翅片冷凝器工艺计算表

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冷凝器计算方法

螺纹管距 21mm 22mm 25.4mm
U形管
排数 2 单片铝箔体积mm³ 722.09025 铝箔单价（元/KG） 18
总铝箔数量 969.1428571
配管
铝箔总价格 34.01069835
弯头单价（元/KG） 56
弯头总价格 1.1908708 铝箔加工后
7mm弯头重量 7.94mm弯头重量 9.52mm弯头重量弯头跨距 22 米克重 123.13584
胀高 677 弯端跨距 21 铜管总长 12482.73
内螺纹管重量管数 9 π 3.14 螺纹管米克重 48 铝箔重量偏距 1.4 铝箔片宽度mm 19.05 铝箔总重量（kg） 1.889483242 弯头重量弯头数 5
直管总长mm 12186 弯管端总长mm 296.73 内螺纹管重量（KG） 0.59917104
米克重 33
单价 57000元/吨 57000元/吨 57000元/吨 57000元/吨
48 75 83
76.89 81.783
φ 6*δ 0.6 铜管 1米 φ 6.35*δ 0.6 铜管 1米 φ 7*δ 0.6 铜管 1米 φ 7.94*δ 0.6铜管 1米 φ 9.52*δ 0.6 铜管 1米 Φ 12.7*δ 0.7 铜管 1米 Φ 15.88*δ 0.8 铜管 1米 Φ 19.05*δ 0.9 铜管 1米 Φ 22*δ 1.0 铜管 1米铜管重量=27.96*壁厚*(外径-壁厚)
铜价（上海） 50330 元/吨
107.3664 56000元/吨 123.13584 56000元/吨 149.64192 56000元/吨 234.864 56000元/吨 337.30944 56000元/吨 456.7266 56000元/吨 587.16 g/m

翅片管式冷凝器计算

翅片管式冷凝器计算翅片管式冷凝器是一种常见的热交换设备，常用于空调系统、工业冷却等领域。

它由内管、外管和连接翅片组成，通过流体相互传热来实现冷凝过程。

在设计和计算翅片管式冷凝器时，需要考虑到热传导、换热面积、传热系数等因素。

下面将介绍翅片管式冷凝器的计算方法。

1.确定冷凝器的工作参数：在进行翅片管式冷凝器计算前，首先需要明确工作参数，包括冷却介质的流量、进口温度、出口温度，以及冷却介质的性质，如密度、比热容、粘度等。

2.选择合适的翅片管：根据冷凝器的工作参数和设计需求，选择合适的翅片管。

一般翅片管可以分为平面翅片管和螺旋翅片管两种类型。

3.计算翅片管的换热面积：翅片管的换热面积是冷凝器设计的重要参数，它与热传导、流体流量和传热系数等因素有关。

翅片管的换热面积可以通过以下公式计算：A = N * pi * De * (L - Dp)其中，A为换热面积，N为管子的根数，pi为圆周率，De为外管直径，L为管子的有效长度，Dp为管子对外径。

4.计算翅片管的传热系数：翅片管的传热系数是指翅片管内外流体之间的热传导能力，它是冷凝器设计的关键参数之一、翅片管的传热系数可以通过以下公式计算：1/U = 1/ho + Σ(1/hi)其中，U为总传热系数，ho为外部对流传热系数，hi为内部对流传热系数。

5.确定冷却介质的热负荷：根据冷却介质的流量、进口温度和出口温度，计算冷却介质的热负荷。

热负荷可以通过以下公式计算：Q = m * Cp * (Tin - Tout)其中，Q为热负荷，m为冷却介质的流量，Cp为冷却介质的比热容，Tin为进口温度，Tout为出口温度。

6.计算实际换热面积：根据冷却介质的热负荷和传热系数，计算实际换热面积。

实际换热面积可以通过以下公式计算：Aa = Q / U / (Tin - Tout)其中，Aa为实际换热面积。

7.根据实际换热面积选择合适的翅片管：根据实际换热面积和已选的翅片管，检查实际换热面积是否符合要求，如果不符合要求，需要重新选择合适的翅片管。

翅片式冷凝器工艺计算

DWR28S (内螺纹管φ7) 计算数据 2.904564315 1 3.086268729 3.615 2.086268729 1.12696283 1.394436991 0.010516651 0.822987831 2.277293852 0.439117683 0.676692815 0.822239151 0.8316822
tc ΔTc t1 tai tao Q0'(tc=52,te=7.2,ΔTc=5,ΔTe=8) P(tc=52,te=7.2,ΔTc=5,ΔTe=8) Q0=Qo'*95%*98% h0 h3=f(tc,ΔTc) q0=h0-h3 h2' qk=h2'-h3 C1=qk/q0 Qk=C1*Q0 或Qk=P+Q0
DWR28S (R134a) 计算数据 2.605128205 1 2.768100424 4.875 1.768100424 1.018161318 1.356356461 0.0116911 0.859040319 2.3608939 0.423568378 0.69576289 0.809930425 0.819550444
单位 m3/h m2/s m/s mm mm mm mm mm mm
代号
Va=3600Qk/{ρa*Cpa*(tao-tai)}
vf Wf d δ δf Sf S1 S2 π db di=d-2*δ db
2
0.0000175 2.53 7 0.3 0.115 2 21 18.2 3.142 7.23 6.4 52.2729 0.276625173 13.77 1.885 0.021410452 0.341139637 0.0201088
Sf/db（要求=0.18~0.35） s1-db sf-δf fb=π*db*(1-δf/Sf)/1000 ff=2*(S1*S2-π*db2/4)/Sf/1000 fi=πdi/1000

冷凝器自动计算表

△t=
5.00000
tk=
16-33
二、冷凝器热力计算求解
Qk=
328.90000
qf=
24.50000
22-27
F=
13.42449
Gk=
0.01571
Gk=
56.57143
三、水冷冷凝器基本尺寸参数
A=
0.02000
正三角形
D=
0.01588
D1=
0.01270
Fd= Fn= Fds=
0.04986 0.03988 0.00013
水冷冷凝器换热参数计算
压缩机型号制冷量KW 压缩机输入功率KW 压缩机排气量kg/h 冷凝温度℃ 蒸发温度℃ 过热度℃ 过冷度℃ 冷却水进口温度℃ 冷却水出口温度℃ 冷凝温度℃ 蒸发温度℃ 传热温差℃ 冷却水进出口温差℃ 冷却水进水温度范围℃
冷凝器热负荷KW 单位面积热负荷KW/m2 冷凝器传热面积m2 冷却水量kg/s 冷却水量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 单根换热管氟侧换热面积m2/m 单根换热管水侧换热面积m2/m 单根换热管水侧通流面积m2
冷凝器组数每组冷凝器换热管数每组冷凝器换热管长m 每组冷凝器流程每组冷凝器水侧通流面积m2 每组冷凝换热面积m2 冷凝器换热面积m2 冷却水流速m/s 摩擦阻力系数水阻力KPa
二、换热器物理参数计算
N=
1பைடு நூலகம்
N1=
150
L=
2.00
N3=
2
输入输入输入输入
Fy=
0.00950
Fz=
14.95896
必须满足校核值
F=
14.95896

冷凝器设计计算

冷凝器设计计算冷凝器换热计算第一部分:设计计算、设计计算流程图由翅片管参数计算f f、f b、f t、肋化比B 重设"I * 计算风量V a，假设迎面风速3 f，求出3mxw一IAbs(t -1 ')/tw<0.01是____________ _____________计算传热系数K、传热温差A t-------------------------------- --------------------------------- m计算传热面积F、长A、宽B、高C、翅片重G F、铜管重G t是VAbs（3f-3f,）/3f<0.01计算风侧阻力APf冷媒侧压降△ P2卜~|翅片型式保存结果二、设计计算(以HLR 4 5S为例)1、已知参数换热参数：冷凝负荷:Q尸6 1 0 00W冷凝温度：t k=50°CK环境风温度：灼=3 5C冷凝器结构参数：铜管排列方式:正三角形叉排翅片型式:开窗片，亲水膜铜管型式:光管铜管水平间距：§=25.4m m铜管竖直方向间距:&=22m m紫铜光管外径:q=9.52m m铜管厚度：&t=0。

35m m翅片厚度：5f=0°115m m翅片间距：S f= 1.8m m冷凝器尺寸参数排数：N C=3排每排管数:N B=5 2排2、计算过程1)冷凝器的几何参数计算翅片管外径:d = d + 25 =9。

75 m m铜管内径:d = d -5 =8.82 mm当量直径:d =翌=4(S i —f―七)=3.04 mm eq U 2(S] -d b) + (S f -5,)单位长度翅片面积:f = 2(S S -^d bL)/S x 10-3 =0.5 37 m2/m f 1 2 4 f单位长度翅片间管外表面积：f b=N d b (S f -5 f)/s： 10-3 = 0 .0286 m2/m单位长度翅片管总面积:七=f f + f 广0。

翅片管式冷凝器计算

20 翅片式冷凝器铝箔片间距 sf
1.500
21 翅片式冷凝器迎风面上管中心距 s1
22 翅片式冷凝器侧面管间距 s2
s2=31/2*s1/2
23 翅片式冷凝器翅片根部外沿直径 db db=d0+2*δf
24 每米管长翅片侧面面积 af
af=2*（s1*s2-π*db2/4）/sf
25 每米管长翅片间管面面积 ab
℃
kg/s
kW m3/h m/s m2 mm
排列 mm mm
m/s
—
—
—
—
b/de
—
ψ
—
n
W/（m2*K）
—
℃
— W/（m2*K）
— — m2*K/W W/（m*K） mm
Re C M
tk/℃ B
W/（m2*K）
m2 m
排
路
kg/s
mm2
kg/（s*m2） Pa Pa — — W
m3/h
8 0.358
am=3.14*（di+d0）/2 K=1/（aof/（αki*ai）+δ0*aof/（λ *am）+rb+1/（αof*η0）） Aof=Qk/（K*θm） L=Aof/aof (要求此处n接近上面假定的n)
qm=Q0/q0 Si=3.14*（di/2）2 q=qm/（Si*n1） △p/=ρa*wy2/2 △p//=0.108*b*（ρa*wmax）1.7/de
31.671
16.619 35.063 3.646 4.000 0.022 63.585 84.554 1.827 44.430 1.000 0.600 89.456
0.394
75 冷凝器所需的传热面积 Aof

壳管式冷凝器传热及阻力计算

994.93
4179
2.5 0.002212702 10.42429243
10
0.120188654
组合计算结果
有效单管长l/m
2.759664977 1.379832488 0.919888326
估算壳体内径Di/m
0.120188654 0.169972424 0.208172855
0.689916244
换热管参数
翅顶直径dt（mm）
15.1
翅顶宽度δt（mm）
0.4
翅底直径db（mm）输入换热
管基本参换热管内径di（mm）数
翅片间距sf（mm）
翅间夹角φ（度）
管间距（mm）
材料导热系数λW/（m·K）
翅高h（mm）
当量翅高（mm）
翅根管壁壁厚δ（mm）
每米管长的有关面
每米管长翅顶面积ad（m2/m）每米管长翅侧面积af（m2/m）
布置的有效管长L（m）
46000 6000 7.666666667 55.19329953
流程数N 总根数NZ
2
20
4
40
6
60
8
80
流程数N 6
确定每流程管数
冷却水进口温度tw1（ ℃）
30
冷却水出口温度（ ℃）
35
水的密度ρ（kg/m3) 水的定压比热容Cp（J/kg· K）
冷却水流速ω（m/s）所需水量qv（m3/s）每流程管数Z（根）管数取整Z（根）
0.81 1.38432935 2878.458318 6476.531215
传热校核
热流密度（公式2）（W/m2）计算所需的换热面积传热校核假定的热流密度取值是否合适换热面积富余量总传热系数α（外表面为基准）（W/(m2·K)）总传热系数α（内表面为基准）（W/(m2·K)）管板厚度（mm）左右两管板外侧端面的距离（m）冷却水在进出水接管中的流速（m/s）水阻计算阻力系数ξ

(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

翅片换热器计算

28.09 64.09
28.09 64.09
27.23 63.23
36Biblioteka 28.97 28.97 28.97 0.286986538 0.286986538 0.286986538 1.00664 1.00664 1.006292 2.03050E-05 2.03050E-05 2.02615E-05 2.92460E-02 2.92460E-02 2.91938E-02 冷却水 18.02 18.02 18.02 18.02 0.461376249 0.461376249 0.461376249 0.461376249 1.924069 1.924069 1.9222507 4.174 1.05851E-05 1.05851E-05 1.05509E-05 7.12580E-04 2.21460E-02 2.21460E-02 2.20938E-02 0.6282 993.6 7.71400E-07 4.754 0.005808 0.009855 0.029902318 0.97096587 0.02903413 0.292049791 0.988096452 0.011903548 28.46774847 1.033276753 2.91737E-02 2.01588E-05 1.726033276 0.009855 0.009855 0.030250115 0.970638086 0.029361914 0.292106953 0.987956217 0.012043783 28.46217765 1.033577471 2.91729E-02 2.01570E-05 2.669752465 0.009855 0.009855 0.02402842 0.976535397 0.023464603 0.291078523 0.990459285 0.009540715 28.56273939 1.027784607 2.91359E-02 2.01443E-05 4.136364826

翅片横式煤气冷却冷凝器

“ 焦化产理化常数 ” 资料查实的数据，经模拟初炼
１２原煤气初冷器结构如表１示。．所
表１
外形尺寸
冷器计算可知，煤气侧膜传热系数Ｏｔ。为３２
Ｗ／１・）（Ｉ ℃ ，管程流体膜传热系数ＯＴｔｉ为３２８Ｗ／Ｉ・，（Ｉｏ总传热系数Ｋ仅为２．Ｗ／ｍ・。ＴＣ）值８８（ｏＣ）由１Ｋ＝１ｏ＋１＋∑Ｒ的计算式，可知影响／／ｌ／。；值的主要因素在管外侧的传热系数。因此，提。
热效率高、阻力损失小、使用寿命长，节能型的闭式气相冷却冷凝器，它是更新荒煤
气冷却冷凝器的较佳选择。关键词１项目背景煤气冷却冷凝器高效换热管优化设计
１３改造前的焦炉煤气初冷器结构及过程示意如．
３１荒煤气混合物在不同温度段的气态、液态的．热工特性曲线及计算汇总如图３所示。
热工参数（只／Ｊｋ・ｋ・ｇＫ
Ｐ／ｇ・、ｋｍ
ｐ／ｇ・ｍｋ
“ｖｃ／ｐ
Ａ／・ｌ℃ 。ｗＩ・ｌＮ／ｙｃ：￣ｄｎ・ｍ
原煤气初冷器结构
９５Ｈ）× ．ｍ（）× ｍ（）．ｍ（２６Ｗ６Ｌ
２Ｏ１Ｈｍ０
～
冷却面积
冷却器重量湿荒煤气处理能力湿荒煤气进口温度／口温度出阻力降最大冷却热负荷冷却水耗量，进水温度＜３ ℃ ２

冷凝器计算

冷凝器的功能是把由压缩机排出的高温高压制冷剂气体冷凝成液体，把制冷剂在蒸发器中吸收的热量（即制冷量）与压缩机耗功率相当的热量之和排入周围环境中。

因此，冷凝器是制冷装置的放热设备，其传热能力将直接影响到整台制冷设备的性能和运行的经济性。

冷凝器按其冷却介质可分为水冷式、空冷式和水/空气混合式。

由于空冷式冷凝器使用方便，尤其适合于缺水地区，在小型制冷装置（特别是家用空调）中得到广泛应用。

空冷式冷凝器可分为强制对流式和自然对流式两种。

自然对流式冷凝器传热效果差，只用在电冰箱或微型制冷机中。

下面仅讨论强制对流式冷凝器。

二、强制对流空气冷却式冷凝器的结构及特点强制对流空气冷却式冷凝器都采用铜管穿整体铝片的结构（因此又称管翅式冷凝器）。

其结构组成主要为——U形弯传热管、翅片、小弯头、分叉管、进（出）口管以及端板等（如图1），其加工工艺流程如图2。

一、空气流量环境温度Tair=35，35℃进出口温差ΔT=10℃，空气进口温度Ti=35℃，空气出口温度T0=45℃，冷凝器中的平均温度Tm=40℃；空气的密度ρm=1.092Kg/m3；空气的定压比热Cp=1.01E+03J/（KgK）；冷凝器的热负荷Qk=77000W；空气的体积流量Vair=6.96E+00m3/S二、结构初步规划选定迎面风速Wf=2.5m/s沿气流方向的排数nl=3冷凝器采用正三角*排翅片厚度δf=0.190.19mm 翅片节距Sf=1.8；1.8mm翅片管的纵向距离S1=25mm；翅片管的横向距离S2=21.65mm；翅片管的基管直径Db=9.9mm；单位管长翅片面积Ff=0.515902389m2；单位管长翅片间基管面积Fb=0.0278047m2；单位管长翅片管的总面积F0=0.543707089m2；翅片管的中性面的直径Dm=9.1mm；单位管长内螺纹管的中性面表面积Fm=0.028574m2；翅片管的的内径Di=8.68mm；内螺纹管的内表面积Fi=0.0272552m2；翅化系数β=F0/Fi19.94874699 ；最小截面与迎面截面面积之比0.540244444；最小截面的风速Wmax=4.627534861m/s；冷凝器的当量直径Deq=2.909754638mm由冷凝器的平均温度Tm，查空气的物性参数动力粘度νf=1.75E-05m2/s导热系数λf=0.0264W/（Mk）密度ρf=1.0955m3/K g故雷偌数Ref=7.69E+02长径比L/Deq=22.32146971 对于平套片管空气的换热系数A=0.518-0.02315*L/Deq+0.000425*（L/Deq）^2-3E-6*(L/Deq)^3 A=0.179648497C=A*（1.36-0.24*Ref/1000）2.09E-01n=0.45+0.0066*L/Deq0.5973217m=-0.28+0.08*Ref/1000-2.18E-01 对于*排换热系数比顺排高10%则α0=1.1*0.02643*C*Refn/Deq*（L/Deq）^m5.62E+01W/(M2k) 对于*排管簇L=S125mmB=S221.65mmρ=B/Db2.186868687ρ'=1.27*ρ*(L/B-0.)^0.52.56768664h'=Db*(ρ'-1)*(1+0.35*lnρ')/20 .010321268m=(2α0/(λf*δf))^0.553.99064795故翅片的效率ηf=th（mh’）/mh0.907911856表面效率ηs=1-Ff/F0（1-ηf）0.912621162 计算管内的换热系数αi假设壁温Tw=50.5℃液膜平均温度Tm=52.25温度rs1/4Bm4020.19271.655019.81166.84Tm19.7252865.75775 管内换热系数αi=0.683*rs1/4*Bm/di1/4*(Tk-Tw)-1/4 忽略铜管管壁和接触热阻,由管内外热平衡:αi*3.14*di*(Tk-Tw)=ηs*α0*f0*(Tw-Tm)0.683*rs1/4*Bm/di1/4*(Tk-Tw)-1/4*3.14*di*(Tk-Tw)=ηs*α0*f0*(Tw-Tm)Tw'=4.97E+01℃Δ=|Tw'-Tw|/Tw8.19E-01取壁温Tw=5.05E+01℃则αi=2.12E+03W/(M2k)5计算传热系数及传热面积取污垢系数ri=0,r0-0.0086(M2k)/W 计算传热系数K0=1/((1/αi+ri)*f0/fi+δ/λ*f0/fm+1/(ηs*α0))3.46E+01传热温差Θm=(ta2-ta1)/ln((tk-ta1)/(tk-ta2))13.38303969℃所需传热面积F=Qk/（K0*Θm）1.66E+02m2翅片管的总长L=F/f03.06E+02m 确定冷凝器的结构尺寸,选取垂直方向的排数,沿气流方向的排数NL N=40则宽A=L/(N*NL*2)1.27E+00m取A=1.4m则传热面积A'=12.2103296m2则实际风速Wf=2.49E+00m/s 计算空气侧阻力气流流过横向整套片的阻力损失由于*排比顺排阻力要大20%Δpa=(1+0.2)*9.81*A*(L/Deq)*(ρ*νmax)1.746.89073292Pa风机的全压P=50.31417042Pa选两台CFE710-6T_-C10-S 风量大概15000*2重新计算压力13150m3/h迎面风速Wf=2.609127m/s迎面风速Wmax=4.82953m/sΔpa=(1+0.2)*9.81*A*(L/Deq)*(ρ*νmax)1.77.06E+01Pa蒸发器的校核计算热负荷Q0=54000W制冷剂流量g=354g/s内表面的热流量qi=4422.485041W/m2取质量流速g=150kg/(m2s)总流通面积A=0.00236m2每根管的有效流通面积Ai=5.91438E-05m2蒸发器的分路数Z=39.90275631取Z'=40每一分路R22流量Gd=0.00885kg/s查的B值B=1.38则αi=B*Gd^0.2*qi^0.6/di^0.61424.149983 2、确定空气在蒸发器的状态变化由进口的空气参数t1=7℃，ts1=6℃，查焓湿图得I1=20.56KJ/kgd1=5.368g/kg干空气的密度ρρ=1.2Kg/m3空气的定压比热容Cp=1.005KJ/（kg℃）水蒸气的定压比热容Cp=4.19KJ/（kg℃）出口的干球温度t2由能量守衡Q0=Cp*ρ*V*（t2-t1）t2=0.870949℃假设出口的干球温度为t2‘=2℃由能量守衡Q0=ρ*V*（I1-I2）I2=14.4003KJ/KgI=Cpg*t+（2500+Cpq*t）*dd=0.00494Kgts2=2.81℃Tw=1.75℃,Iw=12.47KJ/Kg,dw=4.274g/kgTw=1.75℃Iw=12.47KJ/kgdw=4.274g/kg干在蒸发器中空气的平均焓值Im=Iw+（I1-I2）/Ln（（I1-Iw）/（I2-Iw））Im=16.76861KJ/kg由Tm可得Tm=4.6℃dm=4.833g/kg求析湿系ξ=1+2.46*（dm-dw）/（tm-tw）ξ=1.482505空气的气体常数Ra=287.4T！=280K进口状态的比容ν1=Ra*T1*（1+0.0016d1）/Pbν1=0.801058m3/kg故空气的体积流量空气侧的换热系数空气的迎面风速Wf=Wf=2.609127m/s则空气侧的换热系数α0=57.8W/(M2k)凝露工况下的翅片效率m=（2*α0*ξ/（λf*δf））^0.5m=47.78611则ηf=ηf=0.926096故凝露工况下的换热系数αj=αj=79.67994W/(M2k)设翅片侧热阻以及翅片与管壁热阻之和4.80E-03m2k/WK0=1/（f0/fi/αi+r+1/αj）3.19E+01传热温差Θm=（t1-t2）/ln（（t1-t0）/（t2-t0））6.80519则传热量Q=K0*Θm*F3.61E+04哪有这么麻烦，最简单12平米/hp设计冷凝器，风量10度温差，蒸发器肯定够。

258翅片管冷凝器设计示例-参数计算

258翅片管冷凝器设计示例-参数计算258 翅片管冷凝器设计示例-参数计算基础数据翅片管冷凝器空气侧流量1.234kg/s，空气进冷凝器35℃，出冷凝器43℃；工质为R134a，冷凝温度50℃，质量流量55g/s。

结构及材料冷凝器采用整体平直翅片，正方形排列，相关材料、结构、物性数据参见254、255、256篇。

冷凝器热负荷Q C=1.234*1013*(43-35)=10000W单位管长（1m）热阻空气侧单位管长换热热阻（取翅片接触热阻及表面污垢影响系数0.6）：R TA=1/(a FA x O A OF C GA)=1/(44.82*0.912*0.5716*0.6)=0.0713℃/W管壁热阻（近似按紫铜材料计算）：R TCU=(ln(10.3/9))/(2*3.14*393)=0.1345/2468=5.45*10-5℃/W工质侧单位管长换热热阻（取管内表面污垢、润滑油等影响系数0.8）R TR=1/(3.14D I a FR C GR)=1/(3.14*0.009*4905*0.8)=0.00901℃/W传热温差工质与空气的传热温差近似为：50-0.5*(35+43)=11℃单位管长（1m）传热量q C=11/( R TA + R TCU+ R TR)=11/(0.0713+5.45*10-5+0.00901)=11/0.08037=137W/m所需总管长L T=Q C/q C=10000/137=73m空气体积流量V AIR=1.234/1.1=1.122m3/s所需冷凝器迎风面积：1.122/2.5=0.4488m2沿空气流动方向翅片宽度100mm，相当于4列换热管。

取上下管排数为20排时，则迎面面冷凝器高度：20*0.025=0.5m总管数：20*4=80根单根管长为：73/80=0.9125m迎风面积：0.5*0.9125=0.4563m2与所需迎面面积略大：(0.4563-0.4488)/0.4488=1.7%在合理范围内。

翅片式冷凝器计算表

25 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
25 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 制冷量Q0 kw 按设计任务书 m 海拔高度H 按设计任务书 101325*(1-0.0065H/288.2)**(9.81/0.0065/287) Pa 大气压力B 按标准工况（干球35℃湿球24 ℃) 空气相对湿度φ ％环境温度Ta 按标准工况（干球35℃湿球24 ℃) ℃ 冷凝温度Tc 与Ta有关 ℃ 过冷温度Tsc 与Tc及冷凝条件有关 ℃ 蒸发温度Te 与回风干球温度及换热型式有关 ℃ 吸汽温度Ts 含蒸发器、管道及汽分、压缩机的过热 ℃ Mpa 冷凝压力Pc 查压焓图表 (0.1~0.15)*Pc Mpa 冷凝压力损失Δ Pc Mpa 蒸发压力Pe 查压焓图表 (0.03~0.05)*Pe Mpa 蒸发压力损失Δ pe 点1焓值H1 查压焓图表(15) kj/kg 点2焓值H2 查压焓图表(91) kj/kg 点3焓值H3 查压焓图表(50) kj/kg 点4焓值H4 查压焓图表(50) kj/kg 点5焓值H5 查压焓图表(47) kj/kg 点6焓值H6 查压焓图表(5) kj/kg 点7焓值H7 查压焓图表(10) kj/kg 冷凝过热负荷qk1 H2-H3 kj/kg 冷凝饱和负荷qk2 H3-H4 kj/kg H4-H5 冷凝过冷负荷qk3 kj/kg H2-H5 冷凝总负荷qk kj/kg H1-H5 蒸发器总负荷qe kj/kg Q0/qe 制冷剂质量流量MR kg/s kw 冷凝总负荷Qc qk*MR 1.1*(Qc-Q0) kw 压缩机电机功率 Ta 进风温度Tai ℃ 进出风温差Δ Ta 可优化变量 ℃ Tai+Δ Ta 出风温度Tao ℃ 进出风平均温度Tam (Tao+Tai)/2 ℃ f(t) Pa 水蒸汽分压力Ps 3 干空气密度ρ a B/287.1/(Ta1+273)-0.001319φ kg/m Ps/(Ta1+273) -2 0.9 w/m.k 空气导热系数λ a 2.58x10 [(Tam+273)/288] -5 0.75 kg/m.s 空气动力粘度μ a 1.82x10 [(Tam+273)/288] 2 μa/ρa 空气运动粘度ν a m /s 0.05 KJ/kg.k 空气定压比热Cpa 1005[(Tam+273)/288] 二、翅片管参数计算 mm 铜管直径do mm 铜管壁厚δ p 0、35--0.5 w/m.k 铜导热系数λ cu 查资料 0.12--0.15 mm 铝箔厚度δ f w/m.k 铝箔导热系数λ f 查资料 mm 管中心距S1 mm 管中心距S2 mm 片距E 可优化变量 2 每米管翅片外表面积ff 2(S1*S2-π /4*(do+2*δ f) /E m2/m 每米管翅片间的管表面积 πf *(do+2* δ f)(1-δ f/E) m2/m b 2 每米管长总外表面积ft ff+fb m /m 2 每米管长平均直径处的表面积 π *dm*1 fm 或（fo-fi)/ln(fo/fi) m /m 2 每米管的内表面积fi π *(do-2*δ f)*0.001 m /m ft/fi 翅化系数β 无量纲 (S1-do-2*δ f)(E-δ f)/S1/E 净面比ε 无量纲当量直径deg 2(S1-do-2*δ f)(E-δ f)/[(S1-do-2* δ f)+(E-δ f)] m 2 2 0.5 mm 六边形长对边距离L ((S1/2) +S2 ) mm 六边形短对边距离B S1 0.5 翅片参数ρ ' 无量纲 1.27B/(do+2δ f)(L/B-0.3) (do+2δ f)/2(ρ '-1)(1+0.35lnρ ')m 翅片相当高度h' 0.5 -1 翅片参数m (2α a/λ f/δ f) m 翅片效率η f th(mh)/mh 无量纲表面效率η s 1-ff/ft(1-η f) 无量纲三、室外冷凝器传热计算第 1 页 25.xls

翅片管换热器工艺核算

4346进口温度deg1586出口温度deg230出口温度deg3124操作压力bar2083操作压力bar171空气流量kgs5734水流量kgs15344校核允许压降bar01允许压降bar计算压力降0043校核计算压力降099校核计算平均流速ms511校核计算平均流速ms0434校核设计压力bar22设计压力bar247设计温度deg设计温度deg375mdmtmdmt污垢系数m2w0000344污垢系数m2w0000086总传热面积1370校核总传热系数10368校核富余量252参考换热管布置如附图所示
总共28管程，每一管程2排管子，每排共计25支管（共计1400支换热管）；请核算此换热器的传热系数与传热面积。
15.344（校核）
允许压降（bar）
0.1
允许压降（bar）
1
计算压力降
0.043（校核）
计算压力降
0.99（校核）
计算平均流速（m/s）
5.11（校核）
计算平均流速（m/s）
0.434（校核）
设计压力（bar G）
22
设计压力（bar G）
247
设计温度（deg℃）
设计温度（deg℃）
375
MDMT
翅片管换热器工艺核算：
基本参数：
壳程侧（空气）
管程侧（给水）
项目
参数
项目
参数Байду номын сангаас
进口温度（deg℃）
434.6
进口温度（deg℃）
158.6
出口温度（deg℃）
230
出口温度（deg℃）
312.4
操作压力（bar G）
20.83
操作压力（bar G）
171
空气流量（Kg/s）

R22空气冷凝器设计计算(60千瓦)

风冷冷凝器的设计计算1 原始数据由给定条件，现需设计一台制冷量为60kW 的R22空气冷凝器。

冷凝温度：48k t =℃进风温度：135a t =℃ 出风温度：243a t =℃ 2初步规划选用16 1.0mm φ⨯的纯铜管，成正三角形排列[2]；管间距135s mm =，排间距230.3s mm =；肋片为平直铝套片，肋间距 2.5f s mm =；沿气流方向管排数4n =；片宽2121.2L n s mm =⨯=。

如下图：图 2 翅片管冷凝器侧面截图设计两片，成V 字形，每片热负荷为35.9KW 。

3 结构的初步规划及有关参数各部分单位管长面积为[2]：肋片面积：21222(/4)/0.6815/f b f f s s d s m m π=⨯-⨯=肋片基管面积：32(1/)3.1415916.310(10.2/0.25)0.04814/b b f f f d s m m πδ-=⨯⨯-=⨯⨯⨯-=肋管外总表面积：220.68150.04814/0.7296/t f bf f f m m m m =+=+=肋管内表面积：3223.14159(16 1.02)10/0.04398/i if d m m m m π-==⨯-⨯⨯=肋化系数：/16.885t if f β==4 进出换热器的温差及风量温差[1]：218a a a t t t C =-=︒ 风量[2]：3335.92/1.0995 1.00588.122/ka m pa aQ V c t m sm s ρ=⨯⨯⨯=⨯⨯=（4.2a ）其中定性温度：12392a a am t t t C +==︒ 31.0995/m kg m ρ=1.005/(.)pa c w kg k =5 肋片效率及空气侧换热系数的计算根据肋片参数，冷凝器的空气最小流通面积min A 与迎风面积fA 之比[2]：1min 1()()(3516.3)(250.15)35 2.50.5022b f f f f s s s A A s s δ--=⨯-⨯-=⨯=（4.2b ）考虑降噪节能等因素取迎面风速2.8/m s ，则最小流通面风速：max min5.575/f f A W w A m s=⋅=当量直径：（最小流通面的面积与周长之比）2(3516.3)(2.50.15)/(3516.3 2.50.15)4.17eq d mm =⨯-⨯--+-=空气的雷诺数：max 6Re 5.575 4.17517.5101330.1663eqfW d v -⨯=⨯=⨯=单元空气流道长径比：121.229.034.175ep L d ==根据流体横向流过肋片管簇的的整张平套片换热计算公式[3]：2630.5180.02310.000425()310()0.1307eq eq eqL L L A d d d -=-⋅+-⨯=0.24Re (1.36)10000.1361fC A ⨯=⋅-=0.450.00660.6416eqL n d =+=Re 0.280.0810000.1736f m =-+⋅=-批注：以上两个公式m 和n 应该互换所以，管外的表面传热系数[3]：021.1Re ()53.32/()fn mf eqeqL a C d d w m k λ=⋅⋅⋅⋅=⋅对于叉排，有'1'1.272.1472.282bs d ρρρ====故：肋片当量高度：'''(1)(10.35ln )216.3(2.2821)(10.35ln 2.282)2bd h ρρ=⨯-⨯+⨯=⨯-⨯+⨯ 肋片特性系数[2]：1159.1782m m --===（4.2e ）肋片效率[2]：159.1782m m -===（4.2f ）肋片效率：33()(59.178213.4610)59.178213.46100.8312f th mh mhth η--=⨯⨯=⨯⨯=冷凝器外表面效率[2]：0.68150.83120.048140.72960.8423f f bs tf f f ηη+=⨯+==6 管内R22冷凝时的表面换热系数首先，设管壁温度：*47.03w t =℃则*47.52w km t t t +==℃，在该温度下，1419.87,67.554s m r B ==。

冷凝器计算书

(1) 设计参数气体进气温度：T h,i =320.5K 气体出口温度：T h,o =283K 冷液进口温度：Tc ,i =278K 出口温度：T c,o =281K 进气流量：Q 1=994.4m 3/h 摩尔流率：F=44.62Kmol/h 质量流率：M=1547.8kg/h操作压力：P=118kPa=885.2mmHg(2) 冷凝量计算°i i i i y p m ==x P°i p ——特定温度下的饱和蒸气压由式10Blog p =A -C +t计算 A B C log 10p p m C 6H 6 6.90565 1211.033220.790 1.658 45.53 0.05086 C 7H 8 6.95464 1344.800219.482 1.094 12.43 0.01388 C 8H 107.009081462.266215.1050.5133.260.00364假设冷凝比f=0.087：ii i i ii i z x =m +(1-m)f z m y =m +(1-m)fF z ix i y i C 6H 6 0.088 0.1298 0.970 0.0493 C 7H 8 0.088 0.0026 0.026 0.0004 C 8H 10 0.088 0.0004 0.004 0.0000 N 20.0880.86710.0000.9503∑xi=1，则假设成立。

f = B/FB =44.62*0.088 =3.90Kmol/h D =44.62*(1-0.088) =40.71Kmol/h混合物平均分子量：M=78*0.970+92*0.026=78.5g/mol混合物密度：883kg/m 3则冷凝液流量：q 1=3.9*78.5/883=0.442m 3/h (3) 热量恒算Q =Fi Hi -Di Hi -Bi Hi ∑∑∑Q = =46994.3kcal/h44.621089.640.7194.93.90406.4×−×−×(4) 冷凝器设计对数平均温度：17Ch,i c,o h,o c,i 1m h,i c,oh,o c,i (T -T )-(T -T )△t =(T -T )In (T -T )=° 0.06912.82c,o c,i h,i c,ih,i h,oc,o c,i T -T P =T -T T -T R =T -T ==查图的F T =0.99= = =17C170.99×°m T 1m △t F ×△t 传热系数K=19 kcal/(m 2·h·ºC) 则换热面积为：2=46994.3=1917 =149.5m mQ A K△t ×换热器选型：A=150.8m 2；Φ19mm公称直径DN mm 公称压力PN Mpa管程数Np管子根数N中心排管 700 0.6 2 574 27 管程流通面积 m2 换热管长度 mm 结构校正因素Ft管内径di (m)管间距Pt （mm ）0.0507 45001.40.01532(5) 冷却水用量水Cp=1.004(cal/g·°C)冷却水用量：p Q q =C t==16000kg/h46994.31.004(281278)×−+(6) 管程压损计算管程流通面积：2=0.0507m 2T1P i N πA 4N d=管内流速：==1547.8=1.52236000.0507 =5.57m/s11i i Q A q 3600A u ρ××××管内流体密度ρ=1.52kg/m3 气体黏度μ=0.018×10-3 Pa/s 雷诺数：3=0.015 5.57 1.52 = 0.01810 =7068i iRe μd uρ−×××摩擦系数(Re>2000)0.250.250.3164λ=Re 0.3164=7068 =0.0345管程压降流体流经直管因摩擦阻力引起的压力降△p L2=λ 1.52 5.57=02 =244.7PaL i 2ii l △p d 24.5 .03450.015ρu ⎛⎞⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎛⎞×⎜⎟⎝⎠流体流经弯管因摩擦阻力引起的压力降△p r2=31.52 5.57 =32 =70.9Pa2ii r △p 2ρu ⎛⎞⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎛⎞×⎜⎟⎝⎠流体流经管箱进出口引起的压力降△p n2=1.5 1.52 5.57 =1.52 =35.5Pan 2i i △p 2ρu ⎛⎞⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎛⎞×⎜⎟⎝⎠管程总压降=(224.770.9) 1.4235.5 =919PaT P S S r n L i △△+△)F N N +△N p =(p p p +××+(7) 设计计算表管程壳程气体水进口温度出口温度进口温度出口温度换热面积A(m2)管程压损Pa壳程压损Pa320.5 283 278 281 150.8 919 -。

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