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