表冷器计算书

表冷器计算书．表冷器计算书
(一)前表冷器
a.已知：
①风量：14000CMH
空气质量流量
q=(14000×1.2)/3600≈4.667kg/s
mg空气体积流量 q=14000/3600vg3/s 3.889m
≈气进、出口温度：空②湿
35/17℃干球： 30.9/16.5℃球：
105.26/46.52KJ/空气进、出口焓值：③
㎏前、后110CMH(水温度：进6℃，流量：④
)
冷却器前后700Pa(70KPa，风阻⑤阻力：水阻＜) 冷却器计算：b.
：接触系数ε①2）-t（）-tt= 1-ε
（/t s12g2s2g1=1-(17-16.5)/(
35-30.9)
⊙要求Vy=2.3~2.5m/s，可初估迎面尺寸（计算表明风速和流速
的增加，将带来K值的增加，但K值的增加，却导致迎面的减小，间接使整个换热面积A 的减小，我对Vy=2.8m/s进行的计算表明，K值的增加，A值减小，K×A之积增加并不明显。

从这点来看牺牲K值换A值较为有利于整体换热效果，特别的要保6~8排的K值，换来的是将在以后用4~6排的增加面积来弥
补，是很得不偿失的，况且那时K值还得再按0.8倍计算。

但按Vy=2.0m/s计算表明：A值增加，K×A之积也反而减小，K=65.336，考虑其它因数K=54.23，β≈0.8862，γ≈0.17322；ε≈0.5665534，提出1t=1.2℃的不合理要求。

由多次w1的计算看出存在一个K×A最佳大。

控制值，即以下的分析计算）．
Vy=2.3m/s左右，有：
迎风面积Ay= q vg2
/Vy=3.889/2.3=1.691m
令：表冷器长L=1500
L'=1500+120+120+60=1800
表冷器高1.127m
≈h=Ay/L=1.691/1.5≈n=h/39迎面换热管数 28.9（根）同时总供取n=29根
×4=116根水根数N=29h=1131
器高：有表冷 h'=1131+84=12152
Ay= L×h=1.6965m 迎风面积
迎面风速Vy= q vg/Ay=3.889/1.6965≈
2.29237m/s
⊙可提供的冷水流量 q ：mw经反复多次验算，按△tw
=3.5℃左右较为合理。

冷冻水量q =Q/C×△tw
mw=274.14/4.3.5
×1868．
=18.71kg/s
=18.71L/s(67.356CMH)
根据所提供的110CMH 的水量分配到前表冷器可在75CMH 左右（由于水泵的选大，实际流量已在120CMH 以上，分配到前表冷器可达80CMH ）。

通水截面Aw= n × Ad
-4-2m=1.7864×10=116×1.54×102
ω= q /Aw≈mw1.047m/s
提高到ω=1.2m/s 有 q mw=21.4368 L/s （77.17248CMH）
则：△tw ≈3.0544℃≈3.1℃
②表冷器结构尺寸(GLⅡ型)
查《实用制冷与空调工程手册》page584~586《空气冷却器性能参数》表:
片绕钢38φ2+×D18管肋
片距3.2mm
单位长度管传热面积：Fd=0.64㎡/m
考虑局部存有片距为3.2～3.4㎜，统一按Fd=0.61㎡/m计。

换热面积A：
A=n×8×L×Fd
=29×8×1.5×0.61=212.28㎡
③析湿系数：ξ=(105.26－
46.50)/[1.01(35－17)]=3.231
热系数： 传④0.845ξ=[1/(21.1VyK 80.81.15-1≈99.077W/㎡℃)] )+(1/216.6W 8 K= K ×η
=99.077×0.83≈82.234W/88计㎡℃
η=0.83—修正系数(考虑排数、污垢、表面积灰、计算误差等安全因素)
⑤ 计算热交换效率系数ε:
1计算传热单元数：β=KA/ξqCp
mg =82.234×212.28/3.231×43 .667×1.01×
101.14621
≈．
计算水当量比：γ=ξqCp/qC
mwmg =3.231×4.667×1.01/21×4.1868
≈0.17322
-(1－γ)β-(1－γ)β]
e]/[ 1－－ε=[1eγ1≈
0.612354/0.93285
≈0.656432
⑥校核计算冷冻水初始温度t：w1⊙
t=t-(t-t)/αε 1
g1g2w1g1=35-(35-17)/0.95×0.656432
℃≈6.136page150〈简明空调设计手册〉（根据这是针=0.94。

介绍：考虑安全系数α对冷冻水从头走到底的情况，我们选取的是八排四进四出，冷排管始终保持一个平均低温状态，可以使安全系 =0.95数α
=0.95~1，取α）供提足可满6=6.136t℃＞℃
w1 6℃的冷冻水要求。

℃取t=6.0w1⊙我们
的结构更多的可能是α：=1 -t-(t=ttα)/ε1
g2g1g1w1．
=35-(35-17)/1×0.656432
≈7.58℃
⊙t= t+△tw =6+3.1=9.1℃w1w2
⑦校核计算传热量
⊙对数平均温差△tm
△
tm=[(35-9.1)-(17-6)]/ln[(35-9.1)/(17-6)]
=14.9/ln25.9/11
≈17.4℃
⊙Q=KA△tm=82.234×212.28×17.4≈303736(w)≈303.73(Kw)
⊙安全系数
（303.73-274.14）/274.14≈10.8%
分析：由于我们在参数的取值设定上已是最不利的情况，而计算又充分考虑了余量，且使用的计算公式本身就是根据实验得出的经验公式，在此基础上还有余量是安全合理的。

⑧风阻校核计算：
六排：△1.6951.695=32.05×2.29237 Ps=32.05Vy
≈130.77Pa
八排：△Ps=130.77×8/6≈174.36≈175Pa
⑾水阻校核计算：
1.854KPa
ω六排：△Pw=64.68 这里八排管（即实际上的二排管），满足要求。

估取△Pw=40Kpa
（二）后表冷器已知：a.
14000CMH
量：风⑨流量空气质量4.667kg/s
=(14000×1.2)/3600≈q mg=14000/3600 q 空气体积流量vg3/s ≈3.889m 气进、出口温度：⑩空：39.8/14.5℃干球湿球：19.4/10.1℃㎏55.62/29.79KJ/空?气进、出口焓值：前、后110CMH(℃，流量：水温度：?进6)
冷却器前、700Pa(，风阻70KPa力：水阻＜阻?
后冷却器)
b. 计算：
①接触系数ε：2
ε= 1-（t-t ）/（t-t ）
s1s22g1g2=1-(14.5-10.1)/(39.8-19.4)≈0.7843 ②查《部分空气冷却器的接触系数ε》表： 2当Vy=3m/s 时：GL Ⅱ六排的ε＞0.78922、 2-6GL Ⅱ四排的＜0.78922
ε2-4通过我以前多次的计算比较，选取12排才能较好的满足K ×A 的要求，为不使水阻
过限，分三组每组走四排（两个来回）。

③选型分析：
⊙冷负荷 Q= q ×(h-h)
21mg4.667×(55.62-29.79)≈
120.55Kw(112735Kcal/h)
⊙控制Vy=3m/s，可初估迎面尺寸： Ay= q≈/Vy=3.889/3 vg
2 1.3m1.2963≈（统一外型宽度）令：
L=1500=1500+120+120+60=1800
L'
≈h=Ay/L=1.3/1.50.867m
取 n=h/39≈22.23根根 N=22×
3=66n=22根、：有h=858
858+84=942
h'=2
0.858=1.287m Ay= L×h=1.5×Vy= q /Ay=3.889/1.287vg≈3.0217m/s
ω⊙管内水流速根据在前表冷器的分析，设令：1.1m/s
ω≤：⊙可提供的冷水流量 q mw tw
经反复多次验算，按△=3.5℃估：
q =Q/C×△tw
×3.5
mw=120.55/4.1868
≈8.23kg/s
=8.23L/s(29.615CMH)
根据所提供的110CMH的水量分配到后表冷器可在35CMH左右（由于水泵的选大，实际流量已在120CMH以上，分配到前表冷器可达40CMH）。

Aw=
n×
Ad
-4-22 6×1.54×10m=1.0164×10=6ω= q /Aw
≈0.88m/s（小mw于设定的ω≤1.1m/s）
q =11.11 L/s（40CMH）mw可提高到ω
=1.0932m/s
则：△tw ≈2.592℃≈2.6℃
④表冷器结构尺寸(GLⅡ型)
查《实用制冷与空调工程手册》page584~586《空气冷却器性能参数》表:
肋管D18×2+φ38钢绕片
3.2mm
片距
单位长度管传热面积：Fd=0.64㎡/m
考虑局部存有片距为3.2～3.4
㎜，统一按Fd=0.61㎡/m计。

换热面积：
A=n×12×L×Fd
=22×12×1.5×0.61=241.56㎡
⑤析湿系数：ξ=1（因为没有除湿）
⑥传热系数：
0.845ξ=[1/(21.1VyK12-11.150.8 43.64W/
㎡℃)+(1/216.6W)]≈8 K= K ×η=43.64×0.71≈30.983≈1212计31W/㎡℃
η=0.71—修正系数(考虑排数、污垢、表面积灰、计算误差等安全因素) ⑦计算热交换效率系数ε:
1⊙计算传热单元数：β=KA/ξqCp
mg =31×241.56/1×4.667×1.3 01×10≈1.58865
⊙计算水当量比：γ=ξqCp/qC
mwmg
=1×4.667×1.01/11.11×4.1868 ≈0.101336
-(1－γ)β-(1－γ)β]
e⊙ε=[1－]/[ 1－eγ1≈
0.79142/0.9788632
≈0.80851
⑧校核计算冷冻水初始温度t：w1⊙
t=t-(t-t)/αε 1
w1g2g1g10.×=39.8-(39.8-14.5)/0.9480851
≈6.51℃满足可提供=6.51℃＞ 6℃t w1℃的冷冻水要求。

6 =6.0℃t取w1= t⊙t+△℃tw =6+2.6=8.6w1w2⑨校核计算传热量tm ⊙
对数平均温差△△
tm=[(39.8-8.6)-(14.5-6)]/ln[(39.8-8.6
)/(14.5-6)]
=22.7/ln31.2/8.5
℃17.457≈
⊙Q=KA△tm=31×241.56×17.457≈
130722(w)≈130.72(Kw)
⊙安全系数
（130.72-120.55）/120.55≈8.44%
分析：由于我们在参数的取值设定上已是最不利的情况，而计算又充分考虑了余量，且使用的计算公式本身就是根据实验得出的经验公式，在此基础上还有余量是安全合理的。

⑩风阻校核计算：
6排：△1.8621.862 =19.99×3.0217Pg=19.99Vy ≈156.69Pa
12排：△Ps=156.69×12/6≈313.38≈315Pa
⑾水阻校核计算：
1.854KPa Pw=64.68ω排：△ 6 这
里12排管（即实际上的4排管）估取△Pw=60Kpa，满足要求。