冷凝器计算

冷凝器(t k=40,t o=2）换热计算

1.设计参数： Q k =SRF-120 压缩机W

制冷剂： R22

冷却介质： H2O

冷凝温度： t k =40℃进水温度： t1 =30℃出水温度： t2 =35℃水侧污垢系数：γo =0.000086m2K/W 2.换热管参数：

2.1换热管管内参数：

内径： di =0.01348m 2.2换热管管外参数：

坯管外径： do = d m =0.01588m 换热管光管段长度： l z = 2×0.050.1m 翅片外径： D w =0.01588m 翅片根径： D g =0.01418m 翅片高： h =0.00085m 翅片间隙： S =0.0004m 翅片距： P =0.00085m 翅片间当量直径： de = 4sh/(2h+s) =0.0006476m 传热面积系数：ηc =0.8

单位管长外表面积： F ol = ηc[π(D w2-D g2)/2+πD g·S]/P =0.09232㎡/m 2.3拟取冷凝器参数：

冷凝管根数： n n =113根过冷管根数： n g =0根管程数： Z =2程有效管长： l =2m 垂线上的平均管子数：N cg =9根似取冷凝面积（内表面） F in = n n×π×d i×l =9.5707992

3.水在定性温度下的物性值：

定性温度： t m = (t1+t2)/2 =32.5

定压比热： C p =4179J/kg·K 密度：ρw =994.9kg/m3动力粘度：μ =7.62E-04Pa·S 普兰德准数： P rw = 5.15

导热系数：λ =0.6248w/mK 4.制冷剂在定性温度下的物性值：

定性温度： t mf = t k =40℃导热系数：λ f =0.0772W/mK 运动粘度：υf = 1.94E-07㎡/s 表面张力：σf = 5.80E-04㎏/m 密度：ρ f =1133㎏/m3冷凝潜热： h fg =166220J/㎏普兰德准数： Pr f = 3.74

5.管内水侧给热系数：

5.1冷却水流量： V = Q k/[C pρw(t2-t1)] =0m3/s

0m3/h 5.2管内水速：ω= 4·Z·V/[(n n+n g)πd i2] =0m/s 5.3雷诺数： Re w = d iωρw/μ =0

5.4水侧给热系数：

αi =0.023(λ/di)Re w0.8P rw0.4) =0w/㎡K

6.管外制冷剂的给热系数：

6.1毛细作用系数：βc =1－4{σf／[ρ f ·(D g+h)de]}0.5／π=0.7080087

6.2单位面积热负荷：q = Q k/(n n·π·d o·l·ηc) =0

6.3雷诺数：Ref = 4qd m P/[ρfυ f · h fg(2h+S)] =0

6.4伽利略准数：G a = gF ol3/υf2 = 2.051E+11

6.5表面张力作用系数：βσ= σf（1/0.0001+2/S)/(h·ρf) =9.0337989

6.6管外给热系数：

6.6.1各种系数：

①Co = 0.193βc0.5Re f-0.32Pr f0.31βσ0.15G a0.1(0.013/S)2000S =#DIV/0!

②不凝气体影响系数；设不凝气体含量为： A =0.012

η1 = EXP(-15.6×A) =0.8292779

③制冷剂含油影响系数：设含油量为：B =0.01

η2 = [EXP(-8.5×B)]0.8 =0.9342605

④管束效应系数：η3 = N cg-0.25 =0.5773503

6.6.2管外给热系数：

αo = η1η2η3C o(λf3·g/υf2)1/3 =#DIV/0!W/㎡K

7.总传热系数：（按内表面计算）

K i = A[1/αi+d i/(d mαo)+γo]-1 =#DIV/0!

8.对数平均温差：Δt m = (t2-t1)/ln[(t k-t1)/(t k-t2)] =7.2134752

9.传热面积（内表面）：F i' = Q k/(Δt m K i) =#DIV/0!

取5%的面积裕量,则 F i =1.05F i' =#DIV/0!

10.校核：F in/F i =#DIV/0!

∵ 1≤F in/F i≤1.05 ∴计算合格。

11.水侧阻力计算：

摩擦阻力系数：ξ=0.3164/R ew#DIV/0!

水侧阻力：　ΔPw = B[R·Z·(l+l z)/d i+1.5(Z+1)]ω2·ρw/2 =#DIV/0!Pa

12.接管直径计算：

接管计算水速：ωj =2m/s 接管直径：Dj = [4V/(πωj)]0.5 =0m

传热系数修正系数A＝1.7

水侧阻力修正系数B＝2.5