m 2 管长选择：
标准管长为 2100；2400；2700；3300；3600 管间距： 管间距≥16mm 折流板间距：
折流板间距为壳体内径的20%~100%。
折流板切口率： 20%~35%。
式+分程板
式
形式
进口折流板间距 出口折流板间距
换热器布置：平；Vertical 垂直换热管布局：to match tubecount:数生成布局图管侧流程数：计算管间距
管排布局：度布局
折流板形式:Single segmental ：单弓折流板
窗口区是否布管：Yes 是
折流板切口率
折流板方向：Horizontal
水平布局
⑵Shell/Heads/Flanges/Tubesheets-壳体/封头/法兰/端版设置
⑶Tubes-管参数
管材料：选择Copper 铜管
管外表面：选择Smooth 光滑
⑷Internal Enhancements-管内部强化参数
修正系数：
阻力因子f Darcy = C*Re -D
传热系数h i = (k/D i nom .)*(STC)*Re 0.8*Pr 1/3*(µ/µwall )0.14 不同的管型与制冷剂，上述各修正系数不同。
⑸Baffles/Supports-折流板与支撑
⑹Bundle Layout-管束布局
布局参数
⑺Bundle Layout-管束布局
⑻Nozzles-接管直径
按同样的操作方法，选择管侧接口尺寸。
管口方向 管口与前端板距离
4.Construction Specifications-换热器构造规定
⑴Materials of Construction-材质
⑵Design Specifications-设计规定
5.Program Options-程序设定
⑴Design Options-设计规定：在设计模式下可规定尺寸等一些设计限定(默认即可) (2)Thermal Analysis-热力学分析
(3)Methods/Correlations-方法与关联性设定
(4)Calculation Options-计算方法规定(默认即可)
6.结果分析
(1)Performance-传热效果
A ． 判断传热面积
通过对实际面积与所需面积比可判断传热面积是否足够，如果值小于1，则说明传热面积小，然后判断传热系数是否在正常范围内，如果传热系数正常，说明需要增大传热面积。
B ． 过热度判断
通过计算的出口压力查询Solkane 对比过热度，过热度保持在6~8℃
总负荷 有污垢总传热系数
无污垢总传热系数 是否有震动
Rho*V2问题 传热面积 传热温差 实际面积与所需面积比
C ． 传热系数判断
壳侧正常范围6000~9000，传热系数越大，压降越大，如果壳侧传热系数过小，可在后面的Flow Analysis 页对流体进行详细分析；管侧传热系数约在3000~5500，管侧流速越大，传热系数越大，但压降也随着增大；管侧推荐流速为10~12m/s。
总传热系数在2000~4000左右。
D ． 振动判断
在振动判断项如是yes 或是Possible 提示，即表明有振动问题，可在后面振动分析页进行详细分析。
E ． RhoV2判断
如果RhoV2判断项出现yes，说明有接口位置接管过小，在后面的Pressure Drop 页可进行详细分析。
(2)Heat Transfer-传热分析
A. Heat Transfer Coefficients-传热系数
B. MTD&Flux-传热温差与热流密度
(3)Pressure Drop-压降分析
温差修正系数
Xflow和Windows较大值与较小值的比值要在1.0～1.5之间，最好接近1；如果折流板窗口区未布管子，则Windows/Xflow＝2～3。
若不满足要求可试着调试baffle cut值，但最大不得超过45％。
baffle cut值最好在17％～35％，baffle spacing值最好在20％～100％Shell ID。
(4)Flow Analysis:流体分析
当Rho*V2值(密度*速度^2)超过TEMA标准时，其会在Performance中显示RhoV2问题,则需要调整各处管径大小。
(5)Vibration & Resonance Analysis:振动与共振分析
A. Fluid Elastic Instability(HTFS)- Htfs法分析流体不稳定性
各点位置如下图：
提示中显示
*号，表示有振动问题。
通常此处出现的振动问题通过减少管与折流板孔间的间隙和增大管间距离调整。
B ．Resonance Analysis(HTFS)共振分析
关于振动：
振动会通常导致管或管与端版连接处泄露，另一个症状是噪音增大和壳侧压力损失增大。
通常抑制某一振动会导致其他的振动问题更明显，此外振动损伤的一条管会有时会加剧其他管的振动问题，因而使振动问题更复杂化。
产生振动损伤通常是以下几种：
a)由于反复弯曲引起“疲劳损伤”，连续振动引起的应力然后管容易成为应力腐蚀。
b)相邻管之间的跨中的反复撞击，导致管壁减薄并最终破裂，这被称为“碰撞损伤”。
c)由于折流板切口引起的“折流板损伤”，当折流板边缘较为锋利或者其材质硬度大约管材质时，由于反
复振动导致管材破裂。
d)由于折流板孔与管之间的间隙，管与折流板孔间反复撞击导致的管破裂。
e)由于在管胀接处松动，且没有扩展槽，由此引起的振动破裂。
f)过大的噪声引起的振动损伤，这种振动可能导致整个壳体振动，这种振动可听到剧烈的咔嗒咔嗒振动
声。
g)高壳侧压降，由于剧烈的振动需要壳侧的能力输入，当壳侧压降急剧增大时，就有可能是振动的加剧
引起的。
h)微动磨损发生在管之间或管与板孔间，振动微动磨损是仅次于腐蚀的换热器损伤原因之一。
避免振动的方法：
a)减少管跨距，以减少管的自然频率；
b)减少错流速率，以减少流体给管的能量输入。
但是以上两个条件通常是矛盾的，例如为了减少管自然频率，其措施是：
l减少折流板间距；
l减少端部折流板间距；
l增加中间支撑；
l窗口区不布管；
l使用折流杆；
为了减少错流区流速，我们的方法有：
l增大折流板间距；
l增大管束与壳体内径间距；
l使用双弓折流板；
l使用分流壳体，例如J壳体；
l设计成轴流流动结构的壳体；
通常的办法是如果传热能力和压降均有所余量时，可适当的
l减少折流板间距；
l减少端部折流板间距；
l改变折流板形式；
l去除部分管子；
如果传热系数和压降均已接近限制极限，那就必须改变壳体形式或在窗口区取消布管。
7.模拟不同工况
通过输入不同的水流量，可查看不同工况下的换热器模拟结果。