空冷式冷凝器设计计算

器的实际迎风风速羽所取迎风风速一致
（4）风机的选择计算：由于冷凝器的迎风面宽度 l=0.93m、高度
H=0.462m
动压
2
P' a y =3.47Pa
2
静压
( P'' 0.108 b de
a
max )1.7 =45.4Pa
风机采用电动机直接传动，则传动效率ηm=1;
取风机全压效率
ηfan=0.6，则电动机输入功率
选取迎面风俗 wy=2.5m/s,则迎风面积
Ay= qv =0.43 ㎡
wy
取冷凝器迎风面宽度即有效单管长 l=0.93m，则冷凝器的迎风面高度 H= Ay =0.462m
s1
迎风面上管排数 N= H 1 =12 排
s1 2
（3).进行传热计算，确定所需的传热面积 Aof ，翅片管总长 L 及空气
P
q v
(p' p'')
=59.3W
fan m
de
de
查表 3-11，R134a 在 tk =50℃的物性集合系数 B=1424.9，氟利昂在管
内凝结的表面传热系数由式（3-17）计算
0.25
d (t t ) ki = 0.555 B i
k
0.25
w1
翅片相当高度由式 3-15 计算
h＇=
do
2
(
s1 do
1)1
0.35
ln
c
s1 dn
=0.01m
取铝片热导率λ=203W/(m·K) 由式 3-14 计算翅片参数 m
即： m
2 of
=61.64
f
由式 3-13 计算翅片效率 表面效率由式 3-12 计算
f
=
th(m h') m h'
=0.88
o
af
f
ab
=0.892
a f ab
忽略个有关污垢热阻及接触热阻的影响，则 twi=two=tw,将计算所得
流通方向上的管排数 n 采用整张波纹翅片及密翅距的叉排管蔟的空
气侧传热系数由式（3-10)乘以 1.1 再乘以 1.2 计算
预计冷凝器在空气流通方向上的管排数 n=4，则翅片宽度
b= 2(s1 db)(sf δf ) =0.0033m
(s1 db) (sf δ)
最窄截面风速
wmax =
s1sf
解：(1).有关温度参数及冷凝热负荷确定，有关温度的数值取
冷凝温度 tk =50℃，进口空气干球温度 ta1=35℃，出口空气干球温度 ta2 =43℃，进出口空气温差 ta1- ta2 =8℃
对数平均温差
θm
=
ta2 ta1 ln tk ta1
=10.5℃
tk ta2
查的 R134a 在 tk =50℃， t 0 =5℃是的冷凝负荷系数 Co=1.31
的有关各值代入 3-20 即 ki ai (t k t w) of 0 aof (t w tm)
经整理得
(49
t
)0.75
w
0.372(t
w
39)
解上式的 tw=44.2℃，则 R134a 在管内的凝结表面传热系数
ki
0.555B
d
i
0.25
(t
k
t
)0.25
w1
2388*(50-twi)-0.25=1654.5
Q
k =21.18
Aof q0 m
所需有效翅片管总长
L Aof =43.41 aof
空气流通方向的管排数
n
L lN
=3.88
取整数 n=4 排，与计算空气侧表面传热系数是预计的空气流通方向
源自文库上的管排数相符
这样，冷凝器的实际有效总管长 44.64m，实际传热面积为 23.41，
较传热计算传热面积大 10.5％能满足冷负荷的传热要求。此外，冷凝
（2）.选择 Ø10mm×0.5mm 的紫铜管为传热管,选用的翅片厚度
δf=0.15mm 的波纹形整张铝制套片。取翅片节距 Sf=2mm，迎风面
上管中心距 s1=25mm，管簇排列采用正三角形叉排。
每米管长各有关的传热面积分别为
af=2（s1s2-πdb）/Sf=0.4579 ㎡/m 4
ab=πdb（sf-δf）/sf=0.0299 ㎡/m aof =af+ab=0.4878 ㎡/m
ai=πdi=0.0283 ㎡/m
取当地大气压 PB=98.07KPa，有空气热物理性质表，在空气平均温度
下 tm=39℃条件下，cpa=1013J/（kg·K），νa=17.5×106 ㎡/s，
空气密度取ρa=1.1095kg/m³
冷凝器所需的空气体积流量
qv=
Qk
=0.73m³/s
ρaCpa(ta2 - ta1)
取管壁与翅片见接触热阻 rb=0.004 ㎡·K/W、空气侧尘埃垢层热阻
r0=0.0001。紫铜管热导率λ=393W/（m·K），由式 3-21 计算冷凝器
的总传热系数
ko
1
a a 1 of of
r r
ob
a a ki i
m
1 =29.5W/(㎡·K)
of o
冷凝器的所需传热面积
=4.6m/s
(s1 db)(sf δf )
因为
b =26.24
de
Re f = w maxde =867.4
νa
查表 3-18 和 3-19，求得 Ψ=0.15，n=0.623，c=1.152，m=-0.211，
则空气侧表面系数
αof = cΨ λa Re f n ( b )m ×1.1×1.2=62.06W/（㎡·K）