蒸发器设计最终修订

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二、蒸发器部分

(一)确定冷冻水的出口温度2t

设冷冻水进出口温差w t ∆为5C ︒,则 212C t =︒

(二)确定蒸发温度0t

蒸发温度为5C ︒

(三)求蒸发器冷负荷

034.45Kw φ=

(四)计算平均传热温差

212010

127 3.99C 125ln ln 75m t t t t t t t --∆===︒---- (五)求冷冻水流量

30210.00165/)w M m s C t t ϕ=

=-(

(六)概算所需的传热面积'c A

假设热流密度24500/w m ψ

=,则 '207.66c A m φψ

==

(七)初步规划蒸发器结构

取管内水速 1.0/v m s =,则每程管数2417.33i w M m d πρυ

== 取m =18

这样,管束总长(即流程数n 与管有效长度的乘积)等于

10.42c o A L m d m

π== 管程数n 取8 蒸发器传热管有效长度为

1.30L l m n =

=

(八)计算水侧换热系数

当水温在0~50℃内,物性系数可用下式计算

对于卧式壳管蒸发器,冷冻水在管内流动,多呈旺盛湍流,此时管内对流换热系数为

(九)计算制冷剂(R22)侧换热系数

光管外的大空间泡态沸腾换热系数

23119/()

n o a c w m k ψ=⨯=∙

n —指数,对于r22可取0.745 c —常数,其值与制冷剂物性和蒸发温度等有关,可参见表4-6,

(十)实际的热流密度

实际传热系数

0.820.24039/()i i v w m k d αβ==∙1430221639t β=+=

21

1128/()1()()()c o o i o i i i o K w m k d d d d δδδαλλλα==∙++++

'24500/()c m K t w m k ψ=∆=∙

''100%0.01%5%ψψψ

-⨯=≤

计算的传热数有效

(十一)计算实际传热面积,布置管束

20'7.66c A m φψ

==

保持上述确定的m=17,n=8 蒸发器有效管长

1.30c o A l m d mn

π=

=

(十二)校核蒸发温度

所需传热温差 m ' 4.50C

·c c t K A φ

∆==︒

即所需蒸发温度为4.5℃,与假设的5℃基本一致。 (十三)计算水侧的阻力

管内雷诺数 m i 6

110000.011Re 8422.66130610d νμ-∙⨯⨯===⨯

管道摩擦阻力系数0.020.0385m λ==

阻力

2

1.5(1)2550.47

2

m

i

l v

p n n pa

d g

ρ

λ

⎡⎤

∆=++=

⎢⎥

⎣⎦

对于错排布置的蒸发器,阻力增加20%,即

2

1.2 1.22550.473060.56Pa

p p

∆=⨯∆=⨯=

蒸发器为满液壳管式,采用紫铜管为传热管,换热管几何参数见下表:

表:蒸发器换热管几何参数

基管内径(mm)11.00

基管外径

(mm)

13.00

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