壳管式冷凝器的设计计算

2
2.2
5158.907186 5541.179622
6865.892084 6602.501857
2.25
2.53
5635.365727 6153.548227
6536.6543 6167.907983
热流密度 实际所需传热面 积
误差
6160.728105 W/m^2 7.466649918 m^2
30 ℃ 35 ℃ 32.5 ℃ 994.93 kg/m^3 4179 J/(kg*K) 0.002212702 m^3/s 2.5 m/s 10.41900775 10
查水的物性表
组合计算 流程数 总根数 有效单管长（m) 壳体内径(m)
2
4
20
40
2.758265944 1.379132972
0.12
9.52%
取θ0=2.53
富裕量，满足 负荷传热要求
（6）冷却水侧 阻力计算 阻力系数 冷却水侧阻力
0.023466845 70482.88342 Pa
(7)连接管管径
计算
冷却水在进出水 接管中流速
1 m/s
进出水接管管径 0.053078241 m
进出水接管实际 规格
φ57x3
mm
进气接管管径
出液接管规格 φ22x1.5 mm
10.66666667 2.441954943 m/s 8.177777778 m/s
管板相临管孔中 心距
21.5 mm
最小壳体内径 实际壳体规格
219 mm
φ245x7
mm
使传热管排列 有序及左右对
传热管正三角 形排列，管数 最多的一排不 在中心线上 传热管与壳体 距离不小于5mm 无缝钢管规格
（5)传热计算及 所需传热面积确 定
水侧表面传热系 数计算 运动粘度 物性集合系数 普朗特数 热导率 雷诺数 水侧表面传热系 数
7.685E-07 m^2/s 2147 5.14 0.622 W/(m*K)
33046.62512
10918.72229 W/(m来自百度文库2*K)
水的物性表 >33020,湍流
氟利昂侧冷凝表 面传热系数的计 算 管排修正系数 冷凝温度 R22物性集合系 数 热导率 氟利昂侧冷凝表 面传热系数/θ 0^-0.25 对数平均温差 水侧污垢系数
0.17
6
8
选取6流 程方案
60
80
0.919421981 0.689566486
0.208
0.24
查表，取 标准值
长径比
22.98554953 8.112546895 4.420297987 2.873193692
(4)传热管的布 置排列及主体结 构
实际总根数
64
实际每流程平均 管数 实际平均水速 实际布置管外冷 凝传热面积
0.035814156 m^2/m
(2)估算传热管 总长 假定热流密度 应布置的传热面 积 应布置的有效总 管长
6000 W/m^2 7.666666667 m^2
55.16531888 m
R22 低翅片管，查
（3）确定每流 程管数，有效单 管长，流程数
冷却水进口温度 冷却水出口温度 冷却水平均温度 水的密度 比定压热容 所需水量 取冷却水流速 每流程管数 每流程管数取整
无缝钢管规格
与所配压缩机 排气管管径相 标准钢管
参数综述 低翅片管总数 每根传热管有效 长度 管板厚度
传热管实际下料 长度
64 920 mm 30 mm
986 mm
壳体长度
壳体规格 端盖水腔深度 端盖铸造厚度
920 mm
φ245x7 50-60
mm mm 10 mm
传热管与管板 胀管加工时两 端各伸出3mm 等于传热管有 效单管长 无缝钢管规格
已知条件 冷凝负荷
46000 w
(1)管型选择 内径 最大外径 加套片后外径 翅片厚 翅片间距 增强系数 肋顶面积 肋侧面积 肋间面积 内表面面积 总外表面面积 平均直径处的面 积
0.0104 m 0.0151 m 0.0124 m 0.0004 m 0.0012 m
1.384 0.015812683 m^2/m 0.097193023 m^2/m 0.025970499 m^2/m 0.032672564 m^2/m 0.138976205 m^2/m
冷凝器外形总长 度
1100-1120
mm
冷却水流动流程 数
6
一到四流程11 根管，后两流 程10根管
0.705453214 40 ℃
1446.1 393
3067.504565
7.213475204 ℃ 0.000086 m^2*K/W
热流密度/θ0/ θ0^-0.25 热流密度/(θmθ0)
3067.504565 1316.951134
第一式q0 第二式q0
选取不同的θ0 值试凑计算 θ0 第一式q0 第二式q0