蒸发器-冷凝器-设计
蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组标准
蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组标准冷水(热泵)一体化机组是一种将水蒸发冷却和热泵技术结合在一起的设备，具有高能效、节能环保的特点。
下面是关于蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组的一些常见参考内容，供您参考：1. 工作原理：蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组利用蒸发冷却和热泵技术实现空气和水的热交换过程。
通过蒸发器和冷凝器之间的传热过程，将热量从水中吸收并释放到空气中，从而达到制冷或加热的效果。
2. 组件介绍：- 蒸发器：通过蒸发器与冷却水接触，将水中的热量吸收进入冷媒中，使冷媒发生蒸发，从而实现制冷效果。
- 压缩机：将蒸发后的冷媒进行压缩，提高其温度和压力。
- 冷凝器：冷凝器与外部空气接触，使冷媒释放出的热量被空气吸收，从而使冷媒发生冷凝，完成制冷回路。
- 膨胀阀：控制冷媒的流量，控制制冷剂从高压区域流向低压区域的速度。
3. 特点和优势：- 高能效节能：通过运用蒸发冷却和热泵技术，机组工作过程中不需要大量的电能，可以充分利用自然的冷热资源，大大提高了能源利用效率，实现节约能源的目的。
- 环保低碳：一体化机组不使用化学物质制冷剂，减少二氧化碳等温室气体的排放，对环境友好。
- 系统稳定可靠：机组采用成熟的设备制造工艺和自动化控制系统，能够保持高效稳定的运行。
- 适用范围广：可广泛应用于工业生产、商业建筑、医疗卫生、食品冷库等领域，为用户提供优质的制冷和供热服务。
4. 应用案例：- 工业制冷：可应用于化工、石油、电子、制药等行业的冷却系统，提供持续稳定的低温冷却效果，保证工业生产的顺利进行。
- 商业建筑：可应用于商业综合体、购物中心、办公楼等公共建筑的空调系统，提供舒适的室内环境。
- 医疗卫生：可应用于医院、实验室等场所的冷冻设备，确保医疗设备和药品的质量和安全。
- 食品冷库：可应用于食品加工、仓储物流等场合，为食品供应链提供低温冷藏和冷冻保鲜服务。
以上内容为蒸发冷却式冷水(热泵)一体化机组的一些常见内容，该设备在节能环保、稳定可靠、广泛应用等方面具备较高的优势，可满足不同领域的冷却和加热需求。
冷凝器蒸发器设计计算
冷凝器蒸发器设计计算冷凝器和蒸发器是制冷循环中非常重要的组件，它们分别被用于制冷循环的冷凝和蒸发过程。
在设计冷凝器和蒸发器时，我们需要考虑如下因素：制冷剂的特性、制冷负载、传热和传质等。
首先，我们需要了解制冷剂的特性。
制冷剂的性质包括其工作压力范围、蒸发压力、饱和温度和流态等。
对于不同的制冷剂，其特性将直接影响到冷凝器和蒸发器的设计和计算。
其次，制冷负载是设计冷凝器和蒸发器的另一个重要因素。
制冷负载是指被冷却或加热的介质需要的冷量或热量。
制冷负载的大小将决定冷凝器和蒸发器的尺寸和性能需求。
接下来，传热是设计冷凝器和蒸发器的关键环节之一、传热是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
对于冷凝器来说，传热是指热量从制冷剂气态状态转变为液态状态的过程。
而对于蒸发器来说，传热是指热量从被冷却的介质转移到制冷剂的过程。
传热的计算中，我们需要考虑到传热系数、表面积和温度差等因素。
传质也是设计冷凝器和蒸发器的一个重要因素。
传质是指物质从一个位置移到另一个位置的过程。
对于冷凝器来说，传质是指从制冷剂的气态变为液态的过程。
对于蒸发器来说，传质是指从制冷剂的液态变为气态的过程。
在传质计算中，我们需要考虑到传质系数、表面积和浓度差等因素。
综上所述，设计冷凝器和蒸发器需要考虑到制冷剂的特性、制冷负载、传热和传质等因素。
在进行设计和计算之前，我们需要详细了解冷凝器和蒸发器的工作原理和特性。
同时，我们还要根据具体的制冷需求和工作条件来选择合适的制冷剂、调整尺寸和优化设计，以确保冷凝器和蒸发器的性能和效率。
HTFS冷凝器蒸发器设计
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。
冷凝器蒸发器设计计算
冷凝器蒸发器设计计算冷凝器和蒸发器是热交换装置中的两种重要设备，用于实现热量的传递和相变。
本文将详细介绍冷凝器和蒸发器的设计计算过程，包括设计参数的选择、热量传递计算和流体力学计算。
冷凝器是将气体或蒸汽冷却并转化为液体的装置。
在设计计算过程中，需要确定冷凝器的热负荷、冷凝温度差、冷却介质和冷凝器类型。
1.确定热负荷：热负荷是冷凝器设计的基础参数，可以通过计算得到。
对于气体冷凝器，热负荷可以通过质量流量和入口出口温度计算得到；对于蒸汽冷凝器，热负荷可以通过质量流量、蒸发焓和冷凝焓计算得到。
2.确定冷凝温度差：冷凝温度差是冷凝器设计中的重要参数，可以通过热负荷和冷凝器传热系数计算得到。
一般情况下，冷凝温度差应保持在适当的范围内，以确保冷却介质能够充分发挥作用。
3.确定冷却介质：冷却介质的选择与具体的工艺要求有关，可以是水、空气或其他特定介质。
冷却介质的性质和流量对冷凝器的设计和效果有着直接影响。
4.确定冷凝器类型：冷凝器的类型包括管壳式冷凝器、板式冷凝器和换热管式冷凝器等。
不同类型的冷凝器在设计和计算上存在差异，需要根据具体情况选择合适的冷凝器类型。
蒸发器是将液体转化为气体的装置，主要用于蒸发器或吸热器中。
在设计计算过程中，需要确定蒸发器的热负荷、蒸发温度差、蒸发介质和蒸发器类型。
1.确定热负荷：蒸发器的热负荷可以通过计算得到，其计算方式与冷凝器类似。
对于蒸发器，热负荷可以通过质量流量、入口出口温度和蒸发焓计算得到。
2.确定蒸发温度差：蒸发温度差是蒸发器设计中的重要参数，可以通过热负荷和蒸发器传热系数计算得到。
蒸发温度差的大小影响蒸发速率和蒸发效果，需要根据具体情况进行选择。
3.确定蒸发介质：蒸发介质的选择与具体的工艺要求有关，可以是液体、气体或其他特定介质。
蒸发介质的性质和流量对蒸发器的设计和效果有着直接影响。
4.确定蒸发器类型：蒸发器的类型包括管壳式蒸发器、板式蒸发器和换热管式蒸发器等。
不同类型的蒸发器在设计和计算上存在差异，需要根据具体情况选择合适的蒸发器类型。
各种蒸发器冷凝器计算
各种蒸发器冷凝器计算蒸发器和冷凝器是热力工程中常见的设备，用于蒸发和冷凝流体。
本文将介绍各种蒸发器和冷凝器的计算方法。
一、蒸发器蒸发器是将液体转化为蒸汽的设备。
根据蒸发器的类型有多种不同的计算方法。
1.蒸发器内换热面积计算蒸发器的内换热面积可以通过以下公式计算：A=Q/(U×ΔTm)其中，A为内换热面积，Q为传热量，U为换热系数，ΔTm为平均温差。
2.各种蒸发器的计算常见蒸发器种类有多效蒸发器、喷雾式蒸发器、蒸镜式蒸发器等。
这些蒸发器的计算方法略有不同。
多效蒸发器的换热器内换热面积计算可以使用以下公式：A = Q / (Ud × ΔTmd)其中，A为内换热面积，Q为传热量，Ud为蒸气侧的换热系数，ΔTmd为蒸汽的平均温差。
喷雾式蒸发器的蒸发速率计算可以使用以下公式：W = (G × H) / (λ × (hlg - hgf))量蒸发潜热，hlg为蒸汽的焓值，hgf为液体的焓值。
蒸镜式蒸发器的换热面积和蒸发速率计算方法类似多效蒸发器。
二、冷凝器冷凝器是将蒸汽或气体转变为液体的设备。
根据冷凝器的类型有多种不同的计算方法。
1.冷凝器的内换热面积计算冷凝器的内换热面积可以通过以下公式计算：A=Q/(U×ΔTm)其中，A为内换热面积，Q为传热量，U为换热系数，ΔTm为平均温差。
2.各种冷凝器的计算常见冷凝器种类有冷却管束冷凝器、冷凝器冷凝管束冷凝器等。
这些冷凝器的计算方法略有不同。
冷却管束冷凝器的换热面积计算可以使用以下公式：A = Q / (Ud × ΔTmd)其中，A为内换热面积，Q为传热量，Ud为冷却侧的换热系数，ΔTmd为冷却水的平均温差。
冷凝器冷凝管束冷凝器的冷凝速率计算可以使用以下公式：W = (G × H) / (λ × (hgf - hfg))量冷凝潜热，hgf为蒸汽的焓值，hfg为液体的焓值。
以上就是各种蒸发器和冷凝器的计算方法。
各种蒸发器冷凝器计算
各种蒸发器冷凝器计算蒸发器和冷凝器是热交换器的一种特殊类型，广泛应用于许多工业领域。
蒸发器用于将液体蒸发成气体，而冷凝器则用于将气体冷凝成液体。
在本文中，将讨论各种蒸发器和冷凝器的计算方法。
首先，我们将探讨蒸发器的计算方法。
蒸发器的设计有许多方面需要考虑，包括传热面积、传热系数、蒸发速率等。
1.传热面积计算：传热面积是蒸发器设计的重要参数，它取决于传递热量的需求。
通常，传热面积可以通过以下公式计算：A = Q/(U × ∆Tlm)其中，A表示传热面积，Q表示传热量，U表示传热系数，∆Tlm表示温度差的对数平均值。
传热系数和温度差的对数平均值需要根据具体的蒸发器设计和工作条件进行估算。
2. 传热系数计算：传热系数是蒸发器设计的另一个重要参数，它是传导、对流和辐射传热的综合结果。
传热系数可以通过经验公式或实验数据来估算。
一种广泛应用的经验公式是Dittus-Boelter公式：Nu=0.023×Re⁰⁸³⁴⁻⁵⁹!其中，Nu表示Nusselt数，Re表示雷诺数。
雷诺数可以通过液体和气体的运动速度、密度和粘度来计算。
3.蒸发速率计算：蒸发速率是蒸发器设计的关键参数之一，它取决于工作流体的性质和蒸发器的传热性能。
一种简单的估算方法是基于能量平衡：Q = m × h_fg其中，Q表示传热量，m表示蒸发液体的质量流量，h_fg表示蒸发潜热。
接下来，我们将探讨冷凝器的计算方法。
与蒸发器类似，冷凝器的设计也需要考虑传热面积、传热系数和冷凝速率等因素。
1.传热面积计算：传热面积与冷凝速率密切相关，可以通过以下公式计算：A = Q/(U × ∆Tlm)其中，A表示传热面积，Q表示传热量，U表示传热系数，∆Tlm表示温度差的对数平均值。
传热系数和温度差的对数平均值需要根据具体的冷凝器设计和工作条件进行估算。
2. 传热系数计算：传热系数可以通过经验公式或实验数据来估算。
各种蒸发器冷凝器计算
各种蒸发器冷凝器计算蒸发器和冷凝器是蒸发冷凝循环系统的两个重要组成部分。
蒸发器用于将液体转化为蒸汽，冷凝器则将蒸汽重新转化为液体。
在工业生产或空调系统中，蒸发器和冷凝器的设计和计算十分重要，因为它们的效率和性能直接影响到系统的运行效果。
下面将对各种蒸发器和冷凝器的计算进行详细介绍。
一、蒸发器的计算蒸发器的主要作用是通过向环境中提供热量，将液体转变为蒸汽。
在计算蒸发器时，需要考虑以下参数：1.蒸发器的热负荷：即单位时间内从蒸发器中蒸发的液体的热量。
热负荷可以通过以下公式计算：热负荷=蒸发流量×蒸发潜热2.蒸发器的换热面积：蒸发器的换热面积决定了热量的传递效率。
一般而言，换热面积越大，热量传递效率越高。
换热面积的计算常采用多种方法，如LMTD法和效能法。
3. 蒸发器的传热系数：传热系数是指单位面积上的热量传递速率。
蒸发器的传热系数一般由蒸发器的材料和工况条件决定。
常见的计算方法有Nu数法和Kern法。
4.蒸发器的风速：蒸发器通过风速来增加传热效果。
风速的选择应根据具体的应用环境和蒸发器的性能来确定。
二、冷凝器的计算冷凝器的主要作用是将蒸汽重新冷凝为液体。
在计算冷凝器时，需要考虑以下参数：1.冷凝器的冷负荷：即单位时间内从冷凝器中冷凝的蒸汽的热量。
冷负荷可以通过以下公式计算：冷负荷=冷凝流量×冷凝潜热2.冷凝器的换热面积：冷凝器的换热面积决定了热量的传递效率。
一般而言，换热面积越大，热量传递效率越高。
换热面积的计算方法与蒸发器类似。
3. 冷凝器的传热系数：传热系数是指单位面积上的热量传递速率。
冷凝器的传热系数一般由冷凝器的材料和工况条件决定。
常见的计算方法也是采用Nu数法和Kern法。
4.冷凝器的冷却水流量和温差：冷凝器通过冷却水来吸收蒸汽的热量。
冷却水的流量和温差会影响冷凝器的性能和效率。
一般而言，冷却水的流量越大，温差越小，冷凝器的工作效果越好。
综上所述，不同类型的蒸发器和冷凝器在计算时，需要考虑的参数有所差异。
冷凝器蒸发器设计计算
冷凝器蒸发器设计计算冷凝器和蒸发器是热交换器中的两个重要部分，用于实现液体的冷凝和蒸发过程。
在冷凝器和蒸发器的设计计算中，需要考虑多个参数，如传热面积、传热系数、温度差、流体流速等。
首先，我们来看冷凝器的设计计算。
冷凝器是将气体或蒸汽冷凝为液体的设备。
在冷凝器的设计计算中，我们需要考虑的主要参数有传热面积和传热系数。
传热面积的大小决定了冷凝器的传热能力。
一般来说，传热面积越大，冷凝能力越强。
传热面积的计算可以通过以下公式进行估算：A=Q/(U×ΔTm)其中，A为传热面积，Q为冷凝能力，U为传热系数，ΔTm为平均温度差。
传热系数是冷凝器设计中另一个重要的参数。
传热系数表示单位面积的传热能力，取决于冷凝器的设计、材料、流体性质等因素。
在设计计算中，可以通过查表获得相应的传热系数。
另外，还需要考虑冷凝器的温差和流体流速。
温差是指工作介质的饱和温度和冷凝温度之间的差值，影响着传热过程中的温度梯度。
流体流速则会影响冷凝器的阻力和压降。
接下来，我们来看蒸发器的设计计算。
蒸发器是将液体蒸发为气体的设备。
在蒸发器的设计计算中，我们也需要考虑传热面积和传热系数。
同样，传热面积的大小决定了蒸发器的传热能力，可以通过上述公式进行估算。
传热系数对于蒸发器的设计同样重要。
传热系数表示单位面积的传热能力，取决于蒸发器的设计、材料、流体性质等因素。
也可以通过查表获得相应的传热系数。
除了传热面积和传热系数，还需要考虑蒸发器的温差和流体流速。
温差是指工作介质的饱和温度和蒸发温度之间的差值，影响着传热过程中的温度梯度。
流体流速同样会影响蒸发器的阻力和压降。
在冷凝器和蒸发器的设计计算中，还需要考虑其他一些因素，如材料的选择、外部环境温度、工作介质的流动性质等。
这些因素都会对设计结果产生一定的影响，需要进行综合考虑。
综上所述，冷凝器和蒸发器的设计计算需要考虑传热面积、传热系数、温度差、流体流速等多个参数。
通过合理的设计计算，可以实现冷凝和蒸发过程的高效运行，提高设备的性能和效率。
冷凝器和蒸发器
B.压缩历程：压缩机工作后，在蒸发器中吸收热量后变为低温低压的气态制冷剂，经压缩机吸入压缩后，将制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂，排入冷凝器。
B.冷凝历程：高温高压的气态制冷剂进入冷凝器后，在冷凝器风机的作用下，通过冷凝器散热装置向周围环境空气中散热，同时冷凝为高温高压液态制冷剂。
（3）压缩机要小型轻量化，如许可以节省汽车空间，安装位置方便，且节省质料和燃料的消耗。
（4）要能经受很坏运行条件的考验，有高度的靠得住性和耐久性。在怠速时，汽车发动机舱内温度有时候高达80℃冷凝压力高，就要求压缩机能蒙受高温及高压和有限的过载。汽车行驶在道路上总有颠簸振动，这也要求压缩机有良好的抗震性能，并把制冷剂的泄漏减小到最低程度。
3.2汽车空调压缩机的特殊要求：
汽车运行的动态特征与多变的外界环境对汽车空调压缩机的性能和结构提出了一些特殊要求，表现在：
（1）要有良好的低速性能，要求压缩机在汽车发动机低速和空载时有较大的制冷能力和较高的效率。
（2）汽车高速行驶时输入功率低，如许不仅节省油耗，而且能降低发动机用于空调方面的功率消耗，提高汽车自身的动力性能。
②分散式是指压缩机，冷凝器和蒸发器各自独立的总成。分散安装在汽车的适当部位。
（3）按蒸发器和冷凝器的安插方式分
①内置式
②顶置式
③混合置式
④背置式
第二章 汽车空调制冷原理
2.1概述：
当前汽车空调制冷系统普遍采用蒸汽压缩式制冷方式，即利用液体气化吸收热量来实现制冷。
（1）热、湿负荷大，在同样空间容积内配置的系统容量要大的多。
（2）车室的容积不大，空调装置的重量、安装尺寸和位置等均要受到整车的限制。
课程设计 蒸发器
第一章蒸发操作条件的确定蒸发作为化工产品工艺制造过程中的单元操作，有多种不同的设备，不同的流程和不同的操作方式。
蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强（或温度），冷凝器的操作压强（或温度）的确定，正确选择蒸发的操作条件，对保证产品质量和降低能耗极为重要。
1.1加热蒸汽压强的确定通常被蒸汽的溶液有一个允许的最高温度，若超过了此物料就会变质，破坏或分解，这是确定加热蒸汽压强的一个依据。
应使操作在低于最大温度范围内进行，可以采用加压蒸发，常压蒸发或真空蒸发。
一些化工厂，常装设蒸汽机或透平机以驱动发电机发电，因而蒸发用汽应考虑用蒸汽机、透平机的乏汽，直接采用未经做功的锅炉蒸汽进行减压蒸发是不经济的，乏汽压强一般在200～400 kPa左右。
蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。
从节能的观点出发，应充分利用二次蒸汽作为其它加热用的热源，即要求蒸发装置能够提供温度较高的二次蒸汽。
这样既可减少锅炉产生蒸汽的消耗量，又可以减少末效进入冷凝器的二次蒸汽量，提高了蒸汽利用率。
因此，能够采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽的有利的，但通常所用饱和蒸汽的温度不超过180 ℃,超过时相应的压强就很高,这样增加加热的设备费和操作费。
一般的加热蒸汽压强在400～800 kPa范围之内。
此次设计方案中加热蒸汽压强定为675 kPa（绝压）。
1.2 冷凝器操作压强的确定若一效采用较高压强的加热蒸汽，则末效可采用常压或加压蒸汽，此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度，可以全部利用。
而且各效操作温度高时，溶液粘度低，传热好。
若一效加热蒸汽压强低，末效应采用真空操作。
此时各效二次蒸汽温度低，进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水，而且溶液粘度大，传热差。
但对于那些热敏性物料的蒸发，为充分利用热源还是经常采用的。
对混合式冷凝器，其最大的真空度取决于冷凝器内的水温和真空装置的性能。
通常冷凝器的最大真空度为80～90 kPa。
此次设计方案中冷凝器压强定为20 kPa（绝压）。
蒸发式冷凝器的设计与应用
蒸发式冷凝器的设计与应用摘要：蒸发式冷凝器是一种常用的热交换器，广泛应用于化工、制药、食品、能源等领域。
它通过将热量从高温的气体或液体转移到低温的冷却介质，实现了能量的转换和利用。
本文主要介绍了蒸发式冷凝器的设计与应用，对于提高蒸发式冷凝器的性能和应用价值具有重要意义。
关键词：蒸发式冷凝器；设计；应用1蒸发式冷凝器工作原理蒸发式冷凝器是一种广泛用于空气调节系统、冷冻机组和其他制冷设备中的设备，它的作用是将水或蒸汽从空气或其他气体中凝结出来。
蒸发式冷凝器的工作原理如下：（1）工作介质：蒸汽或水。
蒸发式冷凝器中通常使用蒸汽或水作为工作介质，这取决于应用的具体场合和要求。
（2）工作过程：当蒸汽或水进入蒸发式冷凝器时，它会通过蒸发器进入蒸气室中。
在蒸汽室中，蒸汽或水与热交换器中的热源接触，从而产生蒸汽或水蒸气。
（3）冷凝过程：蒸汽或水蒸气进入冷凝管或散热器，在这里，它与周围的空气或水接触。
由于温度差异的存在，蒸汽或水蒸气会冷凝成水。
这个过程会释放热量，因为凝结过程会将热量转移到周围的空气或水中。
（4）循环：冷凝后的水被回收，然后重新循环流回蒸发器中，等待下一次蒸发过程。
综上所述，蒸发式冷凝器通过将工作介质（蒸汽或水）引入到蒸汽室中，然后使其蒸发，并通过冷凝过程将其冷凝成水，从而实现水/蒸汽从空气或其他气体中凝结出来的目的。
2蒸发式冷凝器主要设计参数的选择2.1冷凝温度和进风湿球温度的选择冷凝温度是指在蒸发式冷凝器中，冷凝器内部的温度。
选择冷凝温度时，需要考虑到冷凝器的工作效率和能耗。
一般来说，冷凝温度越低，冷凝器的效率越高，但能耗也会相应增加。
因此，需要根据具体的使用情况和要求来选择合适的冷凝温度。
进风湿球温度是指进入蒸发式冷凝器空气的湿球温度。
选择进风湿球温度时，需要考虑到空气的湿度和温度对冷凝器影响。
一般来说，进风湿球温度越高，冷凝器的效率越低，因为空气的湿度会影响冷凝器的蒸发效率。
因此，需要根据具体的使用情况和要求来选择合适的进风湿球温度。
第四章 冷凝器和蒸发器
板式换热器（冷凝器、蒸发器）
Outlet refrigerant Inlet water
Inlet refrigerant Outlet water
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板式换热器（冷凝器、蒸发器）
A向 A B B向
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
制冷剂 水
23
2014/6/2
23
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二、冷凝器的热工性能
1. 不同冷凝器的传热性能比较
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卧式壳管式冷凝器的主要优点
传热系数较高，耗水量较少，操作管理方便，但是要 求冷却水的水质要好，清洗水垢时不太方便，需要停 止冷凝器的工作。 这种冷凝器一般应用在中、小型制冷装置中，特别是 压缩式冷凝机组中使用最为广泛。
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（3）套管式冷凝器
套管式冷凝器一般用于小型 氟利昂制冷机组，例如柜式空调 机、恒温恒湿机组等。
（1）立式壳管式冷凝器
工作原理： 水:冷却水从上部通入管内，吸热后排 入下部水池。顶部有配水箱和带斜 槽的导流管嘴。 通过斜槽沿切线方 向流入管中，沿管壁螺旋状向下流 动，形成一层水膜，提高冷却效果， 还可节水。 制冷剂：从中部进入管束外空间，冷 凝液沿管外壁流下，聚集于底部， 从出液管流出。 特点：占地小，无冻结危险，可安装 在室外，便于清除铁锈和污垢，对 水质要求不高；冷却水量较大，体 积笨重，多用于氨系统。
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空冷式冷凝器特点：
3. 采用空冷式冷凝器时，由于夏季室外温度较高，冷 凝温度较高，为获得同样的制冷量，压机的容量大
20%，且运行费用较高。
4. 空冷式机组多用于小型和移动式制冷机组及缺水地 区的氟利昂系统中。 5. 应防止冬季运行压力过低，蒸发器缺液，制冷能力 降低。
冷凝器与蒸发器
图 ４-７ 蒸发式冷凝器
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图 ４-８ 蒸发式冷凝器
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图 ４-９ 淋水式冷凝器
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图 ４-１１ 立管式蒸发器
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图 ４-１２ 满液式壳管式蒸发器
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Hale Waihona Puke 图 ４-１３ 干式壳管式蒸发器
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图 ４-１４ 空调用强制对流式的直接 蒸发式空气冷却器
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表 ４-３ 常用蒸发器的传热系数 K 值 和热流密度 ψ 值
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第一节 冷凝器
• (１ )立式壳管式冷凝器.立式壳管式冷凝器的构造如图 ４-１ 所示.其 外壳是由钢板卷焊而成的圆筒,圆筒两端各焊一块多孔管板,板上用胀 管法或焊接法固定着许多无缝钢管.冷凝器顶部装有配水箱,箱内设有 均水板.冷却水自顶部进入水箱后,被均匀地分配到各个管口,每根钢管 的管口上顶端装有一个带斜槽的导流管嘴,如图 ４-２ 所示.冷却水经 导流斜槽沿,以螺旋线状沿管内壁向下流动,则会在管内壁形成一层水 膜,其不但可以提高冷凝器的冷却效果,还可以节省水量.吸热后的冷却 水汇集于冷凝器下面的水池中.气态制冷剂从筒体中部进入筒体内钢 管之间的空间,与冷却水换热后在管外呈膜状凝结,凝液沿管外壁流下, 积于冷凝器的底部,经出液管流出.此外,筒体上还设有液面指示器、压 力表、安全阀、放空气阀、平衡管、放油管等管接头,以便与相应的 设备和管路相连接.
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第一节 冷凝器
• (３ )套管式冷凝器.套管式冷凝器的构造如图 ４-４ 所示.它的外管通 常采用 ϕ ５０mm 的无缝钢管,管内套有一根或若干根紫铜管或低肋 铜管,内外管套在一起后,用弯管机弯成螺旋形.冷却水在内管中流动,流 向为下进上出,制冷剂在大管内小管外的管间流动,流向为上进下出.制 冷剂与冷却水呈逆流换热,传热效果好.
蒸发器冷凝器设计计算
蒸发器冷凝器设计计算蒸发器和冷凝器是化工设备中常见的两种换热器，用于实现物料的蒸发和冷凝过程。
设计计算是设计这两种换热器的主要过程之一，本文将详细介绍蒸发器和冷凝器的设计计算。
一、蒸发器设计计算：蒸发器是将液体物料转化为蒸汽的设备，常见的蒸发器有单效蒸发器、多效蒸发器和蒸发浓缩塔等。
蒸发器的设计计算主要包括传热面积和换热系数的确定。
1.传热面积的确定：传热面积是蒸发器设计的重要参数，它直接影响到蒸发器的传热效果。
传热面积的确定需要根据物料的流量、物料的入口温度和出口温度以及蒸汽的温度等参数来进行计算。
常用的计算公式为：传热面积=传热负荷/(换热系数×温差)其中，传热负荷是蒸发器在单位时间内传递的热量，可以根据物料的蒸发热进行计算；换热系数是蒸发器的换热性能，可以根据物料的性质和流体的动力参数来进行计算；温差是物料的入口温度和出口温度之差。
2.换热系数的确定：换热系数是蒸发器传热性能的重要指标，它直接影响到蒸发器的传热效果。
换热系数的确定需要考虑多种因素，如物料的热传导性、物料的流动状态、传热面的清洁程度等。
常用的换热系数计算方法有经验公式法、理论分析法和实验测定法等。
蒸发器的设计计算还需要考虑物料的性质、工艺要求和设备的结构等因素，以确保蒸发器的性能和可靠性。
二、冷凝器设计计算：冷凝器是将蒸气转化为液体的设备，常见的冷凝器有泡沫塞式冷凝器、表面冷凝器和混合冷凝器等。
冷凝器的设计计算主要包括传热面积、传热系数和冷却介质的流量等参数的确定。
1.传热面积的确定：传热面积是冷凝器设计的重要参数，它直接影响到冷凝器的传热效果。
传热面积的确定需要考虑蒸汽的流量、蒸汽的入口温度和出口温度以及冷却介质的温度等参数。
常用的计算公式为：传热面积=传热负荷/(换热系数×温差)其中，传热负荷是冷凝器在单位时间内传递的热量，可以根据蒸汽的焓值进行计算；换热系数是冷凝器的换热性能，可以根据蒸汽和冷却介质的性质和流体的动力参数来进行计算；温差是蒸汽的入口温度和出口温度之差。
第一章 冷凝器与蒸发器解析
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3、冷却介质的纯净度
➢用水冷却时，不管使用地下水或地表水。水中含有某些 矿物质和泥沙之类的杂质，因此，使用一段时间后，在冷 凝器的传热壁面上会逐步附着一层水垢，形成附加热阻， 使传热系数显著下降。水垢层的厚度，取决冷却水质的好 坏、冷凝器使用时间的长短及设备的操作管理情况等因素。
冷凝器的选用取决于当地的水温、水质、 水量、气候等自然条件和制冷剂的种类。
在实际工程中要根据工艺要求和各种类型 冷凝器的特点及适用范围，综合比较衡量 后来决定。
各种冷凝器的性能，见设计手册。
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第三节 蒸发器的传热分析
蒸发器是制冷系统中制冷剂与低温热源 （被冷却系统）间进行热交换的设备，和冷凝 器一样也属于间壁式换热器的一种。其传热量 和热交换面积、传热温差和传热系数有关。
影响蒸发器传热的因素
1、制冷剂特性对蒸发器的影响 2、制冷剂液体润湿能力的影响 3、换热面状况对蒸发器传热的影响 4、蒸发器构造对蒸发器传热的影响
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第四节 蒸发器的种类、结构和工作原理
分类： 一、冷却液体的蒸发器
壳管式 水箱式
满液式 干式 直立管式
螺旋管式
冷却排管 二、冷却空气的蒸发器 冷风机
➢用空气作为冷却的冷凝器，在长期使用后，其传热表面 会被灰尘覆盖，也可能被锈蚀或沾有油污。所有这些污垢， 都会增加传热热阻，使传热系数下降。因此，在制冷设备 运转期间，应经常对冷凝器的各种污垢进行清除。
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第二节 冷凝器的种类、结构和工作原理
冷却介质－－带走热量的介质（如空气、水） 被冷却介质－－制冷剂 冷却方式－－水冷
(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
车辆空调蒸发器、冷凝器的计算方法
车辆空调蒸发器、冷凝器的计算方法摘要:本文件对某动车客室空调机组的制冷系统进行设计计算，对压缩机、蒸发器、冷凝器选型提供参考。
关键字：压缩机、蒸发器、冷凝器一、前言依托我司轨道空调制造行业的依托，加之多年对轨道空调设计和制造的研究，以及CRH2和谐号动车组车辆的空调及换气装置的供货配套经验，选用某动车组客室空调机组的项目作为实例，探讨轨道交通车辆空调系统中压缩机、蒸发器、冷凝器的设计计算方法。
二、制冷系统确定及压缩机选型压缩机是制冷系统的核心部件，决定制冷系统的最大制冷能力。
根据制冷系统的制冷量22 kW×(2个系统)=44kW，设计1.05倍的冗余，则选择的压缩机制冷量≥22×1.05=23.1 kW即可，压缩机选型结果如表1所示。
根据TB 1804中5.1.1对额定制冷工况的规定，室内外温度如表2所示。
空调送风温度较室内温度低8～10℃，送风温度较蒸发器出口冷媒温度高2～3℃，因此，蒸发器出口冷媒温度约为16～19℃。
我们设定蒸发器出口冷媒温度为16℃。
结合压缩机的温度参数，分别考虑到额定工况和超负荷工况，制冷系统温度参数设定为表3所示。
制冷系统示意如图2所示，根据制冷系统温度参数可确定各节点制冷剂状态参数，如表4所示。
制冷剂标况及超负荷的制冷剂状态分别如图。
制冷的热力循环过程用压焓图表示为图3。
5，6点之间的焓值差为单位流量的制冷量。
由此可知，制冷量为45kW时，制冷剂的流量44.9 m3/h。
即单台压缩机排气量应＞22.45m3/h，压缩机排气量25.7 m3/h满足制冷循环要求。
根据客室空调室内、外机的外形结构，初步确定表5中冷凝器和蒸发器的结构参数，使用Coildesigenr软件对冷凝器和蒸发器的换热量进行计算。
三、冷凝器计算标况下冷凝器的最大散热量的目标值为：散热量≥30.25 kW（22.5+7.75），匹配不同风机的冷凝风量，达到目标值。
图4 冷凝器计算界面图5 蒸发器计算界面将设定的2种工况分别计算，冷凝器的计算结果如表6。
蒸发器设计
蒸发器设计
蒸发器是一种用于将液体转化为气体的设备。
它通常由一
个加热器和一个冷凝器组成，使液体在加热后蒸发，然后
在冷凝器中冷凝成气体。
在设计蒸发器时，需要考虑以下几个关键因素：
1. 材料选择：蒸发器应选用耐高温、耐腐蚀的材料，如不
锈钢、钛合金等。
材料的选择应根据具体应用环境和液体
性质来确定。
2. 加热方式：蒸发器可以采用直接加热或间接加热的方式。
直接加热适用于易挥发液体，而间接加热则适用于不宜直
接加热的液体。
3. 加热功率：根据所需的蒸发速率和液体的热容量，确定
合适的加热功率。
加热功率过低会导致蒸发效率低下，加
热功率过高则可能造成过热和液体损失。
4. 冷凝器设计：冷凝器用于将蒸发后的气体冷凝成液体。
冷凝器的设计应保证足够的冷却表面积和冷却效率，以避
免气体泄漏。
5. 控制系统：蒸发器应配备一个稳定可靠的控制系统，用
于监测和控制加热功率、温度和蒸发速率等参数。
在设计蒸发器时，还需要考虑具体的应用需求和操作条件，以确保蒸发器能够达到预期的蒸发效果和工作稳定性。
热泵机组结构设计方案
热泵机组结构设计方案热泵机组是一种将低温热能转换为高温热能的装置，主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组件组成。
其结构设计方案需要兼顾热泵机组的工作效率、可靠性、经济性和安全性等要素。
首先，压缩机是热泵机组的核心部件，用于压缩制冷剂，提高其温度和压力。
根据使用场景和需求，可以选择离心压缩机、螺杆压缩机或活塞压缩机等不同类型的压缩机。
在结构设计上，需要考虑压缩机的密封性能、供气量调节的灵活性以及噪音和振动控制等方面。
其次，蒸发器是将外部低温热量转移到制冷剂中的装置。
蒸发器的设计应考虑加热面积、传热效率和结构紧凑性等因素。
可以选择板式蒸发器、管壳式蒸发器或冷凝器等不同类型的蒸发器。
同时，还需要考虑制冷剂流量和分配的均匀性，以保证蒸发器的工作效率和稳定性。
再次，冷凝器是将制冷剂中的高温热能传递给外部介质的装置。
冷凝器的设计需要考虑传热面积、传热效率和风阻等因素。
常见的冷凝器类型有空气冷凝器和水冷凝器。
其中，空气冷凝器适用于室外环境，水冷凝器适用于室内环境。
在结构设计上，需要综合考虑流通系统的阻力、导风板的设计以及冷凝效果和噪音控制等方面。
最后，膨胀阀用于调节制冷剂的流量，控制蒸发器和冷凝器的工作状态。
膨胀阀的设计需要兼顾稳定性和灵活性。
常用的膨胀阀类型有电子膨胀阀和热膨胀阀等。
在结构设计上，需要考虑流量调节范围、故障排除和维护的便利性，以及噪音和振动控制等因素。
综上所述，热泵机组的结构设计方案需要考虑压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组件的选型和设计，以及其工作效率、可靠性、经济性和安全性等要素。
在设计过程中，需要综合考虑各个组件之间的匹配性和协同性，以提高热泵机组的整体性能。
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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。