蒸发器换热参数及管内阻力计算
(完整版)冷凝器 蒸发器设计计算
壳内径Di/m 0.338573913 0.478815819 0.586427219 0.677147826
1.5传热计算及面积计算
运动粘度ν /m2/s 物性集合系数B 雷诺数Re 水侧表面传热系数awi w/(m2*k) 管排修正系数 εn 环翅高度h' /mm 增强系数ψ 冷凝温度40℃时B
0.13890575
取热流密度q0 W/m2
6000
冷凝器热负荷Qk /kW
407.212
传热面积Aof m2 应布置有效总管长L
67.86866667 488.5950846
1.3确定每流程管数Z
有效单管长l
流程数N
冷却水进口水温tw1 /℃
30
冷却水出口水温tw2 /℃
35
平均温度下水密度 ρ/㎏/m3 994.93
1冷凝器计算
1.1 管型选择
管轧低翅片管
坯管16*1.5
φ16*1.5
di / mm
10.4
dt / mm
15.1
δt / mm
0.4ห้องสมุดไป่ตู้
db / mm
12.4
Sf / mm
1.2
单位管长换热面积 m2
ad
0.015804667
af
0.09714375
ab
0.025957333
ai
0.032656
aof 1.2 估算换热管总长
3190.12θ0^(0.25)
3190.12θ0^(0.25)
1308*(7.21-θ 0)
q0 5365.117596 5762.67012 6151.275524 6189.681087 6247.141056
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。
蒸发器计算说明（1）
蒸发器计算说明（1）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％；当地大气压力Pa P b 101325=。
（1）蒸发器结构参数选择选用mm mm 7.010?φ紫铜管，翅片厚度mm f 2.0=δ的铝套片，肋片间距mm s f 5.2=，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向管间距mm s 251=，沿气流方向的管排数4=L n ，迎面风速取s m w f /3=。
（2）计算几何参数翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为沿气流方向的管间距为沿气流方向套片的长度为设计结果为 mm s L 95.892565.2132532=+?=+=每米管长翅片表面积：每米管长翅片间管子表面积：每米管长总外表面积：每米管长管内面积：每米管长的外表面积：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====。
在空气的焓湿图上连接空气的进出口状态点1和点2，并延长与饱和气线()0.1=?相交于点w ，该点的参数是C t kg g d kg kJ h w w w ?===8,6.6,25。
在蒸发器中空气的平均比焓值由焓湿图查得kg g d C t m m 8,2.16=?=析湿系数（5）循环空气量的计算进口状态下干空气的比体积循环空气的体积流量（6）空气侧当量表面传热系数的计算对于正三角形排列的平直套片管束，翅片效率f η小型制冷装置设计指导式（4-13）计算，叉排时翅片可视为六角形，且此时翅片的长对边距离和短对边距离之比4.24.1025d B ,1b m ===ρ且B A 肋折合高度为凝露工况下翅片效率为当量表面传热系数（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蒸气普朗特数 92.0=rg PR22在管内蒸发的表面传热系数由小型制冷装置设计与指导式（4-5）计算。
蒸发器换热面积计算
蒸发器换热面积计算
蒸发器是一种常见的传热设备，被广泛应用于化工、医药、食品
等行业。
在蒸发器中，通过将液体加热并将其蒸发后，将物质从液态
转化为气态，从而实现对溶液的浓缩和分离。
而蒸发器的换热面积大
小是影响蒸发效率的重要因素之一。
换热面积的计算其实并不复杂，主要取决于蒸发器的具体形式和
工作条件。
在实际应用中，可以通过以下公式进行计算：A=Q/(UΔT)。
其中，A表示换热面积，单位是平方米；Q表示换热量，单位是焦耳；U表示换热系数，单位是W/m²·K；ΔT表示温差，单位是摄氏度。
换热量Q是指液体被加热后蒸发所需要的热量，可以通过材料的
物理化学参数和运行条件等数据确定。
而换热系数U则是蒸发器系统
的一项重要参数，其大小通常由管壁材质、流体性质、速度等因素决定。
这些因素不同会导致换热系数的变化，从而影响换热面积的大小。
温差ΔT是指液体从进口到出口的温差，其取值也会受到具体工
作条件的影响。
一般来说，温差越大则需要更大的换热面积来保证蒸
发效率。
需要注意的是，除了上述基本公式外，换热面积的计算还需考虑
一些实际问题，比如管子弯曲、支承的计算等。
此外，不同行业常用
的蒸发器种类有很多，其种类、尺寸、工作条件也不尽相同，因此在
进行具体计算时需要结合实际情况，进行合理调整和计算。
总之，蒸发器换热面积的计算对于提高蒸发效率、降低能耗等方面有着重要的作用。
在工业生产中的应用需要准确的计算和设计，以保证工艺的稳定性和经济性。
干式蒸发器换热参数计算
干式蒸发器换热参数计算一、计算输入参数压缩机型号SRS-S-163输入压缩机数量 1.00000输入制冷量KW Qo=137.20000输入压缩机输入功率KW Ni=45.60000输入压缩机标准工况下质量流量kg/h mf3268.00000输入压缩机排气量kg/h Gk=5881.00000输入蒸发温度℃to= 2.00000过热度℃tr= 5.00000过冷度℃tg= 5.00000冷冻水进口温度℃t1=12.00000冷冻水出口温度℃t2=7.00000冷冻水出口温度范围℃t2= 5.0-15蒸发温度℃to= 2.00000传热温差℃△tm=7.21348冷冻水进出口温差℃△t= 5.00000二、蒸发器热力计算求解蒸发器制冷量KW Qk=137.20000单位面积热负荷KW/m2qf=9.000009.5-11蒸发器传热面积m2F=15.24444冷冻水量kg/s Gk=0.00656冷冻水量m3/h Gk=23.59866三、蒸发器基本尺寸参数换热器换热管间距m A=0.01700排列方式正三角形换热管管径m D=0.01270换热管内径m D1=0.01170单根换热管每米管长换热面积m2/m Fd=0.03988二、换热器物理参数计算蒸发器组数N=1输入每组蒸发器换热管数N1=244输入每组蒸发器换热管长m L= 1.9820输入每组蒸发器换热管流程N3=4输入每组蒸发器每流程换热管数N4=61每组蒸发器水侧通流面积m2Fy=每组蒸发换热面积m2Fz=19.28532必须满足校核值蒸发器换热面积m2F=19.2853216.7689 1.150065冷却水流速m/sω= 1.0-1.4摩擦阻力系数f=水阻力KPa△Pk=100。
蒸发器冷却空气换热量计算
蒸发器冷却空气换热量计算
蒸发器是一种常见的换热设备，常用于空气处理系统中。
蒸发器的主要作用是将液体蒸发成气体，并通过换热来降低空气的温度和提高湿度。
蒸发器的换热量是指通过蒸发液体和空气之间传递热量产生的换热。
计算蒸发器的换热量需要考虑多个因素，包括空气流量、空气温度、湿度、液体流量、液体温度和压力等因素。
蒸发器的冷却空气换热量计算可以根据以下公式进行：
Q=1.1×W×(hf-hi)
其中，Q表示换热量，W表示空气流量，hf表示蒸发后空气的焓值，hi表示蒸发前空气的焓值。
1.1是常数，表示水的蒸发潜热。
通过计算蒸发器的换热量，可以确定其冷却效果和性能。
在实际应用中，需要根据具体情况对蒸发器的参数进行调整，以达到最佳的换热效果和能耗效率。
- 1 -。
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
蒸发器的设计计算
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％；当地大气压力Pa P b 101325=。
（1）蒸发器结构参数选择选用mm mm 7.010⨯φ紫铜管，翅片厚度mm f 2.0=δ的铝套片，肋片间距mm s f 5.2=，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向管间距mm s 251=，沿气流方向的管排数4=L n ，迎面风速取s m w f /3=。
（2）计算几何参数翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为mm d d f o b 4.102.02102=⨯+=+=δ沿气流方向的管间距为mm s s 65.21866.02530cos 12=⨯=︒=沿气流方向套片的长度为mm s L 6.8665.21442=⨯==设计结果为 mm s L 95.892565.2132532=+⨯=+= 每米管长翅片表面积：f b f s d s s a 100042221⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=π ()5.210004.10414.365.212522⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⨯= m m 23651.0=每米管长翅片间管子表面积：ff f b b s s d a )(δπ-=()5.210002.05.24.1014.3⨯-⨯⨯= m m 203.0=每米管长总外表面积：m m a a a b f of 23951.003.03651.0=+=+=每米管长管内面积：m m d a i i 2027.0)20007.001.0(14.3=⨯-⨯==π每米管长的外表面积：m m d a b b 2003267.00104.014.3=⨯==π肋化系数：63.14027.03951.0===iof a a β每米管长平均直径的表面积：m m d a m m 202983.020086.00104.014.3=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯==π（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C t t t a a f ︒=+=+=1721321221 空气在下C ︒17的物性参数3215.1m kg f =ρ()K kg kJ c pf ⋅=1005704.0=rf Ps m v f 61048.14-⨯=②最窄截面处空气流速()()()()s m s s s s w w f f f d fb 58.52.05.25.24.102525311max =--⨯=--=δ③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15.04.00max 42618.00014.0--⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=bo of f a a v d w α15.04.0603267.03951.01048.140104.058.52168.00014.0---⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=00792.0=()()()km W P c w r pff ⋅=⨯⨯⨯==23232max 402.68704.0100558.5215.100792.0ραα（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====。
蒸发器计算
三、蒸发器的设计计算1 蒸发器进口空气状态参数当进口处空气干球为27℃，湿球温度19℃时，查湿空气的h-d图，得出蒸发器进口处湿空气的比焓值h1=55 kJ/kg，含湿量d=11g/ kg，相对湿度φ1=50%。
2 风量及风机的选择蒸发器所需要风量一般按每kW冷量取0.05m3/s的风量，故蒸发器风量q vq v= 0.05Q0= 0.05×5.25=0.2651m3/s=945 m3/ h则q v总=2 q v=1890m3/ h（两个系统）查亿利达风机样本，选SYZ9-7I型离心式风机，该风机的风量q v′为2000 m3/ h，全压H为216Pa，转速n=800r/min，配用电机功率P=250W，则机组的机外余压为50Pa。
3 蒸发器进、出口空气焓差及出口处空气焓值（1）蒸发器进、出口空气焓差△h= h1- h2= Q0/（ρq v′）=4.820/（1.2×0.56）=7.173（kJ/kg）（2）蒸发器出口处空气焓值h2h2= h1-△h=55-7.173=47.827（kJ/kg）设蒸发器出口处空气的相对湿度φ2=90%，则蒸发器出口处空气的干球温度t2g=15.6℃，含湿量d=10g/kg。
将h-d图上的空气进、出口状态点1、2相连，延长与饱和线相交，得t3=14℃，h3=39 kJ/kg。
4 初步确定蒸发器结构参数采用强制对流的直接蒸发式蒸发器，连续整体式铝套片。
紫铜管为d0=φ9.52mm×0.35mm，正三角形排列，管间距S1=25mm，排间距S2=21.65 mm，铝片厚δ=0.11 mm，片距S f=1.8 mm，铝片热导率λ=204W/（m·K）。
（1）每米管长翅片表面积αf=（S1 S2-πd02/4）×2×S f-1=（0.025×0.02165-0.09522×π/4）×2/0.0018=(0.00054125-0.000071144864)/0.0009=0.52233904(m2/m)(2) 每米管长翅片间基管外表面积αbαb=π（S f-δ）/ S f=π×0.00952×(0.0018-0.0011)/0.0018=0.0281(m2/m)(3) 每米管长总外表面积αofαof=αf+αb=0.52233904+0.0281=0.551(m2/m)(4) 每米管长内表面积αiαi=πd i l=3.14×0.00882×1=0.0276948(m2/m)(5) 肋化系数ββ=αof/αi=0.551/0.0276948=19.9(6) 肋通系数αα=A of/NA y=αof / S1=0.551/0.025=22.04(7) 净面比ε(指最窄流通面积与迎风面积之比)ε=(S1-d0)(S f-δ)/( S1 S f)=(0.025-0.00952)(0.0018-0.00011)/(0.025×0.0018)=0.024048×0.00169/(0.025×0.0018)=0.903(8) 结构设计传热面积、管长及外形尺寸取沿气流方向管排数N=3，蒸发器分上下两个系统，迎面风速取ωf=2m/s，则A、最小截面流速成ωmax=ωf/ε=2/0.903=2.22（m/s）B、迎风面积A y= q v′/ωf=1000/（3600×2）=0.139 （m2）C、总传热面积A of=A yαN=0.139×22.04×3=9.191 （m2）D、所需管长L=A of/αof=9.191/0.551=16.68（m）E、蒸发器高度H取蒸发器高度方向为12排，则H=12 S1=12×0.025=0.3（m）F、蒸发器长度L=A y/H=0.139/0.3=0.465 （m）G、蒸发器宽度B=NS2=3×21.65=0.65 （m）(9) 传热温差θm= （t1g—t2g）/[ln（t1g—t0）/（t2g—t0）] ℃=（27—15.6）/[ln（27—7）/（15.6—7）] ℃=13.51℃(10) 所需传热面积取总的传热系数K=43.5W/(m2·K)，所需传热面积A0= Q0/ （Kθm）=5250/（43.5×13.51）=8.935 （m2）＜A of(11) 空气侧流动阻力凝露工况下，气体横向流过整套叉排管簇时的阻力可按下式计算△p=1.2×9.81A(B/d e)(ρωmax)1.7ψ对于粗糙(冲缝)的翅片表面，A=0.0113当量直径d e=2(s1—d0)(s f—δ)/[( s1—d0)+( s f—δ)]=2×(25-9.52)(1.8-0.11)/[ (25-9.52)+ (1.8-0.11) ]=3.047(mm)B为蒸发器宽度65 mm，空气密度ρ=1.2kg/m3，凝露工况下取ψ=1.2，则△p=1.2×9.81×0.0113×(65/3.047) ×(1.2×2.22) 1.7×1.2Pa=18.6 Pa＜90Pa 故选择的SYZ9-7I离心风机能满足压头要求。
空调蒸发器设计计算方法
计算过程1）空气进出口状态:进气：干球温度t1=27℃，湿球温度t1s=19℃，h1=54 KJ/Kg.干出气：干球温度t12=14℃，湿球温度t12s=12℃，h12=35.8 KJ/Kg.干肋管外表面平均温度：tss=10.8℃，hss=31 KJ/Kg.干2)单位管长参数值管间距p1=0.0254；排间距p2=0.022；铜管外径d0=0.00952；铜管内径di=0.00882；片厚δf=0.00011；片距e1=0.0016；铝箔导热系数λ=204 w/m.k每米管长肋片外表面积：AF=(p1*p2-πd0²/4)*2*1/e1 =0.61每米管长肋片基管外表面积：AP=πd0*(e1-δf)*1/e1 =0.027每米管长内表面积：Ai = π* di * 1 =0.0276每米管长总外表面积：AFP = AF + AP =0.637肋化系数：τ=AFP / Ai =23肋通系数：a =AFP / (p1 * 1) =25净面比：ε=(p1 - d0) * (e1 -δf) / (p1 * e1) =0.582）计算干工况下空气侧换热系数α选迎面风速：Va=1.7 m/s最窄截面处流动速度：Vmax=Va/ε选取管排数：N=2沿气流方向肋片长度：L=N*p2当量直径：de= 2 * (p1 - d0) * (e1 -δf) / ((p1 - d0) + (e1 -δf)) =2.72mm雷诺数：Re = 1.2 * Vmax * de / (1.815 * 10 ^ (-5)) =525.9干工况下空气侧换热系数α= c1 * c2 * (2.568 * 10 ^ (-2) / de) * ((L / de) ^ (N)) * (Re ^ (m)) =56.7 （只适用于Re>=500）α1=1.1*α=62.4 （铜管错排）c1 = 1.36 - 0.24 * Re / 1000c2 = 0.518 - (2.315 * 10 ^ (-2) * (L / de)) + (4.25 * 10 ^ (-4) * (L / de) ^ 2) - (3 * 10 ^ (-6) * (L / de) ^ 3)3)冷却效率η= (h1 - h12) / (1.005 * (h1 - hss)) =0.7874）校核管排数η=1- Exp(-α* a* N’ / (1005 * 1.2 * Va))=0.784(N’=3)|N’-N|<0.5，调整迎风面积|N’-N|>0.5，增减排数求满足η5）计算湿工况下空气侧换热系数αe析湿系数：ξ= (h1 - h12) / (1.005 * (t1 - t12)) =1.39计算肋片效率m = (2 *ξ* α/ (204 * 0.00011)) ^ (0.5)l=(1.065*p1/2-d0/2)*(1+0.805lg（（1.065*p1/2）/(d0/2)）ηf=th(m*l)/(m*l)湿工况下空气侧放热系数αe=ξ*α1*((ηf*AF+AP)/AFP) =676）初估迎风面积、总传热面积空气流量Ma=Q/（h1-h12）=0.275迎风面积Fa=Ma/(1.2*Va) =0.135总传热面积Ft= Fa * a * N =6.767)制冷剂侧放热系数热流密度q0=Q/(Ft*τ) =17025制冷剂质量流速q0>10000 时Vr=210 kg/(㎡.s)确定通路数n=Mr/(Vr*πd0²/4) =3实际制冷剂质量流速Vrm= Mr/(n*πd0²/4) =184.4制冷剂管内放热系数B = 1.22 + ((1.54 - 1.22) / 20 * (10 + t0))式中：t0是蒸发温度。
换热器内阻力损失计算
λi=64/Re（)
层流时Re≤2000
λi=0.014+1。56Rei-0.42
紊流、粗糙管，3×103~3×106
重沸器出口管线
物性或参数
气相
液相
质量流量，kg/h
W=12112/2=6056
质量流量，kg/h
WG=0。25 W=1514
WL=0.75 W=4542
密度，kg/m3
ρG=5。288
F管子排列形式对压降的校正系数,正三角形排列0.5，正方形0。3,斜转正方形0。4
缺口压力损失△Po2，Pa
△Po2= Nb(3。5-2B/D）ρoυo2/2
Nb：折流板数量；B:折流板间距,m；
中心管排处最小截面积Ao,m2
Ao=B（Di-NTCdo）
Di：壳体内径m；do：换热管外径，m
管束中心线管排上的管子数
fi管程结构校正系数，25×2。5钢管取1.4,
19×2钢管取1。5;
回弯压力损失△Pi2，Pa
△Pi2=1.5ρυ2
管箱进出口压力损失△Pi3，Pa
△Pi3=0.75ρυ2
雷诺数Re
Rei=ρυdc/μ
摩擦系数λ
λi=64/Re
适用于层流
λi=0.0056+0。5Rei-0.32
紊流、光滑管,适用于Re=3×103～3×106
气泡直径，m
db
db=0.02θ［σ/（ρL-ρv）g］0。5
反应压力影响的特征数
Kp
Kp=（pdb/σ）0.7
液体导热系数，w/m℃
λL
沸腾表面传热系数，w/m2℃
α
传热面传热系数，钢铁取1。0
C％
气体常数
蒸发器换热参数及管内阻力计算
A平= 0.0288 de= 0.0037 τ = 17.03 a = 18.57 ε = 0.592516106 三、假定计算时的蒸发器基本尺寸参数 va = 1.562 设蒸发器的迎面风速为(m/s) 2.64 v= 最小流动截面的流速 m/s 5 N= 假定沿气流方向肋管的排数 排 0.1100 L= 沿气流方向的肋片长(m) cp = 空气的比热 (kJ/(kg·℃)) 1.0
Re=ρ ·v·de/μ
n=－0.28+0.08×Re/1000 m=0.45+0.0066×L/de C1=1.36－0.24×Re/1000 C2=0.518－2.315×10-2(L/de)+4.25×10-4(L/de)2－3×10-6(L/de)3 α a=C1C2(λ /de)(L/de)nRem(此式是顺排的计算,错排乘1.1～1.15的系数) η =1－exp[α a·a·N/(cp·ρ ·va)] (若为真时调整va,为假则调N,使N、∝N) fa=Ma/(ρ ·va) A1=fa·a·N ξ =(h1-h2)/[cp×(t1-t2)] m=[2ξ α a/(λ fδ f )]0.5 l=(1.065*s1/2-d0/2)×[1+0.805lg(1.065*s1/2/d0*2)] η f=th(1000ml)/(1000ml) η α
空气的平均密度(m/s) 2) 空气的平均动力粘度(N·s/m 空气的平均导热系数(W/m·K) 空气的计算雷诺数
输入 输入 输入 输入 输入 输入
ρ = μ = λ =
Re=
1.1296 0.0000187 0.026 587.0
指数1 指数2 与气流运动状况有关的系数 与结构尺寸有关的系数 整体肋片管外表面空气侧的放热系数(W/m2·K) 校核管排数 初步确定的迎风面积(m2) 初步确定的总传热面积(m2)
蒸发器换热系数的理论数值
6．3．2 蒸发过程的传热系数蒸发中的传热系数K是影响蒸发设计计算的重要因素之一。
依据传热学知识知〔6-6〕上式忽略了管壁厚度的影响。
式中蒸汽冷凝传热系数αo可按膜式冷凝的公式计算；管壁热阻R W往往可以忽略；污垢热阻Rs 可按经验值估量，确定蒸发总传热系数K的关键是确定溶液在管内沸腾的传热膜系数a i。
研究说明影响a i的因素较多，如溶液的性质、浓度、沸腾方法、蒸发器结构型式及操作条件等，具体计算可参阅有关文献 [1,6]。
一、总传热系数的经验值目前，虽然已有较多的管内沸腾传热研究，但因各种蒸发器内的流动情况难以精确预料，使用一般的经验公式有时并不可靠；加之管内污垢热阻会有较大变化，蒸发的总传热系数往往主要靠现场实测。
表6-1给出了常用蒸发器的传热系数范围，可供参考。
表6-1 常用蒸发器传热系数K的经验值蒸发器的型式总传热系数K, W / (m2K)标准式〔自然循环〕600～3000标准式〔强制循环〕1200～6000悬筐式600～3000升膜式1200～6000二、提高总传热系数的方法管外蒸汽冷凝的传热膜系数αo通常较大，但加热室内不凝性气体的不断累积将使管外传热膜系数αo减小，故须注意及时排解其中的不凝性气体以降低热阻。
管内沸腾传热膜系数αi涉及到管内液体自下而上经过管子的两相流动。
在管子底部，液体接受热量但尚未沸腾，液体与管壁之间传热属单相对流传热，传热系数较小；沿管子向上，液体逐渐沸腾汽泡渐多，起初的传热方法与大容积沸腾相近。
由于密度差引起的自然对流会造成虹吸作用，管中心的汽泡快速带动液体在管壁周围形成液膜向上流动，流动液膜与管壁之间的传热膜系数逐渐增加并达最大值。
但如果管子长度足够，沿管子再向上液膜会被蒸干，汽流夹带着雾滴一起流动，传热系数又趋下降。
因此，为提高全管长内的平均传热系数，应尽可能扩大膜状流动的地域。
管内壁液体一侧的污垢热阻Rs与溶液的性质、管内液体的运动状况有关。
由于溶液中常含有少量的杂质盐类如CaSO4、CaCO3、Mg(OH)2等，溶液在加热外表汽化会使这些盐的局部浓度到达过饱和状态，从而在加热面上析出，形成污垢层。
蒸发器计算
蒸发器计算三、蒸发器的设计计算1 蒸发器进口空气状态参数当进口处空气干球为27?，湿球温度19?时，查湿空气的h-d图，得出蒸发器进口处湿空气的比焓值h=55 kJ/kg，含湿量d=11g/ kg，相对湿度φ=50%。
112 风量及风机的选择3蒸发器所需要风量一般按每kW冷量取0.05m/s的风量，故蒸发器风量q v 33q= 0.05Q= 0.05×5.25=0.2651m/s=945 m/ h v03则q=2 q=1890m/ h(两个系统) 总vv查亿利达风机样本，选SYZ9-7I型离心式风机，该风机的风量q′为2000v3m/ h，全压H为216Pa，转速n=800r/min，配用电机功率P=250W，则机组的机外余压为50Pa。
3 蒸发器进、出口空气焓差及出口处空气焓值(1)蒸发器进、出口空气焓差?h= h- h= Q/(ρq′)=4.820/(1.2×0.56)=7.173(kJ/kg) 120v(2)蒸发器出口处空气焓值h 2h= h-?h=55-7.173=47.827(kJ/kg) 21设蒸发器出口处空气的相对湿度φ=90%，则蒸发器出口处空气的干球温度2 t=15.6?，含湿量d=10g/kg。
将h-d图上的空气进、出口状态点1、2相连，延2g长与饱和线相交，得t=14?，h=39 kJ/kg。
334 初步确定蒸发器结构参数采用强制对流的直接蒸发式蒸发器，连续整体式铝套片。
紫铜管为d=φ09.52mm×0.35mm，正三角形排列，管间距S=25mm，排间距S=21.65 mm，铝121片厚δ=0.11 mm，片距S=1.8 mm，铝片热导率λ=204W/(m?K)。
f(1)每米管长翅片表面积22-1α=(S S-πd/4)×2×S=(0.025×0.02165-0.0952×π/4)×2/0.0018f120f2 =(0.00054125-0.000071144864)/0.0009=0.52233904(m/m)(2) 每米管长翅片间基管外表面积α b2α=π(S-δ)/ S=π×0.00952×(0.0018-0.0011)/0.0018=0.0281(m/m) bff(3) 每米管长总外表面积α of2α=α+α=0.52233904+0.0281=0.551(m/m) offb(4) 每米管长内表面积α i2α=πdl=3.14×0.00882×1=0.0276948(m/m) ii(5) 肋化系数ββ=α/α=0.551/0.0276948=19.9 ofi(6) 肋通系数αα=A/NA=α / S=0.551/0.025=22.04 ofyof1(7) 净面比ε(指最窄流通面积与迎风面积之比) ε=(S-d)(S-δ)/( SS)=(0.025-0.00952)(0.0018-0.00011)/(0.025×0.0018) 10f1f=0.024048×0.00169/(0.025×0.0018)=0.903(8) 结构设计传热面积、管长及外形尺寸取沿气流方向管排数N=3，蒸发器分上下两个系统，迎面风速取ω=2m/s，则 fA、最小截面流速成ω=ω/ε=2/0.903=2.22(m/s) maxf2B、迎风面积A= q′/ω=1000/(3600×2)=0.139 (m) yvf2C、总传热面积A=AαN=0.139×22.04×3=9.191 (m) ofy2D、所需管长L=A/α=9.191/0.551=16.68( m) ofofE、蒸发器高度H取蒸发器高度方向为12排，则H=12 S=12×0.025=0.3(m) 1F、蒸发器长度L=A/H=0.139/0.3=0.465 (m) yG、蒸发器宽度B=NS=3×21.65=0.65 (m) 2(9) 传热温差θ= (t—t)/[ln(t—t)/(t—t)] ? m1g2g1g02g0=(27—15.6)/[ln(27—7)/(15.6—7)] ?=13.51?(10) 所需传热面积2取总的传热系数K=43.5W/(m?K)，所需传热面积2A= Q/ (Kθ)=5250/(43.5×13.51)=8.935 (m),A 00mof(11) 空气侧流动阻力凝露工况下，气体横向流过整套叉排管簇时的阻力可按下式计算1.7? p=1.2×9.81A(B/d)(ρω) ψ emax对于粗糙(冲缝)的翅片表面，A=0.0113当量直径d=2(s—d)(s—δ)/[( s—d)+( s—δ)]=2×(25-9.52) e10f10f(1.8-0.11)/[ (25-9.52)+ (1.8-0.11) ]=3.047(mm)3B为蒸发器宽度65 mm，空气密度ρ=1.2kg/m，凝露工况下取ψ=1.2，则1.7?p=1.2×9.81×0.0113×(65/3.047) ×(1.2×2.22)×1.2Pa=18.6Pa,90Pa 故选择的SYZ9-7I离心风机能满足压头要求。
(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。
蒸发器热力计算
风冷式蒸发器换热计算一、设计计算流程图二、 设计计算（以HLR45S 为例）1、已知参数换热参数：冷凝负荷：Q e =31000W 蒸发温度：t k =－1℃回风干球温度：t a1=7℃，湿球温度t s1=6℃ 送风干球温度：t a1=4℃，湿球温度t s1=3.6℃ 工质质量流速：g ＝140 kg/(m 2*s) 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：光管铜管竖直方向间距：S 1＝25.4mm 铜管水平方向间距：S 2＝22mm 紫铜光管外径：d 0＝9.52mm 铜管厚度：δt ＝0.35mm 翅片厚度：δf ＝0.115mm 翅片间距：S f ＝1.8mm 冷凝器尺寸参数排数：N C ＝3排 每排管数：N B ＝52排2、计算过程1）冷凝器的几何参数计算翅片管外径：f b d d δ20+=＝ 9.75 mm 铜管内径：t i d d δ-=0＝8.82 mm 当量直径：)()(2))((4411f f b f f b eq S d S S d S U Ad δδ-+---==＝3.04 mm单位长度翅片面积：322110/)4(2－⨯-=f b f S d S S f π＝0.537 m 2/m单位长度翅片间管外表面积：310/)(－⨯-=f f f b b s S d f δπ＝0.0286 m 2/m 单位长度翅片管总面积：b f t f f f +=＝0.56666 m 2/m 翅片管肋化系数：it i t d ff f πβ==＝20.46 2）确定空气在蒸发器内的状态变化过程：进风点：h1＝20.74kJ/kg ，d1＝5.5g/kg 出风点：h2＝16.01kJ/kg ，d2＝4.8g/kg在湿空气焓湿图上连接状态点1和2，并延长与饱和空气线相交于饱和点4，如图：饱和点：h4＝11.65kJ/kg ，d4＝4.2g/kg ，t4＝1.2℃ 在蒸发器中空气的平均焓：)42ln(2143h h h h h h --+=＝18.09 kJ/kgd3＝5.1g/kg ，t3＝5.3℃ 析湿系数：434346.21t t d d --+=ξ＝1.5493) 空气侧换热系数迎面风速假定：f w ＝2.1 m/s最窄截面处风速：))(/(11max b f f f f d S S w S S w --=δ＝3.64m/s 蒸发器空气入口干球温度为：t a1＝7℃ 蒸发器空气出口干球温度为：t a2＝4℃确定空气物性的温度为：2/)(21a a m t t t +=＝5.5℃ 在t m ＝5.5℃下，空气热物性：v f =13.75×10－6m 2/s ，λf =0.02477W/mK ，ρf =1.268kg/m 3，C Pa ＝1.005kJ/(kg*℃) 空气侧的雷诺数：f eq f v d w /Re max = =805.73由《制冷原理与设备》中公式（7－36），空气侧换热系数meq eq nf f O d d C ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=γλαRe '=47.98 W/m 2K 其中：362)(103)(000425.0)(02315.0518.0eqeqeqd d d A γγγ-⨯-+-=＝0.1852⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-=1000Re 24.036.1f A C ＝0.216 eq d n γ0066.045.0+=＝0.59311000Re 08.028.0f m +-=＝-0.2155铜管差排的修正系数为1.1，开窗片的修正系数为1.3，则空气侧换热系数为：(开窗片、波纹片的修正系数有待实验验证)'oo αα=×1.1×1.3＝68.62 W/m 2K 对于叉排翅片管簇：fd s 1=ρ＝25.4/9.75=2.6051 3.027.121'-=l l ρρ=2.7681 式中：21,l l 为正六边形对比距离，21l l =翅片当量高度：)'ln 35.01)(1'(5.0'ρρ+-=f d h ＝0.01169 mδλαa om 2==75.4 m -1翅片效率：')'(mh mh tgh f =η ＝0.802 表面效率：)1(1f tf s f f ηη--=＝0.812空气侧当量换热系数为：s o f ηξαα=＝85.81 W/m 2K 4）冷媒侧换热系数设R22进入蒸发器的干度x 1＝0.16，出口蒸发器时x 2＝1.0，则R22的总流量为：)(12x x r Q G er -== 0.17901 kg/sR22的总流通截面：gG A r==12.7866×10－4 每根管子的有效流通截面：42i i d A π=＝6.1067×10－5蒸发器的分路数：iA AZ =＝20.9 取Z ＝21 每一分路的R22流量：ZG G rd =＝0.008524 kg/s R22在管内蒸发时换热系数可按下式计算：343.02.02.0i 6.0g 7.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=cr c ii P P d q α＝8.3766q i 0.6（如果是内螺纹管，换热系数则需乘以系数1.2）由于R22与润滑油能相互溶解，可忽略管内侧污垢。
换热计算书(蒸发器)
换热器换热计算书设计换热器形式：560KW干式蒸发器适用制冷机组：水冷螺杆机组设计者：设计单位：设计日期：扬州一万制冷设备有限公司设计条件：结构形式：卧式壳管干式蒸发器制冷量：560KW介质类别：R22蒸发温度：2℃载冷剂进出口温度：12/7℃1.冷媒水水量qvq v=Q0/ρC p（t’1-t1”）=560/[1000*4.187*(12-7)]=0.0268m3/s壳体内径Di=488,流程数N=4,每一个流程平均管数Z=104,总管数Zt=416,管板厚度δB=34mm,折流板厚度δb=4mm,折流板数目Nb=15缺口高H=122mm,包含管数nb=120,折流板s1=160mm,间距s2=200mm管子为φ16*0.75的铜管,正三角排列,管距为16mm,壳体直径附近管数nc=23,管长l=2600mm.蒸发器外表面积F0F0=πd0Zt(l-2δB)=3.14*0.016*416(2.6-2*0.034)=52.9mm2有效传热面积F0’F0’=πd0Zt(l-2δB-Nbδb)=52mm22.管外换热系数的计算折流板平均间距s=[2s1+(Nb-1)s2]/(Nb+1)=[2*240+(15-1)*160]/15+1=0.170m横向流通面积AcAc=(Di-ncd0)s=(0.488-23*0.016)0.170=0.0243m2横向流速uc=qv/Ac=0.026/0.0243=1.1m/s纵向流速Ab=KD i2-n bπd02/4=0.154*0.4882-84*3.14*0.0162/4=0.02m2ub=qv/Ab=0.026/0.02=1.3m/s平均流速u=(ucub)0.5=1.19m/s管外换热系数冷却水的平均温度ts=(t’+t”)/2=9.5.根据此温度查水的特性Pr=9.73,运动粘性系数ν=1.282×10-6m/s,导热率λ=0.575W(m*C) Re f=ud0/ν=1.19*0.016/1.282×10-6=14852α=0.22λ/d0* Re f0.6 Pr0.33=0.22*1.19/0.016*(14582) 0.6 *9.730.33=10920W/m*℃3.管内换热系数计算设蒸发器内表面的热流密度qi>4000W/m2α1=57.8cq i0.6v m0.2/d i0.2查表得di=0.010m,c=0.02332每根管中的质量流量qm=qmt/Z=3/416=7.2×10-3Kg/svm=4qm/πd i2=0.0072*4/3.14*0.0162=36Kg/(m2*s)4.制冷剂流动阻力的计算及温差计算R22饱和蒸汽的流速为u”=4q mt/ρ”Zπd i2=(4*2.4)/(22.57*416*3.14*(0.0145))2=15.3m/sRe=u”di/ν”,蒸发器出口处的蒸发温度t=2℃,查的R22的参数为:ρ”=22.57KG/m3,普朗特数Pr=0.726,运动粘性系数ν”=0.5352×10-6m/s Re”=u”d1/ν”=15.3*0.0145/0.5352×10-6=414517沿程阻力系数ζ=0.3164/( Re”)0.25=0.3164/(414517)0.25=0.0125饱和蒸汽沿程阻力△p”1=(ζNl/2di*ρ”u”2)×10-6=0.0125*4*2600/14.5*1/2*22.57*4.782*10-6=0.002311MP两相流动时R22的沿程阻力△p”1为△ρ1=ψR△p”1=0.67*0.002311=0.0015Mpa△p=5△ρ1=5*0.0015=0.0075Mpa对数平均温差△t m在2℃附近,压力每变化0.1Mpa,饱和温度约变化5.5Mpa,,因此蒸发器进口处R22的温度t01=t02+5.5△p/0.1=2+5.5*0.0075/0.1=2.41对数平均温差△t m=[(t’-t01)-(t”1-t02)]/ln(t’1-t01)/(t”1-t02)=7.04传热系数K0及按内表面计算的热流密度qi取管内侧与管外侧的污垢系数均为2×10-6m2*℃/WK0=1/[(1/αi+γi)d0/di +δ/λ(d0/dm)+1/(α0+γ0)]迭代的q=12536w/m2K=qi(di/d0)/△tm=12536*14.5/16/7.04=1613W/m2*℃所需换热面积F=Q0/K0△tm=560*1000/1613*7.04=49.3m2原设计面积52.9m2比计算面积多出7%,可以达到设计要求裕量5%-10%.6.水侧阻力计算管外阻力由四部分组成，流经进出管口的阻力，流经折流板缺口的阻力，与管子平行流动时的阻力以及横掠管束时的阻力。
干式蒸发器换热参数计算
干式蒸发器换热参数计算干式蒸发器是一种换热设备，广泛应用于化工、食品、制药、环保等行业。
干式蒸发器的工作原理是利用气体和固体两相介质进行换热，将气体中的水份蒸发出来，并通过其他设备进行收集和回收利用。
在设计和计算干式蒸发器时，需要考虑一系列换热参数。
1.换热面积计算：干式蒸发器的换热面积是决定其换热效果的重要参数。
可以通过以下公式计算换热面积：A=G/(UΔT)其中，A是换热面积，G为气体的质量流量，U为整体换热系数，ΔT 为气体进出口的温度差。
这个公式可以根据具体工况来进行调整和修正。
2.气体侧临界厚度计算：为保证干式蒸发器的换热效果，需要在气体侧设置一定厚度的填料层。
填料层的临界厚度可以通过以下公式计算：Lc=κ/(ΔP/Δy)其中，Lc为填料层的临界厚度，κ为填料的热导率，ΔP为气体侧的压力降，Δy为填料层的高度。
3.气体侧换热系数计算：干式蒸发器的换热系数是气体侧换热的重要参数，可以根据以下公式进行计算：Ua=1/(Rf+Rw+Rm)其中，Ua为气体侧的平均换热系数，Rf为气体和填料层间的传热阻力，Rw为填料层的传热阻力，Rm为金属壳体的传热阻力。
这些阻力可以根据相关的传热理论进行计算。
4.固体侧换热系数计算：干式蒸发器还需要考虑固体侧的换热系数，可以根据以下公式进行计算：Uw=1/(Rw1+Rw2+Rw3)其中，Uw为固体侧的平均换热系数，Rw1为固体和填料层间的传热阻力，Rw2为填料层的传热阻力，Rw3为金属壳体的传热阻力。
这些阻力可以根据相关的传热理论进行计算。
5.温度差计算：干式蒸发器的温度差是其换热效果的重要参数。
可以通过以下公式计算温度差：ΔT=ΔT1+ΔT2其中，ΔT为气体进出口的温度差，ΔT1为气体进口与填料层间的温度差，ΔT2为填料层与气体出口间的温度差。
这些温度差可以根据相关的换热理论进行计算。
以上是计算干式蒸发器换热参数的一些关键要点，设计和计算干式蒸发器需要结合具体的工艺要求和实际情况进行综合考虑，以确保干式蒸发器的换热效果和工作性能。
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输入 输入 输入 输入 输入 输入
ρ = μ = λ =
Re=
1.1296 0.0000187 0.026 587.0
指数1 指数2 与气流运动状况有关的系数 与结构尺寸有关的系数 整体肋片管外表面空气侧的放热系数(W/m2·K) 校核管排数 初步确定的迎风面积(m2) 初步确定的总传热面积(m2)
2 平/2
校核计算,以下计算同上
比较t02和t01,当两者比较相近时,计算有效 △p=A(l/de)v1.7 (A为表面状况系数,不平整表面0.11,精加工表面0.07) 错排时比顺排时增加20% 查《制冷技术》P79表4-6不同风速下的修正系数 △p=φ
、
×△p2
Re=ρ ·v·de/μ
n=－0.28+0.08×Re/1000 m=0.45+0.0066×L/de C1=1.36－0.24×Re/1000 C2=0.518－2.315×10-2(L/de)+4.25×10-4(L/de)2－3×10-6(L/de)3 α a=C1C2(λ /de)(L/de)nRem(此式是顺排的计算,错排乘1.1～1.15的系数) η =1－exp[α a·a·N/(cp·ρ ·va)] (若为真时调整va,为假则调N,使N、∝N) fa=Ma/(ρ ·va) A1=fa·a·N ξ =(h1-h2)/[cp×(t1-t2)] m=[2ξ α a/(λ fδ f )]0.5 l=(1.065*s1/2-d0/2)×[1+0.805lg(1.065*s1/2/d0*2)] η f=th(1000ml)/(1000ml) η α
空气调节用直接蒸发式空气冷却器多用10～16㎜的铜管 铜管的壁厚我国多用0.75、1㎜ 正三角形排列 (s1=2×d0+h,h取长补7～12㎜,最有利肋高h<0.6～0.7d0 ) s2=s1×sin60。
排与排之间基管的距离
连续整体铝片多为平板型或波纹型,片厚0.2～0.3㎜ 片节距多为1.5～3㎜,蒸发温度较低时,应增大片节距 Af =(s1×s2－3.14×d02/4)×2×1000/e Ap =1000×3.14×d0(e－δ f)/e A =Ap +Af
输入 输入
△tm1= t02=
△p1= △p2= φ = △p=
、
FALSE 10.853 13.02 1.50 19.535
器换热参数计算
备
设计要求
注
查<暖通空调>附录湿空气的h-d图
查<暖通空调>附录湿空气的h-d图 平均状态点s即状态1与状态2的连线与φ =100%线的交点 Φ 0=Ma×(h1-h2) η =（h1-h2)/(h1-hs)
α a=
N = fa= A1= ξ =
、
四、蒸发器的热力计算
湿工况下的析湿系数 无因次1 无因次2 湿工况下的肋片效率 湿工况下的肋片管的效率 空气侧肋管外表面的当量放热系数(W/ m ·K) 2) 内表面的热流密度(W/m 冷凝温度(℃) 假定蒸发温度为(℃) 蒸发温度下的平均动力粘度(N·s/m ) 制冷剂进入蒸发器的焓值(kJ/kg) 制冷剂流出蒸发器的焓值(kJ/kg) 制冷剂的单位制冷能力(kJ/kg) 制冷剂的循环量(kg/s) 根据ψ 选定制冷剂的质量流速(kg/m2·s) 每排并联的肋管根数 管内制冷剂的实际质量流速(kg/m2·s) 与制冷剂性质和蒸发温度有关的系数 管内制冷剂的放热系数(W/m ·K) 取空气侧污垢热阻(m ·K/W) 取油膜热阻(m ·K/W) 2 故:计算的传热系数为(W/m ·K) 蒸发器的高(m) 蒸发器的宽(m) 蒸发器的长(m) 制冷剂的沸腾准则数 制冷剂的雷诺准则数 两相流动的磨擦阻力系数 查制冷剂的压焓图: 制冷剂入口干度 制冷剂出口干度 制冷剂平均干度 制冷剂平均的平均比容(m3/kg) 每个通路的弯头个数 弯头的局部阻力系数 弯头的磨擦阻力系数
输入
△tm= t01= tk=
μ 11= hi1= he1=
q01=
MR1= vm1= n1= vm11= A1=
42
α
b1=
Rf1= R0·i·f1= K1=
H1= B1= L1= K、1= Re1= f1= x11= x21= x平1= ν 平1= n1= ζ 11= ζ 21= l1= Δ p1= Z1= Δ t01=
蒸发器换热参数计算
一、制冷负荷及冷却效率的计算
空气调节工程需要的空气处理量(kg/s) 进风状态的干球温度(℃) 进风状态1的相对湿度(%) 进风状态的湿球温度(℃) 进风状态1的焓值(kJ/kg) 出风状态2的干球温度(℃) 出风状态2的相对湿度(%) 进风状态的湿球温度(℃) 出风状态2的焓值(kJ/kg) 肋管外表面的平均状态点s的焓值(kJ/kg) 制冷负荷(kW) 空气冷却器的冷却效率 基管的排列方式 基管(铜管)的导热系数(W/(m·K)) 基管(铜管)的外径(mm) 基管(铜管)的壁厚(mm) 基管(铜管)的内径(mm) 基管(铜管)的管中心距(㎜) 基管(铜管)的垂直距(㎜) 肋片(铝片)的导热系数(W/(m·K)) 肋片(铝片)厚(mm) 肋片节距(mm) 每米管长的肋片表面积(m
2 2 2 2 2
m= l= η f= η α
f··b= a·e=
ψ= tk = t0 =
μ 1= hi= he=
q0 =
MR= vm= n= vm1= A=
输入 42 输入 输入 输入
α b= Rf = R0·i·f=
K= 五、蒸发器的主要结构参数
H= B= L= K、= Re= f= x1= x2= x平= ν
f1=
384 9.52 0.35 8.82 25.4 22.00 204 0.115 2.2 0.4433 0.0283 0.4716 0.028
输入 输入 输入 输入 输入 输入 输入
δ f= e = Af = Ap = A= Ai =
每米管长肋片间基管外表面积(m 每米管长总外表面积(m2) 每米管长总内表面积(m2) 基管的平均平面积(m 空气流通断面的当量直径(m) 肋化系数 肋通系数 净面比
平=
n= ζ 1= ζ 2=
每路肋管的直线段长度(m) 每个通路的总压力降(kPa) 制冷剂为饱和温度函数的系数 制冷剂压力降Δ p所相应的饱和温度降(℃) 平均对数传热温差(℃) 当顺流时所求的蒸发温度(℃) 冷凝温度(℃) 蒸发温度下的平均动力粘度(N·s/m ) 制冷剂进入蒸发器的焓值(kJ/kg) 制冷剂流出蒸发器的焓值(kJ/kg) 制冷剂的单位制冷能力(kJ/kg) 制冷剂的循环量(kg/s) 根据ψ 选定制冷剂的质量流速(kg/m2·s) 每排并联的肋管根数 管内制冷剂的实际质量流速(kg/m2·s) 与制冷剂性质和蒸发温度有关的系数 管内制冷剂的放热系数(W/ m ·K) 取空气侧污垢热阻(m ·K/W) 取油膜热阻(m ·K/W) 故:计算的传热系数为(W/ m2·K) 蒸发器的高(m) 蒸发器的宽(m) 蒸发器的长(m) 制冷剂的沸腾准则数 制冷剂的雷诺准则数 磨擦阻力系数 查制冷剂的压焓图: 制冷剂入口干度 制冷剂出口干度 制冷剂平均干度 制冷剂平均的平均比容(m3/kg) 每个通路的弯头个数 弯头的局部阻力系数 弯头的磨擦阻力系数 每路肋管的直线段长度(m) 每个通路的总压力降(kPa) 制冷剂为饱和温度函数的系数 则相应的饱和温度降 平均对数传热温差(℃) 当顺流时所求的蒸发温度(℃) 比较t02和t01 干工况下管子顺排空气侧流动阻力(Pa) 干工况下管子错排时的修正流动阻力(Pa) 湿工况下查得修正系数 错排时有结露工况下肋片管空气侧的流动阻力(Pa)
n= m= C1= C2=
-0.233 0.647 1.219 0.126 33.4 4.7 1.067197027 99.1 3.037 0.08863 0.01197 0.74 0.757 76.68 12777 55.0 12.5 0.00029 214.89 409.37 194.48 0.382 190 32.94 149.0 1.162 2369.3 0.0003 0 48.71 1.0668 1.00 0.110 3963 4532 0.036 0.24 1 0.62 0.032 4 1 0.135 输入 输入 输入 10 输入 输入 输入 输入 输入 输入 TRUE
Ai=3.14×di l
A平=3.14(d0＋di )×1/2/1000 de=2×(s1-d0)×(e-δ f)/[(s1-d0)+(e-δ f)] τ =A/Ai (对于空冷冷凝器τ 为8～10;对于直接蒸发式空冷器为12～20 a=A/fa=A/(s1×1) (每米肋管外表面积与迎风面积之比) ε =(s1-d0)(e-δ f)/(s×e) (最窄流通断面积与迎风面积之比) 通常取2～3m/s v=va/ε 直接蒸发式空气冷却器多由4、6、8排肋管 L=N×S2
2)
A平= 0.0288 de= 0.0037 τ = 17.03 a = 18.57 ε = 0.592516106 三、假定计算时的蒸发器基本尺寸参数 va = 1.562 设蒸发器的迎面风速为(m/s) 2.64 v= 最小流动截面的流速 m/s 5 N= 假定沿气流方向肋管的排数 排 0.1100 L= 沿气流方向的肋片长(m) cp = 空气的比热 (kJ/(kg·℃)) 1.0
f·b=(η f×Af+Ap)/A a·e=ξ
η
f·bα
a
ψ =Φ 0/(A1/τ ) 一般t0=t2－(8～10℃) 查《制冷技术》附录制冷剂的压焓图 查《制冷技术》附录制冷剂的压焓图
q0=he－hi
MR=Φ 0/q0 查《制冷技术》Pg 91表4-12 n=MR/（3.14di2vm/4) vm1=MR/（3.14×di2×n/4) 查《制冷技术》Pg 86表4-8