冷凝器贮液器剂管路的设计.doc

冷凝器贮液器剂管路的设计4. 2风冷冷凝器的设计计算4. 2.1原始数据由给定条件，现需设计一台制冷量为60kW的R22空气冷凝器冷凝温度：进风温度：5=35・c 出风温度：心=43・c4. 2. 2初步规划选用016x1.0〃"的纯铜管，成正三角形排列【2］；管间距儿=35〃〃”，排间距 归=30.3〃〃“；肋片为平直铝套片，肋间距$厂2.5〃件 沿气流方向管排数“4； 片宽L = nXS2如下图:图4.2翅片管冷凝器侧面截图设计两片，成V字形，每片热负荷为35. 9KWo4. 2. 3结构的初步规划及有关参数各部分单位管长面积为〔2】：肋片面积：ff = 2(S] x 巾一兀 / 4 x i/J) / Sy= 0.6815/w2/m肋片基管面积：fb=^xdbx(l-df/sf)=_3x(l-0.2/0.25)= 0.04814zn2/m肋管外总表面积：= 0.6815+ 0.04814加彳/加=0.7296〃『/加肋管内表面积：fi = M=3.14159x(16 — 1.0x2)x10“ 加2/用=0.04398m2/m肋化系数：P = fJft= 16.8854. 2.4进出换热器的温差及风量 温差⑴：=02 - 01风量[2】：匕=——纟 35.9x2 3 z= m / s=8」22m Is(4. 2a)io其中定性温度:pm = \ .0995kg / nr % =l・005w/伙g・k)肋片效率及空气侧换热系数的计算根据肋片参数，冷凝器的空气最小流通面积观“与迎风面积％之比QI：AninAf 5| xsf_(35-16・3)x(25 — 0・15) _ 35x2.5=0.5022(4. 2b)考虑降噪节能等因素取迎面风速2. ,则最小流通面风速：= 5.575/77/5当量直径：(最小流通面的面积与周长之比)=2x(35-163)x(2.5-0.15)/(35-16.3 + 2.5- 0」5)=4.17 mm空气的雷诺数:IV V d Re= __max17.5X10-6= 1330.1663单元空气流道长径比:根据流体横向流过肋片管簇的的整张平套片换热计算公式A = 0.518 - 0.0231—+ 0.000425(—)2-3x10^(—)3J % deq= 0.1307C = A-(1.36-()24xR^)1000= 0.136177 = 0.45 + 0.0066= 0.6416Rc加=七28 + 0・08・一f-1000= -0.1736批注：以上两个公式m和“应该互换 所以，管外的表面传热系数［引：兔=1.1•字.CRe/.&r*=53・32w/(〃『・k)对于叉排，有° =1.270/1-0.3p = ^- = 2.147故：p = 2.282肋片当量高度：h = —x(p -1)x(1+ 0.35xInp)2=—X (2.282-l)x(l + 0.35xln 2.282)2肋片特性系数12】：I 2x53.3189V 203x0.15x10^ = 59.1782〃㈡(4. 2e)肋片效率I?】：m =I 2x53.3189Q203x0.15x10“ = 59.1782〃产(4. 2f)肋片效率：th(mh)= :-mh—〃?-3= 0.8312冷凝器外表面效率I?】：_皿+办久 T~_ 0.7296= 0.84234. 2. 6竇内R22冷凝时的表面换热系数首先，设管壁温度：/：. = 47.03 ©则= 47.52°C,在该温度下,r.4 =19.87,乞=67.554代入式子计算换热系数勺〔2］：= 2664.93(°-人.)丁(4. 2g)4. 2. 7管壁温度的计算忽略薄壁铜管热阻和管与肋片之间的接触热阻，则管内外平衡关系为:4叫(—尸=侶％-心)3即：2664.93 x 0.04398 x(- -丿=0.8423x 53.32x 0.7296x (tw 一 39)3即：117.21 (50-tJ7 = 32.77 x(rH-39)(4. 2h)用是试凑法得：人=47.06 ©与所设'：=47 06 9相近，所以所选壁温合适。

4. 2. 8所需面积的计算= 28・38w/(〃『・&)其中:a, =2664.93x(50-47.03) 4 =2030fm (0.7296+ .04398)= 1.286取% =0.04 =1.0x1 ()7 加4. 2.9平均温差的计算fk - G-8 oC二 50 — 35In 50-43=8.4°C4. 2.10所需的管外传热面积及结构参数-g心35900 2= nr= 150w2所需翅片管总长度：L =乙= -m = 205.6/7//； 0.7296若取冷凝器的每列管数为38根，则总管数为152根;取每根长度为1.4米，总长度为1.4x152 = 212.8® 还有 3.5%的富裕量其中V型边与竖向成21°角)每台冷凝器高度：/? = 38x35x sin 69°m = 1.24m4. 2.11空气的流动阻力及风机的选配阻力计算：L 17△ 〃 = l・2g4〒(px%x)%133 x 29.3 x (1.0955 x5.575)17 pa=99 pa该冷凝器需配用风机的额定风量为：匕=8」22m3 / s = 29239.2m3 th风机全压的计算：=99 +空比22= \05pa=(99+】・095]+2性皿分两台风机平行吹风，每台风机分担风量为：14619. 6/2亦〃。

根据以上参数选用T35-11型轴流风机表4.3风机性能参数型号转速r/min风量m3/h金乐pa电动机型号功率k\v外形尺寸长X宽X高mm x mm x mm6.3130015297224YT90-L41.2707 X 750 X7925节流机构、管道及辅助设备的设计计算与选型5.1管路设计氟利昂制冷系统的吸气管道的压力损失不宜超过相当蒸发温度降低1°C排 气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高rcl5l所以在本设计中：蒸发温度为2・C,允许压力损失"=20切4冷凝温度为48・C,允许压力损失为吸气管路的设计已知：冷凝温度tk = 48°C9蒸发温度：侶2°C9制冷量：Qo = 66.2^vvo假设吸入当量总长度：Lt = 10mf压力损失：△ “ = \4kpaO査R22吸气管计算图［勺得: 吸气管径为3& lnm),管内流速为15 皿o管路压力的校核:先计算Re： 、w・d” 0.0381x15v " 0.2554x1 O'6= 2.2xl06 (5. la)由于Re>1°5,所以采用尼古拉兹公式［勺:/= 0.0032 + 0.22 lRe^237=0.0032 + 0.22 lx(2.2xl06如= 0.01(5. lb)△他=/・〒・—-P dn 2= 0.01x—X —X50.71 0.0381 2=\4.97kpa(5. lc)其中：f——阻力系数，P一一取心30。

时的气体密度：50.71畑加v 动力粘度，取I' = 0.2554x 10"^kg /（〃7.s）因为△厂14.97如，与所设△防14如相差不尢 且小于允许压力20如，所以 吸气管路设计合理排气管路的设计已知：冷凝温度：tk = 48°C蒸发温度：耐=2°C9制冷量：Q° = 66.2kwo假设吸入当量总长度：厶=4/n9压力损失：△ p = 40kpao査R22排气管计算图［勺得：吸气管径为25.4mm,管内流速为15〃〃£管路压力的校核："f% +ap4=/-l—•先计算Re：c w - dtl 0.0254x15—0.0729x10"= 5.2xl06由于Re >10',所以采用尼古拉兹公式W /= 0.0032 + 0.22 lRe^237=0.0032 + 0.22 lx(5.2xl06 )^237= 0.008厶w2石•亍=0008x^4x280-9其中：f 一一阻力系数,P——取U87OC时的气体密度：Q = 280.9畑加动力粘度，取八0°729xl0%/(ms)因为△防39.8如，与所设△防40如相差不大，且小于允许压力41如，所以 排气管路设计合理高压液体管路设计R22在这段管路内流速允许范围：0・5—1. 5〃心⑸ 压力损失允许范围：v 20切“[5]设管内流速为w=bn/ s 9取当量长度Lt = 3m抿=J4x0.374x0.000923.14x1=0.02m = 20mm (5. Id)其中：在48°C时，% = 0.374kg/s,v = 0.00092/n3/^, vv = bn/ s.p = 10S2kg/m\” = o」l 4xl0%/(〃z)管路压力的校核：△〃=△/» +△舄先计算Re：氏_⑷心_ lx0・°2v 0.114X10"= 0.18x106>105由于Re >10',所以采用尼古拉兹公式【勺： / = 0.0032+ 0.221 Re"0237=0.0032 + 0.221x(0.18xl06 )-°237= 0.016= 0.016x —x —X10820.02 2= 1298/76/其中：f 一一阻力系数, 由于“ = 129叽 小于允许压力损失20切"，所以所设计的管路合适。

低压液体管的计算低压液体管，为节流阀至蒸发器管段，该段流速允许范围：0.5-1.25〃〃$ ［勺取流速w=l加/$,取当量长度2伽则管径⑸:/4^7_ "心后制一亦贡一用=0.10193/77/7/取 dj = 0.02/?? = 20mm其中：在48C时，如=0.374^/5,v = 0.00078/?//^,w = \in/ s,p = 1274・7kg/〃F,” =0」67 x 10" kg /(〃?』)管路压力的校核：+A^=/- —•—・Cin /先计算Re：Rc _ 1x0.02v 0.167x10"= 0.12x106>10 l2= 0.017x ——x-x 1274.7 0.02 2=2166 “a v 20kpa其中：f——阻力系数， 由于"=2166以，小于允许压力损失20切"，所以所设计的管路合适5. 2储液器的设计计算由于Re>1°5,所以采用尼古拉兹公式1勺：/ = 0.0032+ 0.221 Re-0 237=0.0032 + 0.22 lx(0.12x IO6)-0237= 0.017#• L。