第六章 制冷设备《制冷原理与装置(第2版)》课件

1
1 1 f0 δ f0 + r0 + + (ri + ) α0 λ fm αi fi 1
K0 =
d f tb
对于强化管外传热的肋片管热交换器的传热面 积，可将其简化成管外径为的光管，然后计算其 传热系数K。肋片管按总管外表面积计算K的值 为：
K0 f
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K0 f0 1 = = f t δf t 1 1 ft ft ( + ri ) + + (r0 + ) αi λf m 下一页α 0 f 0结束 f i 上一页 返回本节 返回本章
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B ρ= db
结束
L和B分别为长方形的长边和短边 返回本节 上一页 下一页 返回本章
六角形翅片的当量翅高按上式计算 ，但 L和B分别表示六角形的长对边距离和短对 边距离。且
ηs
L ρ = 1.27 ρ − 0.3 B
'
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翅片管的表面效率ηs 设翅片管的翅片部分何传热管部分 两部分面积上的换热系数相同，则 总的换热量为 q l = η s ( f f + f b )α 0θ 0 = η s f t α 0θ 0
q = α f (t − t )η = α f θη
f 0
f
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θf = ηf = t0 − ta θ 0
t f − ta
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对平壁上的等厚度平直翅片 th( mh f ) ηf = mh f m为翅片参数
m= 2a 0
λfδ f
'
对于基础面为圆管的情况
th(mh ) ηf = ' mh
翅片间管子外表面积为
⎛ d bδ f fb = π ⎜ db − ⎜ sf ⎝ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠
翅化系数
ft β = = 6 ~ 12 fi
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套片管
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套片管单位管长的翅片面积为
π 2⎞ ⎛ f f = 2⎜ S1 S 2 − d b ⎟ / S f 4 ⎠ ⎝
q0 = α 0 Δt 0
Δt m − Δt 0 q0 = f 0 δf 0 1 ( + ri ) + + r0 αi f i λf m
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第二节 冷凝器 一、冷凝器的结构 1、水冷式冷凝器 这种型式的冷凝器是用水作为冷却介质带 走制冷剂冷凝时放出的热量。冷却水可以一 次性使用．也可以循环使用。 水冷式冷凝器主要有壳管式和套管式两种 结构型式。
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材料 制冷设备使用的材料随介质不同而异。氨对 黑色金属无侵蚀作用，而对铜及其合金的侵 蚀性强烈，所以氨制冷机中制冷设备都用钢 材制成。而氟利昂对一般金属材料无侵蚀作 用，可以使用铜或铜合金制造。为了节省有 色金属，大型氟利昂制冷机仅在热交换器的 传热部分采用铜管。
第六章 制 冷 设 备
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第一节
一、制冷设备概况
概 述
制冷机中除了压缩机等机器外， 还包括具备各种功能的热交换器和一 些用于改善制冷机运行条件、提高运 行效率的部件，统称为制冷设备。
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制冷设备可分为主要设备和辅助设备两部分 主要设备包括冷凝器、节流机构、蒸发器、 冷凝—蒸发器和中间冷却器以及发生器、吸 收器等，是制冷机中不可或缺的部件。 辅助设备则有各种分离器、贮液器、回热 器、过冷器以及膨胀容器等，是制冷机正 常、稳定、可靠和高效工作重要保证。
f b = πd b (1 − δ 0 S f ) （m2/m）
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翅片管的传热特性 管子表面温度为，周围介质温度为，翅片表面 的平均温度为，则通过每米管长翅片表面的 传热量：
q f = α 0 f f (t f − t a ) = α 0 f f θ f
f 0 f 0 a f 0
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压力 在制冷机中，制冷设备需要承受一定的工作 压力。作为受压容器．必须考虑其压力条 件，正确选择强度计算时的设计压力，以及 制造完结时的强度试验(液压试验)及气密试验 (气压试验)。气密试验时的压力标准非常重 要，它直接关系到制冷机寿命和操作人员的 生命安全。表6—1为JB/T6916《制冷装置用 压力容器》规定的制冷设备容器的压力试验 标准。
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二、制冷换热器的传热基础与计算 1、翅片管的传热特性 1）翅片管的型式
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绕片管单位管长的翅片面积为
ff =
π
[ d − (d 4
2 t
t
− 0.8h f
)]
2
1.2h f 2 + π (d b + 1.2h f ) sf st
根据翅片效率的定义
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q l = q f + q b = α 0 f f η f θ 0 + α 0 f bθ 0
f fη f + fb f fη f + ft − f f ff 有 ηs = = = 1 − (1 − η f ) ft ft ft
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制冷换热器的计算 换热器的传热方程
翅片间管子外表面积为
β
f b = πd b (1 − δ f S f )
翅化系数
β＝10～25
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轧片管
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轧片管的翅片面积
ff =
π
( d 4
2 t
− db
2
)
2 × × θ Sf cos 2
1
（m2/m）
翅片间管子外表面积
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对于圆管上的等厚度圆翅片
h = h f (1 + 0.35 ln ρ )
'
ρ = d t db
对于套片管，管簇顺排时翅片为长方形，叉排 时翅片为六角形。 长方形翅片的当量翅高为
db ' h = ρ − 1 1 + 0.35 ln ρ ' 2
'
(
)(
)
L ' ρ = 1.28ρ − 0.2 B
Q = KFΔt m
根据热交换器管内外传热量平衡的原则， 有： Q = K 0 F0 Δt m = K i Fi Δt m
K 0 F0 K 0 f 0 K 0 d 0 = = K i＝ Fi fi di
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由传热系数K的定义得：
Ki = 1
δ fi 1 fi + ri + + (r0 + ) αi λ fm α0 f0