7.94翅片蒸发器算热面积计算法
(第二版)蒸发器热量与面积的高级计算公式
(第二版)蒸发器热量与面积的高级计算公式1. 介绍本文档详细介绍了一种用于计算蒸发器热量与面积之间关系的高级计算公式。
该公式可以帮助工程师更准确地预测蒸发器的性能,从而优化设计过程,提高蒸发器的效率。
2. 公式概述2.1 基本原理蒸发器热量与面积之间的关系可以通过以下基本原理来描述:- 流体通过蒸发器时,其温度和湿度会发生变化,这一过程称为热湿交换。
- 蒸发器的热量传递主要分为两部分:对流热传递和辐射热传递。
- 热湿交换的效率受到许多因素的影响,如流体速度、流体与蒸发器表面的温差、流体的热导率、蒸发器表面的热导率等。
2.2 高级计算公式基于以上基本原理,我们推导出以下高级计算公式:3. 公式参数说明3.1 热量(Q)热量(Q)是指在一定时间内通过蒸发器的热量,通常以千瓦(kW)或兆焦耳(MJ)为单位。
3.2 面积(A)面积(A)是指蒸发器表面的总面积,通常以平方米(m²)为单位。
3.3 其他参数其他参数包括流体速度(v)、流体与蒸发器表面的温差(ΔT)、流体的热导率(k_f)、蒸发器表面的热导率(k_s)等。
这些参数可以根据具体情况进行测量或估算。
4. 公式应用示例以下是一个简单的应用示例:假设已知蒸发器的热量为 10 kW,流体速度为 2 m/s,流体与蒸发器表面的温差为 20℃,流体的热导率为 0.6 W/(m·K),蒸发器表面的热导率为 10 W/(m·K)。
我们可以将这些数值代入公式中,计算出蒸发器的面积。
根据计算结果,蒸发器的面积约为 1.2 m²。
这表明,在给定的热量和热湿交换条件下,蒸发器的面积为 1.2 m²时可达到最优性能。
5. 总结本文档介绍了(第二版)蒸发器热量与面积的高级计算公式。
通过该公式,工程师可以更准确地预测蒸发器的性能,优化设计过程,提高蒸发器的效率。
希望这份文档对您有所帮助。
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。
(完全版本)蒸发器热量和面积的计算法则
(完全版本)蒸发器热量和面积的计算法则1. 介绍本文档提供了一种用于计算蒸发器热量和面积的方法,该方法可以帮助用户根据具体需求设计蒸发器,以确保其高效、稳定地运行。
2. 热量计算法则2.1 基本原理蒸发器的热量主要由输入热量、损失热量和有效热量组成。
输入热量是指蒸发器从外界接收的热量,损失热量是指在热量传递过程中产生的热量损失,有效热量是指实际用于蒸发器工作的热量。
2.2 计算公式蒸发器的热量计算公式如下:\[ Q = Q_{\text{输入}} - Q_{\text{损失}} \]\[ Q_{\text{有效}} = Q_{\text{输入}} - Q_{\text{损失}} \]其中:- \( Q \) 表示蒸发器的热量(单位:千瓦时,kWh);- \( Q_{\text{输入}} \) 表示蒸发器的输入热量(单位:千瓦时,kWh);- \( Q_{\text{损失}} \) 表示蒸发器的损失热量(单位:千瓦时,kWh);- \( Q_{\text{有效}} \) 表示蒸发器的有效热量(单位:千瓦时,kWh)。
3. 面积计算法则3.1 基本原理蒸发器的面积主要由传热面积和辅助面积组成。
传热面积是指蒸发器中进行热量传递的面积,辅助面积是指用于支持蒸发器运行的面积。
3.2 计算公式蒸发器的面积计算公式如下:\[ A = A_{\text{传热}} + A_{\text{辅助}} \]其中:- \( A \) 表示蒸发器的总面积(单位:平方米,m²);- \( A_{\text{传热}} \) 表示蒸发器的传热面积(单位:平方米,m²);- \( A_{\text{辅助}} \) 表示蒸发器的辅助面积(单位:平方米,m²)。
4. 应用示例以下是一个简单的应用示例,用于计算一个特定蒸发器的热量和面积。
4.1 假设条件- 输入热量:1000 kWh;- 损失热量:200 kWh;- 传热面积:50 m²;- 辅助面积:10 m²。
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。
翅片式换热器的设计及计算
制冷剂系统翅片式换热器设计及计算制冷剂系统的换热器的传热系数可以通过一系列实验关联式计算而得,这是因为在这类换热器中存在气液两相共存的换热过程,所以比较复杂,现在多用实验关联式进行计算。
之前的传热研究多对于之前常用的制冷剂,如R12,R22,R717,R134a等,而对于R404A和R410A的,现在还比较少。
按照传热过程,换热器传热量的计算公式为:Q=KoFΔtm (W)Q—单位传热量,WKo—传热系数,W/(m2.C)F—传热面积,m2Δtm—对数平均温差,CΔtmax—冷热流体间温差最大值,对于蒸发器,是入口空气温度—蒸发温度,对于冷凝器,是冷凝温度—入口空气温度。
Δtmin—冷热流体间温差最小值,对于蒸发器,是出口空气温度—蒸发温度,对于冷凝器,是冷凝温度—出口空气温度。
传热系数K值的计算公式为:K=1/(1/α1+δ/λ+1/α2)但换热器中用的都是圆管,而且现在都会带有肋片(无论是翅片式还是壳管式),换热器表面会有污垢,引入污垢系数,对于蒸发器还有析湿系数,在设计计算时,一般以换热器外表面为基准计算传热,所以对于翅片式蒸发器表述为:Kof--以外表面为计算基准的传热系数,W/(m2.C)αi—管内侧换热系数,W/(m2.C)γi—管内侧污垢系数,m2.C/kWδ,δu—管壁厚度,霜层或水膜厚度,mλ,λu—铜管,霜或水导热率,W/m.Cξ,ξτ—析湿系数,考虑霜或水膜使空气阻力增加系数,0.8-0.9(空调用亲水铝泊时可取1)αof—管外侧换热系数,W/(m2.C)Fof—外表面积,m2Fi—内表面积,m2Fr—铜管外表面积,m2Ff—肋片表面积,m2ηf—肋片效率,公式分析:从收集的数据(见后表)及计算的结果来看,空调工况的光滑铜管内侧换热系数在2000-4000 W/(m2.C)(R22取前段,R134a取后段,实验结果表明,R134a的换热性能比R22高)之间。
因为现在蒸发器多使用内螺纹管,因此还需乘以一个增强因子1.6-1.9。
翅片套铜管式换热器换热面积自动计算
直管壁厚t= 竖直间距S2= 列数N2= 铜管内径di=
0.31 19.05 30
mm mm 列
翅片厚度δ = 翅片间距Sf= 换热器长度L
7.32 mm
㎡/m 0.024056094 ㎡/m 0.455922228 ㎡/m ㎡ 冷凝温度Tk= 平均温度tm= 取K= 28 20.50 41.00 冷凝器数量N= 27 15.42 30.84 27 16242 2.01 3.39 9.31 20.6 12.7 50 39 ℃ ℃ tm温度下的 空气密度ρ
33 24.16 48.33
34 24.90 49.79
35 25.63 51.25
自由输入 40 29.29 58.58
31 17.70 35.41 31 18648 2.31 3.89 11.77 26.0 16.1
32 18.28 36.55 32 19249 2.38 4.02 12.42 27.4 17.0
30 17.13 34.27 30 18046 2.23 3.77 11.13 24.6 15.2
迎面风速(m/s) 最窄截面风速Wmax (ρ *Wmax)1.7 非亲水膜15039 1.86 3.14 8.17 18.0 11.2
26 15640 1.94 3.27 8.73 19.3 11.9
33 18.85 37.69 33 19851 2.46 4.14 13.09 28.9 17.9
34 19.42 38.84 34 20453 2.53 4.27 13.77 30.4 18.8
35 19.99 39.98 35 21054 2.61 4.40 14.47 32.0 19.8
40 22.85 45.69 40 24062 2.98 5.02 18.16 40.1 24.8
铜管翅片蒸发器热力计算
2
Rq S1 2
m2
0.094 Rq di
m2
0.094 Rq di
pwm
z
(m1
m2 )
w
vw2 2
pw
pwf pwm 1000
pw
pwf pwm 1000
a
0
1000铜
w
)-1
KS F
1000 Gm c p
60 Gm cp
W cw
60 Gm cp
W cw
1exp[ (1 )]
E' g
1
exp[
(1 )]
Eg
t1 t2 t1 tw1
Eg E'g
Q Gm (h1 h2 )
Q Gm (h1 h2 )
60
W
w
fw
aw
w
1000 w
cw
0.021 w
0.37 w
aw0.43
w
(d i
v
0.8 w
1000) 0.2
E' 1- exp( a a N2 ) 1000 vy q cp
E' 1- exp( a a N2 ) 1000 vy q cp
T t 273.15
ln(
数值
单位
Q
0.000 kW
t2
0.000 ℃
ts2
0.000 ℃
tw2
0.000 ℃
h1
0.000 kJ/kg
h2
0.000 kJ/kg
τ
0.000
(8)肋表面全效率
(9)析湿系数 (10)空气侧换热系数 (11)流体侧换热系数 w(12)总换热系数 K(1s3)换热面积 (14)空气侧压降 p(1a5)流体侧压降 pw
翅片换热器 换热面积计算
翅片换热器换热面积计算
翅片换热器是一种常用的换热设备,其换热面积的大小决定了其换热效率的高低。
翅片换热器的换热面积可以通过以下公式进行计算:
换热面积=翅片长度×翅片密度×管道数×管道长度
其中,翅片长度指的是翅片的长度,翅片密度指的是单位长度上翅片的数量,管道数指的是翅片换热器中管道的数量,管道长度指的是每个管道的长度。
在实际应用中,需要根据具体的工程要求和设计参数来确定翅片换热器的换热面积,以满足换热需求。
同时,在使用过程中也需要注意维护和清洁翅片换热器,以保证其正常运行和换热效率。
- 1 -。
3蒸发器的传热面积计算
3.蒸发器的传热面积计算根据传热基本方程均t K Q A ∆=式中A ——换热器的传热面积,m 2;Q ——蒸发器的热负荷,W ; 均t ∆——传热平均温差,℃;K ——换热器的总传热系数,W/( m 2·℃)。
根据热量衡算,蒸发器的热负荷Dr Q =;蒸发过程为加热蒸汽冷凝和溶液沸腾之间的恒温传热,1t T t -=∆均;K 值可按传热章提供的公式计算.1t T t -=∆——有效温度差(蒸发的推动力)课堂练习:习题6-2 习题6-3补充习题:(1)已知单效常压蒸发器每小时处理2t Na OH水溶液,溶液浓度由15%(质量)浓缩到25%(质量)。
加热蒸汽压强为400kPa(绝压),冷凝后在饱和温度下排出。
假设蒸发器的热损失忽略不计。
溶液的沸点为113℃,分别按20℃加料和沸点加料,求此两种情况下的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。
[答:D=1.15×103kg/h D/W =1.44(20℃加料) D=845kg/h D/W =1.06(沸点加料)](2)传热面积为52m 2的蒸发器,在常压下每小时蒸发2500kg 浓度为7%(质量)的某水溶液。
原料液的温度为95℃,常压下的沸点为103℃,完成液的浓度为45% (质量)。
加热蒸汽的绝压为300kPa 。
热损失为W。
试估算蒸发器的总传热系数。
[答:K=924W/(m 2·℃)] 三、溶液的沸点和温度差损失1.溶液的沸点溶液中溶质不挥发,在相同的条件下溶液的沸点总是比纯溶剂的沸点升高。
实际操作中,已知加热蒸汽压力和二次蒸汽压力(冷凝器的压力),既可直接查得T (加热蒸汽温度)和'T (二次蒸汽温度)'T T t T -=∆——视温度差()()''T t t T T T t t 11T -=---=∆-∆=∆——温度差损失所以溶液的沸点∆+='T t 1 2.温度差损失产生温度差损失的原因主要有:①因溶液沸点升高引起的温度差损失'∆;②因加热管内液柱静压力而引起的温度差损失''∆;③由于管路流动阻力而引起的温度差损失'''∆。
(新手版)蒸发器热量与面积计算公式的入门指南
(新手版)蒸发器热量与面积计算公式的入门指南1. 引言在化工、食品、医药等行业中,蒸发器是一种常用的设备,用于将液体中的溶剂蒸发掉,从而得到浓缩的溶液。
蒸发器的热量与面积计算是设计和操作蒸发器的重要依据。
本文将为您介绍蒸发器热量与面积计算的基本原理和入门方法。
2. 蒸发器热量计算蒸发器的热量计算主要是根据蒸发过程中所需的热量来进行的。
蒸发所需的热量与溶液的性质、蒸发器的类型和操作条件等因素有关。
以下是蒸发器热量计算的基本步骤:2.1 确定溶液的性质在计算蒸发器热量之前,首先需要了解溶液的性质,包括溶液的成分、初始浓度、最终浓度、沸点等。
2.2 选择蒸发器类型根据溶液的性质和生产需求,选择合适的蒸发器类型,如单效蒸发器、多效蒸发器、真空蒸发器等。
2.3 计算蒸发所需的热量根据溶液的性质和蒸发器类型,计算蒸发所需的热量。
常用的计算公式有:\[ Q = \frac{m \cdot H}{e} \]其中,\( Q \)表示蒸发所需的热量(kW);\( m \)表示溶液的质量流量(kg/h);\( H \)表示溶液的焓变(kJ/kg);\( e \)表示蒸发器的蒸发效率。
3. 蒸发器面积计算蒸发器的面积计算是为了确定蒸发器的尺寸,以便满足生产需求。
蒸发器面积计算的基本步骤如下:3.1 确定蒸发器的生产能力根据生产需求,确定蒸发器的生产能力,如溶液的蒸发量(kg/h)。
3.2 选择蒸发器的型号和参数根据溶液的性质和生产需求,选择合适的蒸发器型号和参数,如蒸发器的有效面积、加热功率等。
3.3 计算蒸发器的面积根据蒸发器的型号和参数,计算蒸发器的面积。
常用的计算公式有:\[ A = \frac{Q}{P} \]其中,\( A \)表示蒸发器的面积(m²);\( Q \)表示蒸发所需的热量(kW);\( P \)表示蒸发器的加热功率(kW/m²)。
4. 总结本文为您介绍了蒸发器热量与面积计算的基本原理和入门方法。
(综合版)蒸发器热量及面积计算公式的详解
(综合版)蒸发器热量及面积计算公式的详解1. 引言蒸发器是制冷和热交换系统中的关键组件,其性能直接影响到整个系统的效率和稳定性。
本文将详细解析蒸发器热量及面积的计算方法,帮助读者深入了解蒸发器的运行原理和设计要点。
2. 蒸发器热量计算公式蒸发器的热量吸收主要取决于制冷剂的蒸发温度、流量、传热温差以及换热面积。
以下为蒸发器热量计算的主要公式:2.1 制冷剂蒸发吸收热量制冷剂在蒸发器内吸收的热量主要来自于被冷却物体或介质,计算公式如下:\[ Q_{evap} = m_{refrigerant} \times h_{fg} \]其中:- \( Q_{evap} \) 表示制冷剂在蒸发器内吸收的热量(W)- \( m_{refrigerant} \) 表示制冷剂的质量流量(kg/s)- \( h_{fg} \) 表示制冷剂的比焓变化(J/kg)2.2 传热系数和换热面积蒸发器的热量传递主要通过传导、对流和辐射三种方式。
传热系数(\( k \))和换热面积(\( A \))是影响热量传递的关键因素,计算公式如下:\[ Q = k \times A \times (T_{in} - T_{out}) \]其中:- \( Q \) 表示热量传递量(W)- \( k \) 表示传热系数(W/m²·K)- \( A \) 表示换热面积(m²)- \( T_{in} \) 表示热侧进口温度(K)- \( T_{out} \) 表示冷侧出口温度(K)2.3 制冷剂流量制冷剂流量受蒸发器设计、制冷剂性质和系统压力等因素影响。
制冷剂流量的计算公式如下:\[ m_{refrigerant} = \frac{Q_{evap}}{h_{fg}} \]其中:- \( m_{refrigerant} \) 表示制冷剂的质量流量(kg/s)- \( Q_{evap} \) 表示蒸发器吸收的热量(W)- \( h_{fg} \) 表示制冷剂的比焓变化(J/kg)3. 蒸发器面积计算公式蒸发器的面积计算主要取决于传热系数、换热温差以及制冷剂的比焓变化。
(升级版)蒸发器热量及面积的科学计算公式
(升级版)蒸发器热量及面积的科学计算公式1. 介绍本文档旨在提供一种科学的方法来计算蒸发器的热量和面积。
通过使用本方法,可以更准确地确定蒸发器的性能,并优化其设计和操作。
2. 热量计算公式蒸发器的热量可以通过以下公式计算:Q = U × A × ΔT × (1 - Tc/Th)其中:- Q:蒸发器的热量(单位:瓦特)- U:热传递系数(单位:瓦特/平方米·开尔文)- A:蒸发器的面积(单位:平方米)- ΔT:蒸发器两侧的温差(单位:开尔文)- Tc:冷侧温度(单位:开尔文)- Th:热侧温度(单位:开尔文)3. 面积计算公式蒸发器的面积可以通过以下公式计算:A = Q / (U × ΔT × (1 - Tc/Th))其中:- A:蒸发器的面积(单位:平方米)- Q:蒸发器的热量(单位:瓦特)- U:热传递系数(单位:瓦特/平方米·开尔文)- ΔT:蒸发器两侧的温差(单位:开尔文)- Tc:冷侧温度(单位:开尔文)- Th:热侧温度(单位:开尔文)4. 说明在实际应用中,热传递系数U、温差ΔT、冷侧温度Tc和热侧温度Th的值通常需要通过实验或其他可靠的数据来确定。
根据具体情况和需求,可以对这些值进行适当的调整,以获得更准确的计算结果。
5. 结论通过使用本文档提供的计算公式,可以更科学、准确地计算蒸发器的热量和面积。
这有助于优化蒸发器的设计和操作,提高其性能和效率。
请注意,本文档提供的计算方法仅供参考。
在实际应用中,可能需要根据具体情况进行适当的调整和验证。
如有任何疑问或需要进一步的帮助,请随时与我们联系。
(完备版)计算蒸发器面积及热量的公式
(完备版)计算蒸发器面积及热量的公式1. 简介本文档旨在提供一套完备的公式,用于计算蒸发器的面积及热量。
蒸发器是空调系统、冷却系统以及其他热交换系统中的关键部件。
准确计算蒸发器面积和热量对于系统设计和性能评估至关重要。
2. 计算蒸发器面积的公式2.1. 传热面积计算公式蒸发器的传热面积可以通过以下公式计算:\[ A = \frac{Q}{K \cdot (h - t_{c})} \]其中:- \( A \) 是蒸发器的传热面积(平方米,m²)- \( Q \) 是热交换量(瓦特,W)- \( K \) 是传热系数(瓦特每平方米每开尔文,W/(m²·K))- \( h \) 是热流密度(瓦特每平方米,W/m²)- \( t_{c} \) 是冷却剂的温度(开尔文,K)2.2. 结构面积计算公式当考虑到蒸发器的实际结构时,其面积可以通过以下公式计算:\[ A_{struct} = A + A_{margin} \]其中:- \( A_{struct} \) 是蒸发器的结构面积(平方米,m²)- \( A \) 是蒸发器的传热面积(平方米,m²)- \( A_{margin} \) 是考虑到制造公差和安装余量的面积(平方米,m²)3. 计算蒸发器热量的公式3.1. 热交换量计算公式蒸发器的热交换量可以通过以下公式计算:\[ Q = U \cdot A \cdot (t_{in} - t_{out}) \]其中:- \( Q \) 是热交换量(瓦特,W)- \( U \) 是热传递系数(瓦特每平方米每开尔文,W/(m²·K))- \( A \) 是蒸发器的传热面积(平方米,m²)- \( t_{in} \) 是蒸发器进口侧的温度(开尔文,K)- \( t_{out} \) 是蒸发器出口侧的温度(开尔文,K)3.2. 热流密度计算公式热流密度可以通过以下公式计算:\[ h = \frac{Q}{A \cdot (t_{in} - t_{out})} \]其中:- \( h \) 是热流密度(瓦特每平方米,W/m²)- \( Q \) 是热交换量(瓦特,W)- \( A \) 是蒸发器的传热面积(平方米,m²)- \( t_{in} \) 是蒸发器进口侧的温度(开尔文,K)- \( t_{out} \) 是蒸发器出口侧的温度(开尔文,K)4. 总结本文档提供了计算蒸发器面积和热量的详细公式。
翅片式蒸发器计算
已知条件进口空气干球温度27℃进口空气湿球温度19.5℃R22蒸发温度5℃出口空气干球温度17.5℃出口空气湿球温度14.6℃大气压力101.32Pa 制冷量11600W (1)结构参数直径10mm 紫铜管,正三角形叉排厚度0.7mm翅片厚0.2mm铝平直套片翅片热导率237W/(m*K)翅片间距 2.2mm垂直流动方向管间距25mm管排数4迎面风速 2.5m/s(2)几何参数管外径10.4mm内径8.6mm沿气流流动方向管间距21.65063509mm沿气流方向套片长度86.60254038mm每米管长翅片外表面面积0.414833829m^2/m每米管长翅片间管子表面面积0.029702331m^2/m每米管长总外表面面积0.44453616m^2/m每米光管长外表面面积0.032672564m^2/m每米管长内表面面积0.027017697m^2/m每米管长平均直径处表面面积0.02984513m^2/m(3)空气侧干表面传热系数空气平均温度22.25℃查此温度下空气物性空气密度 1.1966kg/m^3比定压热容1005J/(kg*K)普朗特数0.7026运动粘度0.00001588m^2/s最窄界面处空气流速4.70890411m/s空气雷诺数3083.917049传热因子0.008516558空气侧干表面传热系数61.02300331W/(m^2*K)(4)空气在蒸发器内的状态变化过程进口空气焓值55.6kJ/kg查焓湿图出口空气焓值40.7kJ/kg进口空气湿度11.1g/kg出口空气湿度9.2g/kg露点焓值29.5kJ/kg露点温度9℃露点湿度7.13g/kg空气平均比焓47.11184481kJ/kg平均温度21.4℃平均湿度10g/kg析湿系数 1.569370968(5)循环空气量循环空气量2802.684564kg/h空气比体积0.866080411m^3/kg空气体积流量2427.350198m^3/h(6)空气侧当量表面传热系数A25mmB25mmρ' 2.574338543肋片折合高度0.010895963m肋片参数63.56754266m^-1凝露工况下翅片效率0.865785468当量表面传热83.77312878W/(m^2*K)系数(7)管内R22蒸发时表面传热系数饱和液体比定1.198kJ/(kg*K)压热容饱和蒸气比定0.658kJ/(kg*K)压热容饱和液体密度1267.4kg/m^3饱和蒸气密度25.53kg/m^3汽化潜热201.16kJ/kg饱和压力583.78kPa表面张力0.0112N/m液体动力粘度0.000256Pa.s蒸气动力粘度0.00000842Pa.s液体热导率0.093W/(m*K)蒸气热导率0.0109W/(m*K)液体普朗特数 3.29蒸气普朗特数0.735进口干度0.16出口干度1热流密度11.8kW/m^2质量流速100kg/(m^2*s)R22总质量流247.138028kg/h量总流通截面积0.000686495m^2每根管子有效5.8088E-05m^2流通截面面积蒸发器分路数11.81817162分路数取整11每一分路R2222.46709346kg/h在管内实际流量每一分路R22107.4379238kg/(m^2*s)在管内实际流速B00.000545988C00.109629036Frl0.085263525雷诺数1515.881956hl140.3211061C1 1.136C2-0.9C3667.2C40.7C50.3Ffl 2.2管内R22蒸发时表面传热系数2533.880021W/(m^2*K)(8)传热温差的初步计算传热温差16.80482565℃不计R22阻力(9)传热系数翅片侧污垢热阻,管壁导热热阻,翅片与管壁接触热阻0.0048m^2*K/W传热系数43.04702256W/(m^2*K)(10)核算假设的热流密度值管外热流密度723.397709W/m^2管内热流密度11902.43719W/m^2偏差0.87%偏差足够小,假设有效(11)蒸发器结构尺寸所需内表面传热面积0.983050847m^2所需外表面传热面积16.03543923m^2所需传热管总长36.07229441m迎风面积0.269705578m^2蒸发器宽980mm蒸发器高275mm实际迎风面积0.2695m^2垂直于气流方向每排管数11换热管实际总长43.12m传热管实际内表面传热面积1.165003087m^2换热面积裕度18.51%传热管长度裕度19.54%接近20%的裕度(12)R22的流动阻力及其对传热温差的影响R22流动阻力9.765407654kPa R22饱和压力583.78kPa流动损失 1.67%流动损失引起蒸发温度的变化可忽略。
蒸发器计算说明
欢迎共阅蒸发器设计计算已知条件:工质为R22,制冷量kW 3,蒸发温度C t ︒=70,进口空气的干球温度为C t a ︒=211,湿球温度为C t b ︒=5.151,相对湿度为34.56=φ%;出口空气的干球温度为C t a ︒=132,湿球温度为C t b ︒=1.112,相对湿度为80=φ%;当地肋化系数:每米管长平均直径的表面积:(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空气在下C ︒17的物性参数②最窄截面处空气流速③干表面传热系数干表面传热系数用小型制冷装置设计指导式(4-8)计算(4)确定空气在蒸发器内的变化过程 根据给定的进出口温度由湿空气的焓湿图可得kg g d kg g d kg kJ h kg kJ h 443.7,723.8,924.31,364.432121====。
在空气的焓(7)管内R22蒸发时的表面传热系数R22在C t ︒=70时的物性参数为:饱和液体密度 33.1257m kg l =ρ饱和蒸气密度 343.26m kg g =ρ液体粘度 s Pa l ⋅⨯=-6102.202μ气体粘度 s Pa g ⋅⨯=-610815.11μ汽化热 kg kJ 56.1990=γ液体热导率 K m W l ⋅⨯=-/102.133λ蒸气热导率 K m W g ⋅⨯=-/1093.93λ液体普朗特数 62.2=rl P()K m W r ⋅=200048.0 (10)核算假设的i q 值计算表明,假设的27200m W q i =初值与核算的值26851m W 较接近,故假设有效,可用。
(11)蒸发器结构尺寸的确定蒸发器所需的表面传热面积蒸发器所需传热管总长迎风面积 2,074.03600367.798m w q A f av f =⨯== 取蒸发器的宽度mm B 350=,高mm H 300=。
实际迎风面积为2105.03.035.0m A f =⨯=。